Resistencia al fuego del hormigón: el impacto de altas

Entre las características del concreto, uno de los parámetros más importantes es la resistencia al fuego, que es responsable de la resistencia del material a abrir fuego en caso de incendio. En este artículo, analizaremos más de cerca qué es la resistencia al fuego, de qué depende y cómo puede estar este indicador en diferentes tipos de concreto.

Información general

En primer lugar, se debe decir que las personas a menudo confunden la resistencia al fuego de las estructuras de concreto reforzado con la resistencia al calor, y estos son conceptos algo diferentes:

• Resistencia al fuego - resistencia del material a la exposición a corto plazo al fuego abierto en caso de incendio
• Resistencia al calor - Es la capacidad del concreto para mantener sus propiedades bajo una exposición prolongada o incluso constante a altas temperaturas durante el funcionamiento de las unidades térmicas.

Como resultado de la conductividad térmica insignificante del material, con una breve exposición a altas temperaturas, el concreto y el refuerzo, que se encuentra debajo de la capa protectora, no tienen suficiente tiempo para calentarse lo suficiente.

Por lo tanto, es mucho más devastador que el concreto vierta agua sobre él, lo que ocurre cuando se apaga un incendio. Cuando esto ocurre, el agrietamiento del material, la violación de la capa protectora y, como consecuencia, la exposición del refuerzo.

Altas temperaturas de hormigón.

Bajo la influencia de altas temperaturas, varios procesos negativos ocurren en el concreto:

Жароупорные бетон

Los datos de la tabla se refieren al hormigón ordinario. Sin embargo, como resultado de la investigación científica y práctica, se abrió la posibilidad de crear concreto resistente al calor basado en el cemento Portland, que puede soportar temperaturas de 1100 grados e incluso más.

Para hacer esto, se añaden sílice alúmina o aditivos de óxido de calcio finamente molidos a la composición del material, que se libera como resultado de la hidratación del cemento.

Además, los materiales resistentes al calor y refractarios se utilizan como rellenos, tales como:

• Escombros de ladrillo
• Escoria de alto horno;
• Tuf;
• Chamota;
• Andesita;
• Basalto
• Mineral de hierro cromado.

La temperatura máxima que puede soportar dicho hormigón depende de los rellenos. Por ejemplo, cuando se usa chamota, la temperatura máxima es de 1100-1200 grados Celsius. Si la estructura no se somete a un calentamiento por encima de los 700 grados, se puede utilizar la arcilla de arcilla o la escoria de alto horno como relleno.

Por lo tanto, es posible preparar concreto resistente al calor incluso con sus propias manos en el sitio de construcción.

Sugerencia Después de la construcción de estructuras de hormigón armado a menudo hay una necesidad de su mecanizado. En este caso, utilice equipos especiales con boquillas de diamante. Por ejemplo, los constructores a menudo realizan perforaciones diamantinas en el concreto y cortan el concreto reforzado con círculos de diamante.

Resistencia al fuego de estructuras de hormigón armado.

Resistencia al fuego de estructuras de hormigón armado. зависит от многих параметров:

• Las dimensiones de la sección de la estructura;
• El espesor de la capa protectora;
• Diámetro y cantidad de refuerzo;
• Carga sobre la estructura.

Con una disminución en la densidad del material, así como un aumento en su espesor, aumenta el límite de resistencia al fuego. También se debe tener en cuenta que este indicador depende del esquema estático y del tipo de soporte de la estructura. Por lo tanto, antes de verter, los expertos deben realizar un cálculo de resistencia al fuego de estructuras de concreto reforzado.

Estructuras situadas horizontalmente.

Los elementos de flexión de un solo tramo con soporte libre cuando se exponen al fuego se destruyen como resultado del calentamiento del refuerzo longitudinal inferior. Por lo tanto, su límite de temperatura depende de la clase de refuerzo, la conductividad térmica del material y el espesor de la capa protectora.

Estos diseños incluyen los siguientes tipos de productos:

• Pisos y paneles;
• Losas de viga;
• Corre
• Vigas, etc.

Presta atencion En carreras y vigas, el límite de resistencia al fuego depende en gran medida del ancho de la sección.

También se debe tener en cuenta que con los mismos parámetros, la resistencia al fuego de las vigas y losas es diferente, debido al hecho de que las vigas durante un incendio se calientan desde tres lados.

Las estructuras curvadas de paredes delgadas pueden colapsar prematuramente bajo la influencia del fuego a lo largo de las secciones oblicuas en los soportes. ¿Tal daño se evita instalando tramas verticales de longitud? se extienden en los sitios de soporte.

Las estructuras de paredes delgadas dobladas incluyen:

• Paneles acanalados y huecos;
• Vigas y vigas;
• Suelos, etc.

Soportados a lo largo del contorno de la placa tienen una resistencia al fuego mucho mayor que los elementos doblados. Estas placas están reforzadas en dos direcciones, por lo que su resistencia al fuego depende de la relación de la longitud del refuerzo en las aberturas largas y cortas.

En las placas cuadradas, la temperatura crítica es de 800 grados centígrados. Con el aumento de uno de los lados, la temperatura crítica disminuye, respectivamente, el límite de resistencia al fuego también disminuye. Si la relación de aspecto es más de cuatro, entonces la resistencia al fuego de las placas es la misma que la de las estructuras que se apoyan en dos lados.

Presta atencion Desde el punto de vista de la resistencia al fuego, el acero de refuerzo de grado 25G2S clase A-III es el más duradero. Su temperatura crítica es de 570 grados centígrados. Debo decir que el precio de los accesorios hechos de este acero es relativamente alto.

Columnas

La resistencia al fuego de estructuras como las columnas también depende de varios factores:

• La carga sobre ellos (central y descentrada);
• Dimensiones transversales;
• Tipo de agregado grueso;
• Porcentaje de refuerzo;
• El espesor de la capa protectora en el refuerzo longitudinal. Por lo tanto, al verter la estructura, la instrucción debe seguirse estrictamente.

La destrucción de columnas bajo la influencia de fuego abierto ocurre como resultado de una disminución en la resistencia del concreto y el refuerzo. Además, una carga excéntrica reduce su resistencia al fuego.

En los casos en que la carga se produce con una gran excentricidad, la resistencia al fuego de la estructura depende del grosor de la capa protectora en el área del refuerzo tensado. En otras palabras, la naturaleza del trabajo de las columnas cuando se calientan es similar con vigas simples. Si la carga ocurre con una pequeña excentricidad, entonces el diseño puede resistir los efectos del fuego, así como las columnas comprimidas centralmente.

Обратите внимание! Resistencia al fuego колонн, выполненных из раствора на гранитном щебне, на 20 процентов меньше, чем колонн на известковом щебне.

Resistencia al fuego de hormigón celular.

Como se mencionó anteriormente, cuanto menor es la densidad del material, más resistente es a los efectos del fuego. Por lo tanto, la resistencia al fuego de los bloques de concreto aireado y otros productos de concreto celular es mayor.

Según numerosos estudios realizados por la Universidad Técnica de Suecia, así como por el Centro Técnico de Finlandia, cuando se calienta, la resistencia del concreto celular se cambia de la siguiente manera:

• Aumentando la temperatura a 400 grados, la resistencia del material aumenta a 85 por ciento.
• Calentamiento de hasta 700 grados: la fuerza se reduce a las figuras originales.
• Calentamiento de hasta 1000 grados: la fuerza disminuye en un 86 por ciento y esta cifra se estabiliza.

Por lo tanto, la resistencia al fuego de los bloques de hormigón de espuma es de unos 900 grados. Para comparación, el concreto ordinario a una temperatura de aproximadamente 400-700 grados pierde la mayor parte de su resistencia.

Por lo tanto, este material se usa ampliamente en la construcción de edificios en los que se planea un mayor nivel de riesgo de incendio.

Conclusión

Como descubrimos, la resistencia al fuego y la resistencia térmica del hormigón dependen de varios factores, que van desde el material de relleno hasta las características de las estructuras de hormigón. Por lo tanto, se debe prestar atención a este indicador en todas las etapas de la construcción.

Desde el video en este artículo, puede obtener más información sobre este tema.