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Sergio Castillo M.
Accuratek S.A.
Pedro de la Maza B.
Promat Chile S.A
Buen Uso de Pinturas Intumescentes:
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Interrogantes que
Encuentran su Respuesta
Revista BIT Septiembre 2003
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Es necesario conocer a cabalidad las ventajas y desventajas que ofrecen
las pinturas intumescentes, aplicadas sobre los elementos estructurales
de acero, dado que se utilizan para proteger a las personas y edificios
en un incendio. Por ello, en el presente artículo se plantean 32 clásicas
interrogantes de sus variadas aplicaciones, que pretenden hacer de este
uso una buena práctica.
Con el avance de las nuevas tecnologías y el desarrollo de nuevos materiales de
construcción, muchos productos han llegado a ser los ”reyes” del mercado, para solucionar algunos problemas constructivos o para cumplir con algunas exigencias que nos hace
nuestra Ordenanza General de Urbanismo y Construcción.
Dentro de estos productos, se encuentran las Pinturas Intumescentes, las que prefieren
muchos profesionales de empresas constructoras por su aparente ”bajo costo” y han
revolucionado el mercado, poniendo en alerta a: fabricantes, en un negocio que aparece
muy atractivo para ellos; a arquitectos, ya que les permite mantener la esbeltez de las
estructuras metálicas de sus proyectos; a empresas constructoras que, frente a la presión
de obtener una mejor rentabilidad de sus obras, han forzado a una competencia poco
transparente y, en muchos casos, fuera de la normativa; a los propietarios o mandantes
permitiéndoles superar un obstáculo más, para que sus inversiones sean recepcionadas
por las Direcciones de Obras y rechazadas por muchos otros profesionales, por considerarlas un obstáculo al desarrollo de la arquitectura en acero y un producto poco funcional.
Con este objetivo hemos decidido hacer un aporte a esta buena práctica de la protección pasiva contra el fuego, desarrollando este documento que esperamos sea un aporte.
En los últimos años se han estado vendiendo e instalando las llamadas pinturas
intumescentes, que en realidad más que una pintura, constituyen un revestimiento que, al
verse expuesto a altas temperaturas, se expande, creando una barrera de espuma de
entre 20 y 30 veces su espesor original, y durante su proceso de expansión expele vapor
de agua, lo que fuera de la espuma en sí, sirve de barrera aislante permitiendo, de esta
forma, que los perfiles metálicos (a los que haya sido aplicados), no lleguen a la temperatura crítica de fluencia del acero (538ºC) en un período de tiempo definido.
Los cómo y por qué de estas pinturas intumescentes son las preguntas que trataremos
de abordar en las siguientes líneas.
Estructura metálica de techumbre en cúpula Mall Plaza Vespucio.
1. ¿Qué son los productos intumescentes?
6. ¿Es posible aplicar una pintura intumescente sobre un
Son aquellos que, frente al fuego, producen una reacción
química de tal manera que su forma física varía y con esto, consigue una aislación térmica.
perfil estructural de acero que tiene un tratamiento de
galvanizado?
Sí, siempre que se realice un tratamiento superficial previo y
se coloque un primer compatible con la pintura.
2. ¿Qué función cumple un producto Intumescente?
3. ¿Qué son las Pinturas Intumescentes? (Mastic Intumescent)
Las PI son un recubrimiento aplicado en sucesivas capas que
se usa para proteger las estructuras de acero de la acción del
fuego, retardando el tiempo de colapso de las mismas y permitir
la evacuación oportuna de las personas.
7. ¿Es posible aplicar altos espesores de PI?
Es posible, pero en condiciones de incendio esto perjudicaría la efectividad de la protección contra el fuego, porque al
expandirse la pintura, esta caería por su propio peso.
8. ¿Qué espesores de PI se deben aplicar en las estructuras
metálicas?
No, sólo deben protegerse aquellos elementos de acero que
son estructurales y que poseen dimensiones mínimas.
Los espesores de aplicación de la pintura intumescente son
una función que depende del factor de masividad de cada elemento a proteger y del tiempo de retardo buscado y son distintos
en cada fabricante.
5. ¿Podrían ser utilizadas las PI en láminas de acero negro,
9. ¿Qué es el factor de masividad?
galvanizado, hojalatería, zinc o zincalum de bajo espesor?
Es el cuociente entre el perímetro del perfil expuesto al fuego
y el área de la sección transversal del perfil.
4. ¿Cualquier elemento de acero debe protegerse?
No, las PI sólo deben aplicarse sobre elementos estructurales
de acero. En láminas delgadas, su aplicación no es efectiva.
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Aislar el paso del calor protegiendo a un sustrato.
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10. ¿Es fundamental calcular este valor y por qué?
Sí, por supuesto. Porque de esta forma podemos determinar
el espesor necesario de pintura intumescente, de acuerdo al factor de masividad de cada elemento a proteger, de manera que
cumpla con la resistencia al fuego solicitada.
Concepto de Masividad
resistencia al fuego, la que es necesario incrementar mediante el
uso de la PI para cumplir con el requisito del proyecto.
Además, la norma chilena NCh 935/1 Of. 97 señala, en su
Anexo B, que debe considerarse el factor de masividad de los
perfiles a proteger.
Por lo tanto aquellos fabricantes, instaladores o contratistas,
que señalan lo contrario, es decir, un espesor constante de PI, no
cumplen con la norma y, lo que es peor aún, ponen en peligro la
vida de las personas en un incendio.
Relación entre Perímetro Expuesto al Fuego y Área
Seccional de un Elemento Metálico “Inercia Térmica“
12. ¿Cualquier elemento metálico, independientemente del
factor de masividad, puede ser protegido con pintura
intumescente?
Hp/A= Perímetro Expuesto al Fuego (m)
No. El ”Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construcción” Nº 309, en su Capítulo: Introducción, segundo párrafo, editado por el MINVU en su
última edición del 2001 señala textualmente:
”... Mientras que el segundo, expresa un guarismo de la relación entre la superficie externa del elemento, expuesta al fuego
y la sección transversal de este mismo elemento, para obtener
una mayor resistencia térmica y evitar un colapso prematuro de
ellos: por lo tanto, se exige una Masividad máxima, igual o menor a 390m-1 de acuerdo a la NCh 935/1.Of. 97”.
Área Seccional del Elemento (m )
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Hp/A= X (m-1)
Ejemplo de Masividad
e=5mm
13. ¿Hasta qué RF se pueden ocupar PI?
10 cm
10 cm
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10 cm
10 cm
Perfil Sección Tubular
Perfil Sección Maciza
Hp/A= 0,4 m/0,002 m2
Hp/A= 0,4 m/0,01 m2
Hp/A= 200 (m-1)
Hp/A= 40 (m-1)
El ”Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construcción” Nº 309, editado por el
MINVU en su última edición del 2001 señala textualmente:
“La protección con pinturas intumescentes no se debe aplicar
en estructuras diseñadas para resistir al fuego sino hasta F 90, y
según la norma técnica NCh 935/1 Of 97...”
14. ¿Qué vida útil tienen las PI?
Además, la norma chilena NCh 935/1 Of. 97, en su anexo
B, y el Listado Oficial de Comportamiento al Fuego del Ministerio
de Vivienda y Urbanismo (MINVU) señala textualmente:
“La efectividad del componente (estructura-protección) estriba mayormente en la masividad, que es la
relación entre la superficie expuesta con riesgo al fuego, la cual es
necesario proteger, y la sección del material protegido como base
de la estructura, de modo que no alcance a llegar a temperatura
crítica (en acero son 500ºC en promedio y 650ºC en cualquier
punto)”.
Se sabe que en Europa se garantizan hasta 7 a 10 años,
cumpliendo con ciertas condiciones de instalación, lo que implica que periódicamente se deben revisar, por considerarse un
producto de seguridad.
Además el ”Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de
Elementos y Componentes de la Construcción” Nº 309, editado
por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo en su última edición
del 2001 señala textualmente:
“Las pinturas intumescentes tienen una durabilidad muy inferior a la vida útil del elemento estructural al que protege, por lo
tanto es necesario revisarlas anualmente y darles mantenimiento
con los mismos requisitos y calidad de la pintura especificada
inicialmente en la obra; considerándose el espesor en condiciones de pintura seca (MPS).”
11. ¿Todos los elementos de acero pueden tener el mismo es-
15. ¿Puede utilizarse PI en otros materiales como placas de
pesor de PI a pesar de tener diferentes factores de masividad,
yeso cartón , fibrocementos, maderas, hormigón, cables eléc-
como lo señalan algunos contratistas o fabricantes?
tricos u otros, para otorgarle mayor resistencia al fuego al
No porque cada perfil, por sí solo, es capaz de aportar cierta
sustrato?
Pintado de estructura metálica de cerchas en Cine Alto Las Condes.
20. ¿Es posible utilizar una pintura tradicional como sustituto de una PI?
No, por ningún motivo, aunque se han conocido varios casos (en obras) de pinturas intumescentes adulteradas para lograr
un mejor rendimiento y, por lo tanto, un mejor precio oferta.
21. ¿Es suficiente que los fabricantes cuenten con un sello de
calidad o certificación de un laboratorio oficial en cada envase de PI?
Existen tres requisitos fundamentales que se deben cumplir
para el correcto uso de una PI. Uno es el sello de calidad o
certificación de cada envase de PI. Otro requisito es que la protección sea colocada por un aplicador, certificado por el fabricante de la pintura. Y el otro es que la aplicación sea certificada
por alguno de los dos laboratorios de fuego autorizados en Chile.
No podemos dejar de señalar que, en obras, se ha dado el caso
que aplicadores inescrupulosos que adulteran los envases, y aplican espesores que no corresponden a la exigencia del proyecto,
sólo con el objeto de disminuir los costos.
22. ¿Entonces se puede adulterar una PI?
No, de acuerdo a ensayos realizados, las PI aplicadas sobre
estos materiales no ofrecen resistencia al fuego.
Sí , principalmente en los intumescentes al agua, que no producen rechazos físicos y a los cuales se les agregan cargas (tiza,
talco, caolín), pasta muro o látex, para mejorar su rendimiento.
16. ¿Qué tipo de Pinturas intumescentes existen?
23. ¿De qué manera se puede determinar si un producto fue
Existen sobre la base de agua, que están más orientadas a
ser utilizadas en recintos cerrados y, de base solvente, orientadas a ser utilizadas en recintos abiertos.
adulterado o no?
17. ¿De qué color se fabrican actualmente?
Sólo con análisis químicos de laboratorio, para lo cual es
necesario tomar muestras aleatorias en obra y/o aplicando fuego directo, mediante un soplete sobre los elementos pintados,
para determinar su reacción.
Solamente de color blanco.
Sí pueden.
Dependiendo de la formulación de la PI, principalmente sobre anticorrosivos alquídicos, epóxicos o cauchos clorados.
19. ¿Cómo se puede distinguir una PI de otro tipo de pintura?
25. ¿Es necesario algún tratamiento previo especial a las es-
Visualmente es muy difícil, aunque la PI es más rugosa que
las pinturas tradicionales. Con certeza, la forma de verificar si se
trata de una PI es acercando un soplete a la estructura protegida,
para ver su capacidad de intumescencia.
tructuras de acero?
Sólo que no tengan presencia de laminación de óxido, grasas, aceites, residuos, etc., y que estén previamente protegidas
con un anticorrosivo compatible.
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24. ¿Sobre qué tipo de anticorrosivos se puede aplicar PI?
18. ¿Pueden presentar granulometrías?
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Estructura metálica de un edificio de acero,
colapsada a raíz de un incendio.
26. ¿Se puede aplicar cualquier tipo de producto sobre las PI?
No.
27. ¿Qué tipo de producto o toping se puede aplicar sobre la
PI?
Sólo pinturas compatibles con el intumescente, es decir, indicadas por el fabricante.
28. ¿Qué producto no es recomendable aplicar como terminación sobre una PI?
Pinturas epóxicas, esmaltes sintéticos, óleos, poliuretanos, pasta muros y otros de similares durezas.
29. ¿Cuál es la razón para no aplicar estos productos?
Cuando estos productos están totalmente curados o secos, su
rigidez impide o retarda el efecto de intumescencia. Por lo demás,
cuando las PI se ensayan en un laboratorio oficial, no se les incorpora una pintura de terminación, que podría variar los resultados
del ensaye.
30. ¿Por qué es necesario aplicar una mano de terminación o
toping?
Debido a las características higroscópicas de las pinturas
intumescentes, estas se ven afectadas en sus propiedades físicas
cuando son instaladas en zonas costeras, al quedar expuestas a la
humedad o aguas lluvias.
31. ¿Qué sucede con una pintura intumescente que está siendo
aplicada en obra y se expone a aguas lluvias?
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Pierde totalmente sus propiedades de intumescencia, si bien físicamente no se observan alteraciones.
32. ¿Qué mantenciones requieren las pinturas intumescentes?
Como cualquier pintura decorativa, más aún en un revestimiento de seguridad como las pinturas intumescentes, estas necesitan
periódicamente ser revisadas y repintadas con el mismo producto
para mantener su funcionalidad en caso de un incendio.
Conclusiones
Muchas preguntas se podrían hacer en relación a las pinturas intumescentes, todavía somos un país en vías de desarrollo en materia del correcto uso de los productos para la
construcción y, en este aspecto, podemos señalar que si bien
existe una norma chilena NCh 935-1 Of. 97 ”Prevención de
Incendios en Edificios: Ensayo de resistencia al fuego - Parte
1: Elementos de construcción en general”, aplicable a todos
los elementos constructivos y a la mayoría de los productos
del mercado, creemos que falta aún una norma o método de
ensayo para ”determinar la resistencia al fuego de elementos
de acero mediante la aplicación de protecciones a los elementos de acero con pinturas intumescentes”, normas que sí
existen en otros países y que son aplicadas con el mismo
criterio por los distintos laboratorios de ensayos de fuego.
De la misma forma, el control de espesores de pinturas
intumescentes aplicadas en obras es realizado indistintamente por organismos competentes como los Laboratorios del Fuego del Idiem y Dictuc, otros organismos externos capacitados
para efectuar mediciones, y por los fabricantes mismos; estos
últimos son partes interesadas en el negocio. En este aspecto,
tampoco se tiene una norma de mediciones para este tipo de
revestimiento que debiera ser controlado mediante alguna
metodología, tal como existe en otras latitudes, pues se trata
de un producto que debe garantizar su funcionalidad y su
vida útil en cualquier evento de un incendio y, en lo posible, a
lo largo de la vida útil del edificio.
Finalmente si bien las pinturas intumescentes en el corto plazo son de ”bajo costo”, en relación a la vida útil de un edificio,
se puede transformar en alto costo en el largo plazo. B