Comportamiento de las estructuras de hormigón armado
El hormigón tiene la mejor resistencia al fuego de todos los materiales de estructura corrientes, e incluso se utiliza para proteger estructuras hechas de otros materiales.
No arde ni produce vapores suficientes para alimentar la ignición, por lo que puede considerarse incombustible. Sin embargo, el hormigón, como material, también puede verse afectado por el calor de un incendio.
Si bien no es frecuente en un incendio el derrumbamiento de las estructuras de hormigón armado, pueden producirse pérdidas de resistencia, desconchados y otros efectos perjudiciales.
El hormigón armado está formado por cemento, arena, grava y acero. En consecuencia, el efecto del fuego afectará al comportamiento conjunto de todos esos materiales.
Los elementos del hormigón armado pierden resistencia con el aumento de temperatura, dependiendo en gran medida del tamaño y tipo de áridos, de la proporción áridos/cemento, de las propiedades del mismo cemento, del contenido de humedad. En general los hormigones ligeros resisten mejor el incendio que los de peso normal.
El contenido normal de humedad del hormigón tiene una influencia importante en su comportamiento térmico. Una cantidad considerable de la energía calorífica del incendio se emplea en la vaporización de la humedad del hormigón.
En el caso de los elementos horizontales, el vapor de agua se desplaza a la cara superior del elemento donde mantiene una temperatura de 100ºC hasta que todo el agua desaparece.
Este hecho aumenta la resistencia del fuego porque mantiene la temperatura de la cara que no está expuesta al fuego por debajo de la definida como temperatura colapso.
Sin embargo los vacíos causados por la expansión del agua contribuyen al efecto de retracción que disminuye la resistencia del hormigón.
Los fallos del hormigón se suelen producir a causa de la dilatación diferente que experimentan las capas exteriores respecto a las interiores que permanecen mucho más frías durante el incendio.
El movimiento del cemento, retracción con pérdida de humedad, compensado con la dilatación continua del árido a medida que aumenta la temperatura, crea otra tensión diferencial complementaria que provoca la aparición de fisuras y la progresiva disgregación de los elementos del hormigón.
Las armaduras, una vez expuestas al fuego por la disgregación del hormigón de recubrimiento, conducen el calor rápidamente, incrementando la diferencia de temperatura con lo que se acelera la rotura del hormigón y la pérdida de resistencia de las armaduras hasta que se produce el colapso.
De un examen visual del hormigón después de un incendio es posible hacerse una idea aproximada de la temperatura que ha alcanzado y de la resistencia residual ya que según la penetración del calor en grados de intensidad, las distintas capas afectadas se colorean de una u otra forma, siendo posible establecer una relación cambio de color/temperatura/resistencia.
Fuente: Manual S.E.P.E.I. de Bomberos, Publicaciones de la Diputación de Albacete
