Paneles de protección contra incendios PANACOR PANEL ROCK

Las transformaciones físicas y químicas que tienen lugar en el hormigón, incluyendo su fusión a los 1200º C, conducen inevitablemente a su colapso y destrucción, haciéndolo irrecuperable al final del siniestro, con lo que debe procederse a su sustitución. En todo caso, se considera que al alcanzar los 300 ºC, el hormigón pierde una significativa parte de su capacidad resistente y ha de ser sustituido después de sufrir los efectos de un incendio.

Otra consecuencia muy importante es el desconchamiento por efecto spalling. La extraordinaria rapidez con que se calienta el hormigón genera el paso a vapor del agua contenida en la masa con velocidad explosiva. Como generalmente los hormigones usados tienen el poro pequeño, este vapor no puede liberarse adecuadamente, lo que pro-duce una presión capaz de destruir las capas más externas de hormigón, dejando expuestas las armaduras y aumentando el riesgo de colapso del túnel. Los momentos en que el spalling ocurre es en los 20-30 minutos iniciales del incendio, siendo las causas más importantes de este efecto la velocidad de calentamiento (sobre todo cuando pasa de 2-3º C/minuto), la permeabilidad del material y el nivel de saturación de poro (especialmente por encima del 2-3% en peso de hormigón del contenido en humedad); esto tiene como resultado que los hormigones de altas prestaciones y baja permeabilidad son los más vulnerables a este efecto.

El spalling ha sido estudiado en algunos laboratorios, como el ensayo realizado por el SINTEF noruego en diciembre de 1988, en el que se comprueba este efecto con acciones térmicas de fuego de hidrocarburos, observándose una disminución casi total cuando el hormigón recibe una protección adecuada.

Varios sistemas se han propuesto para minimizar los efectos de la acción del fuego sobre el hormigón, pero el que ha probado ser más efectivo es el de la barrera térmica. La función de esta barrera, como es obvio, es proteger de la acción directa del fuego el sustrato, limitando el flujo de calor a su través y, por tanto, disminuyendo la velocidad de calentamiento y el tiempo en que se alcanza la máxima temperatura permitida.

Las barreras más utilizadas son las formadas por morteros de cemento con malla o bien por placas especiales fijadas mecánicamente al sustrato. Estos sistemas con anclajes mecánicos eliminan problemas de adherencia, carecen de efecto spalling y no son sensibles a la humedad. Este tipo de productos ha sido extensivamente ensayado en los laboratorios más importantes de Europa –TNO (Holanda), MPA Braunschweig (Alemania), CSTB (Francia), etc.–, con resultados que con-firman la obtención de los grados de protección requeridos.

Las protecciones previstas (y sus sistemas de fijación) deben tener características demostradas de comportamiento en caso de incendio, así como otras que le permitan resistir las acciones propias de su situación y normal uso del túnel, como las variaciones de presión debido al paso de vehículos a alta velocidad, que pueden llegar a ±800 Pa en túneles de carretera, a ± 1.100 Pa en túneles de ferrocarriles de transporte y hasta ± 5.000 Pa en túneles de ferrocarriles de alta velocidad.

Estas características demostradas de-ben probarse mediante los correspondientes informes de ensayo. En el caso de la resistencia al fuego, este tipo de ensayos consiste en preparar una muestra de hormigón y su protección lo más parecida posible a como se instalará realmente, con tamaños de 4×3 m, y so-meterla en una instalación (horno) adecuada a la acción de un programa térmico normalizado como los anterior-mente expuestos, midiendo durante todo el proceso las deformaciones del hormigón, la aparición del fenómeno spalling y los gradientes de temperatura en la cara inferior del material y en la armadura de refuerzo, controlado por un determinado número de termopares de control adecuadamente situados en la masa del hormigón.

Los requisitos que debe cumplir el sis-tema de protección dependen del tipo de túnel, el uso y la legislación al res-pecto de cada país. A continuación se exponen algunos de los más frecuentes:

Requisitos ZTV alemanes:

• Máxima temperatura en la cara inferior del hormigón < 300º C cuando se somete a la curva RABT.
• Permanencia de la protección durante el periodo de ensayo.
• Efecto spalling mínimo y poco pro-fundo.
• Temperatura en el sellado de la junta de dilatación entre 60º C y 150º C según el material.

Requisitos RWS holandeses:

• Resistir al menos dos horas los efectos de la Curva RWS en dos ensayos diferentes.
• Máxima temperatura permitida en la cara inferior del hormigón < 380º C, complementada con máxima temperatura en las armaduras de refuerzo 250º C, con un recubrimiento de hormigón de 25 mm.
• Temperatura en las juntas de dilatación inferior a 60º C.

La emisión de un informe de ensayo por el laboratorio clasifica y avala la so-lución ensayada para su uso en la protección de túneles y puede ser complementado por otro tipo de ensayos, como ciclos de hielo deshielo, resistencia a gases de los tubos de escape, ensayos de abrasión (Test Taber) y, especialmente, a la tensión dinámica provocada por el paso de vehículos a gran velocidad, que en túneles carreteros se considera de hasta ±800, mientras que para el caso de ferrocarril puede tener variaciones desde ±1100 Pa para tráfico ferroviario de transporte local y de hasta ±5.000 Pa para trenes de alta velocidad, en ciclos que pueden oscilar dependiendo del tipo de túnel considerado y su volumen de tráfico.

Otros elementos críticos en los que puede ser decisiva la acción de la protección pasiva es la ventilación y control de humos. El principal problema con cada incendio es el de la extracción de humos, dados los problemas que originan. Todos los bomberos saben que para atacar con éxito un incendio subterráneo es de capital importancia ob-tener una buena extracción de calor y humos, que son las causas directas de la mayoría de desgracias personales de este tipo de siniestros. Por esto, el adecuado diseño e instalación de conductos de extracción que resistan los efectos del fuego y mantengan su función durante un periodo de tiempo determinado es fundamental. Lo anteriormente expuesto es también válido cuando hablamos de los sistemas de ventilación, especialmente en áreas de seguridad, con lo que también debe contemplarse la ejecución de conductos resistentes al fuego.

En los casos en los que las conducciones se integran en la estructura del túnel, los elementos de separación son de hormigón y se les aplica todo lo anteriormente dicho en el apartado anterior. Las protecciones mediante barrera térmica (con placas, por ejemplo) se utilizan para prevenir el daño a dichas separaciones, que comprometería su función de conducción. La extracción de humos puede llevarse a cabo también mediante conductos independientes realizados en materiales resistentes al fuego, que permitan mantener su funcionamiento correcto y su estabilidad durante un periodo determinado. Por supuesto, estos sistemas constructivos deben pasar igualmente los correspondientes ensayos de acuerdo con norma específica para conductos.

La conclusión que podemos sacar de lo anteriormente expuesto es que la protección pasiva debería indudablemente ser tenida en cuenta a la hora de diseñar túneles para hacerlos más seguros.

Y con ese objetivo PANACOR ha desarrollado mediante un largo proceso de I+D+i un sistema de protección basado en un revestimiento mediante paneles acústicos metálicos que no sólo consigue proporcionar un mínimo de 2 horas de resistencia al fuego siguiendo la curva de hidrocarburos, sino que además consigue atenuar el ruido generado por la circulación viaria evitando las molestias del tráfico a los residentes. En el siguiente vídeo se pueden observar las 2 horas que duración el ensayo a cámara rápida:

El encaje en un entorno urbano

Como puede ver en las imágenes inferiores, la autopista atraviesa una zona totalmente urbanizada. Argentina comienza a tener una gran demanda de barreras contra el ruido, ya que suele ser difícil construir nuevas carreteras en áreas donde el entorno proporcione una reducción del ruido natural.

En este caso, la carretera inicialmente se soterró para permitir la salida de las mercancías del puerto sin atravesar la ciudad de Buenos Aires incrementando el tráfico, pero también para romper la propagación directa del ruido del tráfico de la autovía hacia los residentes sin la necesidad de utilizar grandes pantallas acústicas que puedan obstruir las vistas.

Sin embargo, a diferencia de la luz, la energía del sonido puede difractarse alrededor de los objetos, por lo que al reducir la reverberación del ruido, nuestros paneles hacen que el diseño sea mucho más eficiente.