Nuevo revestimiento resistente al fuego para prevenir fallas al incendiarse estructuras de acero.

Nuevo revestimiento resistente al fuego para prevenir fallas al incendiarse estructuras de acero.

Fecha: Octubre 31, 2017 Universidad Tecnológica de Nanyang Fuente : "Science Daily".

Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) y la desarrolladora industrial JTC, han creado una un revestimiento barato 3 en 1, que ofrece una protección mejorada contra el fuego y la corrosión.

En la foto, el Profesor Asistente de la NTU, Aravind Dasari poniendo su dedo en una pieza de plástico que está lo suficientemente fría al tacto, colocada detrás de una pieza de acero revestida con FiroShield y expuesta a una llama a más de 900° Celsius.

Las estructuras de metal existentes en los edificios, normalmente se revisten con una capa retardante contra fuego, para proteger directamente al metal del daño causado por el fuego y lograr así el estándar de protección de dos horas, con el objetivo de darle suficiente tiempo a los ocupantes de abandonar el edificio. Actualmente, las capas de pintura intumescente son gruesas, más caras, y difíciles de aplicar.

Por otro lado, el revestimiento hecho en Singapur, puede aplicarse directamente al acero, sin la necesidad de aplicar una limpieza con chorro de arena para preparar la superficie, reduciendo hasta la mitad el tiempo para revestirlo, y protegerá el material contra incendios durante dos horas sin deshacerse.

El nuevo revestimiento llamado FiroShield es más barato y menos difícil de aplicar, además de servir estéticamente cómo una pintura normal.

Además, FiroShield también ha sido probado con otros materiales de construcción, tales cómo el concreto reforzado y la madera laminada, cumpliendo igualmente con un desempeño excelente.

Quienes lideran el equipo de investigación a cargo es el Profesor Asistente Aravind Dasari de la Escuela de Ciencia de los Materiales e Ingeniería y el Profesor Tan Kang Hai de la Escuela de Ingeniería Civil y Medioambiental.

Los líderes del equipo declararon que el conocimiento que ellos obtuvieron a través de los años de investigación en los diferentes aspectos de los polímeros y de la combustión, combinados con su experiencia en Ingeniería Civil y Estructural, ayudaron a dirigir su planteamiento.

La fuerza del revestimiento viene de una mezcla balanceada de aditivos, la cual funciona bien en conjunto, para provocar reacciones químicas simultáneas al exponerse a altas temperaturas.

Ellos sabían que habían encontrado la fórmula adecuada cuando lograron revestir uniformemente muestras de acero con una pistola pulverizadora.

De acuerdo al Profesor Dasari, quien además es el Investigador Principal de NTU-JTC Industrial Infrastructure Innovation Centre (I3 Centre): "En un incendio, el revestimiento forma una capa calcinada compacta, que funciona como barra protectora contra el calor".

"Si bien los típicos revestimientos, también forman una capa calcinada, esas capas son gruesas y con forma de espuma, la cual puede caer fácilmente y exponer el acero contra el fuego.

Nuestro objetivo fue innovar con un revestimiento que funcione de forma diferente a los revestimientos intumescentes, convencionales, y que pudiera mantenerse adherido a la superficie del acero por tanto tiempo como sea posible, a altas temperaturas, pero que también tenga durabilidad y resistencia contra el clima bajo circunstancias normales, sin necesidad de colocar encima otra capa de pintura.

Koh Chwee, Director, de la División de Servicios Técnicos de JTC y Co-Director del I3 Centre, declaró que a través de la colaboración de instituciones académicas cómo NTU, JTC busca desarrollar soluciones nuevas e innovadoras para mejorar la productividad y la seguridad de la construcción, para sus proyectos de infraestructura.

"La facilidad de aplicación de su nuevo revestimiento contra fuego y corrosión en las estructuras de acero, ayudará a reducir el trabajo intensivo, mejorando la productividad y permitiendo la reducción del tiempo de revestimiento de componentes de acero prefabricados. Es incluso más importante, que la habilidad del revestimiento de mantener una mayor adhesión bajo altas temperaturas, provocará una mayor seguridad para los ocupantes del edificio. De acuerdo a Koh: "Estamos confiados de que el nuevo revestimiento será capaz de reducir tanto el material de pintura, así como también el costo de la mano de obra, y se volverá una nueva alternativa entre los productos de protección contra incendios."

La Mezcla de los Materiales Utilizados para el Revestimiento

El material base para el nuevo revestimiento se compone de resinas sintéticas, que son polímeros normalmente utilizados para crear pinturas. Para atribuirle propiedades resistentes al fuego y anticorrosivas, el equipo del profesor Dasari añadió una mezcla de químicos comunes, incluyendo uno endotérmico, absorbente al calor, para iniciar una reacción química que provoca que el revestimiento se adhiera firmemente al acero.

El equipo fue más allá para desarrollar un revestimiento que fuera capaz de tener colores predeterminados, para añadirse a la mezcla, con el fin cumplir la función estética de la pintura normal. Los fabricantes de pintura buscando añadir los beneficios de FiroShield (capa protectora) sus productos, deberían darse cuenta de que su comercialización es bastante simple, ya que su innovación recae en tan solo la adición de químicos claves en su proceso de fabricación.

Para lograr resistir dos horas, FiroShield  necesita de tan solo 5 capas de revestimiento, a diferencia de las capas de revestimiento convencionales, que requieren un mínimo de 15 capas de pintura o más. Por lo tanto, es dos veces más rápida de aplicar y es aproximadamente un 50% más barata, debido al bajo costo de en materiales y mano de obra.

Además de ser resistente contra fuego y de aplicarse con facilidad, FiroShield puede proteger la superficie del acero contra la corrosión, algo que ningún revestimiento en el mercado puede realizar hasta el momento. Se espera que FiroShield dure más tiempo al exponerse a diversos elementos del clima, tales como la humedad y los rayos UV. Su desempeño solamente bajó un 2%, en comparación a la baja de hasta un 75% de los revestimientos convencionales, tras ser expuestos a pruebas de desgaste del metal en el laboratorio. Esto reducirá el costo de mantenimiento y la frecuencia de las inspecciones durante la vida útil de los edificios.

Para la siguiente fase de su desarrollo, FiroShield será enviado al Reino Unido para una certificación industrial, la cual incluye una prueba contra incendios que ninguna instalación de Singapur puede realizar actualmente. Su patente ya fue presentada, junto con la innovación de NTU y su brazo empresarial, NTUitive, y tras el término de su certificación, NTUitive trabajará junto a JTC para buscar opciones de comercialización.

Tras su certificación, la cual se espera que sea completada para abril del 2018, el nuevo revestimiento será aplicado en estructuras de acero dentro de la próxima JTC Logistics Hub. Adicionalmente, el equipo conjunto de investigación trabajará con las empresas necesarias, para distribuir esta tecnología a gran escala.

Al crear esta tecnología, el Profesor Asistente Dasari también trabajará junto a JTC en el I3 Centre para desarrollar otro tipo de revestimiento innovador para la industria de la construcción y edificación, que contenga propiedades más allá de la resistencia al fuego y a la corrosión.

El equipo de investigación incluyó al Dr Indraneel S Zope y Ng Yan Hao de NTU, así como también Ng Kian Wee, el Ingeniero Principal del Departamento de Ingeniería Civil y Estructural de JTC, quien contribuyó con su experiencia en proyectos de Ingeniería. El ángulo interdisciplinario vinculando los materiales a las estructuras fue de vital importancia para esta investigación.

Establecido el 2011, el NTU-JTC I3 Centre tiene como objetivo crear soluciones pioneras, de última generación a la infraestructura industrial, para abordar desafíos a los que se enfrenten Singapur y sus empresas, tales como la seguridad, la productividad, así como también la mano de obra y los limitados recursos.

El Profesor Chu Jian, Co-Director Interino del I3 Centre mencionó que, esta invención es uno de los ejemplos más exitosos de investigación conjunta, industrial y académica, ya que, por un lado, NTU puede tener acceso al conocimiento relevante de JTC, y por el otro, comparte su conocimiento y experticie para desarrollar soluciones innovadoras que beneficiarán al sector de la construcción y edificación.

Ver artículo Original.  "ScienceDaily".   también de   NTU