Proteccion Pasiva Contra Fuego

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Grace Construction Products

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Protección Pasiva Contra Fuego NFPA 251

© W. R. Grace & Co. – Conn., 2010

Ing. Juan Pablo León Market Manager 16/06/2010 0

Objetivos de Aprendizaje

Definición – Protección Contra Fuego

1. Conceptos de la Protección Pasiva Contra Fuego

Un producto de protección contra fuego es:

2. Tipos de Incendios

“Un producto cualquiera que, en caso de un incendio, actúe de manera activa o pasiva para reducir la tasa de aumento de temperatura sobre los elementos constructivos”

3. Normas, Certificaciones y Métodos de Prueba 4. Fireproofing Comercial

- Los elementos constructivos son cualquier parte de una construcción necesarios para mantener la integridad estructural incluyendo vigas, columnas, pisos techos y paredes.

5. Fireproofing Industrial 6. Pruebas en sitio para Materiales de Fireproofing 3

Porque Fireproofing, El acero se quema?

Porque Fireproofing, El acero se quema? Prevención de falla estructural y colapso

El acero en la construcción La utilización del acero en el mercado de la construcción en México ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años.

El acero pierde resistencia (habilidad de cargar peso) a manera que la temperatura aumenta.

El 37% de nuevos edificios (arriba de 8 niveles) y plantas en México son construcciones que utilizan acero como elemento principal.

Aproximadamente ~40% de perdida a 1000 ºF (550 ºC)

El acero es un material susceptible a los cambios de temperatura ocasionado por un incendio debido a su alto valor de conductividad térmica (λ) 45 W/(K.m).

La deflexión excesiva del acero puede comprometer la estabilidad estructural del inmueble (°C)

Meridian Plaza, Philadelphia 1991 4

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Tipos de Protección Contra Fuego Protección Activa

Productos de Protección Pasiva Contra Fuego Pinturas Intumescentes

Protección Pasiva

Sprinklers

Membranas y placas

Principalmente comercial

Sistemas de Gas Computación

Generadores de Espuma Petroquímica y aviación

Gypsum wallboard Rated ceilings Mineral batts/blankets

Materiales Proyectados Pintura Intumescente Fibra Mineral

Tema del día de hoy

Cementicios

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Productos de Protección Pasiva Contra Fuego Fibra Mineral

Productos de Protección Pasiva Contra Fuego Cementicios

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Productos de Protección Pasiva Contra Fuego Sistemas Mixtos

ASTM - 1513/93 Diferenciación entre Materiales Proyectados

“Cementicios”: compuestos con uno o mas aglomerantes que mezclados con el agua forman una pasta fluida, homogénea y bombeable. “Fibras Proyectadas”: compuestos con mas de un aglomerante, bombeados en estado seco hasta la boquilla de aplicación donde son hidratados.

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Tipos de fuego Dependiendo de la fuente de ignición existen dos tipos de incendios: 1.- Celulósico o comercial

La Protección Pasiva Contra Fuego que protege el acero… …...DEBE FUNCIONAR !! 2.- Hidrocarburo o industrial

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Normas, Certificados y Métodos de Prueba Las normas, certificados y métodos de prueba para la protección pasiva contra fuego son diferentes dependiendo del tipo de fuego que se proteja: Celuló Celulósico

Hidrocarburo

ASTM

ASTM E 119

ASTM E1529

UL

263

1709

PROTECCIÓN PASIVA CONTRA FUEGO CELULÓSICO

FIREPROOFING COMERCIAL

Todos los productos Monokote de Grace cumplen con lo requerimientos de estos Códigos y cuentan con certificación bajo estas normas:

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FIREPROOFING COMERCIAL

Métodos de Prueba

FIREPROOFING COMERCIAL

Procedimiento de Prueba

Los laboratorios acreditados

utilizan el método de prueba NFPA 251 / ASTM E-119 / UL 263 para evaluar la resistencia al fuego de los materiales. Todas la pruebas se realizan

de acuerdo a la curva estandarizada de temperatura vs tiempo ISO 834. Las vigas y los ensambles de techos protegidos se introducen al horno 16

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FIREPROOFING COMERCIAL

FIREPROOFING COMERCIAL

Procedimiento de Prueba

Procedimiento de Prueba

La prueba dura máximo 4 horas.

Se utilizan termopares colocados en toda la probeta de prueba

FIREPROOFING COMERCIAL

Procedimiento de Prueba (NFPA 251, ASTM E119 y UL 263)

Resultados de la Pruebas

Columnas:

Los resultados de las pruebas son

• 2.4 m de longitud. • Colocada en forma vertical

publicados y enlistados en los directorios de UL e Intertek.

• 4 niveles con 3 termopares en cada uno

Describe en detalle como debe estar

• Prueba exitosa si la temperatura en los termopares no sobrepasa los 537 C como promedio o 647 C en cualquiera de los puntos.

La lista de espesores y densidades del

Vigas: • 2.7 m de longitud.

diseñado cada tipo de ensamble y estructura. producto vienen en cada diseño para cumplir con los requerimientos en tiempo de protección. El Monokote de Grace tiene mas de 120

• Colocada en forma horizontal con carga • 4 termopares por sección a 60 cm de cada uno

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FIREPROOFING COMERCIAL

• Prueba exitosa si la temperatura en los termopares no sobrepasa los 537 C como promedio o 647 C en cualquiera de los puntos.

diseños para todo tipo de ensambles y perfiles. Algún tipo de excepción que no este

considerada se maneja por medio del fabricante o carta de UL. 21

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Los directorios de UL son anuales El directorio online se actualiza inmediato www.ul.com/database

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FIREPROOFING COMERCIAL

FIREPROOFING COMERCIAL

Códigos y Reglamentos de Construcción

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FIREPROOFING COMERCIAL

FIREPROOFING COMERCIAL

Reglamento de Construcción del Distrito Federal TRANSITORIOS

Reglamento de Construcción del Distrito Federal ARTÍCUL0 110.- Las características que deben tener los elementos constructivos y arquitectónicos para resistir al fuego, así como los espacios y circulaciones previstos para el resguardo o el desalojo de personas en caso de siniestro y los dispositivos para prevenir y combatir incendios se establecen en las Normas.

ARTICULO PRIMERO.- El presente Reglamento entrará en vigor a partir del día 16 de febrero de 2004. ARTICULO SEGUNDO.- Se abroga el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal publicado en la Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal el 2 de agosto de 1993. ARTICULO TERCERO.-La Secretaría de Obras y Servicios expedirá las Normas Técnicas Complementarias a que hace referencia este Reglamento dentro de los 120 siguientes a la fecha de su publicación. Las Normas Técnicas Complementarias fueron publicadas en la Gaceta Oficial en Octubre de 2004.

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FIREPROOFING COMERCIAL

FIREPROOFING COMERCIAL

Norma Técnica Complementaria

Norma Técnica Complementaria

Grado de Riesgo

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Tiempo de resistencia al fuego

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FIREPROOFING COMERCIAL

FIREPROOFING COMERCIAL

Resistencia al fuego en base a que?

Laboratorios Acreditados ante EMA / ONNCE Lista de Laboratorios debidamente acreditados para realizar pruebas en base a la norma NMX C307 / NFPA 251 o al método de prueba UL 263 / Astm E119 :

NMX-C 307-ONNCCE-2009 “Industria de la Construcción Edificaciones - Resistencia al fuego de elementos y componentes - Especificaciones y métodos de ensayo”

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Y la prueba del Soplete?

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FIREPROOFING COMERCIAL

Prueba de Soplete IMP GTM 001 1995

FIREPROOFING COMERCIAL

Diferencias entre una prueba real y una prueba “patito”

IMP GTM B1 001 1995 (Prueba de Soplete)

Soplete

VS • 1,400 btu • 1 quemador • Probeta nueva

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Prueba de UL 263 / NFPA 251 / ASTM E 119 / NMX C307

• • • • • •

24,000 btu Horno de 54 m3 30 quemadores 45 termopares Probeta envejecida Marca UL, inspecciones

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FIREPROOFING INDUSTRIAL

PROTECCIÓN PASIVA CONTRA FUEGO DE HIDROCARBURO

Normas, Certificados y Métodos de Prueba 1. NRF-065-PEMEX-2006

FIREPROOFING INDUSTRIAL

2. API 2218 y API 2510 3. UL 1709 4. JET FIRE 5. Cryogenic Fireproofing Test 6. EXPLOSIVIDAD

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FIREPROOFING INDUSTRIAL

FIREPROOFING INDUSTRIAL

NRF-065-PEMEX 2006

American Petroleum Institute API 2218 / API 2510

En Junio del 2006 se publica la NRF 065 “RECUBRIMIENTOS A BASE DE CEMENTO A PRUEBA DE FUEGO EN ESTRUCTURAS Y SOPORTES DE EQUIPOS “ de aplicación obligatoria a todas las instalaciones industriales de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Se basa en la utilización de materiales cementicios para la protección pasiva contra fuego de estructuras de acero. La certificación/ aprobación requerida para el material de protección contra fuego a utilizarse dentro de TODAS las instalaciones de PEMEX es la siguiente: Diseño Underwriters Laboratories UL1709 Resistencia a JET FIRE

Los productos intumescentes NO están aprobados por PEMEX para su utilización dentro de cualquier instalación costa adentro. 44

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FIREPROOFING INDUSTRIAL

FIREPROOFING INDUSTRIAL

JET FIRE TEST OTI 95634

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Criogenic Test

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FIREPROOFING INDUSTRIAL

Prueba de Explosividad Blast Test

Pruebas en sitio para materiales de Protección Pasiva Contra Fuego

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Casos de Estudio

New York Board of Fire Underwriter's Report

Casos de Estudio NIST Recommendation 6.

Primera investigación seria de un rascacielos protegido con Protección Pasiva Contra Fuego.

“Desarrollo de criterios, de métodos de prueba, y de estándares: (1) para el funcionamiento

en servicio de los materiales de Protección Pasiva Contra Fuego (SFRM, también llamados fireproofing o aislamiento) usados para proteger componentes estructurales; y (2) asegurarse de que estos materiales, así como los ya instalados, se ajusten a las condiciones en las pruebas usadas para establecer el grado de la resistencia de fuego de componentes, de miembros y de sistemas.” Cambios en los Códigos de Construcción como resultado de 9/11 2009 International Building Code (Nueva Construcción) Incremento del requerimiento mínimo de la fuerza de adherencia (min. 430 psf para edificios de 75-420 pies de altura y min. 1000 psf para edificios de mas de 420 pies de altura). El requerimiento de fuerza de adherencia aplica al material “aplicado en el edificio”.

One New York Plaza August 1970

“La protección de las perfiles de acero sometidos a un evento de fuego real DEBE ser realizada por medio de materiales que no sean fácilmente removidos o dañados.”

Funcionamiento en sito = Aseguramiento de calidad

WTC Towers

2009 International Fire Code (Construcciones ya existentes) Se requiere de una inspección anual del material de protección pasiva contra fuego aplicado. Los sistemas deben ser debidamente reparados o cambiados cuando han sufrido algún tipo de daño, alteración o perdida de propiedades.

Experiencia con mucha enseñanza para la época ... Edificio: Interstate Bank – 3500 personas

Se basa en la capacidad de un material para soportar las condiciones

Local: Los Angeles

típicas presentadas durante la construcción.

Construcción: Años 70 Se provee protección por el tiempo de vida del inmueble. Diferenciamos los productos en base a las condiciones reales de trabajo

Incendio: 16 años despues Material: Monokote MK-6 Pisos Quemados:12 al 16 ~ 8 horas total

Funcionamiento NO Aceptable

Sprinklers: no eran exigencia Temperatura: 2000F Brigada : 300 hombres

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No funciona si esta en suelo !!!

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Tres Motivos de Preocupación

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Facilidad de daño

1. Facilidad para dañarse 2. Fuerza de Adherencia 3. Erosión por el aire

Fuerza de Adherencia

Erosión por el aire

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Estándares importantes para el control de calidad de los materiales

Tipos de productos cementicios y sus características Densidad Estándar (15 pcf)

ASTM E-605 Thickness and Density

Producto base Yeso

ASTM E-736 Adhesion/Cohesion (bond strength)

Uso en interiores

Monokote MK-6/HY

Adherencia mayor a 200 pcf

ASTM E-761 Compressive Strength

Densidad Media (22 pcf)

ASTM E-859 Air Erosion

Monokote Z-106/HY

Producto base cemento portland

ASTM G-21 Resistance to Mold Growth

Uso en exteriores

ASTM E-937 Corrosion

Adherencia mayor 2000 pcf

ASTM E-760 Effects of Impact

Densidad Alta (40 – 50 pcf)

ASTM E-759 Effects of Deflection

Monokote Z-146 o Z-156

Producto base cemento portland Uso en exteriores expuestos a condiciones severas 60

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Control de Calidad en Campo

Adherencia mayor 10,000 pcf

Características Físicas del Material Densidad Estándar Densidad Media

Densidad Alta

Densidad

15 pcf

22 pcf

40 pcf

Adherencia

200 psf

2000 psf

10000 psf

Compresión

10 psi

100 psi

500 psi

Las evaluaciones de calidad del producto son realizadas por expertos de GRACE. Medición de espesores, Densidad y Fuerza de Adherencia son algunas de las pruebas requeridas por el IBC Capitulo 7.

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Tipo de acabados con Monokote

Trowelled Finish - Joist

Juan Pablo León Arellano Market Manager - Fireproofing Grace Construction Products

Standard Spray Textured Finish

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Trowelled Finish - Column

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T +52 722 2773472 M +521 722 5106453 F +52 722 2773474 ID Nextel 92*15*20525 E juanpablo.leon@grace.com W graceconstruction.com

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La diferencia GRACE Soporte TĂŠcnico y facilidad de aplicaciĂłn

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