Evaluación del riesgo de incendio de los materiales de revestimiento de edificios existentes

La Biblioteca de Materiales de Revestimiento comprende una amplia base de datos de materiales de revestimiento basada en su composición e inflamabilidad como componentes individuales. Además, puede utilizarse para realizar análisis de riesgos. La base de datos es una herramienta para que los ingenieros cualificados puedan identificar adecuadamente los riesgos de incendio y cuantificar la propagación potencial del fuego de los materiales de revestimiento. La Universidad de Queensland, en colaboración con el Grupo de Trabajo de Auditoría de Productos de Construcción No Conformes (NCBP) de Queensland (Australia), ha propuesto un marco para proporcionar una metodología sólida que permita evaluar el riesgo de incendio de los materiales de revestimiento de los edificios existentes a partir de un conocimiento profundo de los fenómenos de incendio pertinentes. La inflamabilidad de los materiales de revestimiento (paneles compuestos de aluminio, aislamiento, etc.) se define basándose en marcos de ensayo bien establecidos y ampliamente aceptados en la comunidad de ingenieros de seguridad contra incendios. Estos marcos han sido aplicados y revisados por expertos en el ámbito de los estudios de investigación sobre el comportamiento frente al fuego de los paneles compuestos de aluminio y los materiales aislantes de la Universidad de Queensland y la Universidad de Edimburgo. Se puede acceder a información detallada sobre el marco aquí La metodología incluye la identificación de la PirólisisLa pirólisis es la descomposición térmica de compuestos orgánicos en una atmósfera inerte.pirólisis y la OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación con el NETZSCH STA 449 F3 Jupiter^® .

¿Cómo apoya el marco el análisis termogravimétrico?

El análisis termogravimétrico (ASTM E1131) se utiliza para analizar la Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición térmica de los materiales en función de la temperatura. Las reacciones en las que se produce pérdida de masa, como la PirólisisLa pirólisis es la descomposición térmica de compuestos orgánicos en una atmósfera inerte.pirólisis y la OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación, pueden identificarse mediante esta técnica. La TGA se incluye en este protocolo de ensayo para aumentar la solidez del marco. Las demás técnicas de identificación y cuantificación de materiales son, en teoría, suficientes, pero la adición de una técnica adicional para verificar los resultados garantiza la reducción de posibles errores.

Preparación de la muestra

Las muestras de TGA se tomaron del lateral de una muestra determinada, de modo que los datos se promediaron en toda la profundidad. Primero se retiró la capa de encapsulado más externa para eliminar el efecto de la herramienta de muestreo. Las muestras tomaron la forma de escamas de small (0,5 - 3 mm de longitud) para minimizar los gradientes térmicos a través de la muestra. Se presionaron ligeramente en el fondo del crisol para garantizar un buen contacto térmico con el termopar de la célula de carga.

Cómo realizar el análisis con el análisis termogravimétrico

• Velocidad de calentamiento constante de 20°C ^min-1 de 50 a 800°C. Al final de cada ensayo se añadió un régimen de calentamiento IsotérmicoLos ensayos a temperatura controlada y constante se denominan isotérmicos.isotérmico de diez minutos en aire para evitar que los crisoles se quedaran pegados a la célula de carga;
• Una prueba en atmósfera de aire y otra en atmósfera de nitrógeno, para un total de dos pruebas por muestra;
• Un flujo de 150 ml ^min-1 para el gas, con un flujo adicional de purga de nitrógeno de 20 ml ^min-1 en todos los casos;
• Se utilizaron crisoles de alúmina (_Al2O3) con un volumen de 85 μl, un diámetro de 8 mm y sin tapa;
• La masa de la muestra fue en general de 10,0 mg, con una desviación máxima de 2,5 mg. No obstante, en el caso de algunas muestras, esto no fue posible por el volumen del crisol, por lo que se redujo la masa objetivo.

Los gráficos TGA mostrados corresponden a un tipo de espuma aislante, con una prueba en aire y otra en nitrógeno. Los resultados muestran que el material sufre PirólisisLa pirólisis es la descomposición térmica de compuestos orgánicos en una atmósfera inerte.pirólisis (245 - 383°C) y genera un carbón en nitrógeno. En oxígeno, este carbón tiene una reacción de OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación exotérmica (pico 581°C). El rendimiento de carbonización es bastante bajo y similar al de algunas de las espumas de bajo rendimiento en el fuego, por lo que también se espera que el rendimiento de esta espuma sea bajo.

Conclusión

A pesar de una elevada temperatura de OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación, la Inercia térmicaLa inercia térmica es equivalente al factor PHI. Ambos describen la relación entre la masa y la capacidad calorífica específica de una muestra o mezcla de muestras en comparación con la del recipiente o contenedor de muestras.inercia térmica de este material es extremadamente baja, por lo que el material se inflamará rápidamente. Las alternativas a la Biblioteca de Materiales de Revestimiento simplemente señalan que se trata de un aislante, y no proporcionarían ninguna indicación sobre este posible comportamiento ante el fuego.