Protocolo de Inspección de Estructuras de Hormigón Armado Afectadas por Incendio

4. DAÑO GENERADO POR FUEGO.
Las estructuras de hormigón y albañilería normalmente presentan una resistencia al fuego que supera los requisitos
normativos, por lo que generalmente es más conveniente su rehabilitación, incluso si requiere de demoliciones o
reemplazos locales, a su demolición total y reconstrucción posterior a un incendio severo. No obstante lo anterior, se
reconoce que la exposición prolongada a altas temperaturas genera cambios físicos y químicos en el material que afectan
su resistencia mecánica. La Figura 3 permite apreciar el estado de una estructura mixta con elementos de hormigón
armado que fue afectada por un incendio.
La inspección de una estructura que ha sido expuesta a la acción del fuego debe buscar estimar la temperatura alcanzada,
el tiempo de exposición, el nivel de daño ocurrido y cuantificar la reducción de la resistencia del material y su refuerzo.
4.1. Daño en el hormigón.
El hormigón es un material que no permite la rápida propagación del calor en la sección, por lo que la exposición a altas
temperaturas suele ser más superficial y el nivel de penetración al interior de un elemento es progresivo y heterogéneo
en función de las propiedades del material, no obstante, parte de las tensiones producidas durante este proceso de
calentamiento son irreversibles. Como material, se pude simplificar su estructura como un compuesto de una matriz
de mortero y áridos. Los áridos en general son estables hasta temperaturas de 500° C e inclusive sobre ese nivel sólo
presentan variaciones dimensionales, no obstante sobre ese nivel, y dependiendo de la naturaleza del árido, éste puede
empezar a deteriorarse. Por otro lado, la pasta sufre cambios físicos y químicos a menores temperaturas. A partir de los
100° C comienza a contraerse (por la evaporación del agua) y se produce una incompatibilidad con el árido que generará
fisuración y algún nivel de deterioro en el elemento. Adicional al impacto en el hormigón, el acero de refuerzo también
se ve afectado por la alta temperatura. Por una parte, las resistencias mecánicas se reducen, pero afortunadamente
la mayor parte de ello se recupera durante el proceso de enfriado si la temperatura no ha superado los 500 a 600° C.
El segundo efecto es la pérdida de adherencia con la matriz de hormigón, pero esta pérdida suele ser local y limitada.
Figura 3: Vistas de una estructura afectada por un incendio (Gentileza Yuri Tomicic).
El daño en el hormigón se produce en dos etapas, la primera durante el calentamiento del material y la segunda durante
el proceso de enfriamiento. La cuantificación del daño aun presenta un alto nivel de incerteza. Una referencia respecto
del nivel de reducción de la resistencia puede encontrarse en la norma EN 1992-1-2:2004 “Eurocode 2: Design of concrete
structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design”. EN 1994-1-2-2005 “Eurocode 4 - Design of composite
steel and concrete structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design” propone una reducción adicional de un
10% para cuantificar el impacto del proceso de enfriamiento.
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PROTOCOLO DE INSPECCIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO AFECTADAS POR INCENDIO