Sistema pasivo resistente al fuego paa rellenar un espacio o hueco limitado por elementos de construcción.

Sistema pasivo de resistencia al fuego para rellenar un espacio o hueco limitado por elementos de construcción(6),

para resistir la propagación de un fuego cercano a través del espacio o hueco, en el que el sistema comprende:al menos dos primeras capas (3) de un primer material que comprende una espuma elastomérica resistente alfuego que tiene una estructura celular cerrada; y

al menos una segunda capa (4) de un segundo material intercalado entre dos primeras capas (3),comprendiendo el segundo material un polímero, extendiéndose las primeras y segundas capas (3, 4)paralelamente las unas a las otras, siendo el segundo material más rígido que el primer material caracterizadoporque cada segunda capa (4) tiene superficies que, como respuesta inicial a un aumento en su temperatura apartir de la temperatura ambiente, presentan una transición al estado adhesivo.

Sistema pasivo resistente al fuego para rellenar un espacio o hueco limitado por elementos de construcción La invención se refiere a un sistema pasivo resistente al fuego para rellenar un espacio de modo que el sistema resista la propagación de un fuego cercano a través de dicho espacio. Asimismo, la invención se refiere a una estructura multicapa prefabricada de dicho sistema para rellenar espacios o huecos en construcciones. La palabra “pasivo” pretende indicar que el sistema no requiere ser activado por otro fenómeno que no sea un aumento de la temperatura debido a un incendio cercano.

Antecedentes de la invención Muchas construcciones, construcciones en alta mar y construcciones en tierra, comprenden espacios o huecos diseñados intencionadamente en o entre elementos de construcción. Estos espacios o huecos pueden estar formados entre techos y paredes en construcciones en tierra y facilitan el posicionamiento de los elementos de construcción en relación mutua. Los espacios o huecos pueden tener la función de aislar térmica o acústicamente los elementos de construcción entre sí. Particularmente en las construcciones de acero (tanto en tierra como en alta mar) , dichos espacios o huecos también pueden haber sido diseñados para permitir diferencias en expansión térmica entre los elementos de construcción. Esto se aplica más concretamente a los llamados muros antideflagraciones y suelos. Los espacios y huecos pueden ser relativamente grandes y, en ocasiones, deben ser rellenados por un elemento que además proporcione estabilidad mecánica. Pueden encontrarse ejemplos entre unidades de viviendas construidas de forma modular, como las situadas en plataformas petrolíferas o las utilizadas para ampliar centros penitenciarios. Dichos espacios o huecos no están diseñados para contener cables y/o tuberías, etc. Sin embargo, dicho espacio podría estar formado por una brazola en una construcción de acero, como una plataforma petrolífera en alta mar o a bordo de un buque, o un espacio tipo ventana en una pared de piedra u hormigón. Es posible que dicho espacio o hueco permita, en esencia, la futura incorporación de instalaciones complementarias de infraestructuras, como cables de electricidad, tuberías de aguas residuales, etc. Sin embargo, también es posible concebir que dichos espacios o huecos siempre deben existir y nunca debe utilizarse para el transporte u otras instalaciones adicionales de infraestructura. En cualquier caso, dichos espacios o huecos mencionados anteriormente normalmente deben estar sellados, de modo que, en caso de incendio cercano, el fuego no pueda propagarse a dichos espacios o huecos en la construcción. Por ello, existen sistemas para sellar dichos espacios o huecos en la técnica anterior, también denominados “aberturas”.

El documento WO2004/0963 describe un material resistente al fuego basado en una espuma elastomérica con una estructura celular sustancialmente cerrada en la que se incorporan una espuma, al menos un material ignífugo que forma una costra y un material de grafito de pH neutralizado. Como se muestra en las figuras 9 y 10 del documento WO2004/096369 y como se explica en la descripción adjunta de estas figuras, especialmente la página 15 y 16, este material se expande al ser expuesto al calor en la dirección que no queda expuesta directamente al incendio cercano. Como resultado de ello, el sellado se prolonga en la dirección en la que desciende la temperatura. Como resultado, el material ofrece una mayor protección frente al efecto del fuego y/o del calor extremo. Este material es muy adecuado para espacios o huecos relativamente pequeños. Cuando el espacio o hueco es grande, no puede ofrecer mucha estabilidad mecánica.

Especialmente, el documento WO2005/078884 describe un sistema de este tipo para sellar una abertura en una pared, utilizando una primera y una segunda partes resistentes al fuego para un sellado de dicha abertura resistente al fuego al menos temporalmente. Las primeras partes están fabricadas sustancialmente a partir de un caucho resistente al fuego y/o plástico térmico resistente al fuego. Las segundas partes están fabricadas a partir de un material resistente al fuego basado en una espuma elastomérica. Las primeras partes tienen forma de manguito y comprenden una hendidura para poder ser colocadas alrededor del dispositivo de transporte como un cable, conducto o tubo. Este sistema está dedicado exclusivamente a aberturas a través de las cuales se introduce un cable, conducto o tubo. En otras palabras, este sistema no resulta adecuado para los espacios y huecos para los que la presente divulgación proporciona un sistema resistente al fuego.

Se considera que el documento DE 3724744 A1 representa la técnica anterior más cercana y describe un sistema que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención Es un objeto de la invención proporcionar un sistema pasivo mejorado resistente al fuego para llenar un espacio o hueco para resistir la propagación de un incendio cercano a través de dicho espacio o hueco.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un sistema que mantenga durante un periodo de tiempo mucho más largo durante el cual el sistema está expuesto, por un lado, a un aumento significativo de la temperatura, siendo la temperatura baja en el lado que no está expuesto al fuego cercano.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un sistema que demuestre, después del enfriamiento del lado expuesto a un incendio cercano, la estanqueidad al agua de dicho sistema frente a una corriente de agua utilizada para extinguir el fuego.

Resumen de la invención La invención proporciona un sistema pasivo resistente al fuego para rellenar un espacio o hueco limitado por elementos de construcción, para resistir la propagación de un incendio cercano a través del espacio o hueco. El sistema comprende al menos dos primeras capas de un primer material que comprende una espuma elastomérica resistente al fuego que tiene una estructura celular cerrada. El sistema comprende, además, al menos una segunda capa de un segundo material intercalado entre las dos primeras capas. El segundo material comprende un polímero y cada segunda capa tiene superficies que, como respuesta inicial a un aumento de su temperatura a partir de la temperatura ambiente, presenta una transición a un estado adhesivo. Esta primera y segunda capas se extienden en paralelo entre sí. El segundo material es más rígido que el primer material.

Sin ánimo de vincularse con ninguna teoría, se cree firmemente que como resultado de un incendio cercano, esto es, debido a un aumento de la temperatura, inicialmente las superficies del segundo material se vuelven adhesivas de modo que la primera y la segunda capas se adhieren firmemente la una a la otra en sus superficies de contacto. Aunque, como consecuencia del aumento de la temperatura, aumenta la presión del gas en las células cerradas de la espuma elastomérica, la expansión de estas células cerradas es suprimida por la adhesión de la espuma elastomérica cerca de las segundas capas del segundo material. Esta supresión es posible porque el segundo material es mucho más rígido que el primer material. El segundo material mucho más rígido impone, de este modo, una contrafuerza sobre la espuma elastomérica en expansión. Como se suprime la expansión de las células cerradas, no se alcanza la presión de rotura de estas células. La capacidad aislante del sistema resistente al fuego se mantiene, consecuentemente, durante un periodo de tiempo más largo. Dado que, inicialmente, se suprime la expansión de la espuma elastomérica resistente al fuego, y se mantienen las propiedades aislantes, el sistema pasivo resistente al fuego se mantiene mucho más tiempo en su estado original en el lado que no está expuesto directamente a un fuego cercano. Como la temperatura permanece baja en lo más profundo de la estructura multicapa, la estabilidad mecánica ofrecida por el sistema, y que se elaborará más detalladamente a continuación, permanece inalterada.

En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, al menos una segunda capa está intercalada de forma adhesiva entre las dos primeras capas por un contacto adhesivo de la segunda capa con cada una de estas primeras capas. Ventajosamente, al menos tres capas pueden situarse como una unidad, de forma rápida y conveniente, en el espacio que debe rellenarse con el sistema pasivo resistente al fuego. Incluso es posible realizar una estructura multicapa de la primera y la segunda capa en un tamaño tal que, al colocar dicha unidad de dicha multiestructura, el espacio se rellene directamente con el sistema pasivo resistente al fuego.

En una realización de un sistema... [Seguir leyendo]

1. Sistema pasivo de resistencia al fuego para rellenar un espacio o hueco limitado por elementos de construcción (6) , para resistir la propagación de un fuego cercano a través del espacio o hueco, en el que el sistema comprende: al menos dos primeras capas (3) de un primer material que comprende una espuma elastomérica resistente al fuego que tiene una estructura celular cerrada; y al menos una segunda capa (4) de un segundo material intercalado entre dos primeras capas (3) , comprendiendo el segundo material un polímero, extendiéndose las primeras y segundas capas (3, 4) paralelamente las unas a las otras, siendo el segundo material más rígido que el primer material caracterizado porque cada segunda capa (4) tiene superficies que, como respuesta inicial a un aumento en su temperatura a partir de la temperatura ambiente, presentan una transición al estado adhesivo.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una segunda capa (4) está intercalada de manera adhesiva entre dos primeras capas (3) por un contacto adhesivo de la segunda capa (4) con cada una de las primeras capas (3) .

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que cada primera capa (3) está intercalada entre dos segundas capas (4) del segundo material.

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, en el que cada primera capa (4) está intercalada de manera adhesiva entre dos segundas capas (4) del segundo material por un contacto adhesivo de estas segundas capas (4) con la primera capa (3) .

5. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que el contacto adhesivo es el resultado de precalentar una superficie de una segunda capa (4) , presionar dicha superficie precalentada contra una superficie de una primera capa (3) y dejar enfriar después estas superficies que han sido presionadas unas contra otras.

6. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el polímero es un polímero reticulable.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el segundo material comprende un agente de vulcanización que se activa a una temperatura superior a los 140 ºC aproximadamente.

8. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el polímero es EPDM o EVA.

9. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que el segundo material comprende al menos un componente que hace que el segundo material se expanda térmicamente en un rango de temperatura predeterminada relativamente baja, en el que la temperatura más baja está por encima de una temperatura a la cual se muestra la transición al estado adhesivo.

10. Sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el primer material comprende al menos un componente que hace que el primer material se expanda térmicamente en un rango de temperatura predeterminado relativamente alto, del que la temperatura más baja está por encima de la temperatura a la que las superficies del segundo material muestran una transición al estado adhesivo y alrededor de esa temperatura se activa el agente de vulcanización.

11. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 y/o 10, en el que al menos un componente es un grafito térmicamente expansible.

12. Sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el grafito es un grafito con pH neutralizado.

13. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12, en el que el primer material comprende al menos un componente ignífugo que forma una costra.

14. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que cada una de las primeras capas

(3) tiene un grosor dentro de un rango que varía desde aproximadamente 1-4 cm, preferiblemente dentro de un rango que varía de 2 a 3 cm, más preferiblemente alrededor de 2, 5 cm.

15. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que la segunda capa (4) tiene un grosor dentro de un rango que varía de 1 a 4 mm, preferiblemente 2-3 mm, y más preferiblemente alrededor de 2, 5 cm.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4