El concreto armado combina dos materiales con comportamientos muy distintos frente al fuego: el concreto, excelente aislante térmico, y el acero, un gran conductor de calor. Esta dupla ofrece alta resistencia estructural en condiciones normales, pero su desempeño puede deteriorarse rápidamente en un incendio si no se consideran ciertos fenómenos críticos.
1. Incremento de presión interna y desprendimiento de material
En concretos densos y de baja permeabilidad, el calor provoca que la humedad interna se convierta en vapor. Si ese vapor no puede escapar, la presión interna aumenta hasta fracturar la superficie, liberando fragmentos violentamente. Este fenómeno reduce el espesor efectivo de la sección y deja expuesto el refuerzo.
2. Transmisión de calor y debilitamiento del acero
Una vez expuesto, el acero conduce el calor rápidamente a lo largo de toda su longitud. A temperaturas de alrededor de 371 °C (700 °F), el acero de refuerzo comienza a perder resistencia significativa; y a 538 °C (1000 °F), el factor de seguridad prácticamente desaparece. En los torones de pretensado, el umbral es mucho menor: 204 °C (400 °F), temperatura a la que pierden su propiedad de baja relajación, provocando deformaciones progresivas incluso con cargas constantes.
3. Pérdida de adherencia entre concreto y acero
El calor extremo puede deteriorar el vínculo mecánico que transfiere esfuerzos entre concreto y acero. Esto significa que, aunque la barra no pierda sección, podría deslizarse dentro del concreto bajo carga, reduciendo drásticamente la capacidad de la pieza.
4. Efectos combinados y riesgo de colapso
Estos fenómenos no ocurren de forma aislada: el desprendimiento de material expone antes al acero; la conducción de calor acelera su debilitamiento; y la pérdida de adherencia compromete el trabajo conjunto de ambos materiales. El resultado puede ser un colapso estructural incluso sin cargas adicionales, únicamente por efecto del incendio.
Las medidas preventivas incluyen el diseño con recubrimientos adecuados, el uso de mezclas con aditivos o fibras que permitan liberar vapor, y la inspección exhaustiva post-incendio para evaluar daños térmicos y mecánicos.