El acero y el hormigón son los dos materiales estructurales más utilizados en edificios industriales, y ambos son incombustibles. Ninguno arde. Sin embargo, bajo la misma exposición al fuego, una columna de acero desnuda falla mucho antes que una de hormigón, y la razón no está en su resistencia mecánica a temperatura ambiente sino en su difusividad térmica — la velocidad a la que el calor se propaga a través del material.
La difusividad térmica α se define como la relación entre la conductividad térmica y la capacidad calorífica volumétrica del material, y determina qué tan rápidamente responde la temperatura interior de un sólido cuando su superficie es calentada. La Tabla 2.1 de Drysdale muestra los valores: el acero estructural tiene una difusividad de 1.26×10⁻⁵ m²/s, mientras que el hormigón está en torno a 5.7×10⁻⁷ m²/s — el acero conduce el calor hacia su interior unas 22 veces más rápido que el hormigón.
Eso significa que bajo la misma exposición térmica exterior, la temperatura del acero sube mucho más rápidamente y de forma más uniforme en toda la sección, mientras que en el hormigón existe un gradiente pronunciado — la superficie puede estar muy caliente mientras el núcleo permanece relativamente frío, actuando el propio material como aislante de sus capas internas. En el acero ese gradiente casi no existe porque el calor se redistribuye casi instantáneamente por toda la sección.
A eso hay que añadir que el hormigón tiene además una capacidad calorífica volumétrica mucho mayor que el acero — puede absorber más energía por unidad de volumen antes de que su temperatura suba significativamente — lo que refuerza su comportamiento como barrera térmica. La combinación de baja difusividad y alta capacidad calorífica es lo que le da al hormigón su resistencia al fuego intrínseca, independientemente de cualquier protección adicional.
Es la misma física que explica por qué proteger una columna de acero con un revestimiento de baja difusividad térmica — tablero de silicato cálcico, mortero proyectado, lana mineral — multiplica su tiempo de resistencia al fuego: el revestimiento no es incombustible por accidente sino porque su difusividad es órdenes de magnitud menor que la del acero, ralentizando el flujo de calor hacia el metal el tiempo suficiente para que la estructura cumpla su función.
Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics, 3ª Ed. — Capítulo 2, Tabla 2.1
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