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SECCIÓN C: INGENIERÍAS

Vol. 15 Núm. 1 (2023)

Reacción al fuego de madera sólida de Pinus pseudostrobus y de tableros de madera enlistonados, contrachapados, de fibra de media densidad y de astillas orientadas: Estudio comparativo del tiempo de ignición y de la pérdida de masa

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v15i1.2837
Enviado
octubre 25, 2022
Publicado
2023-05-16

Resumen

La madera y los tableros de madera que forman parte de la estructura y/o mobiliario de edificaciones, en caso de incendio, contribuyen a la expansión del fuego. El objetivo de la investigación fue determinar el tiempo de ignición y la pérdida de masa en pruebas de reacción al fuego en probetas de Pinus pseudostrobus, tableros enlistonados, contrachapados, de media densidad y de astillas orientadas. Se prepararon 35 probetas de pequeñas dimensiones de cada material y se calculó su contenido de humedad y su densidad. Se realizaron pruebas de reacción al fuego y se determinó el tiempo de ignición y la pérdida de masa. La densidad aumenta en el orden siguiente: tableros enlistonados, tableros contrachapados, P. pseudostrobus, tableros de media densidad y tableros de astillas orientadas. Comparativamente, el tiempo de ignición de los enlistonados y de media densidad son similares y los más cortos; el tiempo correspondiente a los contrachapados es cercano al de la madera de P. pseudostrobus; y el tiempo de ignición de los tableros de astillas orientadas es el más largo. La pérdida de masa de la madera de P. pseudostrobus es menor comparativamente con la de los tableros contrachapados y de astillas orientadas. La pérdida de masa de los tableros de fibra de media densidad y enlistonados es mayor y similar entre sí. Para los cuatro tableros de madera estudiados, a medida que su tiempo de ignición aumenta, su pérdida de masa disminuye.

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Citas

  1. Grexa, O., & Lübke, H. (2001). Flammability parameters of wood tested on a cone calorimeter. Polymer Degradation and Stability, 74, 427–432. doi: https://doi.org/10.1016/S0141-3910(01)00181-1
  2. Östman, B. A. L. (2017). Fire performance of wood products and timber structures. International Wood Products Journal, 8(2), 74–79. doi: https://doi.org/10.1080/20426445.2017.1320851
  3. Chorlton, B., & Gales, J. (2019). Fire performance of cultural heritage and contemporary timbers. Engineering Structures, 201, 109739. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109739
  4. Lowden L. A., & Hull, T. R. (2013). Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction. Fire Science Reviews, 2, 4. doi: https://doi.org/10.1186/2193-0414-2-4
  5. Popescu, C. M., & Pfriem, A. (2020). Treatments and modification to improve the reaction to fire of wood and wood based products. An overview. Fire and Materials, 44, 100–111. doi: https://doi.org/10.1002/fam.2779
  6. Kuznetsov, V. T., & Fil’kov, A. I. (2011). Ignition of Various Wood Species by Radiant Energy. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 47(1), 65–69. doi: https://doi.org/10.1134/S0010508211010096
  7. Emberley, R., Do, T., Yim, J., & Torero, J. L. (2017). Critical heat flux and mass loss rate for extinction of flaming combustion of timber. Fire Safety Journal, 91, 252–258. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.03.008
  8. Zhaia, C., Gong, J., Zhou, X., Peng, F., & Yang, L. (2017). Pyrolysis and spontaneous ignition of wood under time-dependent heat flux. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 125, 100–108. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jaap.2017.04.013
  9. Rebollar, M., Pérez, R., & Vidal, R. (2007). Comparison between oriented strand boards and other wood-based panels for the manufacture of furniture. Materials and Design, 28, 882–888. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2005.10.012
  10. Ye, H., Wang, Y., Yu, Q., Ge, S., Fan, W., Zhang, M., Huang, Z., Manzo, M., Cai, L., Wang, L., & Xia, C. (2022). Bio-based composites fabricated from wood fibers through self-bonding technology. Chemosphere, 287, 132436. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132436
  11. Aicher, A., Reinhardt, H. W., & Garrecht, H. (Eds.) (2014). Materials and Joints in Timber Structures. Dordrecht: Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7811-5
  12. Borgström, E. (2016). Design of timber structures. Structural aspects of timber construction. Volume 1. Stockholm: Swedish Forest Industries Federation. Swedish Wood. Recuperado de: https://www.swedishwood.com/siteassets/5-publikationer/pdfer/design-of-timber-structures-1-2016.pdf
  13. Jacob, M., Harrington, J., & Robinson, B. (2018). The Structural Use of Timber - Handbook for Eurocode 5: Part 1-1. Dublin: COFORD, Department of Agriculture, Food and the Marine. Recuperado de: http://www.coford.ie/media/coford/content/publications/TimberHandbook5Part130418.pdf
  14. Osvaldova, L. M., Markert, F., & Zelinka, S. L. (Eds.). (2020). Wood & Fire Safety. Cham: Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-41235-7
  15. Fu, F. (2021). Fire Safety Design for Tall Buildings. Florida: CRC Press.
  16. Aseeva, R., Serkov, B., & Sivenkov, A. (2014). Fire Behavior and Fire Protection in Timber Buildings. Dordrecht: Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7460-5
  17. The Engineered Wood Association. (2019). Engineered Wood. Construction Guide. Tacoma: APA-The Engineered Wood Association. Recuperado de: https://www.apawood.org/
  18. Forest Products Laboratory. (2021). Wood handbook—wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-282. Madison: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. Recuperado de: https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fplgtr282/fpl_gtr282.pdf
  19. Ali, S., Hussain, S. S., & Tohir, M. Z. M. (2019). Fire Test and Effects of Fire Retardant on the Natural Ability of Timber: A Review. Pertanika Journal of Science & Technology, 27(2), 867–895. Recuperado de: http://www.pertanika2.upm.edu.my/resources/files/Pertanika%20PAPERS/JST%20Vol.%2027%20(2)%20Apr.%202019/21.%20JST%201210-2018.pdf
  20. Bartlett, A. I., Hadden, R. M., & Bisby, L. A. (2018). A Review of Factors Affecting the Burning Behaviour of Wood for Application to Tall Timber Construction. Fire Technology, 55, 1–49. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-018-0787-y
  21. Schmid, J., Klippel, M., Just, A., & Frangi, A. (2014). Review and analysis of fire resistance tests of timber members in bending, tension and compression with respect to the Reduced Cross-Section Method. Fire Safety Journal, 68, 81–99. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.05.006
  22. Östman, B., Brandon, D., & Frantzich, H. (2017). Fire safety engineering in timber buildings. Fire Safety Journal, 91, 11–20. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.05.002
  23. Renner, J. S., Mensah, R. A., Jiang, L., Xu, Q., Das, O., & Berto, F. (2012). Fire Behavior of Wood-Based Composite Materials. Polymers, 13(24), 4352. doi: https://doi.org/10.3390/polym13244352
  24. Ramesh, M., Rajeshkumar, L., Sasikala, G., Balaji, D., Saravanakumar, A., Bhuvaneswari, V., & Bhoopathi, R. (2022). A Critical Review on Wood-Based Polymer Composites: Processing, Properties, and Prospects. Polymers, 14(3), 589. doi: https://doi.org/10.3390/polym14030589
  25. Garay, R., & Henriquez, M. (2010). Comportamiento frente al fuego de tableros y madera de pino radiata con y sin pintura retardante de llama. Maderas Ciencia y Tecnología, 12(1), 11–24. doi: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2010000100002
  26. Kadlicová, P., Gašpercová, S., & Osvaldová, L. M. (2017). Monitoring of weight loss of fibreboard during influence of flame. Procedia Engineering, 192, 39 –398. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.068
  27. Galla, Š., & Ivanovicová M. (2013). Assessment of Fire Risk of Selected Agglomerated Wooden Materials. Research Journal of Recent Sciences, 2(7), 43–47. Recuperado de: http://www.isca.in/rjrs/archive/v2/i7/8.ISCA-RJRS-2013-110.pdf
  28. Rowell, R. M. (2013). Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites. Boca Raton: CRC Press. doi: https://doi.org/10.1201/b12487
  29. Tureková, I., Ivanovičová, M., Harangózo, J., Gašpercová, S., & Marková, I. (2022). Experimental Study of the Influence of Selected Factors on the Particle Board Ignition by Radiant Heat Flux. Polymers, 14(9), 1648. doi: https://doi.org/10.3390/polym14091648
  30. Haurie, L., Giraldo, M. P., Lacasta, A. M., Montón, J., &, Sonnier, R. (2019). Influence of different parameters in the fire behaviour of seven hardwood species. Fire Safety Journal, 107, 193–201. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.08.002
  31. Sotomayor Castellanos, J. R., & Ávila Calderón, L. E. A. (2021). Reacción al Fuego de Tres Maderas Angiospermas Impregnadas con Sales de Boro. Revista Tecnológica Espol – RTE, 33(1), 35–48. doi: https://doi.org/10.37815/rte.v33n1.818
  32. Walker, J. C. F. (2006). Primary Wood Processing. Dordrecht: Springer.
  33. Martin, A. (Ed.). (2015). Wood Composites. Sawston: Woodhead Publishing.
  34. Kumar, R. N., & Pizzi, A. (2019). Adhesives for Wood and Lignocellulosic Materials. Beverly: Scrivener Publishing LLC.