Recubrimiento intumescente a base de ácido tánico natural para lograr una resistencia al fuego y un rendimiento...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de materiales
• Ciencia del fuego
• Materiales sostenibles

Sus antecedentes:

• El desarrollo de recubrimientos de protección contra incendios que equilibren la seguridad contra incendios y la sostenibilidad ambiental es un desafío importante.
• Las soluciones existentes a menudo incluyen componentes no sostenibles o carecen de un rendimiento óptimo.

Objetivo del estudio:

• Crear un nuevo recubrimiento intumescente basado en biomasa para mejorar la protección contra incendios de las estructuras de acero.
• Investigar el rendimiento de resistencia al fuego y los mecanismos de protección subyacentes del recubrimiento desarrollado.

Principales métodos:

• Construcción de un recubrimiento intumescente utilizando ácido tánico, polifosfato de amonio, melamina, carbonato de zinc y escamas de basalto.
• Evaluación de la resistencia al fuego mediante exposición al butano y pruebas con calorímetro de cono.
• Caracterización de la capa de recubrimiento y carbono utilizando las técnicas SEM-EDS, FTIR, XRD, Raman y XPS.

Principales resultados:

• El recubrimiento basado en biomasa mantuvo las temperaturas de la parte posterior del acero por debajo de 150 °C durante 1200 s, en comparación con 160 s para el control.
• Se logró una reducción del 88% en la tasa máxima de liberación de calor y una supresión del 83% en el índice de tasa de crecimiento del fuego.
• Demostró una mejor integridad, cohesión y morfología de la capa de carbón, mejorando la inhibición de la transferencia de calor y masa.

Conclusiones:

• El recubrimiento intumescente basado en biomasa desarrollado presenta una excelente resistencia al fuego y sostenibilidad.
• Las escamas de carbonato de zinc y basalto juegan un papel crucial en el proceso de carbonización y formación de carbón.
• La estructura jerárquica del recubrimiento y la mayor rugosidad de la superficie contribuyen a su protección contra incendios y propiedades de adhesión superiores.