La Resistencia al Fuego del CLT (Cross Laminated Timber), Innovación con seguridad en la industria de la Construcción

En el mundo de la construcción sostenible y vanguardista, la madera de ingeniería o madera masiva (Mass Timber) se alza hoy como una excelente alternativa. La alta resistencia estructural que caracteriza a sus productos, CLT (Cross Laminated Timber) y MLE (Madera Laminada Encolada) unida a su capacidad de capturar carbono y su origen renovable como material, son complementadas con su buena capacidad para resistir el fuego y garantizar la seguridad de las personas. Sobre esto último es donde más preguntas recibimos, por ello,vamos a abordar el tema a lo largo de esta nota.

La madera masiva es conocida por su capacidad de resistir el fuego eficazmente. A diferencia de algunos mitos que rodean a la madera, la madera masiva ha demostrado en rigurosas pruebas su durabilidad frente a los incendios.

Esto se debe fundamentalmente a dos razones, la primera es que la velocidad a la que se quema la madera es un número constante y conocido, la tasa de carbonización (que en el caso del CLT es de mínimo hasta 0,790 a 0,90 mm/min). Lo segundo, es que los productos mass timber tienden a ser de grandes dimensiones, por lo que su resistencia al fuego puede ser analíticamente calculada con alta certeza, de manera predecible y controlada.

Cuando una pieza de madera masiva se expone al fuego, la capa externa se carboniza lentamente, formando una suerte de capa protectora, o capa carbonizada, la que actúa como barrera contra el calor y el fuego. Este proceso de carbonización es predecible y permite a los profesionales de la ingeniería civil calcular con precisión la resistencia al fuego de una estructura de madera masiva ante diversas situaciones.

Hace más de 20 años que HILAM Arauco fabrica productos de madera masiva, en particular madera laminada encolada (MLE), razón por la cual cuenta con estudios certificados de la velocidad de carbonización de esta.

Para el caso de CLT, a finales del año 2022 se realizaron ensayos para certificar muros y losas de este material, a continuación, se muestra un resumen de los puntos más relevantes:

– ¿Bajo qué norma se condujo el ensayo? NCh935/1. Of97: Prevención de incendio en edificios – Ensayo de resistencia al fuego – Parte 1: Elementos de construcción en general

– ¿Cómo es la prueba a la que se somete y cuánto tiempo toma esta prueba?
La prueba consiste en un horno con una llama controlada de acuerdo a la norma anteriormente descrita. Dentro de este horno, se instala la probeta a ensayar, la que puede ser horizontal o vertical, para pisos o muros, respectivamente.
El tiempo a ensayar la probeta, depende de los minutos al fuego que requiere la norma, específicamente la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC). Por ejemplo, para el requisito RF30, la probeta debe cumplir con criterios exigentes de resistencia al fuego, por al menos 30 minutos.

HILAM Arauco ensayó soluciones de paneles de CLT para pisos y muros, para los valores de resistencia al fuego (RF) que la OGUC pide para edificios de varios pisos de altura, desde RF30, hasta RF120. Cumpliendo con los estándares más altos en resistencia al fuego que se requiere en la normativa actual.

– ¿Qué se esperaba obtener y cuál fue el resultado real?
Se esperaba que cada una de las cuatro probetas de losa y de muro, resistieran adecuadamente los minutos RF del ensayo al fuego en base a los siguientes cinco criterios: capacidad de soporte de carga, aislamiento térmico, elementos perimetrales, estanquidad y emisión de gases inflamables. El resultado de las pruebas aplicadas es que se cumplió con todos los estándares exigidos.

– ¿Cómo se compara la resistencia al fuego de los paneles de CLT con la de otros materiales comúnmente utilizados en la construcción?
A pesar de que la madera es combustible, si es que la usamos en grandes volúmenes como masiva (CLT y MLE) ésta tiene un comportamiento superior frente a materiales, especialmente frente al acero corriente, que pierde su resistencia a los 600°C. Para los demás materiales de construcción tradicionales, tales como hormigón y albañilería (ladrillos), ambos tienen un muy buen comportamiento frente al fuego debido a su baja conductividad térmica y alta densidad.

– ¿Cómo usar el CLT para que las estructuras donde es utilizado, tenga mejor resistencia al fuego, específicamente por su resistencia al fuego
Como vimos en el párrafo anterior, el CLT tiene una alta resistencia al fuego en comparación a materiales como el acero, es por esta razón que, para estructuras de madera masiva expuesta, es fundamental no dejar elementos de acero a la vista. Un ejemplo de esto es diseñar las conexiones de acero con placas insertas dentro de los elementos de madera masiva, de modo de tener una alta resistencia al fuego al cubrir el acero con madera.
Otro caso interesante, son proyectos donde se pretende dejar expuesta la estructura por razones estéticas y de arquitectura. Este enfoque se realizó en las estructuras de madera masiva que se están fabricando para el MUT (Mercado Urbano Tobalaba) donde se han reemplazado algunos puentes y escaleras inicialmente pensadas en acero, por madera masiva (MLE o CLT), resolviendo el problema simplemente por volumen de madera, sin necesidad de aumentar los costos de mantención del proyecto debido al uso de pinturas intumescentes resistentes al fuego generalmente usadas en estructuras metálicas.