El Poliestireno Expandido deriva principalmente del monómero estireno y es expandido para formar una estructura celular esencialmente cerrada. Cuando se considera el comportamiento al fuego de cualquier material de construcción es importante darse cuenta de que la evaluación debe estar basada en su comportamiento en condiciones finales de uso. Este comportamiento dependerá no sólo de la naturaleza química del material sino en gran manera de su estado físico.
El EPS es inflamable, como es el caso de otros muchos materiales de construcción. Sin embargo, esto es sólo relevante si se evalúa el EPS como un material de aislamiento expuesto.
Cómo se desarrolla el incendio en un edificio
Cuando un edificio tiene las condiciones normales de temperatura en su uso cotidiano, hay un equilibrio natural entre los materiales inflamables y el oxigeno del ambiente. Sin embargo, en la primera etapa de un incendio, la energía de ignición entra en contacto con el material inflamable. Por encima de una temperatura aproximada de 200 ºC, el material despedirá gases inflamables, los cuales se quemarán debido tanto a la ignición original como espontáneamente. En el caso de los gases, la combustión puede conducir directamente a la generación de llamas mientras que los materiales sólidos, como los muebles, han de convertirse, en primer lugar, en fuentes de ignición incandescentes.
En la primera etapa de un incendio, hay una acumulación gradual de energía calorífica en forma de gases combustibles. En este punto la temperatura es aún relativamente baja y el fuego aún está localizado en el interior del edificio. Más tarde, se produce un desarrollo repentino, llamado “flash-over”, en el que la temperatura aumenta significativamente y el fuego se propaga repentinamente en todo el compartimiento. Después de este desarrollo repentino o “flash-over” las oportunidades de rescatar gente y equipos se reducen considerablemente
Comportamiento del EPS en un incendio
Para calibrar las diferentes situaciones de riesgo que comforma el empleo de EPS, deben tenerse en cuenta factores derivados de su contenido, su forma y su entorno. El comportamiento al fuego de los materiales de EPS puede modificarse aplicando recubrimientos y revestimientos.
El desarrollo y la amplitud del incendio depende, además de la intensidad y duración del mismo, de las propiedades específicas de las materias primas utilizadas en la fabricación del poliestireno expandido.
Las materias primas del poliestireno expandido son polímeros de estireno que contienen una mezcla de hidrocarburos de bajo punto de ebullición como agente de expansión. Todos ellos son materiales combustibles. El agente de expansión (pentano) se volatiliza progresivamente en el proceso de transformación. El 10 % residual requiere de una fase de almacenamiento durante un tiempo en función de las especificaciones del producto: dimensiones, densidad, etc.
El valor calorífico de los materiales de Poliestireno Expandido (40 MJ/kg) es aproximadamente dos veces el de la madera (18.6 MJ/kg), pero teniendo en cuenta las densidades de ambos productos, el volumen calorífico para el Poliestireno Expandido está entre 540 y1250 MJ/m3y para el caso de productos procedentes de la celulosa, la fibra de madera o la madera está entre 7150 y 10400 MJ/m3.
El EPS contiene una pequeña cantidad de agente retardante de fuego (máximo 0.5%). Se trata del retardante de fuego EMERALD 3000, bromado polimerico diseñado para ser amigable con el medio ambiente.. Este tiene un efecto beneficioso cuando el EPS está expuesto a una fuente de fuego. La espuma se encoge rápidamente retirándose de la fuente de calor, de esta manera se reduce la probabilidad de ignición. Los productos de descomposición del aditivo causan el apagado de la llama, de este modo cuando se retira la fuente de ignición, el EPS no continúa ardiendo.
Un material tratado con agentes autoextinguibles se contrae si se expone a una llama. Sólo empezará a arder si la exposición se prolonga, a una velocidad de propagación muy baja, las llamas se propagan sólo en la superficie del material.
En ausencia de un foco de ignición los productos de descomposición térmica no se inflaman hasta alcanzar temperaturas del orden de los 400 - 500 ºC. Al ser expuestos a temperaturas superiores a 100ºC, los productos de EPS empiezan a reblandecerse lentamente y se contraen, si aumenta la temperatura se funden. Si continua expuesto al calor durante un cierto tiempo el material fundido emite productos de descomposición gaseosos inflamables. A este respecto se adjunta una tabla con la composición de dichos gases, comparativamente con los emitidos por otros productos comunes en las construcciones.
El monóxido de carbono puede ser fatal si se inhala entre 1 y 3 minutos a concentraciones de 10000 ppm (partes por millón) a15000 ppm. El estireno tiene un olor característico que puede ser detectado en concentraciones entre 25 ppm y 50 ppm y que llega a ser insoportable entre 200 ppm y 400 ppm. Esto nos previene en la necesidad de una evacuación inmediata de la zona. La irritación de los ojos y nauseas pueden ocurrir a 600 ppm y algunos daños neuronales pueden ocurrir a 800 ppm. En un incendio el estireno es probable que se descomponga para formar monóxido de carbono, dióxido de carbono y agua. Para el tipo de EPS con retardantes, se llegan a detectar trazas (10 – 15 ppm) de Bromuro de hidrógeno (HBr). El valor de toxicidad del HBr es similar al de monóxido de carbono. Ya que la concentración es tan baja en relación al monóxido de carbono, su presencia en los humos despedidos durante la combustión del EPS con retardantes que se quema no aumenta significativamente el riesgo contra la salud.
Tomando estos factores en consideración se puede concluir que los productos de poliestireno expandido no representan un excesivo riesgo de incendio ni destacan en un incremento del riesgo de densidad de humos cuando se instalan correctamente en las aplicaciones recomendadas.
