Atualmente o material mais utilizado para a selagem de tubos plásticos atravessando lajes e paredes resistentes ao fogo é a fita intumescente. A selagem dessas passagens é um encargo crítico para qualquer pessoa responsável por um projeto, especificação e construção de novos edifícios ou pela manutenção em instalações já ocupadas. Para ter êxito nessa tarefa, devem ser utilizados sistemas especialmente aprovados, com o desempenho e resistência conhecidos, para que se garanta a segurança da aplicação. Isso faz parte da proteção passiva contra incêndio, ou, mais precisamente da compartimentação. Muitas dessas soluções são baseadas em uma tecnologia central conhecida como intumescência, mas como funciona, qual é o segredo por trás disso e por que é tão importante na prática da construção atual?

Materiais intumescentes expandidos após exposição ao fogo (foto: Hilti) 

Intumescência em resumo 

A palavra intumescência tem origem no latim “intumescere”. O termo deriva da área médica e significa inchaço sob inflamação, mas quimicamente falando, trata-se da reação de expansão de certas substâncias devido à exposição ao calor.
Como é amplamente conhecido, o fogo precisa de três componentes para começar: combustível, oxigênio e uma fonte de calor. Quando aceso, um incêndio desenvolve calor, chamas, gases e fumaça em abundância. Um incêndio pode ser extinto pela inibição de qualquer das partes, seja o combustível, o oxigênio ou a fonte de calor.

Os princípios básicos da proteção contra incêndio são detecção, supressão e contenção. Os materiais intumescentes desempenham um papel primordial na área de contenção, pois destina-se a ajudar a isolar as áreas não afetadas do edifício.

Existem dois princípios intumescentes diferentes: no primeiro, há uma reação que resulta em pressão e o material se expande quando exposto ao calor e exerce pressão para fechar espaços vazios. O segundo princípio é o isolante, onde o material após sua expansão cria uma espuma carbonatada isolante para proteger, por exemplo, penetrantes metálicos ou cabos.

Como essa tecnologia funciona – uma incursão no mundo da química 

Material Intumescente: Espuma resistente a fogo Hilti (foto: Hilti) 

O resultado é baseado em algumas reações químicas importantes dependentes da temperatura. A maioria dos materiais intumescentes, portanto, são uma mistura de diferentes componentes como polímeros, aglutinantes, agentes criadores de gás, fontes de carbono e catalisadores que regulam as reações dos outros ingredientes. Uma matéria-prima essencial em muitos sistemas de selagem intumescentes é a vermiculita, que atua como agente expansor em fitas, selantes, blocos e outros. Nas imagens abaixo são mostradas as diferentes etapas “expandida” e “não expandida”.

Vermiculita vista do microscópio (não expandida), Fonte: Hilti 

Vermiculita vista do microscópio (expandida), Fonte: Hilti 

Intumescência em ação: colar firestop durante um ensaio de fogo 

Por que essa tecnologia é usada na selagem? 

Referindo-se ao nosso triângulo da prevenção acima e mais especificamente à contenção, as normas atuais exigem que as construções sejam compartimentadas. Entre esses compartimentos estão os pisos e paredes resistentes ao fogo, as quais se destinam a impedir que o fluxo de fogo ou fumaça saia dessas áreas do edifício. Entretanto, os sistemas de instalações prediais, como os sistemas hidrossanitários ou elétricos, precisam atravessar essas áreas para outras não classificadas. Esses materiais reagem de maneira diferente ao fogo de acordo com o tipo de componentes de que são feitos, porém a maioria deles amolecerá, derreterá e será consumido na combustão, deixando um buraco, uma lacuna ou simplesmente um ponto de vazamento. Pode também, em outros casos, destruir ou danificar o substrato durante o processo de queima. As soluções de Firestop usam sistemas com elementos intumescentes que, ao expandir diretamente dentro da parede ou da estrutura do piso, preencherão todo o espaço vazio disponível e ajudarão a interromper o processo destrutivo causado por esses penetrantes derretidos, queimados ou em movimento. Portanto, são projetados para fechar as aberturas que os contém e manter efetivamente o fogo e seus subprodutos confinado em uma determinada área.

Tubos e cabos queimam e derretem e os espaços deixados são fechados pelos sistemas intumescentes (Foto: Hilti) 

Todo esse processo precisa funcionar rapidamente e de forma autônoma, isto é, sem interferência humana ou dependente de alarmes ou detecções para que consiga ser efetivo na contenção do foco de incêndio. Este é o domínio de aplicação dos sistemas de proteção passiva. Por que passiva? Estes sistemas são integrados na estrutura de um edifício durante o processo de construção e não reagem até que haja um incêndio ou uma geração significativa de calor. Simplesmente, apenas com um aumento de calor, o processo de compartimentação já é automaticamente iniciado.

Como os fabricantes lidam com esse desafio 

Como existem muitos tipos de tubos, cabos e materiais de isolamento diferentes, as reações em caso de incêndio podem ser igualmente distintas. Quando se trata de desenvolvimento e teste de determinadas aplicações de tubos e cabos, o processo depende fortemente do material do tubo ou cabo, do diâmetro e da espessura da parede dos tubos.
Por exemplo, um tubo de plástico PVC para sistema de esgoto com um diâmetro de 150 mm. As espessuras das paredes dos tubos podem chegar até 6 mm ou mais. Devido à espessura do tubo, o processo de queima/fusão é mais demorado e é caracterizado pela fusão contínua ao longo do tempo, portanto neste caso, a reação intumescente não deve ser muito rápida. Ainda é necessário ter material suficiente para fechar um buraco bastante grande (150 mm mais espaço anular) com elementos restantes no final do processo de fusão/queima. Um material intumescente de reação muito rápida ou de crescimento exagerado pode levar a uma expansão descontrolada e ser ineficaz para a selagem da abertura. 
Assim, o desafio para um fabricante é desenvolver sistemas que sejam capazes de cobrir uma vasta gama de materiais de tubos e cabos. Os fabricantes que são capazes de pesquisar, desenvolver e testar aplicações existentes num edifício podem fornecer soluções adequadas, que foram ensaiadas e aprovadas quanto à conformidade e, ainda assim, são mais simples de instalar. A estratégia para encontrar a melhor formulação para os ingredientes intumescentes é usar uma tecnologia central que possa abranger o maior número possível de materiais de tubos diferentes.

Fita intumescente Hilti CFS-W P para Proteção de tubos plásticos 

Além dos desafios tecnológicos descritos neste artigo, a Hilti, com seu próprio corpo de pesquisa e desenvolvimento, está empenhada em fornecer soluções firestop mais fáceis de utilizar, produzindo sistemas de ponta, totalmente integrados e testados.

Juntamente com um suporte técnico profissional exclusivo em muitos países, isso ajuda os especificadores e instaladores a selecionarem corretamente os materiais adequados para as aplicações a que se destinam e a especificar corretamente sistemas aprovados e compatíveis.