Propuesta de tratamiento para mejorar el comportamiento de resistencia al fuego de la madera, mediante el uso de aditivos sustentables: Fosfato diamónico y bórax

Abstract

El creciente interés en soluciones sostenibles dentro de la construcción ha llevado a una revitalización del uso de la madera por su capacidad para almacenar carbono y su bajo impacto ambiental. Sin embargo, su vulnerabilidad al fuego limita su aplicabilidad en estructuras seguras, especialmente en áreas con estrictas normativas de seguridad. Este proyecto propone desarrollar un tratamiento natural para mejorar la resistencia al fuego de la madera utilizando aditivos sustentables, específicamente fosfato de amonio y bórax. La propuesta se basa en una revisión de estudios previos que destacan la eficacia de estos aditivos en la protección contra incendios. Kurt (2023) demostró que el fosfato de amonio, combinado con barnices adecuados, puede aumentar significativamente la dureza Brinell de la madera, mientras que estudios como el de Tripathi, Samani, y Lal (2009) confirmaron la eficacia de combinaciones de aditivos como el fosfato de amonio y el bórax en retardar la propagación de las llamas. Kurt y Mengeloǧlu (2020) resaltaron el papel sinergista de los compuestos de boro en combinación con fosfatos, y Kol, Ozbay, y Köse (2009) identificaron al fosfato diamónico como uno de los retardantes más efectivos cuando se usa con ciertos adhesivos. Sin embargo, las dificultades como la disponibilidad de recursos y el tiempo requerido para pruebas exhaustivas podrían limitar el desarrollo del proyecto. A pesar de estos retos, el tratamiento propuesto ofrece una solución ecológica que se alinea con los principios de sostenibilidad y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. La mezcla 1 de proporción 1:2 (Fosfato diamónico: Bórax) fue la mejor entre las mezclas, ya que el tiempo promedio de inicio de la ignición fue mayor y la temperatura promedio de ignición también fue mayor. Se concluye que el tratamiento natural mejora la resistencia al fuego de la madera utilizando aditivos sustentables como el fosfato diamónico y bórax, con el fin de ofrecer una solución ecológica y segura que pueda ser aplicada en la industria de la construcción.

This study proposes an innovative treatment method for enhancing the fire resistance of wood through the application of sustainable additives, specifically diammonium phosphate (DAP) and borax. The treatment aims to reduce flammability and slow down combustion rates in wood, making it a safer material for construction. Laboratory tests were conducted on wood samples treated with various concentrations of DAP and borax, followed by controlled burn tests to evaluate the materials' fire resistance properties. The findings suggest that wood treated with a DAP and borax solution exhibits significant improvements in flame retardancy compared to untreated samples, particularly at high temperatures. Additionally, the proposed treatment process is environmentally friendly, as it utilizes non-toxic, naturally derived compounds, making it an ideal solution for eco-conscious construction projects. This study highlights the potential of DAP and borax as sustainable fire-retardant treatments for wood, providing insights into applications for safer and greener building practices. The mixture 1, with a ratio of 1:2 (diammonium phosphate: borax), proved to be the most effective among the analyzed combinations, as it exhibited a higher average ignition delay time and a higher average ignition temperature. It is concluded that the natural treatment enhances the fire resistance of wood by using sustainable additives like diammonium phosphate and borax, aiming to provide an ecological and safe solution applicable in the construction industry.