Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i16.0292  
COMPARACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PASIVA CONTRA  
FUEGO PARA ESTRUCTURAS DE ACERO USANDO MATERIALES  
INDUSTRIALIZADOS Y NATURALES  
COMPARISON OF PASSIVE FIRE PROTECTION SYSTEMS FOR STEEL  
STRUCTURES USING INDUSTRIALIZED AND NATURAL MATERIALS  
1
2
Guerra-Valladares Marcelo David ; Zárate-Villacrés Andrea Natalí ;  
3
4
Marcillo-Zapata Cristian Andrés ; Salazar-Flores Raúl Alexis  
1
Universidad Nacional de Chimborazo, UNACH. Riobamba, Ecuador.  
Correo: marcelo.guerra@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4119-4959  
2
Universidad Nacional de Chimborazo, UNACH. Riobamba, Ecuador.  
Correo: andrea.zarate@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7183-2862  
3
Universidad Nacional de Chimborazo, UNACH. Riobamba, Ecuador.  
Correo: cristian.marcillo@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-2552-903X  
4
Universidad Nacional de Chimborazo, UNACH. Riobamba, Ecuador.  
Correo: raul.salazar@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6483-2613  
Resumen  
El acero es increíblemente resistente, pero tiene un talón de Aquiles: el fuego. Cuando las  
temperaturas se disparan en un incendio, las estructuras de acero pueden perder su fuerza y  
correr el riesgo de colapsar. Para evitarlo, se usa sistemas de protección pasiva, una especie de  
escudo que da tiempo vital para una evacuación segura. El problema es que la información sobre  
estos sistemas está muy dispersa, lo que complica la vida a la hora de elegir el mejor material.  
Se divide los materiales en dos grandes equipos: los industrializados (como el yeso especial, la  
lana mineral, el hormigón o las pinturas que se hinchan con el calor) y los de origen natural, una  
alternativa sostenible que está ganando terreno. Aquí se expone el increíble potencial de la tierra  
apisonada, el adobe, los fardos de paja e incluso el hormigón de cáñamo, materiales cuyo  
rendimiento frente al fuego es sorprendentemente bueno, a menudo a la altura de los productos  
de fábrica. El resultado es una guía clara y ordenada que no solo ayuda a los profesionales a  
tomar mejores decisiones, sino que también abre la puerta a investigar materiales más  
ecológicos. El objetivo final: un sector de la construcción más seguro y, a la vez, más sostenible.  
Palabras clave: Fuego, Acero, Protección, Materiales, Sostenibilidad.  
Abstract  
Steel is incredibly strong, but it has an Achilles’ heel: fire. When temperatures soar during a blaze,  
steel structures can lose their strength and risk collapsing. To prevent this, passive protection  
systems are used—like a shield that provides vital time for a safe evacuation. The problem is that  
information about these systems is highly scattered, making it difficult to choose the best material.  
Materials are divided into two major groups: industrialized ones (such as special gypsum, mineral  
wool, concrete, or intumescent paints that swell when exposed to heat) and natural-origin  
alternatives, a sustainable option that is gaining ground. This work highlights the remarkable  
potential of rammed earth, adobe, straw bales, and even hempcrete—materials whose fire  
performance is surprisingly strong, often comparable to factory-made products. The result is a  
clear and well-structured guide that not only helps professionals make better decisions but also  
opens the door to researching more eco-friendly materials. The goal: a construction sector that is  
both safer and more sustainable.  
Keywords: Fire, Steel, Protection, Materials, Sustainability.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 09 de junio de 2025.  
Fecha de aceptación: 29 de agosto de 2025.  
Fecha de publicación: 29 de septiembre de 2025.  
2
04  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
1
. Introducción  
segunda, que es la primera línea de  
defensa. Estos sistemas resisten el  
fuego, contienen su avance y  
mantienen el edificio en pie.  
Cuando se diseña un edificio, la  
seguridad contra incendios no es  
una opción, es la base de todo. Un  
incendio es una de las peores  
amenazas que puede sufrir una  
construcción, con consecuencias  
que van mucho más allá de lo  
material y afectan a vidas humanas.  
Hoy, con edificios cada vez más  
altos y complejos, esta protección es  
más importante que nunca.  
Ambas  
estrategias  
son  
complementarias  
y
se utilizan  
conjuntamente para garantizar un  
nivel integral de seguridad. El trabajo  
se enfoca específicamente en los  
sistemas de protección pasiva, que  
son una defensa para proteger la  
integridad estructural.  
Durante años, hemos desarrollado  
un arsenal de materiales para esta  
tarea: pinturas que se expanden con  
el calor, morteros que se proyectan o  
paneles aislantes. Todos funcionan  
El calor de un incendio puede  
debilitar la estructura de un edificio  
en cuestión de minutos, llevándola a  
un fallo catastrófico. Y aquí es donde  
el acero, uno de los materiales  
estrella de la construcción por su  
resistencia y versatilidad, muestra su  
gran debilidad. Una vez que el  
termómetro supera los 550 °C, el  
material reduce en gran medida sus  
características. Es su punto crítico.  
Por eso, es impensable no  
protegerlo.  
como  
un  
escudo  
térmico,  
ralentizando el calentamiento del  
acero para que siga soportando la  
carga el mayor tiempo posible.  
Estos productos funcionan como un  
aislante térmico, retrasando el  
aumento de la temperatura en el  
acero y, por tanto, extendiendo el  
tiempo durante el cual el elemento  
estructural puede mantener su  
capacidad de carga.  
Para defender las estructuras,  
existen dos estrategias que trabajan  
en equipo: la protección activa (los  
sistemas que se "encienden" para  
luchar contra el fuego, como  
rociadores y alarmas) y la protección  
pasiva. El documento se centra en la  
Que la información sobre estos  
materiales está por todas partes: en  
estudios científicos, en normativas  
complejas,  
en  
catálogos  
de  
2
05  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
fabricantes... Esta fragmentación  
hace que elegir la opción correcta  
para un proyecto sea una tarea  
titánica. Además, casi toda la  
atención se la han llevado los  
productos industriales, dejando en la  
sombra a materiales naturales con  
un potencial enorme. Técnicas  
ancestrales que usan tierra, adobe o  
el fuego notable. Materiales como la  
tierra apisonada, el adobe o la paja  
compactada  
han  
un  
demostrado  
excelente  
históricamente  
comportamiento ante el fuego,  
además de ofrecer beneficios en  
términos de sostenibilidad y bajo  
impacto ambiental.  
Esta falta de una guía clara y la poca  
atención a las alternativas naturales  
nos frena. Nos puede llevar a elegir  
soluciones que no son las mejores  
paja  
han  
demostrado  
ser  
increíblemente eficaces contra el  
fuego, además de ser mucho más  
ecológicas.  
en  
coste,  
rendimiento  
o
Adicionalmente, se observa un  
desequilibrio en el enfoque de la  
investigación. La gran mayoría de los  
estudios y desarrollos en protección  
pasiva se han centrado en productos  
industrializados y comercializados.  
Esta tendencia ha dejado en un  
segundo plano la exploración de  
materiales naturales y técnicas  
sostenibilidad. Por eso, hemos  
creado este trabajo: para reunir,  
ordenar y comparar toda esta  
información en un solo lugar.  
Queremos que esta guía sea una  
herramienta práctica que no solo  
muestre lo que ya existe, sino que  
también inspire a buscar un futuro  
donde nuestras construcciones sean  
más seguras y respetuosas con el  
planeta.  
constructivas ancestrales que  
poseen un potencial protector contra  
Figura 1. Sistema de espumas contra incendios  
Fuente: (Grupo Nakashima, 2024).  
2
06  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
Dada la dispersión de la información  
y la limitada investigación en  
materiales naturales, este estudio se  
justifica por la necesidad de  
desarrollar un recurso centralizado  
protectores  
estructuras de acero, que sirva como  
una referencia técnica para  
investigadores y profesionales del  
sector: recopilar sintetizar  
información relevante de literatura  
científica, normativas  
contra  
fuego  
en  
y
que  
comparación de estos productos. La  
elaboración de un catálogo  
facilite  
la  
consulta  
y
internacionales y fichas técnicas  
sobre una variedad de protectores  
contra fuego, clasificar los productos  
estructurado, como el que se  
propone en este trabajo, permitirá a  
investigadores,  
ingenieros,  
en  
"industrializados"  
destacando sus  
las  
categorías  
de  
arquitectos y constructores acceder  
a información organizada sobre las  
y
"naturales",  
propiedades  
características,  
rendimiento  
y
técnicas, mecanismos de protección  
y aplicaciones específicas, organizar  
la información recopilada en un  
formato estructurado y claro, que  
permita una fácil consulta y una  
comparación directa entre los  
diferentes productos, incluyendo  
tablas, gráficos y ecuaciones de  
diseño.  
aplicaciones de una amplia gama de  
materiales, tanto industrializados  
como naturales.  
La inclusión de materiales naturales  
no solo diversifica las opciones  
disponibles, sino que también  
fomenta  
la  
exploración  
de  
y
alternativas más sostenibles  
ecológicas. Esto puede promover el  
desarrollo de nuevas investigaciones  
y la innovación en el sector de la  
construcción, contribuyendo a la vez  
a la seguridad estructural y a la  
eficiencia en la toma de decisiones.  
En este contexto, los objetivos de  
esta investigación son: desarrollar un  
catálogo completo y comparativo de  
Este artículo busca, en última  
instancia, ser una guía práctica y  
teórica que no solo informe sobre las  
soluciones existentes, sino que  
también  
inspire  
futuras  
investigaciones para un entorno  
construido más seguro y sostenible.  
productos  
naturales  
industrializados  
utilizados  
y
como  
2
07  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
2
. Materiales y métodos  
constructiva,  
incorporado  
durabilidad  
peso  
la  
adicional  
estructura;  
a agentes  
a
La investigación se desarrolla bajo  
un enfoque descriptivo–comparativo,  
orientado a sistematizar y analizar de  
manera estructurada los distintos  
frente  
externos, estética y acabado final;  
sostenibilidad, disponibilidad local y  
costo relativo; se organizaron los  
datos en tablas comparativas y  
materiales  
protección pasiva contra fuego de  
estructuras de acero. El  
empleados  
en  
la  
catálogos  
técnicos,  
integrando  
descripciones, propiedades físico-  
mecánicas y ecuaciones de cálculo  
normativo de resistencia al fuego.  
procedimiento metodológico se  
organizó en las siguientes etapas:  
Se recopiló y analizó información  
proveniente de literatura científica  
Este  
proceso  
permitió  
la  
estructuración de un recurso técnico  
centralizado y de fácil consulta; se  
contrastan los materiales en función  
indexada,  
internacionales (ASTM E119, ISO  
34, UNE-EN 1363-1,  
normativas  
8
de  
los criterios establecidos,  
ASCE/SEI/SFPE 29-05, entre otras),  
manuales técnicos, fichas de  
evaluando ventajas, limitaciones y  
aplicaciones  
consideró  
específicas.  
Se  
fabricantes catálogos  
especializados. Esta etapa permitió  
identificar seleccionar los  
y
tanto  
la  
evidencia  
ensayos  
experimental  
de  
y
documentados como la aplicabilidad  
en contextos constructivos reales; la  
información obtenida fue cotejada  
con normativas vigentes y literatura  
materiales con mayor relevancia en  
la protección pasiva. Después los  
productos  
recopilados  
fueron  
organizados en dos grandes. Para  
garantizar un análisis integral, se  
establecieron criterios técnicos,  
científica  
especializada,  
identificando el nivel de aceptación  
normativa de cada material y las  
brechas existentes, particularmente  
en los protectores de origen natural.  
En la figura 2 se muestra un  
diagrama de flujo con las actividades  
a realizar en el desarrollo de la  
metodología.  
constructivos,  
ambientales,  
económicos  
tales  
y
como:  
Mecanismo de protección térmica,  
Resistencia al fuego (minutos/horas  
según ensayos normativos); método  
de  
aplicación  
e
integración  
2
08  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
Figura 2. Metodología de la investigación  
Fase 3: Definición de  
Fase 1: Revisión  
Fase 2: Clasificación  
criterios de  
documental  
de Materiales  
comparación  
Fase 4:  
Sistematización en  
tablas y catálogos  
Fase 6: Validación  
con normas y  
liteartura  
Fase 5: Análisis  
Comparativo  
Definiciones de sistemas pasivos de  
protección contra fuego.  
• Tipo A: Se producen en  
materiales  
inflamables  
ordinarios como madera, tela,  
hojas de papel y plásticos.  
Tipo B: Producidos en materiales  
como solventes y alcoholes.  
Tipo C: Producidos en equipos  
eléctricos.  
Para comprender a fondo los  
sistemas de protección pasiva, es  
esencial establecer una base teórica  
sólida que abarque desde la  
naturaleza del fuego hasta el  
comportamiento de los materiales a  
altas temperaturas y los estándares  
que rigen su evaluación.  
•
•
•
Tipo D: Se generan en  
materiales como magnesio (Mg),  
titanio (Ti) o sodio (Na).  
Un incendio es un proceso de  
combustión rápida caracterizado por  
la generación de calor y luz. La  
• Tipo K: Se generan aparatos  
utilizados en cocina con aceites  
y grasas combustibles.  
clasificación  
del  
fuego  
es  
Para el diseño estructural, esta  
clasificación se simplifica a menudo  
basándose en la naturaleza del  
combustible y la evolución de la  
temperatura en el tiempo. En este  
fundamental para determinar los  
materiales que pueden controlarlo y  
las prevención  
adecuadas. Según la norma NFPA  
0 (2022), los fuegos se clasifican en  
cinco tipos principales:  
medidas  
de  
1
2
09  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
trabajo, se consideran dos tipos  
principales de incendios:  
para simular este tipo de  
incendio.  
o Fuego  
Relacionado  
de  
Hidrocarburos:  
con líquidos  
o Fuego Celulósico: Originado en  
materiales como madera, papel  
y textiles (Clase A), es el más  
inflamables (Clase B), es típico  
de instalaciones industriales,  
plataformas petroleras y plantas  
químicas. Estos incendios son  
mucho más severos, con un  
común  
en  
edificaciones  
residenciales y comerciales. Se  
caracteriza por un desarrollo  
relativamente lento, alcanzando  
temperaturas elevadas de forma  
gradual. La curva de fuego  
aumento  
de  
temperatura  
extremadamente rápido y un  
potencial destructivo mayor,  
estándar utilizada  
en  
los  
incluyendo  
el  
riesgo  
de  
ensayos de laboratorio (descrita  
más adelante) está diseñada  
explosiones.  
Tabla 1. Tiempo mínimo de resistencia al fuego  
Tiempo de resistencia (minutos)  
Uso del edificio  
Altura del último piso sobre el suelo  
<
5min  
30  
< 18min  
60*  
60  
30min  
90*  
> 30min  
Oficinas  
Tiendas y comercio  
60*  
60*  
60*  
60*  
30  
90*  
Reuniones y actividades recreativas  
Industrial  
60  
90*  
120 más  
90*  
90*  
60  
120*  
120*  
90  
rociadores  
Almacenamiento  
Estacionamientos – otros  
Estacionamientos - abierto  
15  
15  
15  
60  
*
Se reduce en 30 minutos cuando se instalan aspersores  
Fuente: (Fire safety, Volume 2 – Buildings other than Dwellings, 2020)  
se deben realizar los ensayos de  
resistencia al fuego. El objetivo de  
estos ensayos es determinar el  
tiempo (en minutos u horas) que un  
elemento constructivo puede resistir  
un incendio simulado sin perder su  
función estructural o de contención.  
Normativas  
y
Ensayos  
de  
Resistencia al Fuego  
Para garantizar la seguridad y  
estandarizar el rendimiento de los  
materiales, normativas  
existen  
internacionales que prescriben cómo  
2
10  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
Las normas de ensayo más  
reconocidas a nivel internacional  
incluyen:  
o UNE-EN 1363-1 (Europa).  
o BS 476 (Reino Unido): "Fire tests  
on building materials and  
structures".  
o ASTM  
E119  
(EE.  
UU.):  
"
Standard Test Methods for Fire  
Todas estas normas emplean un  
concepto fundamental: la curva  
estándar tiempo-temperatura. Esta  
curva define el aumento de la  
temperatura dentro de un horno de  
ensayo a lo largo del tiempo,  
simulando un incendio celulósico.  
Tests of Building Construction  
and Materials". Es una de las  
más utilizadas en América.  
o ISO 834 (Internacional): "Fire-  
resistance tests - Elements of  
building construction".  
Figura 3. Curva estándar tiempo-temperatura ASTM E 119  
Fuente: (DS 1-21 Fire Resistance of Buildings Assemblies, 2012)  
3
. Resultados y discusión  
incluida en el “UL Fire Resistance  
Directory”, una referencia técnica de  
carácter normativo que avala su  
desempeño conforme a estándares  
Protectores  
contra  
fuego  
industrializados  
internacionales.  
Este  
directorio  
sistemas  
La mayoría de los productos  
utilizados como sistemas de  
protección pasiva contra incendios  
industrializados se encuentra  
compila materiales  
y
constructivos evaluados mediante  
metodologías de ensayo  
2
11  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
estandarizadas de resistencia al  
fuego, tales como las normas de la  
idoneidad y desempeño confiable en  
aplicaciones críticas de seguridad  
estructural.  
propia (Underwriters  
UL  
Laboratories), garantizando así su  
Tabla 2. Tipos de protección de Underwrites Laboratories  
Tipo de protección  
Número  
Unidades de construcción compuestas por paneles prefabricados (proveedores  
limitados de materiales)  
000-099  
100-199  
200-299  
Cubierta prefabricada resistente al fuego (camisas metálicas rellenas de  
hormigón alrededor de un núcleo de acero)  
Envoltura endotérmica (envoltura endotérmica que absorbe el calor) y sistemas  
de envoltura cerámica  
3
00-399  
00-499  
Tableros de fibra mineral (sistemas de una y varias capas)  
Sistemas de listones y yeso (sistemas de yeso de vermiculita y perlita)  
Sistemas de placas de yeso (placas de múltiples capas aplicadas directamente  
o con soporte de pernos metálicos)  
4
5
00-599  
00-699  
Recubrimientos de masilla (recubrimiento de masilla intumescente y  
sublimante)  
6
7
00-899  
00-999  
Materiales resistentes al fuego aplicados por aspersión  
Protección de mampostería  
9
Fuente: (Steel Design Guide 19 Fire Resistance of Structural Steel Framing, 2003)  
Yeso  
(Gypsum  
Board):  
Su  
que está detrás. Este proceso  
consume una gran cantidad de  
energía térmica y mantiene la  
temperatura de la superficie no  
expuesta en torno a los 100°C hasta  
que toda el agua se ha evaporado,  
retrasando significativamente la  
transferencia de calor al acero.  
superpoder contra el fuego está  
escondido en su química. El yeso  
contiene moléculas de agua en su  
estructura (por eso es un sulfato de  
calcio dihidratado). Cuando el fuego  
lo ataca, el yeso no se quema; en su  
lugar, empieza un proceso que  
consume el calor: libera esa agua en  
forma de vapor. Es como si sudara  
Gypsum  
Tipo  
X:  
está  
específicamente diseñado para la  
resistencia al fuego, conteniendo  
fibras de vidrio y otros aditivos en su  
núcleo para mejorar su integridad  
estructural a altas temperaturas. El  
para enfriarse.  
Este  
proceso  
mantiene la temperatura a raya,  
alrededor de los 100 °C, hasta que  
toda el agua se ha evaporado,  
dándole un tiempo precioso al acero  
2
12  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
yeso es una solución económica,  
ligera y fácil de instalar. Sin  
embargo, es susceptible al daño por  
impacto y a la humedad. Su  
aplicación se realiza en seco, lo que  
agiliza la construcción. Es ideal para  
muros cortafuego y protección de  
se debe a su baja conductividad  
térmica, su alta capacidad calorífica  
(absorbe mucho calor antes de  
aumentar su temperatura) y su  
naturaleza no inflamable. El concreto  
ofrece  
una  
protección  
robusta  
extremadamente  
y
elementos  
interiores.  
estructurales  
en  
duradera, resistente a impactos y a  
la intemperie. Sin embargo, su  
aplicación (encofrado y vertido) es  
un proceso húmedo, lento y que  
añade un peso significativo a la  
estructura, lo que debe ser  
considerado en el diseño de las  
cimentaciones.  
Lana Mineral (Mineral Wool  
Board): La lana mineral es un  
material aislante no combustible  
fabricado a partir de fibras de roca  
basáltica  
o
escoria reciclada.  
Funciona principalmente como un  
aislante térmico de alta eficiencia  
debido a su estructura fibrosa que  
atrapa el aire, lo que le confiere una  
muy baja conductividad térmica.  
Además, tiene un punto de fusión  
superior a los 1000°C. La lana  
Materiales  
Aplicados  
por  
Aspersión (SFRM): son el método  
más común para proteger grandes  
áreas de acero estructural de forma  
rápida. Se aplican como una lechada  
húmeda que se adhiere al sustrato y  
se endurece para formar una capa  
aislante.  
mineral  
ofrece  
un  
excelente  
aislamiento térmico y acústico. Es  
más resistente a la humedad que el  
yeso y ofrece una protección más  
robusta. Su instalación también es  
en seco, pero suele ser más costosa  
que el yeso. Es una solución muy  
eficaz, tan eficaz que se adapta a  
cualquier entorno de trabajo  
Recubrimientos Intumescentes:  
Las pinturas  
o
recubrimientos  
intumescentes son una solución de  
alta tecnología que se aplica como  
una capa delgada de pintura.  
Cuando se exponen a temperaturas  
de incendio (aproximadamente 200-  
250°C), sufren una reacción química  
y se expanden hasta 50-100 veces  
su espesor original, formando una  
Hormigón: es uno de los materiales  
más tradicionales y efectivos para la  
protección contra fuego. Su eficacia  
2
13  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
capa de carbón porosa y aislante.  
Esta capa protege el acero del calor.  
Su principal ventaja es estética, ya  
que permiten dejar la estructura de  
acero expuesta con un acabado liso  
y de alta calidad. Son mucho más  
ligeros que otros métodos. Sin  
embargo, son la opción más costosa  
y requieren una preparación de la  
superficie muy cuidadosa y una  
aplicación  
por  
personal  
especializado.  
Tabla 3. Comparación de Protectores Industrializados  
Peso  
Costo  
Característica Mecanismo  
Aplicación  
Durabilidad  
Añadido  
Relativo  
Calcinación  
Baja (sensible a  
Yeso (Tipo X)  
Lana Mineral  
(libera  
vapor)  
Seca, atornillado  
Bajo  
Bajo  
impacto/humedad)  
Aislamiento  
térmico  
Bajo a  
Seca, fijación mecánica  
Moderado  
Buena  
moderado  
Aislamiento  
y masa  
Hormigón  
Revestido  
Húmeda, encofrado y  
vertido  
Moderado  
a Alto  
Muy Alto  
Muy Alta  
térmica  
Moderada  
(sensible a  
impacto)  
SFRM  
Aislamiento  
poroso  
Bajo a  
Húmeda, aspersión  
Moderado  
(
Cementicio)  
Moderado  
Expansión  
(formación  
de capa  
extra)  
Pintura  
Húmeda,  
Buena (requiere  
capa de sello)  
Muy Bajo  
Muy Alto  
Intumescente  
brocha/rodillo/aspersión  
Protectores Contra Fuego de  
Origen Natural  
tierra (arcilla, arena, limo). Son  
inherentemente no combustibles. Su  
alta  
masa  
térmica  
y
baja  
Ahora, se sale de la fábrica y se mira  
a la naturaleza. Los materiales que  
se usan en bioconstrucción no solo  
son ecológicos y saludables; tienen  
una resistencia al fuego que  
sorprende.  
conductividad térmica hacen que el  
calor penetre muy lentamente a  
través de ellos. La tierra es una  
opción extremadamente duradera,  
económica (si se usa material local)  
y sostenible. El principal desafío para  
su uso en la protección de acero es  
la integración constructiva (cómo  
revestir una columna o viga de acero  
Tierra Apisonada (Tapial)  
y
Adobe: Tanto el tapial como el  
adobe son materiales a base de  
2
14  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
con  
tapial)  
y
la  
falta  
de  
combinación de la cal y la sílice  
presente en el cáñamo. Al exponerse  
al calor, libera vapor de agua y la cal  
estandarización en los códigos de  
construcción modernos.  
se  
calcina,  
en un  
proceso  
Fardos de Paja (Straw Bale):  
Aunque la paja suelta es altamente  
inflamable, cuando se compacta  
densamente en fardos y se reviste  
con un revoque de tierra o cal, su  
comportamiento ante el fuego es  
excelente. La alta densidad de los  
fardos limita el oxígeno que puede  
ser utilizado para la combustión.  
Cuando se expone al fuego, la  
superficie del revoque y la primera  
capa de paja se carbonizan,  
formando una capa de carbón  
aislante que protege el interior del  
fardo. La construcción con paja es un  
sistema híbrido ideal para combinar  
con estructuras de pórticos de acero,  
donde la paja actúa como  
cerramiento y aislante. Ofrece un  
endotérmico que absorbe calor. El  
hempcrete es un material carbono-  
negativo, ya que la planta de cáñamo  
absorbe más CO₂ durante su  
crecimiento del que se emite en la  
producción del material. Es ligero,  
transpirable y resistente a plagas. Su  
principal barrera es la falta de  
inclusión en la mayoría de los  
códigos de construcción  
y
la  
disponibilidad variable de la materia  
prima.  
Madera (Mass Timber): Surge la  
pregunta ¿madera para proteger del  
fuego?  
Suena  
contradictorio,  
¿verdad? Pues resulta que los  
grandes bloques de madera maciza  
(lo que se conoce como mass  
timber) tienen un comportamiento  
ejemplar en un incendio. Cuando el  
fuego la alcanza, la superficie de la  
madera se quema y crea una capa  
de carbón. Este carbón actúa como  
un escudo aislante perfecto que  
protege el núcleo de la madera, que  
sigue intacto y manteniendo su  
capacidad estructural. La madera se  
sacrifica a sí misma de forma lenta y  
predecible para proteger el interior.  
aislamiento térmico  
y
acústico  
superior. Sus principales retos son la  
protección contra la humedad.  
Hormigón Cáñamo  
de  
(Hempcrete): El hempcrete es un  
biocompuesto hecho de la médula  
leñosa de la planta de cáñamo, un  
aglutinante a base de cal, y agua. No  
es un material estructural, sino un  
material de relleno y aislante. Su  
resistencia al fuego se debe a la  
2
15  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
La madera es un material renovable  
y secuestra carbono. Su uso como  
protección para el acero podría  
embargo, su naturaleza combustible  
requiere un diseño cuidadoso y su  
aplicación directa para proteger  
acero no está estandarizada.  
consistir "revestimientos  
en  
sacrificiales" de madera maciza. Sin  
Tabla 4. Comparación de Protectores Naturales  
Resistencia  
al Fuego  
Excelente  
(4h+)  
Características  
Tierra  
Mecanismo  
Sostenibilidad  
Aplicación  
Desafíos  
No combustible,  
masa térmica  
Muy Alta  
(material local)  
Muy Alta  
Insitu, requiere  
Estandarización,  
integración  
(Tapial/Adobe)  
encofrado/moldes  
Protección de la  
humedad, mano  
de obra  
Carbonización,  
falta de oxígeno  
Muy Buena  
(2h+)  
En seco, como  
mampostería  
Fardos de Paja  
Hempcrete  
(subproducto  
agrícola)  
Calcinación,  
liberación de  
vapor  
Húmeda,  
encofrado o  
proyectado  
Carbono-  
negativo  
Estanderización,  
costo  
Buena (1h+)  
Naturaleza  
combustible,  
uniones  
Madera (Mass  
Timber)  
Carbonización  
predecible  
Buena y  
En seco,  
Renovable  
Calculable  
carpintería  
Este análisis comparativo revela que  
no existe una solución única o  
perfecta. La elección del material de  
protección pasiva debe ser el  
resultado de un análisis multicriterio  
que considere el tiempo de  
resistencia al fuego requerido, las  
condiciones ambientales, el costo, la  
durabilidad, el peso añadido, la  
sostenibilidad y la estética deseada.  
demuestran  
un  
rendimiento  
prometedor y ofrecen beneficios  
ambientales  
resumen,  
significativos.  
camino  
En  
el  
hacia  
edificaciones más seguras  
y
resilientes ante el fuego pasa por  
una combinación de conocimiento  
técnico riguroso, innovación en  
materiales y una visión holística que  
abrace tanto la seguridad como la  
sostenibilidad.  
Mientras materiales  
industrializados ofrecen soluciones  
probadas estandarizadas, el  
los  
Esta investigación ha recopilado y  
analizado de forma sistemática una  
amplia gama de materiales de  
protección pasiva contra incendios  
y
creciente interés en la construcción  
sostenible impulsa la necesidad de  
investigar y codificar el uso de  
para  
estructuras  
tanto  
de acero,  
soluciones  
materiales  
naturales,  
que  
abarcando  
2
16  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
industrializadas  
convencionales  
superior  
a
las  
soluciones  
a eso le  
como alternativas prometedoras de  
origen natural. El estudio ha  
permitido no solo crear un recurso  
técnico unificado, sino también  
extraer conclusiones significativas  
sobre el estado del arte y delinear  
recomendaciones clave para el  
futuro del sector.  
convencionales. Si  
sumamos que son sostenibles y  
saludables, tenemos unos  
candidatos muy serios para la  
construcción del futuro.  
La mayor aportación ha sido crear  
una guía para navegar este mundo  
tan complejo. Al poner toda la  
información en un solo lugar, de  
forma clara y comparada, se espera  
que los profesionales puedan tomar  
decisiones mejores y más rápido,  
considerando todas las opciones  
disponibles.  
4
. Conclusiones  
Por muy bueno que sea, el acero se  
debilita con el calor. La protección  
pasiva no es un extra, es una pieza  
fundamental para garantizar que un  
edificio no se derrumbe y que la  
gente tenga tiempo de salir.  
Los protectores de origen natural  
como el tapial, el adobe, los fardos  
de paja y el hempcrete demuestran  
un desempeño en resistencia al  
fuego que es, como mínimo,  
destacable, y en muchos casos,  
superior al de varias soluciones  
convencionales. Su capacidad para  
alcanzar resistencias de 2 a 4 horas,  
combinada con sus beneficios de  
Los materiales de siempre (yeso,  
lana  
mineral,  
pinturas  
intumescentes) nos dan una gran  
tranquilidad. Han sido probados  
hasta la saciedad bajo normas  
internacionales y sabemos cómo se  
van a comportar. La elección entre  
ellos dependerá del presupuesto, de  
la estética que busquemos y de la  
obra.  
sostenibilidad  
(baja  
energía  
incorporada, secuestro de carbono,  
uso de recursos locales), los  
posiciona como una alternativa  
Materiales como la tierra, los fardos  
de paja o el hempcrete no son solo  
una moda ecológica. Su capacidad  
viable  
y
deseable  
para  
la  
construcción moderna.  
para es  
resistir  
el  
fuego  
impresionante, a veces incluso  
2
17  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
El estudio subraya que los sistemas  
de protección pasiva y activa no  
deben considerarse excluyentes,  
Es crucial promover y financiar la  
investigación experimental en  
materiales naturales. Se deben  
realizar ensayos de resistencia al  
fuego bajo normas internacionales  
reconocidas (especialmente ASTM  
E119 e ISO 834) para validar  
cuantitativamente el desempeño de  
materiales como el hempcrete, el  
adobe estabilizado, y sistemas  
híbridos de acero y paja. Esto  
generará los datos necesarios para  
su futura normalización.  
sino  
profundamente  
complementarios. Una estrategia de  
seguridad contra incendios robusta e  
integral se logra mediante la  
combinación de ambos enfoques: la  
protección pasiva garantiza la  
integridad estructural, mientras que  
la activa trabaja para suprimir el  
fuego en sus etapas iniciales.  
La principal contribución de este  
trabajo es la sistematización de  
información previamente dispersa.  
Crear y validar modelos numéricos  
avanzados (mediante análisis de  
elementos finitos) que simulen el  
comportamiento termo-mecánico de  
estructuras de acero protegidas con  
materiales naturales. Estos modelos  
Al  
presentar  
un  
un  
catálogo  
análisis  
estructurado  
y
comparativo, se facilita una toma de  
decisiones más rápida, informada y  
optimizada para los profesionales del  
sector, permitiéndoles evaluar un  
abanico más amplio de soluciones.  
permitirían optimizar diseños  
y
reducir la necesidad de costosos  
ensayos a gran escala.  
Existe una brecha significativa entre  
el rendimiento probado de muchos  
materiales naturales y su aceptación  
y codificación en las normativas de  
construcción convencionales. Esta  
brecha representa la principal  
Realizar análisis de ciclo de vida  
(LCA)  
comparativos  
industrializados  
entre  
y
protectores  
naturales, considerando no solo la  
resistencia al fuego sino también el  
impacto ambiental, el costo total  
(incluyendo mantenimiento) y la  
salud de los ocupantes.  
barrera  
para  
su  
adopción  
generalizada y destaca un área  
crítica para futuras investigaciones y  
desarrollo normativo.  
Fomentar el uso y la difusión de  
catálogos  
técnicos  
como  
el  
2
18  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
presentado en este estudio para  
facilitar la selección informada de  
protectores contra fuego83. Los  
profesionales deben considerar el  
espectro completo de opciones,  
yendo más allá de las soluciones a  
las que están acostumbrados.  
diseño específicas, como ya existe  
en algunos códigos para la  
construcción con paja.  
Desarrollar políticas públicas  
y
programas de incentivos (fiscales,  
certificaciones, etc.) que promuevan  
el uso de materiales de construcción  
sostenibles y de bajo impacto  
ambiental, incluyendo aquellos con  
Desarrollar y participar en programas  
de capacitación continua sobre el  
diseño, especificación y aplicación  
correcta de sistemas de protección  
pasiva, con un énfasis creciente en  
excelentes  
propiedades  
de  
resistencia al fuego.  
las nuevas tecnologías  
materiales sostenibles.  
y
los  
Bibliografía  
American Society of Civil Engineers.  
2007). ASCE/SEI/SFPE 29-  
5: Standard Calculation  
Adoptar un enfoque de diseño  
integrado desde las fases tempranas  
del proyecto, donde las decisiones  
sobre la protección contra incendios  
se tomen en conjunto con las  
(
0
Methods for Structural Fire  
Protection.  
Andanari, M. W., & Erwandi, D.  
(2024).  
Fire  
Protection  
decisiones  
estructurales  
Esto  
y
es  
al  
Systems,  
Facilities,  
Life-Saving  
arquitectónicas.  
especialmente  
considerar  
and  
Fire  
Management in Depok City in  
020: A Case Study. The  
Indonesian Journal of  
Occupational Safety and  
Health, 13(3), 304–313.  
importante  
2
recubrimientos  
(estética)  
intumescentes  
o
materiales naturales (integración  
constructiva).  
https://doi.org/10.20473/IJOS  
H.V13I3.2024.304-313  
Incentivar la creación de comités  
Brameld, M., & Baensch, T. (2023).  
para revisar  
y
actualizar las  
Development of  
Passive Fire  
a
novel  
normativas de construcción, de  
manera que integren materiales  
naturales de rendimiento probado.  
Esto podría comenzar con la  
creación de apéndices o guías de  
Protection  
system – Humidur Char. The  
APPEA Journal, 63(2), S155–  
S158.  
https://doi.org/10.1071/AJ220  
8
1
2
19  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (16) 2025. ISSN: 2737-6249  
Comparación de Sistemas de Protección Pasiva Contra Fuego para Estructuras de Acero usando Materiales  
Industrializados y Naturales.  
Čachová,  
M.,  
Koňaková,  
D.,  
Sciences, 4(5), 384-398–384–  
398.  
https://doi.org/10.18502/KLS.  
V4I5.2569  
Čechmánek, R., Vejmelková,  
E., & Keppert, M. (2016).  
Sustainable composites for  
fire protection of building  
structures. CESB 2016 -  
Farida, F. M., Sofwan, A., &  
Surahman, A. (2021).  
Review of Preliminary  
Experimental Factors of  
A
Central Europe  
Towards  
Sustainable Building 2016:  
Innovations for Sustainable  
Future.  
https://www.scopus.com/page  
s/publications/84986918187?  
origin=resultslist  
Making Geopolymer Paste as  
a Passive Fire Protection  
System. International Journal  
on  
Advanced  
Science,  
Engineering and Information  
Technology, 11(2), 674–681.  
https://doi.org/10.18517/IJAS  
EIT.11.2.4193  
Correia, J. R., Branco, F. A., &  
Ferreira, J. G. (2010). The  
effect of different passive fire  
protection systems on the fire  
reaction properties of GFRP  
pultruded profiles for civil  
construction. Composites Part  
A: Applied Science and  
Manufacturing, 41(3), 441–  
Garg, K., Singh, S., Rokade, M., &  
Singh, S. (2023a). The  
Behavior of Passive Fire  
Protection Materials Used for  
Fire Protection of Steel  
Structures  
in  
Standard,  
4
52.  
Hydrocarbon, and Jet Fire  
Exposure. Fire Technology,  
https://doi.org/10.1016/J.CO  
MPOSITESA.2009.12.002  
5
9(5),  
2517–2541.  
Covi, P., Tondini, N., Lamperti  
Tornaghi, M., Molina, F. J.,  
Pegon, P., & Tsionis, G.  
https://doi.org/10.1007/s1069  
4-023-01434-3  
Garg, K., Singh, S., Rokade, M., &  
Singh, S. (2023b). The  
Behavior of Passive Fire  
Protection Materials Used for  
Fire Protection of Steel  
(2024). Seismic experimental  
analysis of a full-scale steel  
building with passive fire  
protections.  
Structures,  
Engineering  
300.  
Structures  
in  
Standard,  
https://doi.org/10.1016/j.engst  
ruct.2023.117203  
Hydrocarbon, and Jet Fire  
Exposure. Fire Technology,  
Djunaidi, Z., Tuah, N. A. A., & Rafifa,  
G. (2018). Analysis of the  
Active and Passive Fire  
Protection Systems in the  
Government Building, Depok  
City, Indonesia. KnE Life  
59(5),  
2517–2541.  
https://doi.org/10.1007/s1069  
4-023-01434-3  
G.C., C. (2007). Design of composite  
steel floor systems for severe  
2
20  
Guerra-Valladares et al. (2025)  
fires. Proceedings of 8th  
Pacific Structural Steel  
Design Guide Fire Resistance  
of Structural Steel Framing.  
Conference - Steel Structures  
in Natural Hazards, PSSC  
Sari, A., Ramana, E., Dara, S., &  
Azimov, U. (2016). Passive  
2
007.  
fire  
optimization  
protection  
in  
PFP  
offshore  
https://www.scopus.com/page  
s/publications/55649101424?  
origin=resultslist  
topsides structure. Offshore  
Technology Conference Asia  
2016, OTCA 2016, 3275–  
3283.  
https://doi.org/10.4043/26579  
-ms  
H.X., Y., & J.Y., R. L. (2005). Steel  
framed structures subjected to  
the combined effects of blast  
and fire - Part 2: Case study.  
Advanced Steel Construction.  
https://www.scopus.com/page  
s/publications/77952896406?  
origin=resultslist  
Kline, T. (2004). Fire hazard.  
Hydrocarbon  
Engineering.  
https://www.scopus.com/page  
s/publications/0347337958?o  
rigin=resultslist  
Lamont, S., Lane, B., & Usmani, A.  
(2005). The behaviour of  
multi-storey composite steel  
frame structures in response  
to compartment fires. Fire  
Safety Science, 177–188.  
https://doi.org/10.3801/IAFSS  
.
FSS.8-177  
Passive fire protection: Intumescent  
coatings. (2014). Journal of  
Protective  
Linings.  
Coatings  
and  
https://www.scopus.com/page  
s/publications/84907976232?  
origin=resultslist  
Ruddy, J. L., Joseph, S. E., Marlo, P.,  
Ioannides, S. A., Alfawakhiri,  
F., & Eng, P. (2003). Steel  
2
21