tomo 5 itea protecciÓn - corrosion

Protección:Corrosión

Instituto Técnicode la Estructuraen Acero

I T E A

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ÍNDICE DEL TOMO 5

PROTECCIÓN: CORROSIÓN

Lección 5.1: Corrosión General .............................................................. 1

1 CORROSIÓN.................................................................................................... 4

1.1 Corrosión seca ....................................................................................... 4

1.2 Corrosión húmeda ................................................................................. 4

1.3 ¿Por qué proteger el acero? ................................................................. 5

2 PROTECCIÓN DE LOS ACEROS PARA ESTRUCTURAS ............................ 8

2.1 Influencia del entorno y de las condiciones de la superficie............ 8

2.2 ¿Proteger con qué? ............................................................................... 8

2.3 Preparación de la superficie ................................................................. 8

2.4 Protección catódica ............................................................................... 10

2.5 Acero inoxidable..................................................................................... 10

2.6 Aceros resistentes a la corrosión atmosférica ................................... 11

3 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 12

4 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................ 12

5 BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL........................................................................... 13

APÉNDICE 1: Características de los revestimientosde pintura y metálicos.................................................................. 15

Lección 5.2: Factores que Gobiernan la Protección del Acero ........... 19

1 ESPERANZA DE VIDA .................................................................................... 22

1.1 Tiempo probable transcurrido hasta el primer mantenimiento......... 22

1.2 Vida entre distintos mantenimientos ................................................... 22

1.3 Estimación de la exigencia de vida...................................................... 22

I

ÍNDICE

2 PROYECTO ...................................................................................................... 24

2.1 Proyecto acorde con los sistemas de protección .............................. 24

2.2 Dónde aplicar la protección .................................................................. 25

2.3 Zonas especiales.................................................................................... 25

3 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE ............................................................. 26

3.1 Desengrasado......................................................................................... 26

3.2 Eliminación de cascarilla y herrumbre ................................................ 26

3.3 Limpieza por chorro............................................................................... 26

3.4 Norma sobre la limpieza por chorro .................................................... 27

3.5 Rugosidad superficial ............................................................................ 27

3.6 Bordes cortados con soplete................................................................ 28

3.7 Otros métodos de preparación de la superficie ................................. 28

4 REVESTIMIENTOS SUPERFICIALES ............................................................ 29

4.1 Sistemas de pintado .............................................................................. 29

4.2 Revestimientos metálicos ..................................................................... 30

4.3 Metalización ............................................................................................ 31

4.4 Sistemas metálicos y de pintura .......................................................... 32

5 MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS E INSTALACIONES........................ 33

6 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 37

7 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................ 37


APÉNDICE 1: Factores que influyen en la eleccióndel sistema de revestimiento....................................................... 39

APÉNDICE 2: Tipos de pintura............................................................................ 43

TABLAS................................................................................................................. 49

Lección 5.3: Protección Práctica contra la Corrosión de Edificios..... 67

1 PROYECTO PRÁCTICO .................................................................................. 70

2 TRATAMIENTOS DE LAS CONEXIONES....................................................... 71

3 TRATAMIENTO DE LAS SOLDADURAS........................................................ 72

4 ENTORNOS EXTERNOS Y EXTERIORES DE EDIFICIOS............................ 73

5 ENTORNOS EN EL INTERIOR DE EDIFICIOS .............................................. 74

5.1 Estructura de acero oculta.................................................................... 74

5.2 Estructura de acero en muros perimétricos........................................ 74

II

6 CASOS ESPECIALES ..................................................................................... 76

6.1 Acero en hormigón ................................................................................ 76

6.2 Secciones huecas .................................................................................. 76

6.3 Revestimiento......................................................................................... 76

7 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 78

8 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................ 78

APÉNDICE 1: Exigencias del Eurocódigo 3...................................................... 79

APÉNDICE 2 ......................................................................................................... 83

2.1 Superficies de contacto en las uniones atornilladasde resistencia por fricción .................................................................... 85

2.2 Medios de unión..................................................................................... 85

2.3 Medios de unión con revestimiento metálico ..................................... 86

2.4 Conexiones atornilladas distintas a los pernos de gran apriete por fricción................................................................... 86

2.5 Aseguramiento del rendimiento satisfactorio de los medios de unión ......................................................................... 86

Lección 5.4: Protección contra la Corrosión de Puentes..................... 89

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 92

2 CONDICIONES DE EXPOSICIÓN ................................................................... 93

2.1 Entornos.................................................................................................. 93

2.2 Factores que influyen en la corrosión ................................................. 93

2.3 Diversas zonas ....................................................................................... 94

3 SISTEMAS DE PROTECCIÓN......................................................................... 95

3.1 Sistemas de revestimiento para puentes ............................................ 95

3.2 Revestimientos metálicos (ver lección 5.2)......................................... 95

3.3 Acero inoxidable..................................................................................... 95

3.4 Acero resistente a la corrosión atmosférica ....................................... 95

3.5 Secciones cerradas................................................................................ 96

4 PROTECCIÓN DE DIVERSOS ELEMENTOS ................................................. 97

4.1 Estructuras bajo carga .......................................................................... 97

4.2 Cables y aparatos .................................................................................. 97

4.3 Elementos secundarios ......................................................................... 97

III

ÍNDICE

5 PROYECTO ...................................................................................................... 98

6 MANTENIMIENTO............................................................................................ 98

7 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 99


Lección 5.5: Corrosión en Plataformas Petrolíferas y Tablestacas..... 101

1 PLATAFORMAS PETROLÍFERAS .................................................................. 104

2 TABLESTACADO............................................................................................. 107

3 CORROSIÓN EN SUELOS.............................................................................. 109

4 MÉTODOS DE CONTROL DE LA CORROSIÓN ELÉCTRICOS ................... 110

5 ORGANISMOS AERÓBICOS Y ANAERÓBICOS .......................................... 112

6 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 113


DIAPOSITIVAS COMPLEMENTARIAS ........................................................... 115

IV

ESDEP TOMO 5CORROSIÓN

Lección 5.1: Corrosión General

1

3

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Proporcionar a los jóvenes arquitectos eingenieros una comprensión básica del procesode corrosión y de los medios prácticos para pro-teger el acero para estructuras.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Ninguno

RESUMEN

Esta lección presenta la teoría de la corro-sión de una manera muy sencilla. Se tratan breve-mente las series y la corrosión galvánicas. Se expo-ne la cuestión de por qué es necesaria la proteccióncontra la corrosión del acero para estructuras y sedescriben los aspectos fundamentales relativos adicha protección, por ejemplo el establecimiento delentorno, las posibilidades de revestimientos de pro-tección, las opciones de preparación de las superfi-cies y otros, tales como el lavado químico.

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1. CORROSIÓN

Los metales más comunes se presentanen la naturaleza como compuestos metálicos.Los principales compuestos o minerales son óxi-dos y sulfuros.

El proceso de extracción es:

Compuesto

→ Metal

Los metales reaccionan espontáneamen-te con cualquier entorno líquido o gaseoso en elque se coloquen, formándose un producto de lacorrosión muy similar al mineral original del quese obtuvo el metal. Así:

Mineral de hierro = Oxido de hierro

Herrumbre = Oxido de hierro más agua enlaza-da químicamente.

Los procesos de corrosión son reaccio-nes químicas que tienen lugar en la superficiedel metal y que obedecen a leyes químicas bienestablecidas, lo cual es muy útil, ¡si se conocen!.La mayoría de nosotros no necesitamos cono-cerlas porque no nos enfrentamos diariamente alos problemas de la corrosión. El propósito deesta lección es describir los principales tipos decorrosión que se encuentran en edificios norma-les, estructuras, instalaciones, fábricas, etc.

Los productos de la corrosión puedenhacer de barrera entre el metal y lo que le rodea,ralentizando de hecho el ritmo de corrosión. Estefenómeno se observa con frecuencia cuando losmetales se oxidan al descubierto, proceso conoci-do como “corrosión seca (“dry corrosion”). Nocabe esperar que ocurra cuando los productos dela corrosión son solubles y ésta tiene lugar en unentorno acuoso, es decir “corrosión húmeda”(“wet corrosion”). Por ejemplo, en un entorno seco

cinc + oxígeno → óxido de cinc + agua + oxígeno

¡No ocurre gran cosa!

Pero añádase un condensado ácido (comosucede frecuentemente en entornos industriales) y

óxido de cinc + ácido sulfúrico → sulfatode cinc + agua → atención, exposición de cinc.

1.1 Corrosión seca

A temperatura ambiente, la mayoría de losmetales tienen una capa muy fina de óxido comoresultado de la reacción del metal con el oxígenode la atmósfera. Los metales sometidos a calen-tamiento pueden muy bien llevar una capa máspesada, o ésta puede desprenderse. Por ejemplo,el acero que ha sido laminado en caliente poseeuna capa compleja de óxido físicamente inesta-ble, pero que conserva un valor de protección acondición de que el acero permanezca al descu-bierto y que la capa siga siendo continua.

El cinc al descubierto tiene una películade óxido de cinc bastante protectora cuyo espe-sor aumenta lentamente. El aluminio tiene unacapa de óxido delgada, de muy alta protección.

La corrosión seca puede parecer impro-bable, sin embargo, merece la pena recordarque incluso en condiciones totalmente secastiene lugar algo de corrosión. Esta ha de elimi-narse antes de aplicar cualquier forma de reves-timiento de protección.

1.2 Corrosión húmeda

La “corrosión húmeda” tiene lugar enentornos húmedos, es decir, en los que la hume-dad relativa supera el 60%. Estos entornos pue-den ser neutros, ácidos o alcalinos.

La destrucción del metal puede ser unifor-me, o sea oxidación, localizada, es decir picadu-ra, y corrosión bajo tensión. La destrucción sepuede concentrar en zonas contiguas a un metalmás noble o en puntos donde está limitado elsuministro de oxígeno.

La corrosión húmeda es electro-química.Cuando se sumerge un metal en un líquido con-ductor (los compuestos de azufre en el agua deuna atmósfera industrial, o el cloruro de sodio delagua en un ambiente marino), algunas zonas

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CORROSIÓN

muestran una resistencia eléctrica distinta a ladel resto de la superficie (figura 1). Una corrien-te eléctrica “positiva” fluye desde las zonas deánodo negativo (-) a las de cátodo positivo (+),lo que ocasiona la disolución o “corrosión” delánodo (figura 2). En otras palabras, una “célulade corrosión” (“corrosion cell”) podemos decirque es lo mismo que una batería de coche.

En la bibliografía relativa a la prevencióncontra la corrosión con frecuencia se utilizan lostérminos “galvánico” y “serie galvánica”.

La corrosión galvánica es la destruccióndel metal menos noble de dos que están unidos,es decir, en agua salada el cinc es menos nobleque el acero dulce, gastándose rápidamente.

La serie galvánica es una lista de metalesordenados de acuerdo con su potencial de corro-sión, empezando por el más susceptible a lamisma y terminando por el menos activo. La listasimplificada que sigue demuestra por qué se utili-zan el aluminio y el cinc como revestimientos paraproteger el acero dulce, y el acero inoxidable parareemplazarlo en determinadas circunstancias.

Aluminio

Cinc

Hierro

Acero dulce

Acero inoxi-dable

Cobre

Plata

Oro

Platino

Los metales más activos, por ejemplo elaluminio y el cinc, se describen como poseedo-res de potenciales eléctricos negativos. Se lespuede denominar anódicos. A los menos acti-vos, por ejemplo el oro y el platino, se les deno-mina nobles o catódicos.

Cuando se conectan dos metales diferen-tes en presencia de un electrólito, el más noble

(catódico) tiende a estar prote-gido, mientras que el más acti-vo (anódico) se oxida rápida-mente.

Conforme aumenta ladiferencia de potencial entredos metales distintos se incre-menta también la posibilidadde corrosión galvánica.

En resumen, la corro-sión de los metales constituye simplemente unareversión del proceso de su extracción. El 90%de la corrosión marina e industrial es electro-quí-mica, y la reacción se asemeja a la que tienelugar en una batería de coche.

1.3 ¿Por qué proteger el acero?

El acero es básicamente una aleación dehierro y carbono, añadiéndose otros elementossegún el método de procesamiento y el rendi-miento final requerido. Los aceros para estructu-ras (aceros de contenido medio de carbono)contienen de 0,12% a 0,24% de carbono. Ya seha dicho antes que el mineral de hierro es óxidode hierro, mientras que la herrumbre es óxido de

Figura 1

Figura 2

Corrosión Corriente

Cátodo +

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hierro más agua químicamenteenlazada. El acero está hecho por elhombre, y es inestable. Se combinafácilmente con el oxígeno y el aguaproduciendo un óxido de hierro simi-lar al mineral de hierro original ante-rior al afino.

La corrosión electro-químicapuede alcanzar concentracioneselevadas en ciertos puntos. Si estosucede, un grado elevado de des-trucción en puntos que no representen más del1% del área superficial total puede anular la uti-lidad del elemento de acero. Existen varias razo-nes por las que la corrosión local puede concen-trarse así:

• La primera razón está relacionada con lapresencia de cascarilla de laminación (figu-ra 2). La mayor parte del acero para estruc-turas empleado está laminado en caliente.

Al acero blanco caliente se le da la forma deperfiles estructurales haciéndole pasarentre cilindros de compresión. En algunaspartes del proceso cae agua sobre el aceroque se está conformando. Ambas situacio-nes hacen que sobre la superficie del acerose forme una capa de óxido.

La capa de óxido sobre el acero dulce (sol-dable) laminado en caliente se denomina

cascarilla de laminación. Como yase apuntó antes, es físicamenteinestable. Constituye una entidadaparte del acero, de la misma mane-ra que lo es una capa de pintura.

• Segunda: la cascarilla de lami-nación no es una capa conti-nua, y no representa una barre-ra protectora.

• Tercera: la cascarilla de lami-nación es catódica y el aceroanódico. Si existen algunasgrietas en la capa de cascarilla,una pequeña condensacióncon impurezas disueltas queactúe como electrólito, y quizáalgo de oxígeno disuelto, seforma una célula de corrosiónen la que el acero se disuelve(oxida).

• Cuarta: la existencia de peque-ñas zonas desnudas de aceroen grandes parches de cascari-lla de laminación intacta, esdecir grandes zonas catódicas, Figura 3

Figura 4

Punto de alta tensión +

Anodo - (corroe)

ocasiona un ataque inten-so y una grave picaduradel acero (figura 3).

• Quinta: el plegado enfrío, la soldadura, etc.pueden dar lugar a zonascon tensiones elevadas yparches anódicos (-) ycatódicos (+) adyacentes(figura 4).

• Sexta: en las zonasde baja concentra-ción de oxígeno deuna célula de corro-sión tiene lugar unacorrosión en hendi-duras (figura 5).

• Séptima: incluso elacero conformado enfrío posee zonasanódicas y catódicasque permiten la ocu-rrencia de la corro-sión electro-química(figura 6).

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CORROSIÓN

Figura 5

Figura 6 Acero conformado en frío

2. PROTECCIÓN DE LOS ACEROS PARA ESTRUCTURASExisten algunas consideraciones prácti-

cas fundamentales.

2.1 Influencia del entorno y de las condiciones de la superficie

Es más probable que tenga lugar la corro-sión cuando están presentes uno o más de lossiguientes factores:

• Humedad elevada, que proporciona el aguaesencial; es decir, humedad superior al 60%.

• Contaminación atmosférica, que proporcio-na impurezas, por ejemplo sulfuros y cloru-ros.

• La presencia de cascarilla de laminacióncon grietas o discontinuidades; la cascarillase convierte en el polo positivo (cátodo) y elacero en el negativo (ánodo), disolviendo ocorroyendo el polo (ánodo) en la célula decorrosión.

Antes de decidir cómo proteger el acerose ha de responder a esta cuestión: “¿Protegerde qué?”. La tabla 1 presenta entornos genera-les. La respuesta a lo siguiente ayudará a res-ponder a lo anterior:

a) ¿Cuál es el entorno general?

b) ¿Es probable que el entorno cambie en unfuturo previsible? Si es así, ¿cuál es lacausa y de qué manera alterará el entornogeneral?

c) ¿Existe una contaminación local, porejemplo de dióxido de azufre, que podríahacer el entorno más agresivo de lo queen principio parece?

d) De acuerdo con el entorno, ¿debe dividir-se el proyecto en diferentes partes cuando

se establezca el sistema o sistemas deprotección, o se puede aplicar de modogenérico el caso más grave para simplifi-car las cosas?

e) ¿Qué condiciones especiales existen,por ejemplo salpicaduras de agua ocharcos residuales, que pudieran des-cartar el uso de un revestimiento espe-cífico?

f) ¿Puede el sistema de protección escogidomantenerse de una manera eficaz y renta-ble durante la vida útil de la estructura o lainstalación?

2.2 ¿Proteger con qué?

El modo más práctico de proteger elacero es la aplicación de otra capa que actúecomo ánodo (es decir, que se disuelva preferi-blemente en acero), como barrera, o comoambas cosas. Los revestimientos más comunesson las pinturas, la galvanización por inmersiónen caliente, el metalizado con cinc o aluminio, ycualquiera de los tres últimos revestido con pin-tura. Sus características principales se resu-men en el apéndice 1. A ellos se dedica la lec-ción 5.2.

2.3 Preparación de la superficie

La preparación de la superficie ejerce unaimportante influencia en la determinación delvalor protector de un sistema de revestimiento.En el caso de los revestimientos metálicos sueleser parte integral del proceso de fabricación y seincluye en las normas nacionales y europeaspertinentes. Con las pinturas, el tipo y modelo depreparación de la superficie debiera especificar-se como parte del tratamiento de revestimientode protección.

La importancia de eliminar la cascarillade laminación ha quedado bien establecida.Los métodos empleados con este propósito ypara eliminar la herrumbre, etc., son lossiguientes:

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Corrosión atmosférica

Dado que la capa de cascarilla de lamina-ción es una entidad aparte físicamente inestableque se rompe antes de abandonar los laminado-res, existe todavía la práctica de “dejar el acero ala intemperie”. Por desgracia, la duración de lacorrosión atmosférica necesaria para eliminar lacascarilla del acero para estructuras depende delclima local, el tipo de cascarilla de laminación, suespesor, la forma y grosor del perfil y, cuando lacorrosión atmosférica se produce una vez monta-do el acero. El tiempo necesario para eliminar el90% de cascarilla de laminación de chapas deacero dulce de 9 mm de grosor, varía de seismeses en atmósferas industriales de Europa amás de cinco años en ciertas zonas de ultramar.Incluso en los entornos más agresivos, el comple-to descascarillado por corrosión atmosférica de laestructura no podría garantizarse en el plazo de unaño. Recuérdese también que es en los agresivosentornos marinos o industriales en los que seencuentran las impurezas químicas que se disuel-ven en el agua para formar buenos electrólitos.

No se recomienda la corrosión atmosféri-ca como método de preparación.

Picado, Rascado y cepillado con alambre

El picado, rascado y cepillado con alam-bre son con mucho los métodos menos eficaces.No eliminan la herrumbre asentada profunda-mente ni la cascarilla de laminación firmementeadherida.

Los cepillos de alambre y rascadoresmecánicos dan mejores resultados que lasherramientas manuales, pero las calidades obte-nidas son inferiores a las de los métodos alter-nativos que figuran a continuación.

Pistolas neumáticas descascarilladoras

En el cuello de la pistola está dispuestode manera suelta un grupo de agujas de aceroendurecido. Accionadas por aire comprimido, lasagujas se mueven adelante y atrás del cuellopara pulverizar, literalmente, la superficie. Es unaherramienta de preparación especialmente útil

alrededor de tuercas, tornillos y cabezas deremaches. Es extremadamente lenta y no elimi-na la herrumbre profundamente asentada ni lacascarilla delgada de laminación.

Decapado al soplete

Sobre la superficie se aplica una llama oxia-cetilénica muy caliente. La dilatación diferencialhace que la cascarilla de laminación se despren-da. Es un proceso extremadamente lento, peropuede ser eficaz. No elimina la cascarilla de lami-nación estrechamente adherida, ni puede utilizar-se sobre aceros de grosor inferior a 5 mm, puespuede causar pandeo. Además, puede “envejecer”(“burn-in”) los productos químicos depositadossobre la superficie, ocasionando un fallo prematu-ro de la pintura. Su empleo como método de pre-paración ha sido eliminado en la práctica.

Decapado ácido

Es un proceso de fábrica destinado aacero nuevo antes de su montaje. El acero sesumerge en ácido sulfúrico o clorhídrico caliente;tras el enjuague puede sumergirse en una solu-ción débil de ácido fosfórico que deposita sobrela superficie del acero un revestimiento delgadode fosfato cristalino. Este revestimiento ofrece unmuy bajo nivel de protección contra la corrosión,durante un período limitado. Esta forma de deca-pado ácido es una de las maneras más baratasy eficaces de eliminar toda la cascarilla de lami-nación y la herrumbre. No es una forma satisfac-toria de preparación de la superficie para un usobajo imprimaciones sofisticadas.

Las soluciones frías de decapado aplica-das in situ no son eficaces.

Limpieza por chorro abrasivo

Es un método extremadamente eficaz deeliminar la cascarilla de laminación y la herrum-bre. Un chorro de granalla, o de granalla cortan-te, de fundición de coquilla, se proyecta por aireo de forma centrífuga. Es un proceso relativa-mente barato cuando se lleva a cabo en fábricapero puede resultar caro in situ, y no siempre espracticable en el acero ya montado.

9

PROTECCIÓN DE LOS ACEROS…

Si se ha efectuado correctamente, esteproceso deja el acero en una estado excelentepara recibir sistemas de pintado y metalización.Su ventaja reside en el perfil que se obtiene ysobre el cual se adhieren correctamente las pin-turas o revestimientos a aplicar.

Otras consideraciones

La limpieza de la superficie, referida a laeficacia de la eliminación de la cascarilla de lami-nación y la herrumbre, está tratada en las ilus-traciones en perspectiva de ISO 8501 [1].

La rugosidad superficial es importanteen relación con el perfil obtenido por chorro abra-sivo, que hace que la superficie del acero sehaga rugosa. La norma ISO 8503 Parte 1 esta-blece paneles comparadores como medio deespecificar la rugosidad superficial [2]. Estospaneles se utilizan para hacer comparacionesvisuales y táctiles con la superficie limpiada porchorro.

El encargado de las especificaciones con-funde demasiado a menudo la limpieza químicacon la limpieza superficial. La herrumbre forma-da en entornos industriales o marinos puedecontener sales solubles. Estas sales se encuen-tran con frecuencia en picaduras de corrosión,raramente se eliminan mediante la limpieza porchorro abrasivo, y nunca por medio de una lim-pieza mecánica o manual. Si se aplica un reves-timiento sobre ellas ocasionan un pronto fallo delmismo. Para limpiar los aceros contaminadosquímicamente se utilizan la limpieza por chorroabrasivo húmedo o el lavado con agua dulce amedia/alta presión. En la actualidad, se estánnormalizando métodos estandarizados paradeterminar cualitativa o semicuantitativamentelos niveles de cloruros, sulfatos o sales de hierrosolubles en el acero recién limpiado por chorro.Se están desarrollando métodos que podríanincluirse en ISO 8502 [3, 4].

2.4 Protección catódica

Los fenómenos de corrosión galvánica yla serie galvánica son la base de la protección

catódica (CP, “Cathodic Protection”), un sistemaen el que la estructura que se ha de proteger seconvierte en el cátodo. Por ejemplo, si se conec-tan en agua salada hierro y cobre, el hierro seoxida; si se conecta una pieza de cinc en el sis-tema, del cinc fluye una corriente al cobre y alhierro que convierte a este último en un cátodo,es decir, en el polo de la célula electroquímicaque no se oxida.

La protección catódica mediante ánodossacrificatorios se establece para proteger elacero en condiciones de inmersión. En instala-ciones grandes, por ejemplo embarcaderos mari-nos, se emplea a menudo un sistema de“corriente impresa” (impressed current”). En estesistema el ánodo es inerte, por ejemplo grafito otitanio platinizado, y un suministro de corrientecontinua proporciona el voltaje.

La instalación de un sistema de protec-ción catódica en una estructura sumergida osemi-sumergida requiere un asesoramientoexperto. No obstante, un sistema CP implica trespuntos que se han de recordar.

a. ¡Para hacer su trabajo, los ánodos sacrifi-catorios deben oxidarse! Exigen pues unainspección regular para asegurarse de queson reemplazados antes de su completadesaparición.

b. Debe haber los suficientes ánodos paraproporcionar una correcta densidad decorriente en toda la superficie que se ha deproteger.

c. En los sistemas que utilizan un suministrode corriente continua externo, la polaridadde la conexión eléctrica es vital. ¡Unasconexiones invertidas pueden causar unacorrosión extremadamente rápida del ele-mento que el sistema se supone ha de pro-teger!

2.5 Acero inoxidable

Los aceros inoxidables pueden utilizarsepara la decoración interior, fachadas, revesti-

10

mientos, medios de unión y equipamiento de edi-ficios e instalaciones. La resistencia a la corro-sión atmosférica asociada al acero inoxidableprocede en gran medida de su contenido encromo, que contribuye a formar una delgadacapa protectora de óxido que es además estéti-camente agradable.

En la actualidad se utilizan en edificiostres tipos de acero inoxidable, y debe decirseque los fallos en servicio se deben más a menu-do a una especificación incorrecta que a debili-dades inherentes a los productos (ver lecciones22). ¡El acero inoxidable se oxida!

Los tres tipos poseen diferentes propieda-des mecánicas que afectan al conformado, lasoldadura y el rendimiento en servicio. Parahacer la mejor elección en una aplicación con-creta se han de conocer el entorno, la probablefrecuencia de limpieza, por ejemplo por aguaspluviales, las propiedades mecánicas necesariasdurante la fabricación y el rendimiento exigido enservicio.

Los elementos de acero inoxidable soncaros (diez veces el coste del acero al carbono)y merecen una consideración cuidadosa antesde efectuar la especificación, para asegurarseasí de un aprovechamiento total de su potencial.

2.6 Aceros resistentes a la corrosión atmosférica

Estos aceros solo contienen un 1-2% deadiciones de aleación, por ejemplo cobre, cromo,níquel, fósforo. Pueden ser más resistentes a la

corrosión que aceros no aleados similares. Sinembargo, el revestimiento protector solo seforma cuando el acero está sometido a un hume-decimiento regular y durante ciclos. Interioreshúmedos, situaciones sumergidas o enterradas,constituyen entornos no adecuados para el usode los aceros resistentes a la corrosión atmosfé-rica. Antes de especificar este tipo de acero essin duda necesario el asesoramiento especiali-zado de la industria del sector. Existen variasconsideraciones generales:

a. para elementos de vida prolongada debetenerse en cuenta un sobreespesor para lacorrosión, pues la pérdida real varía con elentorno

b. deben evitarse las hendiduras y todo loque puede retener agua o suciedad

c. cuando el acero comienza a oxidarse a laintemperie, pueden trasladarse hidróxidosde hierro a las superficies adyacentes ycausar deformación

d. los medios de unión deberían hacerse deacero inoxidable

e. son necesarias varillas de soldadura espe-cíficas de baja aleación

f. para obtener una oxidación a la intemperieuniforme, puede ser necesario un chorreoglobal

g. estos aceros son inadecuados para un usoen entornos marinos e industriales agresi-vos.

11

PROTECCIÓN DE LOS ACEROS…

3. RESUMEN FINAL1. La corrosión obedece a leyes químicas

establecidas. En condiciones “secas”, esgeneralmente inactiva. En condiciones“húmedas” posee una elevada actividad.

2. Las condiciones “húmedas” en las quepuede tener lugar la corrosión van de áci-das, pasando por neutras, hasta alcalinas.

3. La corrosión ocurre también entre metalesdistintos, siendo el menos noble (anódico)el primero en destruirse.

4. En condiciones “húmedas” el acero debeprotegerse para prevenir la corrosión (reo-xidación).

5. El entorno del acero determina el ritmo decorrosión y el grado de protección requeri-do; la accesibilidad determina el tipo detratamiento preventivo de la corrosiónadoptado.

4. BIBLIOGRAFÍA

[1] ISO 8501 Preparation of steel substratebefore application of paints and related products- Visual assessment of surface cleanliness

[2] ISO 8503 Preparation of steel substratebefore application of paints and related products- Surface roughness characteristics of blast-clea-ned steel substrate.

[3] ISO 8502 Preparation of steel substratebefore application of paint and related products -Test for the assessment of surface cleanliness (inpreparation).

[4] ISO 8504 Preparation of steel substratebefore application of paints and related pro-ducts - Surface preparation methods (in prepa-ration).

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5. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

1. Uhlig, H. H., “Corrosion and CorrosionControl”, 3rd ed, 1985, John Wiley & Sons.

2. Durability of Steel Structures: Protection ofSteel Structures and Buildings from AtmosphericCorrosion, ECSC Report 620.197, 1983.

3. “Controlling Corrosion”, series of bookletspublished by the Department of Industry -Committee on Corrosion.

4. BCSA Publication: Steelwork CorrosionProtection Guide - Interior Environments (3rdEd), 1989 (published jointly with BS, PRA andZDA).

5. Steelwork Corrosion Protection Guide -Perimeter Walls (2nd Ed), 1989 (Published jointlywith BS).

6. Steelwork Corrosion Protection Guide -Exterior Environments (2nd Ed), 1989 (publishedjointly with BS, PRA and ZDA).

7. Recommended Systems Joint publicationsby:

a. `Building Interiors’ BCSA

b. Wall Cavities BCSA (in prepara-tion)

c. Exterior Steelwork Paint ResearchAssociation (inpreparation)

Zinc DevelopmentAssociation.

8. BS 5493 Code of practice for protectivecoating of iron and steel structured against corro-sion.

9. DIN 55928:Part 5 Corrosion protection ofsteel structures by organic and metallic coatingsPart 5 Coating materials and protective systems.

10. Norsk Standard NS 5415 Anti-corrosivepaint systems for steel structures.

11. BS Draft for Development DD 24:Recommendations for methods of protectionagainst corrosion on light section steel used inbuilding.

12. ECCS No. 48 Protection against corrosioninside buildings

13. ECCS No. 50 Protection of steel structuresagainst corrosion by coatings.

14. SSPC “Steel Structures Painting Council”

Vol I “Systems and Specifications”

Vol II “Good Painting Practice”

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BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

Apéndice 1

Características de los revestimientos

de pintura y metálicos

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APÉNDICE 1

Aspectos de la galvanización por inmer-sión en caliente y de la metalización que se hande considerar:

a. Vida predecible si el entorno se ha evalua-do con precisión.

b. Sistemas de aplicación únicos (en algunoscasos más sellado).

c. Tiempo reducido en el taller.

d. Buena resistencia a la abrasión.

e. Protección sacrificatoria del acero en laszonas expuestas al daño.

f. Buena resistencia a la corrosión.

g. No deberían utilizarse sin pintar fuera de lagama de pH de 5-12 para el cinc, y de 4-9para el aluminio, o allí donde el metal se vesometido a un ataque directo de productosquímicos específicos.

La galvanización por inmersión en calien-te posee aspectos adicionales:

h. La acción de aleación proporciona un buenenlace metalúrgico.

i. Revestimiento total en esquinas y bordesagudos. La composición del acero influyesobre el espesor.

j. Entre el cinc y la pintura aplicada despuéspueden surgir problemas que cabe solucio-nar mediante tratamientos previos especia-les, imprimaciones o pinturas de aplicacióndirecta de formulación especial.

Aspectos especiales de la metalización:

k. Puede aplicarse in situ.

l. El espesor del revestimiento puede ser elque se desee.

m. Pueden revestirse estructuras o instala-ciones virtualmente de cualquier tamaño.

n. Es a menudo un mejor substrato que lagalvanización por inmersión en calientepara los sistemas de pintado.

o. Debería sellarse si se ha de pintar sobreella.

p. Independientemente del entorno, el metalcon metalizado de aluminio se suministramejor sellado de fábrica.

q. Cuando la exposición no es probable quesea agresiva, el acero metalizado con cincno necesita ser sellado. Si hay algunaposibilidad requerirá la pintura o el selladomás adelante, por lo que debería sellarseal principio para evitar la formación de pro-ductos de la corrosión del cinc.

Los aspectos principales de los sistemasde pintado son:

a. Vida predecible si el entorno se ha evalua-do con precisión.

b. No afectan a las propiedades mecánicasdel acero.

c. Adecuados para uso en taller e in situ.

d. Pueden aplicarse a estructuras e instala-ciones complejas.

e. Existen sistemas disponibles para protegeren la mayoría de entornos y condiciones.

f. Existe una amplia oferta de equipos de pin-tura.

g. La mayoría de las pinturas son fáciles dereparar y mantener.

h. Existe amplias gamas de colores paraseguridad y decoración.

i. Las pinturas de alto rendimiento exigen unacalidad elevada de la preparación de lasuperficie (normalmente limpieza por cho-rro abrasivo) y es posible que no tolerencondiciones de pintura defectuosas.

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APÉNDICE 1


Lección 5.2: Factores que Gobiernan la Protección del Acero

19

21

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Ampliar lo expuesto en la lección 5.1, pre-sentando los medios prácticos de protección delacero a un nivel adecuado para jóvenes arqui-tectos e ingenieros.


Ninguno.

LECCIONES AFINES


RESUMEN

Esta lección se ocupa de la estimación deltiempo de vida previsto que se requiere para lacorrecta utilización de los sistemas de proteccióny la preparación de la superficie. Se describenlos revestimientos empleados por lo común paraproteger el acero y se expone brevemente la uti-lización de aceros inoxidables y resistentes a lacorrosión atmosférica. Por último, se expone deun modo general el mantenimiento.

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1. ESPERANZA DE VIDA

En edificios secos y con calefacción, porejemplo oficinas, hospitales o almacenes, lasvelocidades de corrosión del acero al carbonosuelen ser muy bajas. En estos entornos, elacero puede utilizarse sin protección si estáoculto. Si no, se reviste por razones estéticas ohigiénicas.

Sin embargo muchos interiores no sonsecos, de manera que, al igual que en entornosexteriores, el acero necesita protección.

Las estructuras e instalaciones tienennormalmente una “vida prevista”. Si tras la eje-cución de la estructura ésta es inaccesible, elsistema de protección inicial ha de tener lamisma vida que el acero. Las presiones econó-micas suelen aumentar la vida funcional de lainstalación mucho más allá de la “vida prevista”.Los cambios en la esperanza de vida suelenocurrir una vez el sistema de protección inicialestá instalado; por eso resulta razonable consi-derar esta posibilidad al comienzo de cualquiernuevo proyecto.

1.1 Tiempo probable transcurridohasta el primer mantenimiento

En la columna (a) de la tabla 2 figuranvidas típicas en un entorno general estimadaspara prevenir el deterioro del acero empleandodiversos sistemas de revestimiento. En la colum-na (b) se indica el tiempo probable transcurridohasta la primera renovación, allí donde sonimportantes una buena apariencia y el manteni-miento de una superficie de fácil limpieza.Ninguna de los dos grupos de cifras tiene encuenta la influencia de condiciones locales, porejemplo una condensación nocturna intensadebida a la desconexión no planeada de los sis-temas de ventilación como medida de ahorro.

Los sistemas de protección requieren unainspección regular que permita reparar los falloslocales inesperados. Lo ideal sería que el acerode base no estuviera expuesto. Si la primeracapa del sistema es una galvanización de cinc o

una metalización debería considerarse comoparte de la estructura, renovándose las capas depintura a intervalos que aseguren que sigue que-dando oculta. En este sentido resulta de ayudala escala europea de herrumbre (“EuropeanRust Scale”) (figura 1).

1.2 Vida entre distintos mantenimientos

Cuando se dispone de datos sobre el ren-dimiento de un sistema de protección en estruc-turas o instalaciones similares es muy fácil pre-decir los intervalos para mantener la capa ocapas superiores. Puesto que el fallo inicial deun sistema de protección puede ocurrir antes delo previsto, la estimación del intervalo transcurri-do hasta un fallo que deje al descubierto el aceropuede hacerse complicada.

1.3 Estimación de la exigencia de vida

Quizá sea necesario hacer la estimaciónde cada parte de la estructura separadamente.En cada estimación deben tenerse en cuenta lossiguientes puntos:

a. Vida exigida de la estructura o instalación.

b. Exigencias decorativas e higiénicas. Lavida decorativa de un revestimiento (y sucapacidad de ser limpiado con facilidad)raramente es tan prolongada como la vidaprotectora del sistema, ver tabla 2.

Figura 1 Comparadores de rugosidad en superficie

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ESPERANZA DE VIDA

c. Deterioro irreversible si se retrasa el man-tenimiento planeado.

d. Acceso difícil para el mantenimiento.

e. Problemas técnicos y físicos del manteni-miento.

f. Período mínimo admisible entre manteni-mientos.

g. Costes totales de mantenimiento, inclu-yendo la parada de la instalación, el cierrede carreteras, accesos, etc.

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2. PROYECTO

El proyecto de estructuras e instalacio-nes se basa en gran medida en datos y exi-gencias funcionales cuantificables, por ejemplo“la estructura de acero soporta una instalaciónde fabricación de un determinado producto ytiene una esperanza de vida de 25 años”. Laselección de un sistema de protección implicamuchos factores; estos factores varían de unmodo amplio de acuerdo con el tipo de estruc-tura, su complejidad, su función, el entornogeneral, la influencia de microclimas y los efec-tos de posibles cambios en el entorno (natura-les u otros) que pueden tener lugar durante lavida exigida.

Otros factores que influyen en la selec-ción son cuantitativos, por ejemplo el tiempohasta el primer mantenimiento, el calendario demantenimiento planeado para cubrir la vida exi-gida de la estructura o la instalación, el espesorde los revestimientos etc. Estos factores debenconsiderarse con atención, pues el grado devariación puede diferir de un sistema de revesti-miento a otro.

Las estimaciones pueden variar conside-rablemente en relación con un mismo sistema,independientemente de si es galvanización porinmersión en caliente, metalización o pintura. Seha de tener un gran cuidado para asegurarse deque las estimaciones para productos o serviciosaparentemente idénticos cubren en efecto losmismos materiales, una aplicación con el mismogrado de control y una calidad comparable delacabado en términos de la durabilidad y apa-riencia exigidas.

En el apéndice 1 se enumeran en formade preguntas algunas de las condiciones y cir-cunstancias críticas que deben tenerse en cuen-ta antes de seleccionar un sistema de protec-ción. No todas las preguntas son pertinentespara un trabajo concreto, y la importancia de lasque lo son varía. El orden de las preguntas per-tinentes puede modificarse a la luz de las res-puestas dadas a preguntas posteriores. Antesde pensar cada pregunta en detalle deberíaestudiarse la lista como un todo.

2.1 Proyecto acorde con los sistemas de protección El proyecto de estructuras e instalaciones

puede influir en la elección del sistema de pro-tección. Puede resultar apropiado y económicomodificar el proyecto de manera que se adapteal sistema de protección preferido. Debe prestar-se atención a los siguientes puntos:

a. Proporcionar un acceso seguro y fácil parael mantenimiento.

b. Evitar cavidades y recesos en los quepuede almacenarse agua y suciedad.Mantener los productos químicos corrosi-vos directos, por ejemplo sales desconge-lantes, alejados de los elementos estructu-rales, por ejemplo mediante tubos dedrenaje.

c. Toda zona inaccesible tras el montajeexige un sistema de protección diseñadopara durar la vida exigida de la estructura.¿Es esto factible o debería modificarse elproyecto?

d. Ciertas secciones estructurales son másadecuadas para algunos sistemas de pro-tección que otras, por ejemplo las seccio-nes huecas se envuelven con más facili-dad que las formas estructurales.

e. El método o el tamaño de fabricaciónpuede imposibilitar o limitar algunos siste-mas de protección, por ejemplo pernos deapriete de fricción, galvanización.

f. Cuando es posible la corrosión bimetálicase hacen necesarias mediadas de protec-ción adicionales. En las estructuras deacero situadas en el agua, la mejor solu-ción puede ser la protección catódica (figu-ra 2).

g. Cuando sea probable que el acero esté encontacto con otros materiales de construc-ción, quizá sea necesario tomar precau-ciones especiales.

h. Los bordes redondeados de los elementosaseguran un mejor rendimiento medianterevestimientos de protección.

2.2 Dónde aplicar la protección

En este caso, “dónde” significa si el reves-timiento de protección debe aplicarse in situ ono.

Los sistemas de protección son másduraderos cuando se aplican en el taller defabricación o el laminador de acero. No obs-tante, cuando existe la probabilidad de quedurante el transporte o el montaje se cause un

daño importante, los encargados de las espe-cificaciones quizá prefieran que la última capa,o dos últimas capas de protección, se apliquenin situ. Las pinturas especificadas para un usoin situ deben tolerar el retraso y cierta contami-nación entre las capas. La especificación debeestablecer quién es el responsable del controlde calidad en cada fase del trabajo de taller yprocesamiento.

Cuando todo el sistema se aplica fuera deobra, la especificación debe contemplar lasmedidas necesarias para impedir que el aceroacabado sufra daños, y establecer los procedi-mientos de reparación de los revestimientos unavez se ha montado la estructura de acero.

2.3 Zonas especia-les

El tratamiento pro-tector de tornillos, tuercasy otras piezas de las cone-xiones estructurales exi-gen una consideraciónespecial. Lo ideal es quesu sistema de protecciónsea al menos de la mismacalidad que el especificadopara las superficies gene-rales.

Cuando se han deutilizar sistemas de pintadode alto rendimiento, mere-ce la pena pensar enmedios de unión galvani-zados por inmersión encaliente en el tambor, o deacero inoxidable.

Las superficies uni-das por conexioneshechas con pernos deapriete de fricción altamen-te resistentes exigen untratamiento especial.

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PROYECTO

Figura 2 Estructuras de acero en el agua

3. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

La preparación de la superficie de laestructura de acero tiene una gran influencia enla determinación del valor protector del sistemade revestimiento.

En el caso de la galvanización y la meta-lización se forma parte integral del proceso y seincluye en las normas nacionales relativas aestas operaciones. En los sistemas de pintadosuele existir una gama de métodos preparato-rios. Por eso el método realmente escogido paraun determinado trabajo debe especificarse comoparte del tratamiento de revestimiento de protec-ción.

La elección entre la limpieza por chorro yla limpieza manual está en parte determinadapor la naturaleza de los revestimientos que sehan de aplicar. Los revestimientos aplicados auna superficie limpiada a chorro y desengrasadasiempre duran más que los revestimientos simi-lares aplicados a superficies limpiadas manual-mente. Sin embargo, algunos revestimientos devida corta no justifican el elevado coste de la lim-pieza por chorro, como se exige que hagan losrevestimientos de larga vida.

3.1 Desengrasado

La mejor forma de eliminar la grasa y lasuciedad es mediante detergentes en emulsiónpatentados, seguidos de un enjuague a fondocon agua, mediante limpieza a vapor, o por mediode chorros controlados de agua a alta presión.

Cuando es necesario utilizar bencinamineral o disolventes similares para eliminaraceite o grasa, debería emplearse a continua-ción un detergente, o un detergente en emulsión,antes de completar la operación mediante elenjuague a fondo con agua dulce limpia.

No se recomienda el desengrasadomediante lavado con disolvente, pues puedehacer que se extienda por la superficie una finapelícula de aceite o grasa.

3.2 Eliminación de cascarilla y herrumbre

La cascarilla de laminación está com-puesta por los óxidos superficiales producidosdurante el laminado en caliente del acero. Esinestable. En la corrosión atmosférica, el aguapenetra en las fisuras de la cascarilla y tienelugar la corrosión de la superficie del acero. Lacascarilla de laminación pierde adherencia ycomienza a desprenderse. Constituye una baseinadecuada y necesita ser eliminada antes deaplicarse el revestimiento de protección.

En general, las superficies de acero conherrumbre no son una base satisfactoria para laaplicación de revestimientos de protección, aun-que algunas imprimaciones poseen una toleran-cia limitada a la herrumbre residual que quedaen dichas superficies tras la limpieza manual. Acontinuación se describen los medios para elimi-nar la herrumbre y la cascarilla.

3.3 Limpieza por chorro

Contra la superficie del metal se dirigen agran velocidad partículas abrasivas. Estas pue-den estar transportadas por aire comprimido oagua a alta presión, o estar lanzadas por fuerzacentrífuga desde una rueda impelente. En algu-nas limpiezas por chorro libre puede utilizarseagua a alta presión sin abrasivos. En la tabla 3se enumeran los distintos métodos.

En la tabla 4 figuran los abrasivos común-mente utilizados para la limpieza de estructurasde acero, con notas sobre sus ventajas e incon-venientes.

La elección de un método de limpieza porchorro está determinada por los siguientes facto-res.

a. Forma y tamaño de la estructura de acero

Los métodos centrífugos resultan econó-micos para chapas y secciones simples;también pueden emplearse para seccio-nes grandes prefabricadas, por ejemplo

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secciones de puente, pero solo en instala-ciones especialmente diseñadas. Los“olvidos” descubiertos durante la inspec-ción se pueden limpiar con técnicas dechorro libre. Para grandes rendimientos enelementos formados, por ejemplo tubos,se pueden utilizar técnicas de chorro librey en vacío en instalaciones continuas oautomáticas.

b. Influencia de la fase en la cual se lleva acabo la limpieza

En el caso de limpieza por chorro in situ,deben emplearse, como en las grandessecciones formadas, métodos de chorrolibre o en vacío. Los métodos centrífugossuelen ser impracticables.

c. Rendimiento

Las instalaciones centrífugas son econó-micas para un rendimiento elevado, peroincluso con un rendimiento bajo estemétodo puede seguir siendo preferible a lalimpieza libre a gran escala.

d. Condiciones ambientales

A pesar de su coste relativamente elevado,el chorro en vacío puede ser necesariopara evitar que la zona contigua se conta-mine con abrasivos. Debe asegurarse queel proceso de limpieza por chorro no afec-ta a los materiales adyacentes.

e. Tipos de depósitos superficiales que sehan de eliminar

Los métodos de chorro húmedo con abra-sivos son especialmente adecuados paraeliminar sales atrapadas en la herrumbre ypara raspar superficies pintadas antiguas yduras, por ejemplo epoxis de mezcla dedos envases, antes de volver a revestir.

En obra nueva la limpieza por chorro sepuede llevar a cabo antes o después del trabajo detaller. Cuando se efectúa antes, se aplica una impri-mación de “chorro” o de “retención” (“blast” or “hol-

ding” primer) para evitar la corrosión durante el tra-bajo de taller. Las zonas dañadas en el transcursodel mismo han de volver a ser preparadas y apli-cárseles una imprimación lo antes posible.

3.4 Norma sobre la limpieza por chorro

ISO 8501-1 1988 es una norma visual quemuestra diferentes grados de limpieza por chorrode acero con cuatro niveles de corrosión [1]. Lasmuestras impresas de referencia son en color yla norma se basa en la ampliamente utilizadanorma sueca SIS 05 59 00 [2]. Se emplea paraespecificar y controlar la calidad de la limpiezapor chorro abrasivo exigida.

3.5 Rugosidad superficial

Dado que el chorreo produce una rugosidadde la superficie, es importante controlar de algúnmodo el perfil obtenido. Si la distancia de la crestamás alta al valle más profundo es excesiva, quizálas crestas no puedan protegerse de la forma ade-cuada, ver figura 3. ISO 8503-1 1988 es una normasobre comparadores de superficie. La comparaciónvisual entre éstos y la superficie limpiada por chorropermite la clasificación de esta última como “suave”,“media” o “rugosa”. La norma establece la distanciade cresta a valle correspondiente a cada grado; losperfiles obtenidos con granalla esférica son diferen-tes a los obtenidos con granalla angular, por lo queexiste un comparador para cada caso.

ISO 8501-1 [1] está destinada al acero nopintado previamente. ISO 8501-2 [1] está encurso de preparación y se refiere al tratamientodel acero previamente pintado.

En las dos normas anteriores se utiliza eltérmino limpieza superficial. Resulta ser algoequívoco, pues si bien se refiere a la eficacia dela eliminación de cascarilla de laminación yherrumbre, a menudo se supone que se refiereigualmente a la limpieza química, y no es así.Actualmente no existe ningún ensayo a pie deobra fiable para establecer los niveles de salessolubles que pueden estar presentes en la

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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

estructura de acero recién limpiada por chorro.Sin embargo, el trabajo para crear ensayos queevalúen la presencia de hierro y cloruros solu-bles continúa. A su debido tiempo estos ensayospodrán pasar a formar parte de ISO 8502, aligual que los ensayos separados dedicados a lapresencia de polvo y condensación [4].

3.6 Bordes cortados con soplete

Los bordes cortados con soplete deben sersuaves, y las esquinas tienen que amolarse con elfin de efectuar un revestimiento con pintura dura-dero. Una esquina aguda genera una película finay un punto de arranque para la corrosión.

3.7 Otros métodos de preparaciónde la superficie

La limpieza manual, posiblemente utili-zando herramientas de accionamiento mecáni-co, es el método con más frecuencia utilizadopor razones prácticas o económicas, aunque esel menos efectivo. A su debido tiempo, la parte 3de ISO 8504 [5] se ocupará de la limpiezamanual y con herramienta mecánica, pero por elmomento las únicas normas pertinentes sonSIS 05 5900 y SSPC, que contienen dos gradosvisuales de preparación correspondientes al ras-cado y al cepillado con alambre [2].

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Figura 3

4. REVESTIMIENTOS SUPERFICIALES

Como se indicó en la lección 5.1, losmétodos habituales para proteger las estructurasde acero son las pinturas, la galvanización, lametalización con cinc o con aluminio, o sistemasdobles en los que uno de estos tres últimos serecubre de con pintura. En esa misma lección seseñalaron también las características principalesde estos grupos.

4.1 Sistemas de pintado

Las pinturas tienen tres componentes prin-cipales: un componente resinoso que literalmentepega el resto de componentes y al que se deno-mina “formador de película” (film former); un pig-mento encargado de dar color, resistencia a lacorrosión atmosférica y, en algunos casos, unainhibición de la corrosión; y disolventes destinadosa proporcionar la adecuada consistencia para laaplicación, control de la velocidad de secado, etc.

Es el formador depelícula el que influye en lasprincipales propiedades dela pintura, es decir, dureza,flexibilidad, resistencia alagua, resistencia química,etc.. Por razones prácticaslos tipos de pintura enume-rados en el apéndice 2 sehan dividido en tres familias:pinturas con base de aceitesecante, pinturas de un soloenvase resistentes a losproductos químicos y varie-dades de mezcla de dosenvases. En cada caso seindican los formadores depelícula principales y lospigmentos, junto con losusos finales característicosde cada familia global.

En un sistema depintado suele haber trescomponentes: “imprima-ción”, “capa intermedia”(“undercoat”) y “acabado”.

Imprimaciones. Susfunciones son favorecer laadherencia y proteger contrala corrosión. Puesto que elespesor del sistema es muyimportante para la protec-ción, con frecuencia se espe-cifican dos capas, y a vecestres cuando las dos últimasse aplican con brocha.

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REVESTIMIENTOS SUPERFICIALES

Figura A Diseño de partes de fácil acceso para pintar y mantener

En ocasiones los encargados de las espe-cificaciones se refieren a la segunda y terceracapa de imprimación como “capa de imprimaciónintermedia” (“primer undercoat”). Con frecuenciaesto resulta equívoco para el contratista, pues losproductos de marca disponibles libremente nuncamencionan este último término en la descripcióndel producto. Se aconseja al encargado de lasespecificaciones etiquetar el sistema como “pri-mera capa”, “segunda capa”, etc., para continuarcon la descripción genérica apropiada.

Capas intermedias. En el acero lascapas intermedias tradicionales proporcionan labase de color adecuada para el acabado; seadhieren a la imprimación, y poco más. La capaintermedia de alto rendimiento se describe conmás precisión en inglés como “Intermediate

coat”. Constituye unasegunda barrera en caso deque el acero quedara aldescubierto por daños oerosión. A menudo lascapas que se utilizan coneste fin pueden pasar, por símismas, como acabados.

Un aspecto impor-tante es obtener un espesorde película seca. Una capaintermedia tradicional ofre-ce alrededor de 25

µm porcapa; las utilizadas en elacero en entornos no natu-rales deben ofrecer unespesor mínimo de 50 µm,mientras que los tipos dealto rendimiento de servicioproducen 100 µm o más.

Acabados. Proporcionan elcolor, nivel de brillo o res-plandor requeridos y la con-veniente resistencia a lacorrosión atmosférica, a laabrasión o al ataque quími-co. Puede ser necesariamás de una capa depen-diendo del tipo de producto,de la exposición, del entor-

no, del color, etc. Los espesores de película secapor capa varían, de 25 µm para un producto sim-ple aceitoso, a 100 µm o más para revestimien-tos epoxi de dos envases.

4.2 Revestimientos metálicos

a. Galvanización por inmersión en caliente

El proceso deposita alrededor de 85 µmsobre la superficie del acero para estructu-ras. En algunas circunstancias se puedenobtener películas de mayor espesor. Nodebe confundirse la galvanización con elcincado, que no alcanza espesores de cincsuperiores a 30 µm, ni con la electrodepo-sición, cuyos espesores son aun menores.

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Figura B Ejemplos de buen diseño para pintura y control de superficies

b. Galvanización en el laminador de flejes

La galvanización en laminador de flejesutiliza una sofisticada instalación para lim-piar, picar y depositar metales no ferrosossobre el fleje, en condiciones cuidadosa-mente controladas. La superficie exteriorde productos de marca patentados, porejemplo revestimientos de edificios, tieneprobablemente un acabado de capa pro-tectora de cinc o cinc y aluminio (este últi-mo entre el 5 y 55%) de 20-25

µm. Estacapa puede recubrirse en la misma líneade producción con acabados orgánicos de

elevada durabilidad y espe-sores de película secavariables.

4.3 Metalización

Los métodos comu-nes de aplicar el cinc y elaluminio son la combustiónde gas y el arco eléctrico.Resultan esenciales unascalidades muy elevadas delimpieza por chorro y limpie-za de la superficie. La meta-lización y el sellado los lle-van a cabo fabricantesespecializados. La inspec-ción deben realizarla ins-pectores de metalizacióncualificados.

Se pueden metalizartodo tipo de aceros, sin limi-tación de tamaño. El trabajose puede efectuar en fábri-ca o in situ. El aluminio rara-mente se aplica en espeso-res superiores a 150 µm. Encondiciones de contamina-ción o inmersión se aplicacinc a espesores de 200-250 µm.

El aluminio rociadodebe sellarse. La metaliza-

ción de cinc debe sellarse si se ha de pintar, odurante el mantenimiento. Los selladores debenaplicarse inmediatamente después de la metali-zación, y no deben elevar el espesor del revesti-miento metálico. Existen muchos selladores, porlo que es conveniente pedir al fabricante de lapintura una recomendación específica para cadatrabajo.

Tanto la metalización de cinc como la dealuminio poseen una buena resistencia térmica,la primera hasta 100°C y la segunda hasta500°C.

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REVESTIMIENTOS SUPERFICIALES

Figura C Estructuras con ángulos redondeados para evitar la corrosión. Cantos yesquinas son puntos sensibles a la corrosión incluso cuando se protegencon capas de pintura

4.4 Sistemas metálicos y de pintura

Galvanización y pintura. La selección depinturas es más compleja que para el acero.

Algunas se han desarrolla-do para una aplicacióndirecta en acero galvaniza-do, pero los resultados sonvariables. Los pretratamien-tos admisibles incluyenimprimaciones con diluyen-te ácido, tratamientos pre-vios patentados que propor-cionan adherencia a lapintura, determinadas impri-maciones en agua for-muladas específicamente.Siempre debe obtenerseasesoramiento por parte delfabricante de la pintura.

Metalización decinc o de aluminio y pin-tura. La metalización sella-da se puede recubrir sindificultad con una ampliagama de revestimientos. Elcinc no sellado, concreta-mente, es extremadamentedifícil de pintar; la corrosiónde cinc (“herrumbre blan-ca”) puede causar unaintensa formación de sopla-duras.

Utilización de siste-mas combinados. Un metalno ferroso más un sistemade pintado, dan lugar a unacapa más duradera que laformada por los dos compo-nentes por sí solos. Sin

embargo, si el entorno es agresivo para el cinc oel aluminio, su empleo es cuestionable pues seopone a la intención de protegerlos recubriéndo-los con pintura, es decir fuera de la gama de pHde 5-12 para el cinc o 4-9 para el aluminio.

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Figura D Diseño para evitar la formación de zonas húmedas y con polvo: Drenaje conagujeros y aberturas a > 30 mm para drenar humedad y suciedad

5. MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS E INSTALACIONESTodos los revestimientos de protección

necesitan un mantenimiento, necesidad que sehace aparente de diversas formas.

En el caso extremo, la necesidad de man-tenimiento se pone de manifiesto cuando se pro-duce un fallo mecánico o estructural de maneratotalmente imprevista, pues el edificio o la insta-lación no habían sido nunca objeto de inspeccio-nes regulares.

Esa necesidad puede también apreciarsecuando se descubre por accidente un fallo ocorrosión del revestimiento, por ejemplo al pasarcasualmente por un edificio.

El método preferible de determinar lasnecesidades de mantenimiento es mediante ins-pecciones planificadas realizadas a intervalosregulares. La comparación de los resultados delas inspecciones, con registros fiables desde laprimera de ellas, sirve de base para definir lasnecesidades de mantenimiento.

La meta de los revestimientos de protec-ción es conservar una estructura o edifico de

manera que desempeñe lasfunciones exigidas a lolargo de toda su vida previs-ta, de un modo seguro, efi-caz y rentable. Con este finse emplea un calendario demantenimiento de la estruc-tura o el edificio, para ges-tionar adecuadamente lasinspecciones planificadas yllevar registros fiables de lasmismas.

El estudio del mante-nimiento debería comenzardesde que se planea unnuevo proyecto. El encarga-do de las especificacionesno solo debe tener en cuen-ta los efectos del proyectosobre la pintura de manteni-miento, sino también lainfluencia del sistema derevestimiento inicial.

Pinturas con basede aceite secante Las pin-turas se repintan con facili-dad con productos similaressi la superficie está limpia, ysi es muy dura, rascada. La“mejora de la calidad”(“upgrading”) empleandopinturas resistentes a losproductos químicos de uno

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MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS…

Figura E Evitar que la humedad y la suciedad queden atrapadas en o entre partes deestructuras: Sellado hermético de sección hueca, agujeros de drenaje entremiembros y rigidizadores inclinados

o dos envases, no es probable que de resultadossatisfactorios si la pintura aceitosa no es elimi-nada por completo.

Pinturas de un envase resistentes a losproductos químicos Suelen poder repintarsede forma segura con materiales similares unavez se ha limpiado la superficie, a excepción delos sistemas de uretano de curación por hume-dad que es muy probable que necesiten una lige-ra limpieza por chorro para conseguir la adhe-rencia. Se pueden aplicar productos de dosenvases sobre uretanos curados por humedad,pero no se acostumbra a utilizarlos sobre los

productos de un envaseresistentes a los productosquímicos, más comunes,como es por ejemplo la pin-tura con base de vinilo y deresina de clorocaucho. Laspinturas con base de aceitesecante raramente se apli-can sobre esta clase de pin-turas, y nunca en entornoshúmedos.

Pinturas de dos en-vases resistentes a losproductos químicos Sue-len ser duras y de difícilmantenimiento si no se lim-pian ligeramente por chorro.Este mantenimiento consisteen la aplicación de produc-tos similares, o de materia-les de un envase resistentesa los productos químicos,pero nunca se realiza conpinturas de base de aceitesecante.

Estructuras de acerogalvanizadas Solo puedenrecubrirse de forma segura sise eliminan todos los produc-tos solubles de la corrosión,hecho lo cual puede utilizarsevirtualmente cualquier pinturade las familias antes mencio-nadas.

Estructuras de acero metalizadas Si laestructura de acero metalizada ha estadoexpuesta sin pintar, es virtualmente imposiblerepintarla. Los revestimientos sellados planteanpocos problemas.

La elección del proceso de pintado demantenimiento depende del revestimiento exis-tente y de su estado, del modelo posible de pre-paración de la superficie, del entorno de traba-jo, del tiempo disponible, de las exigencias deseguridad, del acceso y de consideracioneseconómicas.

34

Figura F Evitar rigidizadores ya que atrapan humedad y suciedad: Diseñar las estruc-turas de acero sin cantos ni esquinas en las que se acumulen humedad ysuciedad

Sobre la decisión de si el mantenimientodebe consistir en un pintado por parches o en unrepintado total, influyen tanto el acceso como elestado del trabajo existente. Por ejemplo, si serequiere mucho andamiaje quizá sea más renta-

ble efectuar un repintadoglobal.

Si existe una corro-sión del substrato superior al5%, el repintado global seráciertamente más rentable. La“Escala europea del grado decorrosión para pinturas anti-corrosivas” (“European scaleof degree of rusting for anti-corrosive paints”) ofrece imá-genes monocromas de nuevegrados de corrosión, de Re1(0,05%) a Re9 (95%).

En resumen, unmantenimiento útil se ini-cia al comenzar el nuevoproyecto global, momentoen el que el encargado delas especificaciones prevélas consecuencias que suproyecto y la elección delsistema inicial de pintadotendrán sobre el futuromantenimiento: si puedehacerse y con qué. A ellole sigue una rutina de ins-pecciones estricta y regu-lar, cuyos resultados seregistran de forma precisay pasan a formar parte deun calendario detallado demantenimiento. Por último

se elaboran unas especificaciones de pintadode mantenimiento hechas a medida para eltrabajo en cuestión, y se establece una ins-pección adecuada para asegurar su cumpli-miento.

35

MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS…

Figura G Ejemplos de buen diseño de estructuras

36

Figura H Evitar contacto con otros materiales mediante material aislante. Protección contra corrosión galvánica

6. RESUMEN FINAL1. A la hora de elegir un sistema de protec-

ción es importante tener en cuenta el ciclode mantenimiento.

2. Ese ciclo de mantenimiento se ve afectadopor el “diseño” de los elementos de aceroy por la forma en que están unidos.

3. Una superficie con una preparación defec-tuosa impide que el tratamiento de protec-ción aplicado a continuación alcance suvida prevista.

4. Los tratamientos de prevención de lacorrosión pueden ser orgánicos (pintura),metálicos (cinc, etc.), dobles (metálicos yorgánicos) o catódicos.

5. Da forma alternativa, con el fin de limitar oevitar la corrosión, el propio acero puedeser de tipo resistente a la corrosión atmos-férica o inoxidable.

6. Una inspección regular de la estructura yun mantenimiento rutinario adecuadoexcluyen la necesidad de un trabajo dereparación de mayor envergadura del sis-tema de prevención de la corrosión.

7. BIBLIOGRAFÍA

[1] ISO 8501 Preparation of steel substratebefore application of paints and related pro-ducts - Visual assessment of surface cleanli-ness

[2] SIS 05 5900: 1988, Preparation of steelsubstrate before application of paints and relatedproducts - Visual assessment of surface cleanli-ness

[3] ISO 8503 Preparation of steel substratebefore application of paints and related products- Surface roughness characteristics of blast-clea-ned steel substrate.

[4] ISO 8502 Preparation of steel substratebefore application of paint and related products -Test for the assessment of surface cleanliness (inpreparation).

[5] ISO 8504 Preparation of steel substratebefore application of paints and related pro-ducts - Surface preparation methods (in prepa-ration).

37

BIBLIOGRAFÍA


1. Uhlig, H. H., “Corrosión and CorrosiónControl”, 3rd ed, 1985, John Wiley & Sons.

2. Durability of Steel Structures: Protection ofSteel Structures and Buildings from AtmosphericCorrosión, ECSC Report 620.197, 1983.

3. “Controlling Corrosión”, series of bookletspublished by the Department of Industry -Committee on Corrosión.

4. BCSA Publication: Steelwork CorrosiónProtection Guide - Interior Environments (3rdEd), 1989 (published jointly with BS, PRA andZDA).

5. Steelwork Corrosión Protection Guide -Perimeter Walls (2nd Ed), 1989 (Published jointlywith BS).

6. Steelwork Corrosión Protection Guide -Exterior Environments (2nd Ed), 1989 (publishedjointly with BS, PRA and ZDA).

7. Recommended Systems Joint publications by:

a. `Building Interiors’ BCSAb. Wall Cavities BCSA (in prepara-

tion)c. Exterior Steelwork Paint Research

Association (inpreparation)Zinc DevelopmentAssociation.

8. BS 5493 Code of practice for protectivecoating of iron and steel structured against corro-sión.

9. DIN 55928:Part 5 Corrosión protection ofsteel structures by organic and metallic coatingsPart 5 Coating materials and protective systems.

10. Norsk Standard NS 5415 Anti-corrosivepaint systems for steel structures.

11. BS Draft for Development DD 24Recommendations for methods of protectionagainst corrosión on light section steel used inbuilding.

12. ECCS No. 48 Protection against corrosióninside buildings, 1985.

13. ECCS No. 50 Protection of steel structuresagainst corrosión by coatings, 1987.

14. BS 729 Specification for hot dip galvanisedcoatings on iron and steel articles, 1971(1986).

15. BS 2569 Specification for sprayed metalcoatings Part 1 and 2.

16. BS 2989: 1992 Specification for continuouslyhot-dip zinc coated and iron-zinc alloy coatedsteel: Haz product = tolerances on dimensionsand shape.

17. BS 3083: 1988 Specification for hot-dip zinccoated and hot-dip aluminium/zinc coated corru-gated steel sheets for general purposes.

38

APÉNDICE 1

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ELECCIÓN DEL SISTEMA

DE REVESTIMIENTO

39

APÉNDICE 1

CUESTIONES RELATIVAS AL PROYECTO,UTILIZACIÓN Y EXIGENCIAS DEL EMPLAZAMIENTO

Función

a. ¿Cuál es la función principal de la estructura?

b. ¿Cuáles son sus funciones secundarias?

Vida

a. ¿Durante cuánto tiempo ha de cumplir sufunción?

b. ¿Cuánto transcurrirá hasta el primer man-tenimiento? (Quizá no sea posible contes-tar a esto hasta que no se haya respondi-do a más preguntas).

Entorno

a. ¿Cuál es el entorno general (atmosférico)en el emplazamiento de la estructura?

b. ¿Qué factores localizados existen o seespera que existan, por ejemplo humo pro-cedente de chimeneas?

c. ¿Qué otros factores pueden afectar a laestructura, por ejemplo temperatura super-ficial o abrasión?

Apariencia

a. ¿Cómo se exige que sea la apariencia dela estructura (color y acabado)?

b. ¿Debe aplicarse in situ la capa final?

Propiedades especiales

a. ¿Qué propiedades especiales se exigen alrevestimiento, por ejemplo coeficiente defricción?

Mantenimiento

a. ¿Qué acceso habrá para un mantenimien-to eficaz?

b. ¿Qué posibilidades hay de un manteni-miento eficaz?

Salud y Seguridad

a. ¿Existe algún problema que haya de tener-se en cuenta durante el tratamiento inicial?

b. ¿Existe algún problema que haya de tener-se en cuenta durante el tratamiento demantenimiento?

Tolerancia

¿Se exige al revestimiento ser toleranteen relación con:

a. una indiferente preparación de la superficie

b. indiferentes técnicas de aplicación

c. desviaciones de la especificación?

CUESTIONES RELATIVAS A LOS SISTEMASDE REVESTIMIENTO

Sistemas de revestimiento

a. ¿Qué sistemas de revestimiento son ade-cuados?

b. ¿Son fácilmente disponibles?

c. ¿Son mutuamente compatibles los ele-mentos del sistema?

d. Si son pinturas, pueden aplicarse lascapas:

con brocha

rodillo

rociador sin aire

u otro?

e. ¿Puede aplicarse el sistema, o parte de él,in situ?

Equipos de revestimiento

a. Los equipos de revestimiento, ¿están fácil-mente disponibles:

i. para la aplicación en fábrica

ii. para la aplicación in situ?

b. ¿Cubren todos los tamaños y formas deltrabajo de taller?

41

APÉNDICE 1

c. ¿Permiten una aplicación rápida?

d. ¿Permiten un trabajo acorde con las nor-mas apropiadas?

Compatibilidad con los aspectos ingenierilesy metalúrgicos

a. El proyecto y conexión de la estructura¿son compatibles con la técnica de reves-timiento preferida?

b. La preparación de la superficie (limpiezapor chorro o picadura) o la aplicación delrevestimiento ¿afectan de una maneraimportante a las propiedades mecánicasdel acero?

c. ¿Es compatible el sistema con la protec-ción catódica?

Retrasos

¿Qué retrasos deberían permitirse entre:

a. el trabajo de taller y el primer revesti-miento de protección;

b. la aplicación de la imprimación y lacapa intermedia;

c. la aplicación de la capa intermedia y lacapa de acabado;

d. la capa final en taller y el montaje;

e. el montaje y el tratamiento final?

Transporte, almacenamiento y manipulación

¿Qué tal soporta el revestimiento

a. una manipulación excesiva o negligente;

b. la abrasión y el impacto;

c. el apilamiento temprano;

d. la exposición al agua marina durante eltransporte?

Experiencia

a. ¿Qué se sabe acerca del rendimientoregular del revestimiento?

Exportación

a. ¿Qué precauciones especiales debentomarse cuando la estructura de acero seexporta?

Mantenimiento

a. ¿Sufre el revestimiento un deterioro rápidoy serio si se retrasa el mantenimiento?

b. ¿Cuál es el sistema probable de manteni-miento? (Incluyendo la preparación de lasuperficie).

Coste

a. ¿Cuál es el coste aproximado de:

i. el sistema básico;

ii. cualquier elemento adicional;

iii. el transporte;

iv. el acceso?

b. ¿Cuáles son los gastos aproximados demantenimiento?

42

APÉNDICE 2

TIPOS DE PINTURA

43

APÉNDICE 2

IMPRIMACIONES DE CHORRO (“BLAST PRIMER”)

Estas imprimaciones han sido causa decierta confusión, por eso se tratan aquí separa-damente.

Se utilizan antes o después del trabajo detaller, normalmente en taller y en condicionescontroladas.

a. Las imprimaciones anteriores al trabajo detaller están diseñadas para un uso en ins-talación de limpieza por chorro y pintadoautomatizada. Sin embargo, cada vez másfabricantes las aplican satisfactoriamentemediante rociadores convencionalesmanuales sin aire o de alta presión.

Las más importantes son:

Tipo I

Butiral/fenólica de polivinilo de dos enva-ses: tetroxicromato de cinc: DFT 15-20µm.

Tipo II

Epoxi de dos envases: fosfato de cinc otetroxicromato de cinc: DFT 25 µm.

Tipo III

Epoxi de dos envases: metal de cinc DFT10-20µm. Nota: los revestimientos metáli-cos de cinc (incluyendo la metalización ygalvanización de cinc) puede ocasionarriesgos para la salud, incluso en condicio-nes de taller a cielo abierto, cuando sesueldan o se oxicortan.

b. Los tipos I y II pueden ser posteriores altrabajo de taller; algunas pueden tenersólidos de mayor volumen, ofrecen unadurabilidad prolongada pero son de seca-do lento. El encargado de las especifica-ciones debe establecer el tipo e indicar sise exige un uso anterior o posterior al tra-bajo de taller. Se han de seguir cuidadosa-

mente los ritmos de aplicación del fabri-cante, sobre todo cuando se van a recubrircon pinturas químicamente resistentesque, por ejemplo, sobre una aplicacióngenerosa de imprimación de chorro tipo Ipueden conducir a un fallo entre capas(desconchado).

Los revestimientos de metal de cinc de unenvase y de silicato etílico de cinc de dos enva-ses están disponibles para usos especiales.

Muy a menudo se especifica como impri-mación posterior al trabajo de taller la imprima-ción anticorrosiva que constituye la primera capadel sistema escogido.

PINTURAS CON BASE DE ACEITE SECANTE

Estas pinturas se secan por reacción con eloxígeno del aire. De uso generalizado, tienen unabase de aceite vegetal o animal adecuadamentetratado, por ejemplo por calor, y reforzado con resi-nas sintéticas o naturales. No resisten el ataquequímico directo ni condiciones de inmersión.

IMPRIMACIONES

Existen dos tipos básicos: productos desecado relativamente lento cuyo uso se limita ala aplicación in situ; y productos de secado másrápido que pueden utilizarse in situ o en taller. Engeneral, los últimos tienen sólidos de menorvolumen. Todos se destinan a sistemas aceito-sos; algunos pueden emplearse en sistemas deun envase resistentes a los productos químicos.

Los aglutinantes característicos son:

Aceite secante

Alquidos modificados con aceite secante

Ester epoxídico

Aceite de uretano

Resina fenólica modificada con aceite secante

Entre los pigmentos anticorrosivos típicosestán:

45

APÉNDICE 2

Fosfato o cromato de cinc, con minio yplumbato de calcio, usados todavía en imprima-ciones destinadas a un uso in situ. Todos, menosel fosfato de cinc, imponen limitaciones de utili-zación.

Los espesores de película seca puedenvariar entre 25-75 µm, dependiendo del volumende sólidos, del método de aplicación y de la utili-zación de servicio.

Capas intermedias

A excepción de los aceites secantes noreforzados, pueden utilizarse todos los aglutinan-tes indicados en “Imprimaciones”.

La pigmentación es típicamente bióxidode titanio para los blancos y tonos, y pigmentosorgánicos e inorgánicos resistentes a los pro-ductos químicos para los colores. Los pigmentosde óxido de hierro micáceo se emplean paraaumentar el espesor de película, cubrir mejor losbordes y ofrecer una buena resistencia a lacorrosión atmosférica.

Las películas secan tienen un espesor deentre 25-50 µm, dependiendo del volumen desólidos, del método de aplicación y de la utiliza-ción de servicio.

Estos productos están destinados a unuso con acabados aceitosos brillantes y de óxidode hierro micáceo.

Acabados

Los acabados muy brillantes en coloresBS 4800 y RAL y los colores difusos de bajo res-plandor en pinturas de óxido de hierro micáceoposeen una excelente resistencia a la corrosiónatmosférica pero no soportan el ataque químicodirecto ni la inmersión completa en agua.

Los aglutinantes característicos son alqui-dos modificados con aceite o uretano, ésteresepoxídicos y fenólicos modificados con aceite.

Los pigmentos son diversos tipos de rutilobióxido de titanio, pigmentos fotorresistentes

coloreados y óxido de hierro o aluminio micáce-os.

Los espesores de película seca varíanentre 25-50 µm. En este sentido se aplican losmismos criterios que para las capas intermedias.

PINTURAS DE UN ENVASE RESISTENTES ALOS PRODUCTOS QUÍMICOS

Todos los productos de esta gama, menosuno, se secan por evaporación del disolvente.Esta excepción, poliuretanos de curación porhumedad, se tratará más adelante. Se disponede una amplia gama de formadores de película,de forma característica clorocaucho plastificado,solución copolímeros de vinilo y resinas acríli-cas, polímeros de acrilato. Las diferencias entrelos productos basados en estas resinas y otrosson sutiles, habiendo acumulado durante añoslos fabricantes individuales una experiencia conuno o dos sistemas de resinas.

Las principales características que tienenen común son una excelente resistencia al agua(incluyendo la inmersión), una buena resistenciaa los ácidos inorgánicos y una adecuada resis-tencia al álcali. Respecto a esto último, los siste-mas de dos envases resistentes a los productosquímicos resisten mejor un ataque intenso. Enteoría, ninguna pintura basada en una de lasresinas mencionadas en el párrafo anterior resis-te el ataque de ácidos orgánicos, grasas anima-les, etc., pero existen muchos ejemplos quedemuestran que son algo más que adecuadas.Los fabricantes de las pinturas ofrecerán el ase-soramiento necesario para los casos específi-cos.

Dado que estas pinturas se secan porevaporación del disolvente, forman películas abajas temperaturas y se secan satisfactoriamen-te en atmósferas contaminadas. La adherenciaentre capas es buena, tanto al principio como enel mantenimiento, pues las resinas siguen sien-do solubles en los disolventes utilizados en laspinturas. Por el contrario, la resistencia a losdisolventes es relativamente reducida. La resis-tencia térmica máxima ronda los 65°C.

46

En este grupo deben incluirse los siste-mas de resina acuosos, por ejemplo copolímerosacrílicos de vinilo. Aunque son de reciente intro-ducción (en la última década), prometen muchosobre todo como imprimaciones de metal. Dadoque, más que formar una película simplementepor pérdida del disolvente, se unen por coales-cencia, sus propiedades mecánicas son mejoresde lo que cabría esperar de una pintura de unenvase.

En el grupo también se encuentran pintu-ras resinosas de un envase de poliuretano decuración por humedad. No deben confundirsecon los productos que contienen aceite o alquido,“reforzados” mediante la adición de un compo-nente de uretano. Las variedades de curación porhumedad se secan como pinturas de dos enva-ses, sufriendo una compleja reacción química enla que la humedad actúa como agente de “cura-do”. Una vez curadas, estas pinturas poseen lamayoría de los atributos asociados a las de poliu-retano de dos envases. Una ventaja importantees su capacidad para formar películas a bajastemperaturas. Obviamente, esta característicadebe aprovecharse con precaución; el agua o elhielo formado en la intersección de la superficie yla pintura disminuirán su rendimiento.

Existen disponibles imprimaciones parauna aplicación en taller o in situ basada en todosestos sistemas resinosos. Puesto que sus pro-piedades de inhibición de la corrosión son infe-riores a las de las imprimaciones, independien-temente del pigmento inhibidor escogido,algunos fabricantes elaboran una imprimaciónmodificada con aceite, de formulación específicapara un proceso de pintura de un envase resis-tente a los productos químicos (a excepción delos poliuretanos de curación por humedad).Estas imprimaciones no suelen recomendarsepara una exposición intensa o condiciones deinmersión. Resultan especialmente útiles para laaplicación in situ.

Como pigmento inhibidor se utilizan de unmodo generalizado los de fosfato de cinc.

Los espesores de película seca varíanentre 25-65 µm, dependiendo del volumen de

sólidos, del método de aplicación y de la utiliza-ción de servicio.

Capas intermedias

Puede utilizarse cualquiera de las resinasindicadas anteriormente. Estas capas son resis-tentes químicamente y a la corrosión atmosférica;de hecho, muchos productos patentados se desig-nan como “revestimientos gruesos” y son adecua-dos como capas intermedias y como acabados.

Los pigmentos de rutilo bióxido de titanioson de uso generalizado para blancos y tonos.Los resistentes químicamente y a la luz seemplean para los colores, utilizándose el óxidode hierro micáceo tanto por su resistencia a lacorrosión atmosférica, como por su capacidadpara mejorar las propiedades mecánicas de lapelícula de pintura.

Los espesores de película seca de entre50-100 µm por capa dependen del volumen desólidos, de las dimensiones y complejidad de laestructura de acero, del método de aplicación,de la temperatura ambiente y de la superficie.Además, la liberación de disolvente es relativa-mente lenta y limita el espesor, que puede apli-carse de forma segura para evitar que el disol-vente quede atrapado formando burbujas oporos.

Acabados

Los acabados se basan en los mismostipos de resinas utilizados en las capas interme-dias, empleándose también el mismo tipo de pig-mentos. Cuando los acabados se venden espe-cíficamente para este fin, presentan una mejorresistencia a condiciones de exposición intensay al ataque químico que los productos de doblefunción. Están disponibles acabados muy brillan-tes. Pueden elaborarse muchos colores BS4800, si bien la necesidad de resistencia quími-ca descarta algunos.

Los espesores de película seca varíanentre 25-100 µm por capa. Su rendimiento serige por las consideraciones apuntadas en“Capas intermedias”.

47

APÉNDICE 2

PINTURAS DE DOS ENVASES RESISTENTESA LOS PRODUCTOS QUÍMICOS

Estos revestimientos de dos partes for-man películas por una compleja reacción quími-ca, dependiente de la temperatura. La mayoríade los productos no pueden utilizarse a tempera-turas ambiente y de la superficie inferiores a10°C, aunque unos pocos son capaces de una“curación” a 5°C. Es importante diferenciar entreel secado de la película y la consecución de suresistencia química total; denominándose al pro-ceso “curación”. Una vez concluido, los revesti-mientos son tenaces, resistentes a la abrasión ya una gama muy amplia de ácidos, álcalis, acei-tes y disolventes, incluso totalmente sumergidos.Los intervalos entre las capas pueden ser críti-cos, sobre todo con uretanos de dos envases,consistiendo la principal dificultad en aseguraruna buena adherencia entre capas.

Imprimaciones

Existe disponible una amplia variedadpara uso en taller e in situ. La mayoría solo sonadecuadas como imprimaciones posteriores altrabajo de taller. Se emplean en pinturas resis-tentes a los productos químicos tanto de unenvase como de dos.

El pigmento anticorrosivo más utilizado esel fosfato de cinc.

Los aglutinantes típicos son:

epoxi de dos envases

uretano de dos envases.

Se obtienen espesores de la película secade entre 25-75 µm, dependiendo del volumen desólidos, del método de aplicación y de la utiliza-ción de servicio.

Capas intermedias

Estos productos se utilizan con acabadosde alto rendimiento de uno o dos envases.

Los aglutinantes típicos son:

epoxi de dos envases

uretano o acrílico de uretano de dos envases

epoxi de curación con isocianato

epoxi: alquitrán

epoxi: brea

Alquitrán o brea uretano.

La pigmentación es de forma característi-ca bióxido de titanio en blancos y tonos, con pig-mentos resistentes a la luz y a los productos quí-micos en los colores. Para mejorar la formaciónde película, la resistencia a la corrosión atmosfé-rica y las propiedades mecánicas, se emplea elóxido de hierro micáceo., que facilita además elrecubrimiento.

Los espesores de la película seca estáninfluidos por los mismos criterios que las impri-maciones. Varían entre 75-200 µm.

48

49

TABLAS

INTERIORES

EXTERIORES

Categoría deentorno

A

B

C

Otras; buscar ase-soramiento espe-

cializado

Entorno

Normal (RH inferior a

60%)

Condensaciónocasional

Condensación frecuente

Riesgo de corro-sión

Despreciable

Bajo

Significativo

Ejemplos

OficinasLocales comerciales

Producción y montaje industrialAlmacenes

Salas de hospital Colegios Hoteles

Edificios sin calefacciónEstacionamientos de vehículos

Pabellones deportivos

Plantas de procesamiento de alimentos/cocinas

Lavanderías Fábricas de cervezaCentrales lecheras

Plantas de procesamiento químicoTintoreríasPiscinas

Fábricas de papelTalleres de fabricación de barcos sobre agua marina

Fundiciones/fábricas metalúrgicas

D

E

F

G

Otras; buscar ase-soramiento espe-

cializado

Tierra adentronormal

Tierra adentrocontaminada

Costero normal

Costero contaminado

Bajo

Significativo

Alto

Muy alto

Instalaciones industriales y estruc-tura de acero de sostenimientoTerminales de autobuses/trenes

Patios de tanques, grúas, muelles,estaciones eléctricas

Muelles, grúas, instalaciones de contenedores, estaciones

eléctricas, refinerías

Patios de tanques, instalacionesindustriales, estructura de acero

de sostenimiento

Entornos industriales agresivos, como estructura de acero junto a instalacio-nes ácidas, depósitos de almacenamiento de sales, talleres de electrodepósi-to, talleres químicos, etc. Estructura de acero enterrada o sumergida. Zonas

de salpicaduras de agua marina.

TABLA 1

50 Tabla 2 Entornos A & B: Sistemas de protección característicos Página 1

Interior seco e interior con con-densación ocasional

P1

Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a2ª calidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1

Capa 1 imprimación de chorro(“blast primer”) tipo 1, 11 o 111Imprimación anticorrosiva debase capa 2 o 011

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióncapa 2

Capa 3 Capa intermedia aceito-saCapa 4 Acabado aceitoso

Total DFTTotal DFT utilizando capa inter-media con pigmentación deóxido de hierro micáceo (MIO)

Total DFT utilizando capa inter-media y acabado con pigmenta-ción de óxido de hierro micáceo

Espesorpelículaseca(DFT)µm

15(1)

50

(50)

25

35

110

130

150

Costecompa-rativo

preven-ción de lacorrosióndel acero

20+

20+

20+

manteni-mientoaparienciahigiene etc

7

7-12

7-12

Comentarios sobre sis-temas iniciales

1. Ignorar este DFT alcalcular el espesor totalrequerido para la pro-tección.2. Es posible un cálculode costes preciso.3. Entorno controladopara la prepara-ción/imprimación.

4. Es posible la impri-mación anterior o poste-rior al trabajo de taller.Si es posterior, anular lacapa 1.5. Todo el sistemapuede aplicarse in situ,ver (4). Es probable unaumento del coste.Control de la calidadmás difícil.

6. El uso de capa inter-media y acabado conpigmentación de óxidode hierro micáceo ofre-ce una mejor protecciónde los bordes. 7. Las capas 3 y 4pueden también reem-plazarse por una capade acabado de altoespesor.

Sistema probable derepintado

Preparación e imprima-ción de zonas; imprima-ción anticorrosiva acei-tosa más una o doscapas de acabado acei-toso.

Comentarios sobreel sistema de repin-tado

La imprimación dezonas no debesuperar el 1%. Solose recubren lascapas superiores,de modo que elmantenimiento esrelativamente fácil.

Tiempo probablehasta el primer mante-nimiento, en años

(a) (b)

51

TAB

LA

STabla 2 Entornos A & B: Sistemas de protección característicos Página 2


P2In situ:Preparación manual/mecánicaconforme a la norma sueca St 2Capa 1 Imprimación anticorrosi-va aceitosa Capa 2 capa intermedia aceito-sa capa 3 acabado aceitoso Total DFT

Total DFT utilizando capa inter-media con pigmentación deóxido de hierro micáceo


P3In situ:Preparación manual/mecánicaconforme a la norma sueca St 2Capa 1 pintura con base de“grasa” no oxidante o un com-puesto “anticorrosivo” patentado

Capa 2 como capa 1Total DFT


502535

110

130

150

100+

100+200+

Costecompa-rativo


20+

20+

20+

20+

20+


5(1)

5+(1)

5-7(1)

no

aplicable

Comentarios sobre siste-mas iniciales

1. la cascarilla de lami-nación ligera y las pica-duras de herrumbre no seeliminarán. Esto puedehacer que la pintura sedesprenda antes de quelas capas superioresnecesiten ser recubiertas.

2. Las capas 2 y 3 puedereemplazarse con un aca-bado de alto espesor.

3. El uso de capa inter-media y acabado con pig-mentación de óxido dehierro micáceo ofrece unamejor protección de losbordes.

1. Este proceso es paraestructuras de acero hue-cas envueltas. No esdecorativo.

2. Comprobar los ries-gos en caso de incendio,por ejemplo BS 476 Parte6: 1968 y Parte 7: 1971.

3. Algunos fabricantesquizá recomienden unaimprimación “penetrante”.


Preparación, imprima-ción de zonas, impri-mación anticorrosivaaceitosa, presentación(“bringing forward”) concapa intermedia acei-tosa, aplicar global-mente 1 o 2 capas deacabado.

O

1 capa de acabado dealto espesor.

Recubrimiento conmaterial original o simi-lar.


Puede necesitarhasta un 25% deimprimación y pre-sentación, fallodebido a un des-prendimientoimpredecible de lacascarilla de lami-nación.

Difícil presupuestodel mantenimientoplanificado.

Establecer las con-secuencias de unaumento del espe-sor total de la pelí-cula en caso deincendio.


(a) (b)

52 Tabla 2 Entornos A & B: Sistemas de protección característicos Página 3


G1In situ:Galvanización - BS 729

AS1/ZS1

Fuera de obra:Metalización de cinc o aluminioconforme a BS 5269; aluminiosellado, cinc no sellado


85

100100

Costecompa-rativo


20

20+20+


no aplicable

noaplicable

Comentarios sobresistemas iniciales

Limitaciones de tama-ño.No decorativo.No se limpia con faci-lidad en servicio.*Vida utilizandomedios de unión gal-vanziados.

Sin limitaciones detamaño.No decorativo, retienesuciedad, aceite, etc.fácilmente.No se limpia con faci-lidad en servicio. * acepta medios de

unión tratados con-forme a la mismanorma.


Imprimación anticorrosi-va aceitosa con pigmen-tación de plumato cálci-co (“calcium plumate”)con contenido de(plomo); baño T o impri-mación con diluyenteácido de dos envasessimilar a la imprimaciónde chorro tipo 1, 1 capaaceitosa intermedia, 1capa de acabado aceito-so.

Imprimación anticorrosi-va aceitosa sin plomo1 capa intermedia acei-tosa 1 capa de acabado acei-toso

Comentarios sobre elsistema de repintado

Los productos de lacorrosión deben elimi-narse antes de pintar;las imprimaciones quecontienen plomo impo-nen limitaciones. Elbaño T debe enjuagar-se por completo.

Los productos de lacorrosión deben elimi-narse antes de laimprimación.


(a) (b)

53

TAB

LA

STabla 2 Entorno C: Sistemas de protección característicos Página 4

Interior condensación frecuente

P4Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ª calidadBS 4232 perfil medio ISO 8503 Parte 1

Capa 1 imprimación de chorro tipo 1 o111Capa 2 imprimación de un envase resis-tente a los productos químicos

In situ:Rectificación de daños detransporte/montaje con imprimación deun envase resistente a los productos quí-micos.

Capa 3 capa intermedia de un envaseresistente a los productos químicos Capa 4 Acabado de un envase resistentea los productos químicos

Capa 4 La sustitución con acabado de unenvase resistente a los productos quími-cos de brillo total da 25 µm para la capafinal:Total DFT

O

Añadir Capa 5, acabado de un envaseresistente a los productos químicos debrillo total, dando 25 µm adicionales:Total DFT


1575

(75)

7575

225

175

250

Costecompa-rativo

prevenciónde lacorrosióndel acero

15+

10+

15+


12

10

12


1. Ignorar este DFT alcalcular el espesortotal requerido para laprotección.2. La imprimación concinc (tipo III) no sueleutilizarse donde seprevé un ataque quími-co directo. Consultar alfabricante.3. Puede ser de pig-mentación de óxido dehierro micáceo.

4. Secciones peque-ñas vulnerables al“bloqueo” si se reúnencon este espesor: con-sultar al fabricante.5. Todo el sistemapuede aplicarse in situ,ver (4). Es probable unaumento del coste, yel control de calidad sedificulta. 6. Resistencia máxi-ma al ataque químicodirecto sobre la pelícu-la de pintura, y porrazones estéticas. 7. Máxima durabilidady resistencia química.

Sistema probablede repintado

Preparación, impri-mación de unenvase resistente alos productos quí-micos, presenta-ción con una capaintermedia tipocapa 3, y aplicarglobalmente elacabado tipo capa4

Comentariossobre el sistemade repintado

Estos productosse secan simple-mente por evapo-ración del disol-vente cuando noestán modificadoscon aceite. Poreso la adherenciade los sistemas demantenimientosuele ser buena.

Tiempo probable hastael primer mantenimien-to, en años

(a) (b)

54 Tabla 2 Entorno C: Sistemas de protección característicos Página 5

Nota: El sistema P1, Página1 utilizando capa intermedia y acabado con pigmentación MIO puede plantearse con dft de 130-150 µm. No resistirá un ata-que químico directo ni la inmersión. Tiempo probable hasta el primer mantenimiento: 5 años (columnas “a” y “b”).

Plantearse también la galvanización. Ver sistema G1 (85 µm dft). Ver Página4

Plantearse también la metalización. Ver sistema ASI/25.1 (100 µm dft). Ver Página4

Interior condensación frecuente

P5Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a2ª calidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorrotipo 1, 11 o 111Capa 2 imprimación de dosenvases resistente a los pro-ductos químicos

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióntipo capa 2.

Capa 3 acabado de dos enva-ses resistente a los productosquímicosCapa 4 acabado de dos enva-ses resistente a los productosquímicosTotal DFT


1575

(75)

7575 223

Costecompa-rativo


15+


10+

Comentarios sobre sistemas ini-ciales

1. Ignorar este DFT al calcularel espesor total requerido parala protección.

2. La imprimación con cinc(tipo III) no suele utilizarsecuando se prevé un ataque quí-mico directo. Consultar al fabri-cante.3. La capa 1 puede anularse sila limpieza por chorro es poste-rior al trabajo de taller. 4. Puede emplearse brea oalquitrán epoxi o de uretanopara la resistencia al agua. 5. Consultar al fabricante acercade las exigencias de temperaturamínima y humedad máximadurante la aplicación y curación. 6. Los intervalos entre capasson críticos; consultar al fabri-cante. Asegurarse de que lainformación pertinente estáreflejada en la especificación.

Sistema probablede repintado

Preparar y aplicaruna o dos capasde la capa 3, impri-mación de dosenvases resistentea los productosquímicos.

O

1 capa intermedia,de un envase,resistente a losproductos quími-cos1 capa de impri-mación de unenvase resistentea los productosquímicos.


La preparaciónpuede incluir unaligera limpieza porchorro. Recordarque la temperatu-ra, humedad eintervalos entrecapas son críti-cos.

Puede tenerse encuenta un recubri-miento con capaintermedia y aca-bado, de un enva-se y resistentes alos productos quí-micos.


(a) (b)

55

TAB

LA

STabla 2 Entorno D: Sistemas de protección característicos Página 6

Interior normal

P1

Fuera de obra.Limpieza por chorro conforme a2ª calidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1

Capa 1 imprimación de chorrotipo 1, 11 o 111Imprimación anticorrosiva debase capa 2 o 011

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióncapa 2

Capa 3 Capa intermedia aceito-saCapa 4 Acabado aceitoso

Total DFTTotal DFT utilizando capa inter-media con pigmentación deóxido de hierro micáceo



15

50

(50)

2535

110

130

150

Costecompa-rativo


7+

10+

10+


5+

7-12

7-12


1. Ignorar este DFT al cal-cular el espesor total reque-rido para la protección.2. Es posible un cálculo decostes preciso.3. Entorno controlado para la preparación/imprimación.

4. Es posible la imprima-ción anterior o posterior al trabajo de taller. Si es posterior, anular lacapa 1.5. Todo el sistema puedeaplicarse in situ, ver (4). Esprobable un aumento delcoste. Control de la calidadmás difícil.

6. El uso de capa interme-dia y acabado con pigmen-tación de óxido de hierromicáceo ofrece una mejorprotección de los bordes. 7. Las capas 3 y 4 puedentambién reemplazarse poruna capa de acabado dealto espesor.


Preparación e impri-mación de zonas;imprimación antico-rrosiva aceitosa másuna o dos capas deacabado aceitoso.


La imprimación dezonas no debesuperar el 1%. Solose recubren lascapas superiores,de modo que elmantenimiento esrelativamente fácil.


(a) (b)

56

Tabla 2 Entorno D: Sistemas de protección característicos Página 7

Interior normal

P2In situ:Preparaciónmanual/mecánica confor-me a la norma sueca St 2Capa 1 Imprimación anti-corrosiva aceitosa Capa 2 capa intermediaaceitosa Capa 3 acabado aceitoso Total DFT

Total DFT utilizando capaintermedia con pigmenta-ción de óxido de hierromicáceo

Total DFT utilizando capaintermedia y acabado conpigmentación de óxido dehierro micáceo

Espesor pelí-cula seca(DFT) µm

50

25

35 110

135

150

Costecompa-rativo


6-10

6-10

8-12


3-5

3-5

5-7


1. la cascarilla delaminación ligera ylas picaduras deherrumbre no seeliminarán. Estopuede hacer que lapintura se despren-da antes de quelas capas superio-res necesiten serrecubiertas.

2. El uso de capaintermedia y aca-bado con pigmen-tación de óxido dehierro micáceoofrece una mejorprotección de losbordes.

Sistema probable de repin-tado

Preparación, imprimaciónde zonas con tipo capa 1,presentación con capaintermedia tipo capa 1,acabado global con unacapa intermedia tipo 2 yuna capa de acabado tipo3, O 2 capas de acabadotipo 3.

O

1 capa de acabado de altoespesor.


Puede necesitar hastaun 25% de imprima-ción y presentación,fallo debido a un des-prendimiento imprede-cible de la cascarillade laminación.

Difícil presupuesto delmantenimiento planifi-cado.


(a) (b)

57

TAB

LA

STabla 2 Entorno D: Sistemas de protección característicos Página 8

Interior normal

P4Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ªcalidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorro tipo1, 11 o 111Capa 2 imprimación de dos enva-ses resistente a los productos quí-micos

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimación deun envase resistente a los produc-tos químicos.Capa 3 Capa intermedia de unenvase resistente a los productosquímicos Capa 4 Acabado de un envase re-sistente a los productos químicos

Capa 4 La sustitución con acaba-do de un envase resistente a losproductos químicos de brillo totalda 25 µm para la capa final:Total DFT

O

Añadir Capa 5, acabado de unenvase resistente a los productosquímicos de brillo total, dando 25µm adicionales:Total DFT


15

75

(75)

75

75225

175

250

Costecompa-rativo


15+

10+

15+


7-10

7+

7-10


1. Ignorar este DFT al cal-cular el espesor totalrequerido para la protec-ción.

2. La imprimación con cinc(tipo III) no suele utilizarsedonde se prevé un ataquequímico directo. Consultaral fabricante.3. Puede ser de pigmenta-ción de óxido de hierromicáceo.

4. Secciones pequeñasvulnerables al “bloqueo” sise reúnen con este espe-sor: consultar al fabricante.5. Todo el sistema puedeaplicarse in situ. Es proba-ble un aumento del coste yque el control de calidad sedificulte.6. Resistencia máxima alataque químico directosobre la película de pintura,y por razones estéticas. 7. Máxima durabilidad yresistencia química.


Preparación, imprima-ción de un envaseresistente a los produc-tos químicos, presenta-ción con una capa inter-media tipo capa 3, yaplicar globalmente elacabado tipo capa 4.


Estos productosse secan simple-mente por eva-poración deldisolvente cuan-do no estánmodificados conaceite. Por esola adherencia delos sistemas demantenimientosuele ser buena.


(a) (b)

Plantearse también la metalización. Ver sistema G1 (85 µm dft). Ver Página4Plantearse también la metalización. Ver sistema ASI/25.1 (100 µm dft). Ver Página4

58 Tabla 2 Entornos E: Sistemas de protección característicos Página 9

Interior contaminado

P6


Capa 1 imprimación de chorrotipo 11 o 111Capa 2 imprimación de dosenvases resistente a los produc-tos químicosCapa 3 capa intermedia de dosenvases resistente a los produc-tos químicos

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióntipo capa 2, presentación de laszonas con imprimación con capaintermedia tipo capa 3

Capa 4 acabado de dos envasesresistente a los productos químicosTotal DFT

O

sustituir capa 4 acabado de unenvase resistente a los produc-tos químicos

Total DFT proceso alternativo


15

75

125

(75)

(125)

75

275

75

275

Costecompa-rativo


20

20


7-12

7-12

Comentarios sobre sistemasiniciales

1. Ignorar este DFT al calcularel espesor total requerido parala protección.2. Esta capa puede anularsesi la limpieza por chorro esposterior al trabajo de taller. 3. La imprimación con cinc(tipo III) no suele utilizarse cuan-do se prevé un ataque químicodirecto. Consultar al fabricante. 4. Consultar al fabricante acer-ca de las exigencias de tempe-ratura mínima y humedadmáxima durante la aplicación ycuración.

5. Los intervalos entre capasson críticos; consultar al fabri-cante. Asegurarse de que lainformación pertinente está enla especificación.

6. Es una alternativa útil a lapintura de dos envases comocapa final en condiciones fríaso cuando son probables losretrasos in situ (incluye poliure-tanos de curación por hume-dad, de un envase)7. Los acabados brillantes de1 o 2 envases resistentes a losproductos químicos daránDFTs inferiores (aprox. 25 µm).


Preparar y aplicaruna o dos capas deacabado de 2 enva-ses resistente a losproductos químicos,tipo capa 4.

O

poliuretanos de cura-ción por humedad deun envase

O

Preparar y aplicaruna o dos capas deacabado de 1 enva-se resistente a losproductos químicos.


La preparaciónpuede incluir unaligera limpiezapor chorro.Recordar que latemperatura,humedad e inter-valos entre capasson críticos. Puede tenerse encuenta un recu-brimiento conacabado de unenvase resistentea los productosquímicos, conbase de clorocau-cho, vinilo o resi-na acrílica.También uretanode curación porhumedad de unenvase.


(a) (b)

59

TAB

LA

STabla 2 Entorno E: Sistemas de protección característicos Página 10

Interior contaminado

P7Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ªcalidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorro tipo 11o 111Capa 2 imprimación de un envaseresistente a los productos químicos

In situ:Rectificación de daños de transpor-te/montaje con dos capas de imprima-ción de un envase resistente a losproductos químicos.Capa 3 Capa intermedia de un enva-se resistente a los productos quími-cos Capa 4 Acabado de un envaseresistente a los productos químicosCapa 5 Acabado de un envase resis-tente a los productos químicosTotal DFT

La sustitución con acabado de unenvase resistente a los productos quí-micos de brillo total da 25 µm para lacapa final:Total DFT

G1Fuera de obra:Galvanización - BS 729

AS2/Z52Metalización de cinc o aluminio fuerade obra conforme a BS 5269 - sellada


15100

(50)(50)

75

75

75

325

255(6)

85

150

Costecompa-rativo


15+

10+15+

10+

cinc 15+aluminio 20


12

1012

No aplicable

No aplicable


1. Ignorar este DFT al cal-cular el espesor total reque-rido para la protección.

2. La imprimación con cinc(tipo III) no suele utilizarsedonde se prevé un ataquequímico directo. Consultaral fabricante.3. Puede ser de pigmenta-ción de óxido de hierromicáceo.

4. Secciones pequeñasvulnerables al “bloqueo” sise reúnen con este espe-sor: consultar al fabricante.5. Todo el sistema puedeaplicarse in situ. Es proba-ble un aumento del coste yque el control de calidad sedificulte.6. Resistencia máxima alataque químico directosobre la película de pintura,y por razones estéticas. 7. Máxima durabilidad yresistencia química.

Ver notas de G1 enPágina3

Ver notas de AS1/Z51 enPágina3

Sistema probable de repinta-do

Preparación, imprimación de unenvase resistente a los productosquímicos, presentación con unacapa intermedia tipo capa 3, yaplicar globalmente el acabadotipo capa 4 (1 o 2 capas).

Sistemas de pintado de uno o dosenvases resistentes a los productosquímicos tipo capa 3 150-300 µm dft

Como en notas anteriores de G1


Estos productos sesecan simplementepor evaporación deldisolvente cuandono están modifica-dos con aceite. Poreso la adherenciade los sistemas demantenimientosuele ser buena.


Ver notas deAS1/Z51 enPágina4


(a) (b)

60 Tabla 2 Entorno F: Sistemas de protección característicos Página 11

Costero normal

P1


Capa 1 imprimación de chorrotipo 1, 11 o 111Capa 2 Imprimación anticorrosi-va aceitosa

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióntipo capa 2

Capa 3 Capa intermedia aceito-saCapa 4 Acabado aceitosoTotal DFTTotal DFT utilizando capa inter-media con pigmentación deóxido de hierro micáceo Total DFT utilizando capa inter-media y acabado con pigmenta-ción de óxido de hierro micáceo


15

50

(50)

2535 110

130

150

Costecompa-rativo


8+

8+

8-12


3+

3-5

5+


1. Ignorar este DFTal calcular el espesortotal requerido para laprotección.2. Es posible un cál-culo de costes preci-so.

3. Entorno controla-do para la prepara-ción/imprimación.

4. La capa 1 sepuede anular si la lim-pieza por chorro esposterior al trabajo detaller.5. Todo el sistemapuede aplicarse insitu. Es probable unaumento del coste.Control de la calidadmás difícil.

6. El uso de capaintermedia y acabado con pig-mentación de óxidode hierro micáceoofrecerá una mejorprotección de los bordes.


Preparación, imprima-ción de zonas con impri-mación tipo capa 2.Presentación con capaintermedia tipo capa 3.Acabado global concapa tipo 4.


La imprimación dezonas debe ser inferioral 1%. La presenta-ción de zonas deimprimación con capaintermedia mantiene elespesor original


(a) (b)

61

TAB

LA

STabla 2 Entorno F: Sistemas de protección característicos Página 12

Costero normal

P4Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ªcalidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorro tipo11 o 111Capa 2 imprimación de un envaseresistente a los productos químicos

In situ:Rectificación de daños de transpor-te/montaje con imprimación de unenvase resistente a los productosquímicos.Capa 3 Capa intermedia de unenvase resistente a los productosquímicos Capa 4 Acabado de un envaseresistente a los productos químicos

Capa 4 La sustitución con acabadode un envase resistente a los pro-ductos químicos de brillo total da25 µm para la capa final: Total DFT

O

Añadir Capa 5, acabado de unenvase resistente a los productosquímicos de brillo total, dando 25µm adicionales:Total DFT


15

75

(75)

75

75225

175

250

Costecompa-rativo


15+

10+

15+


12

10

12


1. Ignorar este DFT alcalcular el espesor totalrequerido para la protec-ción.

2. La imprimación concinc (tipo III) no suele uti-lizarse donde se prevéun ataque químico direc-to. Consultar al fabrican-te.3. Puede ser de pig-mentación de óxido dehierro micáceo.

4. Secciones pequeñasvulnerables al “bloqueo”si se reúnen con esteespesor: consultar alfabricante.5. Todo el sistemapuede aplicarse in situ.Es probable un aumentodel coste y que el controlde calidad se dificulte.6. Resistencia máximaal ataque químico directosobre la película de pin-tura, y por razones estéti-cas. 7. Máxima durabilidad yresistencia química.


Preparación, imprima-ción de un envase resis-tente a los productosquímicos, presentacióncon una capa intermediatipo capa 3, y aplicarglobalmente el acabadotipo capa 4.


Estos productosse secan simple-mente por evapo-ración del disol-vente cuando noestán modificadoscon aceite. Poreso la adherenciade los sistemas demantenimientosuele ser buena.


(a) (b)

62 Tabla 2 Entorno F: Sistemas de protección característicos Página 13

Costero normal

P5Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ªcalidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorro tipo1, 11 o 111Capa 2 imprimación de dos enva-ses resistente a los productos quí-micos

In situ:Rectificación de daños de transpor-te/montaje con imprimación tipocapa 2.

Capa 3 acabado de dos envasesresistente a los productos químicosCapa 4 acabado de dos envasesresistente a los productos químicos

Total DFT




15

75

(75)

75

75

225

85

150

Costecompa-rativo


15+

20

20


10+

No aplicable

No aplicable



2. La imprimación concinc (tipo III) no suele utili-zarse cuando se prevé unataque químico directo.Consultar al fabricante.3. La capa 1 puede anu-larse si la limpieza porchorro es posterior al tra-bajo de taller. 4. Puede emplearsebrea o alquitrán epoxi ode uretano para la resis-tencia al agua. 5. Consultar al fabricanteacerca de las exigenciasde temperatura mínima yhumedad máxima durantela aplicación y curación. 6. Los intervalos entrecapas son críticos; consul-tar al fabricante.Asegurarse de que lainformación pertinenteestá reflejada en la espe-cificación.


Ver notas de AS1/Z51Página3

Sistema probable de repintado

Preparar y aplicar una o dos capasde la capa 3, imprimación de dosenvases resistente a los productosquímicos.

O

1 capa intermedia, de un envase,resistente a los productos químicos1 capa de imprimación de un enva-se resistente a los productos quími-cos.



Comentariossobre el siste-ma de repinta-do

La preparaciónpuede incluiruna ligera lim-pieza por cho-rro. Recordarque la tempera-tura, humedad eintervalos entrecapas son críti-cos. Puedetenerse encuenta un recu-brimiento concapa intermediay acabado, deun envase yresistentes a losproductos quí-micos.

Ver notas de G1en Página4



(a) (b)

63

TAB

LA

STabla 2 Entorno G: Sistemas de protección característicos Página 14

Costero contaminado

P6Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a2ª calidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1

Capa 1 imprimación de chorrotipo 11 o 111Capa 2 imprimación de dosenvases resistente a los pro-ductos químicosCapa 3 capa intermedia de dosenvases resistente a los pro-ductos químicos

In situ:Rectificación de daños de trans-porte/montaje con imprimacióntipo capa 2, presentación de laszonas de imprimación con capaintermedia tipo capa 3

Capa 4 acabado de dos enva-ses resistente a los productosquímicosTotal DFT

O

sustituir capa 4 acabado de unenvase resistente a los produc-tos químicos

Total DFT proceso alternativo


15

75

125

(75)

(125)

75

275

75275

Costecompa-rativo


10+

10+


10

7-12

Comentarios sobre sistemasiniciales

1. Ignorar este DFT al calcularel espesor total requerido parala protección.2. Esta capa puede anularsesi la limpieza por chorro esposterior al trabajo de taller. 3. La imprimación con cinc(tipo III) no suele utilizarsecuando se prevé un ataque quí-mico directo. Consultar al fabri-cante. 4. Consultar al fabricante acercade las exigencias de temperaturamínima y humedad máximadurante la aplicación y curación.

5. El intervalo entre capas escrítico; consultar al fabricante.Asegurarse de que la informa-ción pertinente está reflejadaen la especificación.

6. Es una alternativa útil a lapintura de dos envases comocapa final en condiciones fríaso cuando son probables losretrasos in situ (incluye poliure-tanos de curación por hume-dad, de un envase)7. Los acabados brillantes de1 o 2 envases resistentes a losproductos químicos daránDFTs inferiores (aprox. 25 µm).


Preparar y aplicar unao dos capas de aca-bado de 2 envasesresistente a los pro-ductos químicos, tipocapa 4.

O

poliuretanos de cura-ción por humedad deun envase

O

Preparar y aplicar unao dos capas de aca-bado de 1 envaseresistente a los pro-ductos químicos.

Comentariossobre el siste-ma de repinta-do

La preparaciónpuede incluiruna ligera lim-pieza por cho-rro. Recordarque la tempe-ratura, hume-dad e interva-los entrecapas son crí-ticos. Puede tenerseen cuenta unrecubrimientocon acabadode un envaseresistente a losproductos quí-micos, conbase de cloro-caucho, viniloo resina acríli-ca. Tambiénuretano decuración porhumedad deun envase.


(a) (b)

64 Tabla 2 Entorno G: Sistemas de protección característicos Página 15

Costero contaminado

P9Fuera de obra:Limpieza por chorro conforme a 2ªcalidad BS 4232 perfil medioISO 8503 Parte 1Capa 1 imprimación de chorro tipo 11o 111Capa 2 imprimación de un envaseresistente a los productos químicos

In situ:Rectificación de daños de transpor-te/montaje con dos capas de imprima-ción de un envase resistente a losproductos químicos.Capa 3 Capa intermedia de un enva-se resistente a los productos quími-cos Capa 4 Acabado de un envaseresistente a los productos químicosCapa 5 Acabado de un envase resis-tente a los productos químicosTotal DFT

La sustitución con acabado de unenvase resistente a los productos quí-micos de brillo total da 25 µm para lacapa final:Total DFT




15100

(50)(50)

75

75

75

325

275(6)

140

150

Costecompa-rativo


15+

10+

10+

15+


12

10

No Aplicable

No Aplicable



2. La imprimación concinc (tipo III) no suele utili-zarse donde se prevé unataque químico directo.Consultar al fabricante.3. Puede ser de pigmen-tación de óxido de hierromicáceo.

4. Secciones pequeñasvulnerables al “bloqueo” sise reúnen con este espe-sor: consultar al fabrican-te.5. Todo el sistemapuede aplicarse in situ. Esprobable un aumento delcoste y que el control decalidad se dificulte.6. Resistencia máxima alataque químico directosobre la película de pintu-ra, y por razones estéticas. 7. Máxima durabilidad yresistencia química.


Ver notas de AS1/Z51 enPágina3

Sistema probable de repintado

Preparación, imprimación de unenvase resistente a los productosquímicos, presentación con una capaintermedia tipo capa 3, y aplicar glo-balmente el acabado tipo capa 4 (1 o2 capas).




Estos productos sesecan simplementepor evaporación deldisolvente cuandono están modifica-dos con aceite. Poreso la adherenciade los sistemas demantenimientosuele ser buena.




(a) (b)

65

TAB

LA

SMétodos

Instalaciones automáticas, basadas en el lanza-miento centrífugo del abrasivo.

Limpieza por chorro libre, basadas en la propulsióndel abrasivo por aire comprimido.

Limpieza por chorro en vacío, basada en la propul-sión del abrasivo por aire comprimido y en su inme-diata recuperación por succión de la superficie lim-piada.

Limpieza por chorro libre, basada en la proyecciónde agua a muy alta presión.

Limpieza por chorro libre, basada en la proyecciónde agua a alta presión introduciendo el abrasivo enla corriente de agua.

Limpieza por chorro libre, basada en la inyecciónde agua a baja presión en la corriente de aire com-primido que transporta el abrasivo.

Limpieza por chorro de vapor.

Ventajas

Cuotas de producción elevadas; gastosmínimos; sin problemas de humedad.Puede combinarse con la aplicación auto-mática de la imprimación; problemas depolvo controlados.

Fácil de manejar; muy flexible y móvil enfuncionamiento, en espacios interiores osalas especiales, o in situ. Gastos de inver-sión y de mantenimiento reducidos.

Sin problemas de polvo, no es necesarioun vestuario protector especial para losoperarios, gastos de inversión muy reduci-dos.

Fácil de manejar, muy flexible y móvil enfuncionamiento, adecuado para eliminarcontenidos solubles. A muy alta presiónpuede eliminar cascarilla de laminación;sin riesgo de polvo seco.

Fácil de manejar, muy flexible y móvil enfuncionamiento, adecuado para eliminartodos los contaminantes, los firmementeadheridos y los solubles.

Idem.

Idem.

Inconvenientes

Gastos de inversión y de mantenimiento elevados, falta de fle-xibilidad, o sea, no adecuado para zonas cerradas etc.

Elevado coste del aire comprimido, eficacia reducida, suscep-tible a la entrada de humedad procedente del aire comprimi-do, manejo manual, puede resultar un perfil variable, el opera-rio requiere una vestimenta protectora, problemas serios depolvo.

Puede ser muy lento y por ello costoso, especialmente enperfiles complicados y secciones de viga. Puede tomarse enconsideración, cuando sea posible, la automatización dechapa plana (“flat-plate automation”)) o de cabezal de cañón(“gun-head automation”), pero sujeta a la entrada de humedadprocedente del aire comprimido.

Lento si se han de eliminar contaminantes firmemente adheri-dos; peligroso a muy alta presión si no se toman las medidasoportunas; limitación de la superficie secante, salvo que seutilicen imprimaciones acuosas o tolerantes de la humedad;exige la disponibilidad de agua y drenaje; los operariosrequieren vestimenta protectora.

Peligroso a muy alta presión si no se toman las medidas opor-tunas; limitación de la superficie secante, salvo que se utilicenimprimaciones acuosas o tolerantes de la humedad; exige ladisponibilidad de agua y drenaje; los operarios requieren ves-timenta protectora.

Coste elevado del aire comprimido,limitación de la superficiesecante, salvo que se utilicen imprimaciones acuosas o tole-rantes de la humedad; riesgo de polvo reducido; los operariosrequieren vestimenta protectora.

Similar a lo anterior, en función de si se introduce o no abra-sivo.

Métodos secos por aire comprimido o fuerza centrífuga

Métodos húmedos (limpieza por chorro húmedo, “hydroblasting”)

Tabla 3 Métodos de limpieza por chorro

66

Abrasivo

Granalla cortante de fundi-ción de coquilla

Granalla de fundición decoquilla

Granalla o granalla cortan-te de fundición de coquillade elevadas características

Granalla o granalla cortan-te de fundición de coquillatratada térmicamente

Granalla cortante de acero

Granalla de acero

Fragmentos de alambre deacero

Oxido de aluminio (corin-dón)

Escoria de cobre

Escoria de hierro

Arena

Dureza

60 a 80 RC

60 a 80 RC

55 a 64 RC

30 a 40 RC

60 a 67 RC47 a 53 RC

41 a 49 RC

41 a 52 RC

Uso normal

Limpieza por chorro contro-lado (“captive blasting”) olibre con sistemas de recu-peración

Solo limpieza por chorrocontrolado

Limpieza por chorro contro-lado o libre con recupera-ción

Como la de elevadascaracterísticas

Principalmente limpieza porchorro controlado



No es habitual en el ReinoUnido

Solo limpieza por chorrolibre

Solo limpieza por chorro libre

Limpieza por chorro libre

Ventajas

Relativamente barato, limpia muyrápidamente, realizará el picadotras el impacto repetido contra lasuperficie de trabajo, presentandobordes de corte limpio

Relativamente barato, muy duro,con el uso ha de convertirse engranalla cortante

Se inutiliza con menos rapidez quela fundición de coquilla

Como la de elevadas característi-cas

No se inutiliza tan rápidamentecomo la fundición de coquilla,causa un desgaste menor en lainstalación de rueda centrífuga

Como la granalla cortante de acero

Como la granalla de acero; se des-gasta en tamaños muy uniformes

Extremadamente duro

Barato, sin riesgos de silicosis

Como la escoria de cobre

Barato

Inconvenientes

Se inutiliza muy rápidamente. En instalaciones derueda centrífuga se requiere una protección espe-cial para reducir el desgaste de las piezas móviles

Los mismos que con la granalla cortante de fundi-ción de coquilla. Debido al efecto de rebote no esadecuado para la limpieza por chorro libre o enespacios abiertos

Más caro que la fundición de coquilla, se haceesférico con el uso, grado de limpieza peor y máslento que la fundición de coquilla

Como la de elevadas características

Más cara que la fundición de coquilla, se hace esféri-ca con el uso y es menos eficaz; se suministra convarias durezas pero con la mejor de ellas no es tandura como la granalla cortante de fundición de coqui-lla, y por ello limpia más lentamente

Como la granalla cortante de acero, produce unperfil de superficie más redondeado; el efecto derebote lo hace inadecuado para la limpieza porchorro libre

Coste elevado, se hace esférico con el uso y limpiamás lentamente que la fundición de coquilla

Caro, la dureza del polvo es peligrosa para lamaquinaria a no ser que se utilice en una instala-ción controlada sellada

Las partículas iniciales son bastante gruesas, sedesintegra en polvo muy rápido, las partículasangulares tienden a quedar incrustadas en el lugarde trabajo

Como la escoria de cobre

En el Reino Unido se requiere la aprobación delinspector de fábrica; riesgo de silicosis

Tabla 4 Clasificación de los abrasivos utilizados en la limpieza del acero


Lección 5.3: Protección Práctica contra la Corrosión de Edificios

67

69

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Ampliar lo expuesto en la lección 5.2,guiando a los jóvenes arquitectos e ingenierosen la utilización de la información relativa a laprotección de las estructuras de acero en los edi-ficios.



Lección 5.2: Factores que Gobiernan laProtección del Acero

LECCIONES AFINES

Lección 5.4: Protección contra la Corrosiónde Puentes

RESUMEN

En esta lección se exponen los aspectosprácticos del diseño y cómo se han de tratar lasconexiones (medios de unión) y soldaduras. Seocupa de los efectos del entorno sobre la estruc-tura de acero externa de los edificios y sugieretratamientos de protección. Se exponen losentornos interiores ordinarios. Los elementos deacero ocultos y las estructuras de acero de losmuros perimétricos se discuten aparte.

La lección concluye con “casos especia-les”, es decir, el acero en el hormigón, las sec-ciones huecas y los revestimientos.

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1. PROYECTO PRACTICO

En la sección 2 de la lección 5.2 se expo-nen nociones generales, así como las ventajas deelaborar un proyecto que permita la utilización efi-caz de los revestimientos de protección y la tomade una decisión consciente acerca de dónde sehan de aplicar. En el apéndice 1 se describen lasexigencias de la norma Eurocódigo 3[1].

La prevención de la corrosión empiezarealmente en el tablero de dibujo. Los detalles delproyecto que evitan las retenciones de agua, ase-guran un drenaje adecuado y favorecen la circula-ción del aire, imponen límites a la corrosión. Evitarel contacto entre metales no similares, eliminarlas esquinas y bordes agudos, todo ello es impor-tante. De una extremada importancia, pero confrecuencia pasado por alto o ignorado en el pro-yecto, es el acceso para la inspección, la limpiezay el mantenimiento. No puede hacerse el mante-nimiento de la superficie si ésta no es accesible.

El proyecto debe tener en cuenta la vidaexigida del edificio, el tiempo probable hasta elprimer mantenimiento y los intervalos entre losmantenimientos sucesivos. En la sección 3.1 dela lección 5.2 se exponen las preguntas que hayque responder cuando se quiere hacer una esti-mación de la exigencia de vida de un edificio. Latabla 2 de esa misma lección muestra sistemasde protección característicos relacionados condefiniciones simples de entornos. En el apéndice2 de dicha lección se describen diversos tipos depintura.

Las conexiones (medios de unión) formanparte integral de cualquier estructura. A menudoparecen quedar olvidadas cuando se está deci-diendo la protección de la estructura de acerocontra la corrosión. Por ejemplo, en un entornoagresivo, varios cientos de micras de pinturasobre las vigas no protegerán eficazmente laestructura si las conexiones se realizan median-te tornillos negros.

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TRATAMIENTOS DE LAS CONEXIONES

2. TRATAMIENTOS DE LAS CONEXIONES

Los tornillos, tuercas y otras piezas deconexión deben protegerse con un sistema derevestimiento de una calidad al menos igual a lautilizada en las superficies generales.

El riesgo de dañar las conexiones prerreves-tidas y las superficies de las conexiones durante elmontaje puede ser elevado. Para reducirlo, quizásea necesario especificar un sistema de revesti-miento distinto al empleado en la estructura deacero. De forma alternativa, el revestimiento de lassuperficies de conexión accesibles puede retrasar-se hasta haberse concluido el montaje del acero. Laprotección de los medios de unión y de las zonasinmediatamente adyacentes resulta más difícil.

Cuando se especifican sistemas de pinta-do de alto rendimiento debe utilizarse acero ino-xidable, acero resistente a la corrosión atmosfé-rica o medios de unión galvanizados porinmersión en caliente en el tambor.

El apéndice 2 describe el tratamientode las superficies de contacto de unionesempernadas de resistencia por fricción y deconexiones empernadas con tornillos negrosdistintas a las primeras, ocupándose tambiénde los medios para asegurar un rendimientosatisfactorio de las conexiones y medios deunión. La corrosión de estos últimos constitu-ye siempre un riesgo potencial importanteque puede evitarse simplemente especifican-do los que sean adecuados para la obra encuestión.

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3. TRATAMIENTO DE LAS SOLDADURAS

La técnica de soldadura influye sobre silas zonas soldadas se protegen (a) tras la pre-paración de la superficie y antes de la soldadu-ra, o (b) se dejan al descubierto hasta que se haconcluido la soldadura:

a) Cuando la limpieza por chorro tiene lugarantes del trabajo de taller, para protegerla estructura de acero puede utilizarseuna imprimación de chorro (ver apéndice2, lección 5.2). Es importante asegurarsede que esta imprimación es compatiblecon el sistema de pintado elegido, paraproporcionar así una protección a largoplazo.

b) Si la limpieza por chorro es tras el trabajode taller, para proteger la superficie hastala aplicación del sistema de pintado puedeemplearse una imprimación de “retención”(“holding”) de uno de los tres tipos indica-dos en el apéndice 2 de la lección 5.2. Ha

de ponerse atención para elegir una impri-mación diseñada para un uso posterior altrabajo de taller. De forma alternativa, laprimera capa del sistema de pintado elegi-do puede a veces sustituirse por la impri-mación de “retención”.

La soldadura de acero revestido con cinco con aluminio no es satisfactoria cuando elrevestimiento no ferroso tiene un espesor supe-rior a 25

µm. Es mejor tapar las zonas que for-marán las soldaduras antes de aplicar el revesti-miento metálico.

Tras la soldadura es necesario, antes deaplicar el revestimiento de protección, prepararla superficie conforme a la calidad especificadapara la preparación global de la estructura deacero. Algunas formas de soldadura dejan trasde sí depósitos alcalinos. Antes de aplicar losrevestimientos de protección deben eliminarseesos depósitos mediante limpieza por chorro,seguida de lavado con agua limpia. Esta exigen-cia no se aplica a la galvanización cuando esteproceso elimina de por sí los depósitos.

4. ENTORNOS EXTERNOS Y EXTERIORES DE EDIFICIOS

Es imposible definir el microclima exis-tente en torno a un edificio. La velocidad decorrosión del acero para estructuras dependeen gran medida del tiempo que permanecehúmedo. Si el proyecto posibilita un derramemáximo de aguas pluviales y condensación, lacorrosión local se reduce al mínimo. Si los deta-lles que retienen aguas pluviales o condensa-

ción no pueden volver a ser proyectados, enton-ces es necesario un drenaje adecuado (verapéndice 2 y figura 1).

En la tabla 1 de la lección 5.2 se estable-ce una clasificación de entornos externos gene-rales. Aunque puede parecer algo subjetivo ypoco científico, a menudo esta información tanimprecisa contiene los únicos datos disponiblescomo base del planteamiento de necesidades deprotección anticorrosión.

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ENTORNOS EXTERNOS…

Figura 1 Diseño para evitar la formación de zonas húmedas y con polvo: Drenaje con agujeros y aberturas a > 30mm paradrenar humedad y suciedad

5. ENTORNOS EN EL INTERIORDE EDIFICIOS

El proyecto juega un importante papel a lahora de establecer el entorno al que se someteel acero. Las superficies sobre las que puedecaer o depositarse agua deben evitarse todo loposible, al igual que los puntos de retención deagua. Un problema particular en las superficiesinternas, por ejemplo en las fábricas, es la alter-nancia de ciclos húmedos y secos cuando elagua ligeramente ácida o alcalina deja tras de sísales que ganan gradualmente en fuerza, for-mando microclimas notablemente agresivos.

El proceso general de pintado de la tabla2 de la lección 5.2, refleja los problemas inhe-rentes a cada entorno. Así, todos los procesosdel entorno C son escogidos por su resistenciaal agua, antes que por la facilidad de aplicacióno la tolerancia a una preparación defectuosa dela superficie.

5.1 Estructura de acero oculta

Está ampliamente aceptado que el acerooculto en un interior calentado seco, por ejemplosecciones huecas envueltas o estructura deacero sobre falsos techos, dura unos 50 años sin

protección alguna. La corrosión en estas cir-cunstancias es mínima y no influye en la estabi-lidad de la estructura del edificio. Una condiciónprevia es que la estructura de acero no estéexpuesta durante más de dos años antes de serrevestida. Pero existe una consideración aunmás importante: ¿seguirá estando seco el inte-rior? Si existe la posibilidad de que el acero seenfríe por debajo de la temperatura del punto derocío, a veces estará entonces húmedo. El trata-miento de protección deberá estar proyectadoconvenientemente. El sistema P5 ofrece unaprotección adecuada. Más práctico es especifi-car el sistema de galvanización G1 o un procesode pintado a medida de la situación, no reflejadoen la tabla 2 de la lección 5.2, es decir, breaepoxi de curación por isocianato, aplicada en eltaller del fabricante o en el laminador de acero,con un espesor de la película seca de 400-500µm. Con este tipo de sistema de protección esesencial el ensayo de chispas en la muela paradetectar zonas delgadas o grietas en la película.

5.2 Estructura de acero en murosperimétricos

Otro tipo de estructura de acero oculta esla de los muros perimétricos. Puede estar sepa-rada de la hoja exterior, en contacto con la últi-ma, o empotrada en dicha hoja exterior. Los pro-blemas de protección surgen principalmente dela lluvia torrencial que satura rápidamente lasuperficie externa, sobre todo a través de lasuniones de mortero, y humedece la estructura deacero expuesta. El flujo de agua se ve afectadopor la capacidad de absorción de la superficieexterna; los ladrillos poco porosos aumentan elflujo a través de la unión, mientras que unasuperficie externa de gran porosidad puede evi-tar eficazmente la migración de agua a un murosordo. El proyecto debe asegurar en la base delmuro un drenaje adecuado de la estructura deacero.

Se asegura una durabilidad máximamediante una separación nítida entre laestructura de acero y la hoja exterior, pormedio de un material aislante no absorbente deal menos 25 mm de espesor, o de un espacio de

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Figura 2

Estructura visible

Estructura oculta-encastrada

Estructura oculta-suspendida

aire de 40 mm como mínimo. El proyecto debeevitar los enlaces entre la estructura de acero yla superficie externa para prevenir así la forma-ción de un puente de humedad, es decir, la con-ducción del calor entre la hoja exterior y laestructura de acero. La tabla 2 de la lección 5.2no contiene los sistemas de revestimiento de

protección para esta situa-ción. Los sistemas más efi-caces son brea epoxi decuración por isocianato de400-500 µm de espesor depelícula seca, o galvaniza-ción por inmersión encaliente, 85 µm, para laestructura de acero y lasfijaciones.

Lo mejor es evitar elcontacto de la estructurade acero con la hojaexterior. Si es probable elcontacto, es adecuadocualquiera de los dos siste-mas posibles apuntadosen el párrafo anterior.

Cuando la estruc-tura de acero está empo-trada en la hoja exteriorresulta esencial un buendrenaje que favorezca laevaporación de la hume-dad e impida el encharca-miento. Es aconsejablesuponer que la cavidad noestá bien ventilada y prote-ger la estructura de aceromediante galvanización(85 µm) o brea epoxi (400-500 µm), como se apuntóantes.

Debe tenerse en cuenta que los pro-ductos de la corrosión se extienden y puedendañar la fábrica del edificio, por ejemplo desa-lojando ladrillos de paramento. Es un proble-ma similar al desconchado del hormigón, deri-vado de la corrosión de la armadura de aceroempotrado.

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ENTORNOS EN EL INTERIOR

Figura 3 Sistemas de protección contra corrosión en muros perimetrales

6. CASOS ESPECIALES

6.1 Acero en hormigón

Durante muchos años se mantuvo que elacero en el hormigón no necesitaba protección.Dado el elevado valor de pH del hormigón, estaopinión era cierta siempre que su compactaciónfuera adecuada, no estuviera contaminado consales y se mantuviera libre de fisuras. Sin embar-go, para que la protección siga siendo eficazdurante toda la vida de la mayoría de las estruc-turas, el espesor del hormigón debe ser superiora 40 µm.

Un problema particular es el desconchadoo la fisuración del hormigón asociados a la corro-sión de su armadura. Los cloruros externos pro-cedentes de sales descongelantes, entornosmarinos o fuentes internas, por ejemplo de losáridos salinos, pueden alterar localmente el entor-no electroquímico haciendo que la armadura deacero del hormigón armado se haga no pasiva.

Si existe una remota posibilidad de corro-sión, debe plantearse la protección del aceromediante revestimientos epoxi de ligazón por fusión.

6.2 Secciones huecas

Rara vez es necesaria la protección de lasuperficie interna de secciones huecas estructu-rales. Si la sección está sellada, no se oxida.Cuando las secciones no están selladas comple-tamente y no existe un flujo libre de aire, no tienelugar más que una ligera oxidación superficial.Es razonable disponer orificios de drenaje en lospuntos inferiores para evitar que el agua quederetenida, se congele y rompa la sección hueca.Estos orificios de drenaje deben mantenersedesbloqueados.

Las secciones totalmente abiertas, porejemplo las vigas cajón, quizá requieran una pro-tección interna. La galvanización, los revesti-mientos epoxi de ligazón por fusión o las pinturasresistentes a los productos químicos son posi-bles soluciones.

6.3 Revestimiento

El revestimiento prefabricado paratechumbres y muros es ligero y su utilizaciónpermite un ahorro en los gastos de la estructuraglobal del edificio. Existe disponible una variedadde perfiles cuyo material básico es el acero o elaluminio. Si es acero, está protegido contra lacorrosión mediante un revestimiento por inmer-sión en caliente de cinc o cinc/aluminio.

El metal básico se suministra en bobina ofleje que se desenrolla, se reviste, se cura y vuel-ve a enrollarse antes de conformarse en diversosperfiles diferentes. Los sistemas de revestimien-to son extremadamente sofisticados y se salendel ámbito de esta lección.

Cuando se elabora una especificación esprobable que no baste con hacer referencia a labibliografía de un fabricante. El encargado de lasespecificaciones tiene que proporcionar una“especificación de rendimiento” que cubra los ele-mentos clave, tales como la carga (incluyendo elviento), el tipo de substrato, el tipo de revestimien-to protector (cara interna y externa), la vida pre-vista, las condiciones del entorno y pruebas de laadecuación del sistema de protección propuesto.

En relación con la resistencia a la corro-sión, atmosférica o no, los siguientes aspectosson importantes al hacer la selección.

• Elección del substrato

El revestimiento de acero galvanizado esfuerte, pero puede oxidarse.

El aluminio requiere taladros en todas lasuniones con el acero para estructuras; esmenos resistente al daño en la obra, perotambién es menos probable su oxidación.Su uso en climas cálidos merece una cui-dadosa atención.

• Elección del revestimiento

En aluminio el revestimiento tiene general-mente un espesor de 30 µm o menos, queno ofrece un buen rendimiento externo.

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Para el revestimiento de acero galvanizadose dispone de revestimiento protectores“delgados” y “gruesos”. Como ya se hadicho, los revestimientos protectores “delga-dos” de 30 µm o menos presentan un pobrecomportamiento externo. Los “gruesos”(200 µm) son principalmente plastisoles.Los “delgados”, PVF2, acrílicos o de poliés-ter.

• Descripciones del fabricante

Hay que tener cuidado con las descripcio-nes de los fabricantes. Muchos revestimien-tos delgados se presentan como dotadosde una excelente retención del color, sinhacerse referencia alguna a la facilidad desufrir daños en la obra durante el almace-namiento, la instalación o la vida del edificio.

“Plastisol” es un término genérico aplicadoa fórmulas cuyos rendimientos varíanmuchísimo. Se ha de ser concreto en rela-ción con la contaminación en funcionamien-to, y evaluar con igual cuidado los entornosinteriores.

• Exigencia de vida hasta el primer mante-nimiento

El período hasta el primer mantenimientose define generalmente como el tiempo trasel cual el sistema de protección deja de pro-teger la superficie. También puede ser elmomento en el que la apariencia del reves-timiento deja de ser estéticamente acepta-ble. Es importante especificar qué definiciónse está utilizando.

• Influencia del aspecto

Cuando la apariencia es importante, debetenerse en cuenta que el mismo productomuestra un comportamiento a la corrosiónatmosférica diferente en las elevaciones otechos que dan al norte y al sur. Debenestudiarse con atención los datos suminis-trados por los fabricantes.

La vida hasta el primer mantenimiento delos revestimientos protegidos modernospuede muy bien alcanzar los veinticincoaños. No obstante, es posible que el reves-timiento protector requiera en algúnmomento ser renovado.

El deterioro de los revestimientos protecto-res presenta cuatro fases:

1. La corrosión atmosférica transforma losyesos de revestimiento, es decir su superfi-cie, en una capa antiestética similar al yesopero que puede eliminarse, dejando lasuperficie bajo ella intacta, y reduciendo suespesor. En esta etapa el mantenimientoplanificado es de la máxima importancia.

2. El revestimiento protector desarrolla unagrietamiento muy fino que, si se deja,penetra hasta el substrato de metal. Lossistemas de mantenimiento deben poderenfrentarse a esta situación.

3. Al agrietarse y finalmente fisurarse el sis-tema de revestimiento, el substrato empie-za a oxidarse. Pueden usarse con eficacialos procesos de mantenimiento especiali-zado disponibles hoy en día, pero lascapas originales deben eliminarse. Asípues, los gastos de mantenimiento se ele-van.

4. Cuando el substrato se perfora no quedaotra alternativa que volver a aplicar elrevestimiento.

El repintado de un revestimiento pintadopreviamente es una empresa de envergadura. Elrevestido puede estar acabado con uno de losdiversos tipos existentes, planteando todos ellosdistintos problemas. Resulta esencial la partici-pación de un contratista especializado para laaplicación del sistema de mantenimiento. A suvez el sistema debe ser suministrado por uno delos pocos fabricantes europeos que producenpinturas específicamente pensadas para el man-tenimiento de revestimientos.

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CASOS ESPECIALES

7. RESUMEN FINAL1. Un buen proyecto de los elementos y las

uniones de la estructura de acero es laclave para prevenir la corrosión.

2. La calidad de los revestimientos de losmedios de unión y las soldaduras es tanimportante como la de la estructura principal.

3. Deben tenerse en cuenta los macroclimasy microclimas tanto del exterior como delinterior del edificio.

4. Debe prestarse una atención especial alproyectar la estructura de acero que tras lafinalización de la obra será inaccesible. Sehan de tomar las medidas necesarias rela-tivas a tolerancias de construcción.

5. La estructura de acero envuelta en hormi-gón con un valor pH bajo, una compacta-ción defectuosa y colocado en capas del-gadas, no estará protegida contra lacorrosión.

6. El revestimiento no solo es una cubiertacontra la corrosión atmosférica, sino

que puede también proporcionar aisla-miento y resistencia, por lo que requiereun sofisticado revestimiento de protec-ción.

7. Cuando se redacta por primera vez unaespecificación acerca de la prevencióncontra la corrosión, debe consultarse a unespecialista experimentado.

8. BIBLIOGRAFÍA

[1] Eurocode 3: “Design of Steel Structures”:ENV 1993-1-1: Part 1.1: General rules and rulesfor buildings. CEN, 1992.

[2] BS 729: Specification for hot dip galvanisedcoatings on iron and steel articles.

[3] BS 4221: Specification for sheradised coa-tings in iron and steel articles.

[4] BS 3382: Specification for electroplated coa-tings on threaded components.

78

APÉNDICE 1

Exigencias del Eurocódigo 3

79

APÉNDICE 1

El Eurocódigo 3 “Proyecto de Estructurasde Acero. Parte 1 Normas Generales y Normaspara Edificios”[1] establece determinadas exi-gencias generales referidas a la durabilidad,como sigue:

1. Para asegurar una durabilidad adecuadade la estructura deberán tenerse en cuentalos siguientes factores interrelacionados:

el uso de la estructura

los criterios de rendimiento exigidos

las condiciones ambientales previstas

la composición, propiedades y rendimientode los materiales

la forma de los elementos y la concepciónde los detalles

la calidad de ejecución y el nivel de control

las medidas de protección concretas

el probable mantenimiento durante la vidaplaneada.

2. En la fase de proyecto deberán estimarselas condiciones ambientales interiores yexteriores para evaluar su importancia conrespecto a la durabilidad y para permitiradoptar las medidas apropiadas para laprotección de los materiales.

Con el fin de cumplir estas exigenciasel proyectista debe tener en cuenta todos losriesgos posibles y adoptar las medidas nece-sarias para aplicar un tratamiento de protec-ción adecuado, con la atención debida a losaspectos económicos. Ha de evitarse la fácilopción de sobredimensionar para cubrir ries-gos muy poco probables, de manera que elcliente no tenga que cargar con gastos inne-cesarios.

81

APÉNDICE 1

APÉNDICE 2

83

APÉNDICE 2

2.1 Superficies de contacto en las uniones atornilladas de resistencia por fricción

Son aquéllas que, cuando están en con-tacto unas con otras, transmiten una carga porfricción a lo largo de la zona de intersección.

Las superficies de contacto requieren unaatención especial. Si se dejan desnudas, debensellarse los puntos de acceso a la humedad. Laalternativa es protegerlas, pero antes debe estu-diarse en profundidad el efecto de los tratamien-tos de protección sobre el factor de deslizamien-to: debe tenerse en cuenta su comportamientobajo carga estática, dinámica y constante.

Las superficies de contacto suelen lim-piarse por chorro al mismo tiempo que las super-ficies generales de la estructura de acero. Puedeser ventajoso especificar que se tapen y que semantengan así como protección provisionalhasta el montaje. Debe especificarse con qué sehan de tapar para asegurar una mínima conta-minación con adhesivos, así como el método depreparación de las superficies tras retirar loempleado para tapar.

Cuando el sistema de protección especifica-do es pintura sobre metalización, puede taparse loque corresponda para evitar que se aplique pinturaa las superficies de contacto de las conexiones. Sila protección es galvanización, pueden aplicarserugosidades inmediatamente antes del montaje. Sise ha de pintar sobre la galvanización, las rugosida-des deben aplicarse antes de proceder a tapar.

Para evitar la corrosión cuando la estructu-ra de acero se sitúa en entornos agresivos, puedeespecificarse el sellado de los bordes de las super-ficies de contacto. Las cláusulas de la especifica-ción deben asegurar que los bordes de ambassuperficies de contacto se pintan en una distanciade 15 mm dentro del perímetro de la conexión.

En entornos similares, cuando se utilizanarandelas indicadoras de carga o tornillos concabezas indicadoras de carga, que requierencalibradores sensores para medir la tensión de laespiga, resulta ventajoso especificar el sellado

de las grietas mediante la aplicación de pinturade gran espesor o masilla compatible con el sis-tema de revestimiento. Este sellado debe llevar-se a cabo tras el apriete final de todos los pernos(ver secciones 1.2. y 1.3).

Las uniones atornilladas de elevada resis-tencia por fricción suelen suministrarse con unligero revestimiento de aceite, que se elimina poracción de la corrosión atmosférica y/o por lim-pieza con disolventes. Las zonas expuestas pue-den tratarse con el mismo sistema de protecciónque la estructura de acero, o con uno modificadopara ajustarse a las condiciones de obra.

2.2 Medios de unión

Cuando la estructura de acero se ha de lim-piar manualmente tras la exposición a la corrosiónatmosférica, los medios de unión pueden prepa-rarse y tratarse del mismo modo que las superfi-cies generales. La imprimación especificada debeser adecuada para una aplicación en obra sobreestructura de acero preparada manualmente.

Si la preparación global de la superficie esmediante limpieza por chorro tras el atornillado,las superficies expuestas de tornillos, tuercas yarandelas debe limpiarse por chorro al mismotiempo que las superficies generales. Esta lim-pieza debe utilizarse igualmente si se empleanen circunstancias similares pernos de gran aprie-te por fricción altamente resistentes.

En caso de que la limpieza por chorro delas superficies tenga lugar antes del atornillado,y de que sea impracticable utilizar el mismométodo de preparación para las superficies delos conectores, puede especificarse el decapadode los pernos para eliminar la cascarilla y favo-recer la preparación manual para el revestimien-to de las superficies expuestas. El decapadopuede no ser adecuado para los pernos de granapriete por fricción altamente resistentes. A piede obra, los medios de unión deben ser tratadoscon una imprimación inhibidora de la corrosión,adecuada para una aplicación en condiciones deobra sobre estructura de acero preparadamanualmente.

85

APÉNDICE 2

2.3 Medios de unión con revestimiento metálico

Los medios de unión pueden estar galvani-zados por inmersión en caliente, cincados porsublimación, electrocincados o electrocadmiados,o revestidos mecánicamente. La vida del revesti-miento de cada metal es directamente proporcio-nal a su espesor. La rosca ha de tener un huelgoextra para admitir los revestimientos más espesosposible, y por ello es aconsejable realizar un pron-to pedido. Los revestimientos más delgados nodeben utilizarse sin una protección adicional. Paraevitar la sustitución deben especificarse normaseuropeas, ISO o nacionales.

Los pernos con revestimiento metálicosno deben ser cromados si ha de pintarse sobreellos.

a. Galvanización por inmersión en caliente

Los medios de unión están galvanizadosen el tambor conforme a BS 729[2]; esteproceso ofrece un espesor de revestimien-to local mínimo de 43

µm. El cinc se aleacon el acero de base. Los pernos de granapriete por fricción altamente resistentes,de tipo general, pueden galvanizarse, perolas roscas han de lubricarse para prevenirla excoriación.

b. Cincado por sublimación

Los revestimientos de cincado por subli-mación se especifican en BS 4921[3]. Elrevestimiento se alea con el metal debase. Un revestimiento de clase I tiene unespesor local mínimo de 30 µm, y uno declase II, 15 µm.

c. Electrodepósito

En las partes 1 y 2 de BS 3382[4] se espe-cifica un revestimiento delgado de cinc ycadmio, con un espesor de 7.5 µm parapernos de diámetro superior a 12 mm. Delos revestimientos con un espesor local

mínimo de 25 µm se ocupa la parte 7 deBS 3382.

Los elementos electrocadmiados debenestar identificados. En ningún caso debenoxicortarse o soldarse debido a los humostóxicos, que pueden ser letales.

2.4 Conexiones atornilladas distintas a los pernos de gran apriete por fricción

Cuando las superficies de elementosfabricados se preparan y revisten antes del mon-taje, las superficies de las uniones suelen reves-tirse al mismo tiempo.

Si la estructura de acero se monta antesde la preparación y el pintado, las superficies deunión deben recibir una capa de la pintura deimprimación especificada, y dos si el entorno noes benigno. Este tratamiento debe ser también elespecificado para la estructura de acero que sesuministra en obra tratada únicamente con unaimprimación de chorro.

2.5 Aseguramiento del rendimiento satisfactoriode los medios de unión

Las tuercas de fijación y tornillos puedenser:

Galvanizados por inmersión en caliente

Cincados por sublimación

Electrodepositados

Revestidos mecánicamente

Debe especificarse un espesor de cincadecuado y hacerse referencia al documentonormativo pertinente, si éste existe.

Si (a) el espesor del cinc es demasiadodelgado para proporcionar protección a lo largode la vida prevista, o (b) el cinc va a requerir unmantenimiento mediante pintado, debe especifi-carse un revestimiento de protección adicionalpara las superficies expuestas tras el montaje.

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Cuando el revestimiento de cinc es la pri-mera parte del sistema inicial de revestimientode protección, todo el proceso debe aplicarse alos medios de unión como parte del pintado glo-bal.

Si el cinc constituye la única protección, elespesor en el medio de unión puede componer-se de:

i. Una pintura con contenido de metal de cinc.

ii. Un sistema de pintado de protección,estando formulada la primera capa parauna aplicación directa sobre el cinc.

Debe consultarse a los fabricantes de laspinturas sobre un sistema que ofrezca una pro-tección equivalente a la proporcionada a laestructura principal.

Al margen del entorno, cuando se especi-fica el electrodepósito se exige un aseguramien-to estricto de la calidad y una inspección oficialque garanticen una adherencia adecuada y unespesor de revestimiento correcto. Si no, estetipo de revestimiento puede considerarse “sacri-ficatorio” del mismo modo que una imprimaciónde chorro o de retención.

En ISO 3269 se encuentran los métodosde inspección para la aprobación de medios deunión.

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APÉNDICE 2


Lección 5.4: Protección contra la Corrosión de Puentes

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91

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

El objetivo de esta lección es ofrecer alingeniero de proyecto información detalladaacerca de la protección contra la corrosión deelementos de acero de puentes.



RESUMEN

Los puentes se construyen normalmentepara una vida de servicio prolongada. Están someti-dos a un entorno hostil. Por razones económicas, esnecesaria una protección de elevada calidad contrala corrosión. En la estructura principal la elecciónhabitual es la pintura o el acero resistente a la corro-sión atmosférica, utilizándose también la galvaniza-ción por inmersión en caliente o el acero inoxidablepara los detalles menores. Se expone la posibilidadde acero no pintado en secciones cerradas.

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1. INTRODUCCIÓN

Los puentes se construyen generalmentepara una vida de servicio prolongada, por ejem-plo 100 años, y están sometidos al ataque deri-vado de su uso y del entorno: cargas, viento,daños accidentales, lluvia, sales descongelan-tes, sol, etc.

Para asegurar una vida suficiente esnecesario un grado apropiado de proteccióncontra la corrosión.

Existen numerosos medios de prevenciónde la corrosión en estructuras de acero, peropara los puentes el método habitual lo constitu-yen los sistemas de revestimiento, de pintura o

metálicos, o en algunas aplicaciones los acerosaleados: aceros resistentes a la corrosiónatmosférica y aceros inoxidables.

Varios parámetros influyen en la elecciónde un método de protección: la vida exigida, elentorno, consideraciones de proyecto y econó-micas.

La vida exigida del sistema de protecciónno es la misma que la de la estructura de aceroque protege. El sistema de protección que suelenecesitarse tiene una vida del orden de 7 a 30años entre dos períodos de mantenimiento,dependiendo de la dureza del entorno y de laedad de la estructura (7 a 15 para puentes vie-jos, 10 a 30 para los nuevos).

93

CONDICIONES DE EXPOSICIÓN

2. CONDICIONES DE EXPOSICIÓN

2.1 Entornos

El entorno influye en el tipo e intensidadde la corrosión.

Debe tenerse en cuenta la influencia demacroclimas y microclimas:

a. El macroclima es el entorno general en elque está situada la estructura. Los macro-climas pueden dividirse de modo generalen:

• tierra adentro rural

• tierra adentro normal

• tierra adentro contaminado

• costero normal

• costero contaminado

pero en la práctica, el entorno real es amenudo una combinación de todos ellos.El entorno urbano, porejemplo, puede consti-tuir un macroclima tie-rra adentro parcial-mente contaminado.

b. El microclima es elentorno directo de loselementos del puente,y se ve afectado por laconfiguración de laestructura:

• la parte inferior delpuente, donde la con-densación puedeestar presente duran-te mucho tiempo

• la presencia de grie-tas, donde quedanretenidos polvo yhumedad

• zonas que la lluviano lava

• la proximidad de una fábrica química asotavento de los vientos predominantes

• la dispersión de sales descongelantes

• la contaminación causada por el escapede vehículos a motor

2.2 Factores que influyen en la corrosión

La corrosión atmosférica solo tiene lugarsi el aire está lo suficientemente húmedo y con-taminado.

Por debajo de un nivel crítico de humedadrelativa del 60%, la velocidad de corrosión esmuy lenta e insignificante.

Con una humedad relativa por encima del75% las velocidades de corrosión empiezan aser graves (ver figura 1). En un puente este nivelde humedad se sobrepasa durante largos perío-dos.

La presencia de contaminantes químicosen la atmósfera puede aumentar su corrosión:

Figura 1

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• los cloruros (cerca de las costas) sobretodo favorecen y activan la corrosión

• el bióxido de azufre, los óxidos de nitrógenoy otros contaminantes químicos están pre-sentes en atmósferas industriales y urbanas.

2.3 Diversas zonas

Las distintas partes de un puente noestán sometidas a las mismas condiciones de

exposición, ver por ejem-plo figura 2. La corrosiónes más o menos intensadependiendo de las con-diciones de la situación,que puede ser:

• externa

• en zonas de conden-sación

• interna

Las situacionesexternas están directa-mente expuestas, secas yhúmedas de forma alterna-tiva y sometidas al influjode los cambios de tempera-tura y de las radiacionesUV.

Las zonas de con-densación presentan una

humedad permanente, una alta concentraciónde contaminantes y la posibilidad de una corro-sión localizada.

Zonas no lavadas por la lluvia y hume-dad permanente.

Las situaciones internas no presentancorrosión si no se renueva el aire, o desarrollanuna corrosión localizada si se produce una con-densación a causa del aire húmedo (dentro devigas de alma llena).

Figura 2 Viejo puente carril con nuevo acceso para peatones

3. SISTEMAS DE PROTECCIÓN

En la lección 5.2 se ofrece informacióngeneral acerca de la preparación de la superficiey los revestimientos.

3.1 Sistemas de revestimientopara puentes

Dependiendo del entorno, del tipo de ele-mento, de la vida esperada y de los equipos demantenimiento se realiza la elección de uno delos siguientes sistemas de protección.

3.2 Revestimientos metálicos (ver lección 5.2)

Durante muchos se ha utilizado el cinc comorevestimiento protector del acero. Es con mucho elmetal más empleado en la protección contra lacorrosión del acero para estructuras. El cinc pre-senta un buen comportamiento en entornos tierraadentro y costeros normales, pero se oxida conrapidez en atmósferas ácidas, como puede sucederen entornos industriales o urbanos contaminados.En este caso, el aluminio o la aleación de aluminioy cinc representa una mejor protección.

Algunos breves detalles de este revesti-miento son:

• Galvanización por inmersión en caliente:

Se describe en la lección 5.2. Para una efi-cacia anticorrosiva de 10 a 12 años se necesitanormalmente un espesor de entre 60 y 100 micras.

• Metalización de cinc, o de aleaciones dealuminio y cinc.

Espesor habitual:

- cinc o Zn/A1 85/15 120 micras

- aluminio 150 micras

La eficacia contra la corrosión puede durar15 años si se combina con revestimientosde pintura.

• Sistemas combinados (a veces llamadossistemas dobles)

En algunos casos, cuando sea necesariauna protección adicional del revestimientode cinc, deberá aplicarse un revestimientode pintura. Estos revestimientos de pinturasobre superficies de cinc tienen que cumplirunos requisitos especiales, por lo que debe-rá consultarse a los fabricantes de las pin-turas.

3.3 Acero inoxidable

Los aceros inoxidables son bien conoci-dos por su resistencia a la corrosión en atmósfe-ras corrosivas. Esa resistencia es debida a lapresencia de elementos de aleación, comocromo o níquel, que proporcionan a la superficieuna capa protectora pasiva.

Un ejemplo lo constituye el tipo austeníti-co con 17-18% Cr y 7-9% Ni. Esta aleación esresistente a la corrosión solo mientras permane-ce la capa pasiva. En contacto con agua ligera-mente ácida esta capa pasiva se disuelve y elacero comienza a oxidarse. Se obtienen una ale-ación más resistente añadiendo molibdeno, porejemplo el tipo austenítico con 17% Cr, 11%Ni y2-3% Mo. Esta aleación es adecuada para entor-nos costeros e industriales (resistencia especial-mente buena con Cl).

Al utilizar acero inoxidable deben tomarseprecauciones para evitar la corrosión galvánicaen contacto con acero al carbono, cinc o alumi-nio.

En la construcción de puentes el aceroinoxidable puede emplearse para elementossecundarios, conexiones y equipos auxiliares.

3.4 Acero resistente a la corrosión atmosférica

El acero resistente a la corrosión atmosfé-rica (ver lección 5.2) se ha utilizado en puentesdurante más de 30 años, con resultados muy

95

SISTEMAS DE PROTECCIÓN

variados. La experiencia demuestra que sepuede utilizar con éxito en determinadas condi-ciones. Un estudio llevado a cabo en los EEUUha puesto claramente de manifiesto la razón prin-cipal de su fracaso: el empleo de agentes des-congelantes. Los estados del norte que los utili-zan han comprobado una corrosión intensa delas vigas de alma llena de acero resistente a lacorrosión atmosférica usadas en los puentes. Esun dato que se ha de tener en cuenta, junto conel hecho de que los puentes norteamericanosraramente poseen un tablero con impermeabili-zación y de que las uniones pueden no ser estan-cas. Aunque el tablero del puente puede hacerseestanco en un principio, existe siempre el riesgode fugas en el futuro. Así pues, debe evitarse lacombinación de acero resistente a la corrosiónatmosférica y agentes descongelantes.

Para el desarrollo de la pátina protectoraes esencial que el acero resistente a la corrosiónatmosférica se humedezca de vez en cuando yvuelva a secarse. Por eso deben evitarse en elproyecto las superficies nominalmente horizonta-les, pues pueden atrapar agua a causa de posi-bles imperfecciones. Por ejemplo, una cabezainferior horizontal debería conformarse preferi-blemente como una V invertida.

Incluso si no se utilizan agentes descon-gelantes, la fuga de agua, en grandes cantida-

des, a través del tablero del puente o de las unio-nes resulta perjudicial. Debe cuidarse de que eltablero sea lo más estanco posible.

El acero resistente a la corrosión atmos-férica tiene un precio solo ligeramente más ele-vado que el del acero normal, y está disponiblecon una resistencia equivalente a Fe 520. Suaplicación con éxito proporciona así un ahorrosustancial en el coste de la estructura deacero.

3.5 Secciones cerradas

Un tubo de acero completamente selladono se oxidará por dentro. Esta característica esútil para secciones pequeñas que pueden cerrar-se de un modo eficaz. Sin embargo, un puentede vigas cajón con un tablero de hormigón nopuede considerarse totalmente cerrado. El hor-migón se fisura y el agua puede penetrar, al igualque el oxígeno. Por eso las vigas cajón estánnormalmente pintadas por dentro, aunque conun sistema de pintado menos amplio.

Otra posibilidad es cerrar lo más posibleel cajón e instalar deshumectadores que man-tengan el aire a una humedad relativa inferior al60%. Ni el equipo ni los gastos de explotaciónresultan caros.

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4. PROTECCIÓN DE DIVERSOSELEMENTOS

4.1 Estructuras bajo carga• pintura;

• galvanización;

• metalización;

• sistemas combinados;

• acero resistente a la corrosión atmosfé-rica;

4.2 Cables y aparatos• galvanización;

• pintura;

• acero inoxidable.

4.3 Elementos secundarios• galvanización;

• pintura;

• acero inoxidable.

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PROTECCIÓN DE DIVERSOS ELEMENTOS

5. PROYECTO

El riesgo de corrosión se puede reducirsustancialmente prestando una atención espe-cial al proyecto.

Un proyecto que tiene en cuenta todas lasformas posibles de prevención de la corrosión esmucho mejor que uno en el que la lucha contrala corrosión se basa únicamente en la protecciónde la estructura de acero.

Lo ideal es plantarse las acciones contrala corrosión en la fase de planificación, y en eltablero de dibujo como muy tarde.

6. MANTENIMIENTO

El tema del mantenimiento se trata enparte en la lección 5.2.

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7. RESUMEN FINAL1. La vida exigida a los puentes es más pro-

longada que la de los edificios, y su expo-sición más intensa. Así, la elección del tra-tamiento de prevención de la corrosión espara ellos más crítica.

2. El trabajo de mantenimiento efectuado enlos puentes perturba el flujo de tráfico exis-tente por encima y por debajo de ellos, porlo que debe reducirse al mínimo el tiempopara llevarlo a cabo.

3. Un medio de acceso seguro para realizarlas inspecciones y el mantenimiento esimportante para asegurar una proteccióncorrecta de los puentes contra la corrosión.

4. La utilización de aceros y cerramientosresistentes a la corrosión atmosférica debeplantearse en la fase de proyecto y de ela-boración de detalles.

5. Dado que a las estructuras de puentes seles exige una vida prolongada, debeemprenderse el mantenimiento de losrevestimientos orgánicos y metálicos deestilo “antiguo”.

6. Para elementos especiales tales comocables de suspensión, parapetos, etc.,deberá buscarse un asesoramiento espe-cializado.


1. Durability of steel structures: Protection ofSteel Structures and Buildings from AtmosphericCorrosion; ECCS Report/620.197, 1983.

2. Protection of steel structures against corro-sion by coatings, ECCS Publication 50, 1987.

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Lección 5.5: Corrosión en Plataformas Petrolíferas y Tablestacas

101

103

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Introducir a los alumnos en el estudio dela protección de estructuras, tuberías, etc. enplataformas petrolíferas y en tierra.




Lección 5.3: Corrosión de Edificios

Lección 5.4: Protección contra la Corrosiónde Puentes

RESUMEN

Esta lección se ocupa de los sistemas dis-ponibles para proteger estructuras fijas y móvilesde plataformas petrolíferas. Se estudia el tables-tacado, la corrosión en suelos, los métodos eléc-tricos de control de la corrosión y, muy breve-mente, la actividad bacteriana y su influencia enlas velocidades de corrosión.

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1. PLATAFORMASPETROLÍFERAS

El Mar del Norte es muchos más hostilque los golfos de Tejas o de Arabia. La tecnolo-gía utilizada en los climas más cálidos ha tenidoque adaptarse y modificarse para afrontar unascondiciones climáticas más frías tanto en losemplazamientos de construcción costeros comoen las plataformas petrolíferas del Mar del Norte.

La dificultad de reparar los revestimientoso, peor aún, de reponer el acero, obliga a que elsistema de revestimiento evite la pérdida de estematerial por corrosión.

Las construcciones de plataformapetrolífera fijas se dividen en tres zonas, asaber, submarina y de mareas, zona de salpica-duras y cubiertas.

Zonas submarinas y de mareas

Los ingenieros de la corrosión experimen-tados no siempre están de acuerdo al respectode la elección del sistema de protección delacero en estas zonas.

Algunos argumentan que la zona pordebajo de la bajamar más baja (LLW, “lowest lowwaterline”) está sometida a daños mecánicosdurante la construcción y la conexión, y que nocabe esperar que ningún sistema de proteccióndure más de 25 años en el mar. Por eso es nece-saria la protección catódica (ánodos sacrificato-rios o corriente aplicada) para apoyar a los siste-mas de revestimiento. Según esta argumen-tación la necesidad de los revestimientos escuestionable, pues la capacidad de la proteccióncatódica se aumenta fácilmente y puede propor-cionar una protección total a la superficie deacero sin revestir.

La opinión opuesta es que los revesti-mientos, aun estando dañados, reducen elamperaje de la corriente aplicada y el consumode ánodos. En efecto, los revestimientos mejoranla protección contra la corrosión en ángulos agu-dos y zonas soldadas. Por tanto, parece almenos razonable comparar el coste del revesti-

miento del acero con una protección únicamentecatódica.

No existe discusión acerca de las venta-jas de utilizar revestimientos superficiales en lazona de mareas y hasta 10 metros por debajo dela marea media más baja (LAT, “lowest averagetide”). Puede disponerse un espesor de aceromayor para hacer frente a la corrosión en estazona tan agresiva, pero siempre se utiliza la pro-tección catódica en combinación con revesti-mientos.

Zona de salpicaduras y embarcaderos

Estas zonas se pueden recibir una buenaprotección mediante los sistemas de revesti-miento que se muestran eficaces en la zona demareas. Las partes inferiores de las cubiertas deapoyo y zonas de nivel inferior entran en generalen esta categoría.

Cualquier sistema escogido para funcio-nar en este entorno debe tener una muy buenaresistencia al agua, a la fluencia por herrumbre yal derrame de aceite o de productos químicos.Los revestimientos tienen que ser adecuadospara una reparación por parches.

Cubiertas

Las cubiertas de las plataformas petrolífe-ras pueden necesitar la protección de sistemasde revestimiento de alto rendimiento, ya que seven sometidas a un tráfico, impacto y derrame deaceite y productos químicos intensos. En losembarcaderos las cubiertas son a menudo unaprolongación de la carretera de acceso, y portanto no vulnerables. Cuando son de acero, seaplican las mismas consideraciones expuestaspara la protección de los equipos de sondeo deplataformas petrolíferas.

Equipo móvil de las plataformas petrolíferas

Se incluyen aquí una amplia gama de ele-mentos, por ejemplo equipos de sondeo autoele-vadores (para absorber agua), equipos de son-deo de autopropulsión y semi-sumergibles,embarcaciones de suministro. Las condiciones

105

PLATAFORMAS PETROLÍFERAS

de servicio varían en función de las condicionesde manejo y del tipo de equipo. Todos ellossufren impactos y abrasiones intensos que con-ducen a una destrucción de los revestimientosde protección. El mantenimiento resulta difícil yse lleva a cabo al mismo tiempo que las repara-ciones mecánicas y revisiones, o durante losperíodos de parada. Los sistemas de revesti-miento utilizados en los equipos móviles de pla-taforma petrolífera son similares a los que seusan en las estructuras fijas.

Selección de la pintura

La selección de la pintura está influida engran medida por las probables condiciones cli-máticas durante la construcción y, por supuesto,el mantenimiento. En el caso de obra nueva, lapreparación de la superficie (siempre limpiezapor chorro de abrasivo) y la aplicación de las pri-meras capas debe realizarse en talleres dondela puedan controlarse la temperatura y la hume-dad. Es imposible completar bajo techo el mon-taje final de la mayoría de las estructuras de pla-taforma petrolífera, mientras que la enormecomplejidad del trabajo de taller exige una grancantidad de reparaciones puntuales que solopueden llevarse a cabo a cielo abierto. Aunquela limpieza local por chorro de abrasivo es elmétodo normal de preparación cuando se tratade daños en el trabajo de taller, en ocasionessolo es posible la limpieza con herramientasmecánicas. Los productos utilizados para lasreparaciones de parches deben ser capaces deun rendimiento adecuado (aunque inevitable-mente en un nivel reducido) sobre una ese tipode preparación, y poder ser aplicados en condi-ciones de exposición, posiblemente con una cli-matología adversa. También los acabadosempleados en las estructuras completas debentener un buen rendimiento en condiciones simi-lares.

Sistemas característicos para las zonas sub-marinas, de mareas y de salpicaduras;

Obra nueva

En todos los casos la preparación de lasuperficie es mediante limpieza por chorro de

abrasivo conforme a Sa 2 1/2, ISO 8501-1 [1].

Las imprimaciones posibles consisten enuna capa de:

silicato de cinc de dos envases @ 75

µm

o epoxi cinc de dos envases @ 75 µm

o epoxi imprimación de retención de dosenvases @ 50 µm.

La capa de acabado ordinaria sería:

alquitrán de hulla epoxi de dos envases, decuración por amina “aduct”, volumen de sóli-dos < 60%, aplicada mediante rociador, 200µm por capa.

Mantenimiento en servicio

El pintado de mantenimiento de lasestructuras fijas, embarcaderos, etc. de platafor-ma petrolífera no será posible probablementemás que durante 4-5 meses en primavera y vera-no (“ventana atmosférica” = “weather window”).De manera inevitable el trabajo se paraliza debi-do al mal tiempo, quedando la última capaexpuesta a una inmersión completa o casi, a lasal, etc. Así pues, lo ideal es que cada capa seatan resistente al entorno como el acabado final.

Es factible reparar zonas submarinasmediante revestimientos epoxi sin disolvente quedesplazan el agua. Dado que serían buzos losque aplicarían estos revestimientos, los proble-mas son obvios. Por eso, en su lugar se sueleemplear la protección catódica para prevenir lacorrosión allí donde el revestimiento se ha dete-riorado.

Debe repararse el daño producido en laszonas de mareas o de salpicaduras, puesto quela protección catódica no es eficaz más allá de0,2 m por encima del nivel de agua más bajo.

Sistemas característicos para un uso porencima de la zona de salpicaduras

Obra nueva

La elección de imprimación se hace deentre las adecuadas para las zonas submarina,

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de mareas y de salpicaduras descritas anterior-mente. La preparación de la superficie es la lim-pieza por chorro de abrasivo conforme Sa 21/2,ISO 8501-1.

El sistema de acabado consistirá proba-blemente en capas intermedias epoxi de cura-ción por poliamida, de alto espesor y dos enva-ses, aplicadas con espesores de película seca(dft, “dry film thickness”) de 100-150 µm porcapa. Suelen aplicarse dos capas. La primerapuede estar pigmentada con óxido de hierromicáceo para aumentar el espesor en los bor-des. La capa de acabado de unos 50 µm dft es,o bien una pintura de dos envases descrita como“uretano” o “poliuretano”, y probablemente conbase de resina acrílica de curación por isociana-to, o un uretano de un envase de curación porhumedad, es decir, un material que reaccionacon la humedad atmosférica y que da lugar a unproducto final de características similares a lasvariedades de dos envases. La capa final suelemodificarse para asegurar que pueda ser recu-bierta mediante pintado de taller o de manteni-miento, sin necesidad de realizar primero unalimpieza por chorro para conseguir la adheren-cia. En los textos técnicos del fabricante la des-cripción del producto lleva normalmente el nom-bre de “repintable”. Cuando la apariencia noreviste gran importancia, es posible utilizar unaimprimación de silicato de cinc (75 µm dft) segui-da de dos capas epoxi de dos envases de altoespesor, de curación por poliamida, aplicadascon 150 µm dft por capa.

Mantenimiento

El mantenimiento suele requerir una lim-pieza por chorro conforme a Sa 21/2, seguida dela aplicación del sistema original. El tratamientopuede ser global o puntual, dependiendo de si eldeterioro del revestimiento es grave o aislado.

Cuando la preparación de la superficieutiliza una limpieza por chorro de agua con abra-sivos se requieren imprimaciones especiales,por ejemplo epoxi de un envase rico en cinc, conmodificaciones de desplazamiento de humedad.

Si no es posible la limpieza por chorro,una alternativa es la limpieza con herramientamecánica conforme a las normas suecas St2,seguida de una imprimación con “masilla” epoxialuminio de dos envases pigmentada, antes deacabar como se apuntó anteriormente. Su usodebiera limitarse a reparaciones menores.

Sistemas característicos para las cubiertas:

Obra nueva

Las cubiertas exigen sistemas de muyalto rendimiento que deben ser “antideslizantes”y resistentes a las condiciones rigurosas que sehan señalado con anterioridad. Existen disponi-bles sistemas epoxi de dos envases sin disol-ventes, para una aplicación directa en una capade 3000 µm sobre superficies limpiadas por cho-rro (Sa 21/2). Estos revestimientos pueden con-tener sílex para evitar que se vuelvan resbaladi-zos con el uso. También se dispone dealternativas que no desprenden chispas, parauso en zonas sin llama.

También se utilizan revestimientos epoxide alto rendimiento normal, de dos envases, deltipo empleado en la zona de salpicaduras, enaplicaciones de dos capas (dft total 200+µm)sobre imprimaciones epoxi de dos envases desilicato de cinc, ricas en cinc o sin cinc.

Mantenimiento

El mantenimiento suele consistir en lim-pieza por chorro conforme a Sa 21/2, seguida deuna nueva aplicación de los sistemas originales,globalmente o en zonas localizadas de deterioro.Si por alguna razón no es posible la limpieza porchorro, la limpieza con herramienta mecánicaconforme a la norma sueca St3 puede ser acep-table para el sistema de revestimiento más nor-mal, es decir, pintura epoxi de dos envases con200 µm. El revestimiento de alto rendimientoexige una limpieza por chorro de abrasivo degran calidad. La preparación de la superficiepara el mantenimiento debe ser la misma que laoriginal.

2. TABLESTACADO

Las secciones utilizadas para el tables-tacado de acero proporcionan la máxima resis-tencia y durabilidad (de manera coherente conunas buenas propiedades de hincamiento) conel menor peso que un buen proyecto puedeconseguir. El tablestacado se utiliza igualmen-te en obras provisionales y permanentes. Lasaplicaciones características son defensas con-tra el mar, terrenos ganados al mar, muelles yataguías. El tablestacado puede conectarsecuando se requieren longitudes superiores a30 m, y aunque suele asociarse con construc-ciones en “línea recta”, por ejemplo muros demuelle, pueden utilizarse las secciones paraobtener muchas formas, incluidos círculoscompletos.

La vida efectiva de la estacada desprote-gida, ya sea de acero dulce o de acero de fluen-cia elevada (por ejemplo los tipos 43A y 50A res-pectivamente de BS 4360: 1986) depende de lastensiones de servicio y de la velocidad de corro-sión. La vida potencial de las secciones puedevariar de 120 años, cuando están expuestas auna atmósfera con una velocidad media decorrosión de 0,05 mm/año, a unos 80 años enuna zona de salpicaduras con una media de 0,09mm/año, suponiendo que solo está expuesta unade las caras de la estacada. Cuando las doscaras de una estructura de tablestacas estánexpuestas a la atmósfera, la vida efectiva puedereducirse en cerca de un 30%.

Muchos entornos en los que se usa eltablestacado presentan velocidades de corrosiónbajas. Se estima que las estacas hincadas ensuelos no perturbados se oxidan a un ritmomáximo de 0,03 mm/año. En esta situación laprotección resulta innecesaria. A la inversa, enuna zona de salpicaduras la velocidad de corro-sión puede llegar a los 0,15 mm/año. Si las ten-siones aplicadas también son elevadas se hacenecesario tomar medidas para aumentar la vidade la estructura. Una posibilidad es sustituir elacero dulce por acero de fluencia elevada; otra lainclusión de un grosor de acero adicional. La pro-tección catódica puede ser apropiada. En cabe-za de la lista de métodos de protección se

encuentran las pinturas.

Los revestimientos de protección debencumplir ciertos requisitos:

• las pinturas deben ser adecuadas para unaaplicación mediante rociador sin aire

• deben ser de secado/curado rápidos

• son necesarios volúmenes de sólidos supe-riores al 50% para asegurar espesores depelícula seca de 100-400 µm en no más dedos capas.

Estas propiedades son necesarias paraasegurar un rendimiento total rápido en los talle-res en los que se aplica el revestimiento inicial.

Además, el revestimiento debe:

• tener una excelente adherencia

• ser duro y resistente a la abrasión

• presentar una permeabilidad al agua redu-cida y una buena resistencia química paraaguantar el transporte, hincado y, por últi-mo, el entorno al que está expuesto.

El encargado de las especificaciones dis-pone de varios sistemas de pintado, de entre loscuales solo debe tener en cuenta aquéllos pro-yectados para este uso final concreto. Un espe-cialista, British Steel, aboga por la utilizaciónsolo de dos alternativas, ambas proyectadasespecíficamente para el estacado.

El primer sistema es brea epoxi de dosenvases y alto espesor, de curación por isocia-nato. Se aplica sobre superficies limpiadas porchorro de abrasivo de calidad Sa 21/2, conhasta 400 µm en una o dos capas. Son usosfinales típicos las pilas, embarcaderos, murosde puerto y estacas de apoyo en suelos corro-sivos. El tiempo característico hasta el primermantenimiento se estima, en condiciones deexposición severas, en 15 años. El manteni-miento consiste en limpieza por chorro, seguidade la aplicación mediante rociador sin aire del

107

TABLESTACADO

revestimiento original en una capa de 400 µm,o dos capas de lo que de hecho es el segundosistema propuesto como adecuado para la pro-tección del estacado.

El segundo sistema de revestimiento sedescribe como alquitrán vinílico. Es una breamodificada con resinas de vinilo específicas quele proporcionan cierta elasticidad. El productode una parte se seca únicamente por evapora-ción del disolvente, lo que le hace especialmen-te adecuado para la aplicación in situ. Puedeaplicarse hasta con 150 µm por capa. Los usostípicos son muros de canales y ríos, y estructu-

ras generales no expuestas a entornos abrasi-vos. Aunque se prefiere la limpieza por chorrode abrasivo conforme a Sa 21/2, es un materialque puede utilizarse de manera eficaz sobreacero preparado con herramienta mecánica(norma sueca St2 o 3). El mantenimientorequiere la aplicación del material original, conel espesor inicial de película seca, o puederecubrirse también con otras soluciones de breade alto espesor.

En estructuras con protección catódicasolo resulta adecuada la brea epoxi de curaciónpor isocianato.

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3. CORROSIÓN EN SUELOS

La corrosión en suelos es similar a ladel agua. Requiere la presencia de un elec-trólito y de circunstancias que produzcan en elacero o el hierro zonas anódicas y catódicas.

Para que las condiciones del suelo denlugar a la corrosión deben existir:

• humedad

• acceso para el oxígeno

• sales disueltas que aumenten la conduc-tividad eléctrica

• un estado ácido

Las estructuras de acero bajo tierra rara-mente están expuestas a condiciones en las que elelectrólito es lo bastante ácido como para sostenerla corrosión, sin la presencia de oxígeno para man-tener el proceso. La corrosión suele necesitar unsuelo permeable al aire, mientras que las variacio-nes en las condiciones del suelo dan origen a unaaireación diferencial y crean zonas catódicas yanódicas (ver figura 1). La excepción la constituyela arcilla empapada en agua; aunque el oxígenono puede penetrar en el suelo la corrosión tienelugar a causa de una bacteria reductora de sulfa-tos presente en él (ver sección 5).

La corriente eléctrica parásita puede oca-sionar una corrosión grave, al ofrecer el metal bajotierra una ruta de baja resistencia. El metal hacede cátodo en el punto donde entra la corriente

positiva, y se convierte en el ánodo donde éstaabandona el metal. La figura 2 ilustra este proble-ma. El efecto es peor con corriente directa.

Los métodos para controlar la corrosión ensuelos son limitados. Cuando el suelo es ácido,las tuberías pueden hacerse menos vulnerablesmediante trincheras de terraplenado con lascasde piedra caliza, lo cual modifica el pH. No esprobable que este método sea adecuado paraestructuras o estacas, que requieren un suelo sinperturbaciones con fines mecánicos. En muchoscasos, la única solución posible es un nuevorecorrido de la tubería o una reubicación de laestructura.

Tradicionalmente, las estructuras bajo tierrase han protegido mediante revestimiento con pintu-ras basadas en alquitrán de hulla, brea o bitumenreforzados con una resina. Hoy en día, las resinascomunes para este propósito son derivados deepoxi, vinilo o uretano, es decir, los revestimientosantes expuestos como los adecuados para protegerel acero sumergido o el estacado en suelo. En elcaso de las tuberías bajo tierra pueden ser másadecuados otros revestimientos, por ejemplo polvoepoxi, polietileno de tres capas o envolturas.

Con el hierro y acero bajo tierra debierasiempre plantearse la protección catódica comomedio para reforzar el rendimiento del revesti-miento.

109

CORROSIÓN EN SUELOS

Figura 1 Diferente corrosión por aereación según varia-ción de las condiciones del suelo

Figura 2 Corrosión de metal enterrado debida a corrienteseléctricas vagabundas que emanan del ferrocarrileléctrico

4. MÉTODOS DE CONTROL DELA CORROSIÓN ELÉCTRICOS

El método más conocido es la proteccióncatódica, pero existen otros: la protección anódi-ca y el aislamiento eléctrico.

La proteccióncatódica se basa en elhecho de que la corro-sión no tendrá lugar sise consigue hacercatódica toda la super-ficie del metal utilizan-do un electrodo exter-no. La figura 3 ilustra lautilización de un siste-ma de corriente aplica-da. Por lo general, lacorriente externa queconfiere la protecciónes una corriente direc-ta de bajo voltaje. Elterminal positivo de lafuente de corrienteestá conectado a unánodo auxiliar, que sesitúa alejado de laestructura que necesi-ta protección. La propiaestructura constituye la

conexión al terminal negativo, fluyendo lacorriente desde el ánodo a la estructura protegi-da. Esta última suele estar revestida o envuelta,ya que la corriente necesaria para proteger unaestructura sin revestir sería demasiado elevadacomo para que el método fuera rentable. Así, el

revestimiento o la envol-tura son la primera defen-sa, encargándose la pro-tección catódica de losdeterioros sufridos poraquél.

También se utili-zan (figura 4) ánodossacrificatorios (aleacio-nes de cinc, aluminio,magnesio). En este caso,el electrodo auxiliar estáhecho de un metal másactivo que el que requiereprotección. Se convierteen el ánodo en la célulade corrosión al conectar-se al elemento que nece-sita la protección, el cual

110

Figura 3 Protección catódica mediante una corriente impresa

Figura 4 Protección catódica mediante ánodos de sacrificio

pasa a ser el cátodo. No se requiere corrienteexterna, pero la protección se interrumpe si elánodo se oxida por completo.

La protección anódica exige una capa“pasiva” para formar y proteger el metal de lacorrosión. Se aplica una corriente externa endirección opuesta a la que se usa para un siste-ma catódico. Esta corriente drena electrones dela superficie, elevando el potencial anódico a unvalor al cual el metal se hace pasivo (ver figura5). Se necesita una densidad de corriente eleva-da pero, una vez se ha conseguido la pasividad,basta una corriente muy pequeña para hacerfuncionar el sistema. Otro atractivo es la granfuerza de “proyección” de la corriente, que alcan-za zonas muy alejadas del cátodo. En potencia el

sistema es útil en el interior de depósitos com-plejos y tuberías largas.

El líquido que se maneja debe adecuarsea la pasivación, por ejemplo ácido sulfúrico. Lacorriente y el entorno exigen un control cuidado-so para asegurar el mantenimiento de las condi-ciones correctas. De lo contrario se produce unarápida corrosión.

El aislamiento eléctrico aumenta laresistencia en alguna parte de la célula de corro-sión, reduciendo el flujo de corriente y por tantola velocidad de corrosión. Por ejemplo, la resisti-vidad eléctrica del agua desmineralizada esmucho mayor que la de una solución salina, y enconsecuencia la velocidad de corrosión es enaquélla proporcionalmente menor.

Un nuevo recorrido de las tuberías, queevite suelos corrosivos de baja resistividad, redu-ce el riesgo de corrosión. El tendido de las tube-rías a través de suelos de diferentes resistivida-des puede establecer en el metal zonasanódicas, en los suelos de baja resistividad, yregiones catódicas, en los de resistividad eleva-da, generando células de corrosión.

Estas corrientes de “línea larga” se evitaninsertando empalmes aislantes entre seccionesde tubería.

Por último, el aislamiento unos de otros demetales no similares, por ejemplo láminas derevestimiento de aluminio y acero portante, eli-mina el riesgo de corrosión galvánica.

111

MÉTODOS DE CONTROL…

Figura 5 Protección anódica de un tanque de acero

5. ORGANISMOS AERÓBICOS Y ANAERÓBICOS

Aunque una explicación detallada estáfuera del contenido de esta lección, los ingenie-ros y arquitectos deben saber cómo contribuyenlos organismos aeróbicos y anaeróbicos a lacorrosión del acero o el hierro sumergidos enagua o bajo tierra. En la práctica, cuando se estétrabajando en un proyecto donde es probableque el entorno favorezca el crecimiento de bac-terias, debe consultarse a un experto.

Los organismos aeróbicos son aquéllosque necesitan oxígeno para sobrevivir, los anae-róbicos son aquéllos que no lo necesitan.

En materia de corrosión, las bacteriasreductoras de sulfatos (SRB, “sulphate redu-

cing bacterial”) son probablemente las másconocidas, y desde luego son las más destruc-tivas. En nuestro entorno predominantementeaeróbico se encuentran en estado latente,pues son organismos estrictamente anaeróbi-cos. Conforme el nivel de oxígeno de un entor-no disminuye, por ejemplo en zonas de aguaestancada o en un embarcadero con mareabaja, las bacterias reductoras de sulfatos seactivan. Según aumentan las células, se gene-ran productos secundarios que inician la corro-sión anaeróbica. Su metabolismo requiere lareducción de las moléculas de sulfato a agua,disipando un sulfuro libre que reacciona con elhidrógeno para formar un gas extremadamentecorrosivo: sulfuro de hidrógeno. Este procesono solo reduce el nivel de oxígeno, estimulan-do un mayor crecimiento, sino que reaccionacon el hierro y el acero.

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6. RESUMEN FINAL

1. Si bien este área de trabajo corresponde alos técnicos de prevención de la corrosión,los ingenieros y arquitectos necesitanconocer los aspectos que han de tenerseen cuenta.

2. Los tratamientos de protección en estruc-turas de plataforma petrolífera son diferen-tes para el acero en el nivel de cubierta ypor encima de él, y en los niveles de mareabajo cubierta.

3. Los sistemas de protección para tablesta-cas exigen conocer los niveles y gamas detensiones del producto, así como las con-diciones del suelo/agua en el que se van ahincar.

4. El daño que puede producirse durante laconstrucción y utilización exige revesti-mientos resistentes al impacto, sobre todoen entornos marítimos. Los métodos elec-trolíticos de control de la corrosión puedenofrecer las mejores soluciones en estassituaciones.

5. Debe tenerse en cuenta la posibilidad deun crecimiento bacteriano que puede cau-sar una acción corrosiva en el acerosumergido en agua o bajo tierra.


1. Escalante, E., “Corrosión and Protection ofSteel Piles in a Natural Seawater Environment”,NSB Monograph 158, Washington, NationalBureau of Standards, 1977.

2. “Effect of Cathodic Protection Level andStress Ratio on the Fatigue Strength of WeldedPlate Specimens in Seawater”, MicroficheReport with OTH 89 310, London, HMSO, 1990.

3. Thorpe, T. W., “Influence of Stress Spectrum,Seawater and Cathodic Protection on FatigueCrack Propagation in Structural Steels”, London,HMSO, 1990.

4. Carney, R. F. A., “Cathodic Protection of Steelin Real and Simulated Seawater Environments”,London, HMSO, 1989.

5. Waite, D., “Steel Piles”, Chapter 29 - SteelDesigners’ Manual, Oxford, Blackwell ScientificPublications, 1992.

6. Wijngaard, B. H., “Steel Piling Corrosion inMarine Environments - a Survey”, EUR 7430,EEC, ECSC, 1982.

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DIAPOSITIVAS COMPLEMENTARIAS DEL TOMO 5: CORROSIÓN

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T5c4 Greene’s Boat House, Sheerness, Reino Unido

T5c5 Izq. placa con tornillo de material incompatible,dcha. material compatible

T5c6 Evitar la presencia de agua en fijaciones

T5c2 Corrosión del acero en presencia de agua y oxígeno

T5c3 Secciones del edificio de correos de Nottingham de1983, sin apenas corrosión

T5c1 Pilar Delhi conservado sin protección durante 1500años en atmósfera seca

T4c7 Corrosión en contacto con suciedad de mortero deparedes

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T5c13 El acero utilizado en granjas debe ser galvanizadopor la acción bioquímica

T5c10 El acero de bajo contenido en cromo desarrollauna pátina autoprotectora

T5c15 Las edificaciones con muchos años pero bienmantenidas, tienen buen aspecto

T5c8 Microgrietas superficiales en revestimiento de plasti-sol de chapa de acero

T5c11 Hay que proteger las estructuras a la intemperiecontra la corrosión

T5c9 Acero junto a pared porosa donde penetra la sucie-dad

T5c12 El acero almacenado sufre corrosión, hay que lim-piarlo antes de protegerlo

T5c14 En condiciones severas o de difícil acceso puedeutilizarse el acero inoxidable

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T5c19 El diseño tiene que evitar la acumulación de aguay suciedad

T5c20 El mal diseño acelera la corrosión. Un taladro enel rigidizador evita el problema

T5c17 Composición de la sección de chapa galvanizada

T5c18 El diseño tiene que evitar la acumulación de agua ysuciedad

T5c16 Protección del metal (diagrama de representacióndel proceso)

T5c21 Hay que reparar los daños producidos durante lafabricación y el montaje

tomo 5 itea protecciÓn - corrosion

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