Recubrimientos superficiales

Sergio Pincheira Llanos Ingeniero Civil Mecánico

Recubrimientos superficiales

Para derrocar al enemigo ,hay que conocerlo bien

Pinturas

Protección de estructura metálicas :1º Pinturas2º Galvanizado :2.1 Galvanizado electrolítico2.2 Galvanizado en caliente

Finalidad de las pinturas :1º Sentido de protección2º Sentido estético

Corrosión

Es un proceso químico o electroquímico mediante el cual se produce la oxidación y la transformación del metal por el ambiente que lo rodea.

Es un fenómeno que afecta a los metales haciéndoles volver a su estado nativo (mineral )

Corrosión

Debido a la atmósfera oxidante que rodea el medio ambiente (humedad y oxigeno) todos metales utilizado en la construcción son susceptibles a ser oxidado ,a mayor y menor velocidad dependiendo de la zona que se encuentra .Estas zonas se clasifican :

Corrosión

Rurales Industriales Marinas

Corrosión

Importancia económica del tema En los países industrializados o

desarrollado ,los daños por corrosión ascienden al 5% del Producto geográfico bruto (PGB) .

Composición de las Pinturas

Las pinturas tienen tres tipos de componentes :

1. Pigmentos 2. Ligantes3. Solventes

Composición de las Pinturas

1. Pigmento :que es quien entrega el color y la característica general de la pintura ( anticorrosivo o esmalte. )

Composición de las Pinturas

2.Ligante es un vehiculo que transporta pigmento y forma una película consistente de resistencia química y mecánica ,otorgándole la característica de vehiculo no volátil.

Composición de las Pinturas

3. Solvente es que disuelve y transporta el ligante no formando parte de la película final ,llamado también vehiculo volátil

Composición de las Pinturas

De estos tres componentes principales si se prescinden de uno de ellos, se obtiene otro tipo de productos:

Por ejemplo si se elimina el pigmento tenemos un producto llamado barniz

Si eliminamos el solvente tenemos masilla.

Tipos de pinturas

El nombre o tipo de pinturas depende del ligante o vehiculo no volátil del cual esta formado y se nombra:

Tipos de pinturas

1. Alquidicas2. Epoxicas 3. Vinilicas4. Asfalticas5. Caucho clorado

Tipos de pinturas

Las anteriores a su vez se clasifican en 1º Anticorrosivos.2º Esmalte.

Preparación de superficies El éxito de una pintura no solo

depende de una adecuada aplicación de ellas, sino que en mayor medida, de la preparación de la superficie y esta se entiende,la limpieza que se efectúa, antes de aplicar la pintura , con el objeto de eliminar todo agente contaminante, partículas sueltas o mal adherida, que sean ajenas o no a la superficie.

Limpieza del acero.

Las normas que se utilizan para la limpieza del acero ,las que han sido homologadas por ASTM y ANSI son :

STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL SSPC SWEDISH STANDARD INSTITUTE SIS055900 En Chile el manual ICHA del Instituto Chileno

del Acero describe métodos equivalente en los casos anterior

Limpieza del acero. SSPC SIS055900 ICHALimpieza con solventes SP1 …… Limpieza con solvente

Limpieza manual SP2 St2 Limpieza manual

Limpieza motriz SP3 St3 Limpieza motriz

Limpieza llama y escobi SP4 ….. Limpieza con llama

Choro abrasivo metal blc SP5 Sa3 Arenado grado 1 Choro abrasivo comercial SP6 Sa2 Arenado grado 2 Chorro abrasivo brush off SP7 Sa1 Arenado grado 3 Decapado SP8 ….. Decapado Exposicion ambiental y chorro abrasivo SP9 …. …..Chorro abrasivo casi blanco SP10 Sa21/2 Arenado Grado 4

Limpieza del acero Limpieza con solventes SSPC-SP1 Eliminar grasas,aceites,lubricantes de

corte y toda presencia de material soluble de la superficie del acero utilizando para estos efectos algunos de los siguentes método: escobillas o trapos limpios embebidos en solventes, pulverización de solvente sobre la superficie.

Limpieza del acero

Limpieza manual SSPC-SP2 Deberá eliminar de la superficie de

acero todo el oxido de laminación y herrumbre que se encuentra sin adherencia al igual que la pintura antigua que no se encuentre firmemente adherida.Finalmente se limpiara la superficie con aire limpio y seco o un cepillo limpio.

Limpieza del acero

Limpieza manual motriz SSPC-SP3 Consiste en un raspado, cepillado o

esmerilado a maquina de una manera muy minuciosas debe eliminar todo

oxido de laminación, herrumbre y pintura que no se encuentre bien adherida.Al termino la limpieza de la superficie deberá presentarse rugosa y con un claro brillo metálico.

Limpieza del acero Limpieza con llama SSPC-SP4 Este método consiste en pasar una llama

de oxi-acetileno o metileno de alta temperatura y de alta velocidad, sobre la superficie metálica, seguido de un escobillado enérgico con herramienta manuales o motrices para eliminar todo el oxido de laminación y herrumbre que se suelte.

Limpieza del acero Chorro abrasivo grado metal blanco SSPC-SP5 Limpieza que se logra haciendo impactar una

partícula abrasiva sobre la superficie que al chocar suelta las partículas extrañas a la base dejando una huella en la zona de impacto.

El grado metal blanco consiste en una limpieza de manera tal que la superficie se apreciara de un color gris blanco uniforme y metálico

Limpieza del acero Chorro Abrasivo grado comercial SSPC-SP6 Una superficie limpia con chorro abrasivo

comercial se define como una de la cual se ha eliminado toda materia extraña,herrumbre,

oxido de laminación y pintura antigua .Es permisible que queden pequeñas sombras,

rayas y decoloraciones superficiales causadas por manchas de herrumbre o vestigios de óxidos de laminacion.La norma establece que

dos tercios de la superficie debe estar libre de residuos.

Limpieza del acero Chorro abrasivo grado brush-off SSPC-SP7 Consiste en un chorreado ligero con abrasivo, donde se elimina la capa suelta de oxido de laminacion,herrumbre suelta o particulas extrañas debilmente adheridaza permite la

presencia de oxido de laminación, pintura antigua y herrumbre que se encuentre firmemente adherida .

Limpieza del acero

Decapado SSPC-SP8 La limpieza química o decapado es

aquella por medio de la cual se remueve todo oxido de laminación

y herrumbre por reacción química, electrolisis o ambos métodos en conjunto.

Limpieza del acero Exposición ambiental y chorro abrasivo SSPC-SP9

Este método se eliminado de la normativa americana. Consistía en exponer el acero a la intemperie dejando

que se comenzara a soltar la chapa de laminación, incluso se recomendaba mojar las estructuras con una

solución de agua y sal común a fin de acelerar el proceso Este método es seguido por un chorreado posterior que

según se indicaba era mas fácil de realizar.

Limpieza del acero Chorro abrasivo grado casi metal blanco SSPC-SP10 Se define como una limpieza en la cual se elimina toda

suciedad, oxido de laminacion,herrumbre,pintura y cualquier materia extraña de la superficie.

Se permite pequeñas decoloraciones o sombras causadas por manchas de corrosión ,óxidos de laminación o pequeñas manchas de restos de pinturas

antigua.Por lomenos un 95% de la superficie de una pulgada cuadrada,debera estar exenta de residuos a simple vista.El 5% restante debera mostrar sombras donde existieron los productos antes mencionados.

Galvanizado en caliente El galvanizado en caliente se utiliza desde hace más

de 100 años para proteger el acero de la corrosión. El recubrimiento protector se produce al sumergir productos de acero en un baño de zinc fundido. La película de zinc que se forma sobre el acero lo protege de dos maneras, protección de barrera y protección galvánico (catódica). Es este último tipo de protección la que permite que productos de acero puedan permanecer sin corrosión durante décadas. Esto se explica porque en presencia de humedad el zinc actúa como ánodo y el acero como cátodo, de manera que el zinc se corroe en una acción de sacrificio y evita que el acero se oxide.

Galvanizado en caliente La protección de barrera, como son las pinturas,

tienen la desventaja que si la capa de pintura se rompe de alguna forma, se oxidará el acero en esa área y la pintura permitirá que la oxidación avance por debajo de la ruptura. En el caso del galvanizado esto no ocurre, ya que si la capa de galvanizado se daña, raya o presenta discontinuidades, el zinc adyacente al acero formará una sal insoluble de zinc sobre el acero expuesto. Esto resana la ruptura y continua protegiendo la superficie contra cualquier corrosión.

Galvanizado en caliente Aunque el galvanizado se utiliza

extensivamente en la fabricación de una gran variedad de productos que requieren protección contra la corrosión, sus usos principales están en el acero estructural utilizado en obras publicas y viales, torres de transmisión y comunicaciones y estructuras en áreas: Químicas, construcción, tratamiento de aguas, transporte, recreación, marina, agrícola, minera, etc.

Galvanizado en caliente El galvanizado presenta una serie de

ventajas que no es posible encontrar en otros tipos de recubrimientos.

- Bajo costo versus vida útil- Bajo nivel de corrosión- Recubrimiento adherido metalúrgicamente al acero- Fácil de inspeccionar- Gran resistencia a daños mecánicos

Comparación pintura y galvanizado

Como ejemplo consideramos un reja de 690 kg.que incluyo :

3 portones de perfil perimetral de tubular 100x50x3 y tubulares intermedio de40x20x2

4 pilares de 100x100x3000 4 base de pilares 100x100x700 Costo Neto según factura $301.530.-

Comparación pintura y galvanizado

Vamos a calcular los metros cuadrados : Perfiles100x50 sup=5,40x6x0,3=9,72m2 Perfiles100x50 sup=2x6x0,3=3,6m2 Perfiles40x20 Area=2x0,12x135=32,4 Perfiles100x100x3000 Area=3x0,4x4=4,8m2 Perfiles100x100x700 Area=0,7x0,4x4=1.12 Total metros cuadrados =51,64m2. Costo en pintura 51,64x6.650=$ 343.406

Comparación pintura y galvanizado

Costo Galvanizado $ 301.530.- Costo Pintura $ 343.406.- Diferencia a favor Galvanizado $ 41.876.-Porcentaje 13,88 %