Buenas tardes a todos los miembros que visitan nuestra web de ingeniería civil, compartimos este artículo relacionado con la “Protección de estructuras metálicas contra la corrosión”, sin mayores palabras dejamos el contenido a continuación:
La corrosión es un fenómeno natural que se produce por la reacción del oxígeno del aire con el hierro del acero. En esta reacción se produce una liberación de energía, dando lugar a compuestos químicamente más estables.
La corrosión se ve favorecida por diversas circunstancias, entre las que caben destacar las siguientes:
- Elevada humedad relativa del aire
- Elevada temperatura
- Existencia de determinadas substancias contaminantes en el aire que, con la humedad, generan un medio electrolítico (Ambientes agresivos)
- Existencia de corrientes eléctricas erráticas.
Salvo la oxidación por elevadas temperaturas, que puede tener lugar en un medio no iónico, el resto de los fenómenos de oxidación se produce por reacciones electroquímicas. La existencia de diferencias de potencial entre el hierro y otros elementos, menos activos que él, hace que, puestos en contacto en un medio electrolítico, se produzca una pequeña corriente eléctrica entre ánodo (hierro) y cátodo (otros elementos), dando lugar a una transferencia jónica que convierte al hierro en óxido férrico que se deposita sobre la superficie del material.
Por tanto, el medio más simple para evitar este fenómeno es introducir una capa dieléctrica que impida el contacto del acero con el medio que le rodea. Esta capa se consigue normalmente por recubrimiento de pinturas, cuyo proceso de aplicación más general se describe a continuación.
Protección de estructuras metálicas con pintura
La correcta elección de las pinturas de protección requiere el conocimiento de las características del material a proteger, del tipo de ambiente que lo rodea y de los posibles productos agresivos cuya actuación sea previsible.En el caso de las estructuras metálicas, el proceso general requiere las siguientes fases:
A. Preparación de las superficies
B. Aplicación de las pinturas de protección activa y pasiva o de acabado
A. Preparación de las superficies
La correcta preparación de las superficies es fundamental para lograr un buen comportamiento de la pintura a aplicar posteriormente. Una pintura aplicada sobre una superficie mal preparada es totalmente inútil.El método más completo consiste en:
- Eliminación de aceites y grasas.
- Eliminación de cascarillas o costras de laminación y óxidos.
- Limpieza final mediante chorreado de las superficies con arena, granalla o perdigones. El grado del chorreado puede variar desde el grado comercial hasta el denominado de metal blanco.
Es recomendable pintar lo más rápidamente posible estas superficies una vez preparadas, para evitar nuevas oxidaciones.
B. Aplicación de pinturas de protección activa y pasiva o de acabado
La barrera de protección se divide en dos partes, activa y pasiva. La protección pasiva se realiza por un recubrimiento uniforme y continuo, que no permita al oxígeno llegar hasta el hierro. Sin embargo cualquier pequeño poro convierte esta barrera en insuficiente. Para evitar la penetración del oxígeno hasta la superficie del acero por dichos poros, se aplica una capa interior, que contiene partículas metálicas activas que pueden combinarse con el oxígeno, antes que el hierro. Estos metales son el plomo, el cinc y el cadmio, entre otros. Este es el recubrimiento activo.Las pinturas activas o de fondo más empleadas llevan pigmentos de minio de plomo o de polvo de cinc. Debido a la toxicidad del plomo, la tendencia actual es la utilización de pinturas a base de compuestos de cinc. Los espesores habituales son de 80 pm para exteriores y de 40 μm para interiores.
Las pinturas pasivas o de acabado, impiden la destrucción prematura de la capa activa. Los compuestos de ambas capas deben tolerarse químicamente. Los pigmentos de las pinturas pasivas proporcionan los colores deseados. Los espesores varían de 30 a 50 μm.
Entre los sistemas de aplicación, directamente relacionados con el tipo de pintura a aplicar, los habituales son la brocha, el rodillo y la pistola.
En estructuras interiores, la protección anticorrosiva se ve favorecida por la protección adicional que proporcionan los paramentos interiores frente a los agentes del medio externo. En elementos situados entre las dos hojas de un tabique tambor, o en el espacio entre el forjado y el falso techo prácticamente no es necesaria ninguna protección pasiva, siendo suficiente la capa de protección activa.
Una adecuada protección de pintura consigue hacer muy duraderas a las estructuras de acero. Buen ejemplo de ello son los numerosos puentes de ferrocarril construidos en nuestro país a finales del siglo pasado y que todavía están en servicio o lo han estado hasta hace muy escasos años.
Un buen revestimiento anticorrosivo tiene una duración aproximada de unos 10 años en ambientes exteriores normales. Tras este plazo, suele ser suficiente la renovación de la capa de acabado. No obstante, si anualmente se reparan los pequeños deterioros que se produzcan, el plazo para la renovación de toda la pintura se alarga considerablemente, reduciéndose los gastos de conservación.
Galvanizado del acero para la protección contra la corrosión
En ciertos diseños especiales, se utilizan otros métodos de protección tales como el galvanizado o el denominado de ánodos de sacrificio.El galvanizado del acero consiste en recubrirlo de una capa de cinc puro, metal mucho más resistente que el hierro a los ataques ambientales. El recubrimiento puede hacerse por inmersión en un baño de metal fundido, por proyección del cinc sobre el acero o por deposición electrolítica.
La aplicación de uno u otro medio depende de los espesores de recubrimiento que se quieran obtener, del tamaño y de la situación de los elementos a galvanizar.
La protección mediante ánodos de sacrificio consiste en colocar unos electrodos desprotegidos, de metales más activos, en contacto con el elemento a proteger, para que la oxidación se produzca sobre ellos. Una variante de este sistema es el de las corrientes impresas, que consiste en introducir una corriente eléctrica con un potencial determinado entre el elemento a proteger (cátodo) y los ánodos.
Estos sistemas no se utilizan habitualmente en estructuras de edificación.
Mucho más interesante es señalar la existencia en el mercado de unos aceros de baja aleación, patinables, en los que la oxidación de su superficie, crea una capa de óxido protectora que impide el progreso de la oxidación.