3.3.3.- PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN
3.3.3.- PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN
La corrosión es un aspecto fundamental del uso de metales, por lo que ha de tenerse en cuenta en el proyecto de cualquier elemento. Por regla general, siempre es necesario emplear medidas de protección, incluso para metales como el acero inoxidable que, a priori, parecen inalterables.La mayor parte de la corrosión tiene origen electroquímico, es decir, se fundamenta en la existencia de una celda galvánica. Ésta se compone de tres partes, un ánodo, habitualmente el metal a proteger, un cátodo, que suele ser el medio ambiente y un electrolito, que posibilite el movimiento iónico.
Por tanto, para luchar contra la corrosión, debe limitarse la actividad de estas celdas, lo que puede realizarse mediante dos técnicas:
- Efecto Barrera: Mediante la interposición de barreras, pintura, galvanizado, etc. se consigue impedir el contacto de los agentes corrosivos con el metal. Es el principio de protección más habitualmente empleado, aún cuando se refuerce con otros.
- Protección catódica: Al existir un desequilibrio del metal en el ambiente, la tendencia natural es la de la oxidación del metal. Este método busca impedir una reacción redox con el metal como ánodo. Esto se consigue poniendo el metal a proteger en contacto con otro que se comporte como ánodo ante él o con un circuito eléctrico.
3.3.3.1.- DEFINICIÓN DE AMBIENTES
El ambiente al que está expuesto un metal es un factor determinante para su durabilidad. Por ejemplo, en un ambiente agresivo serán necesarias cuatro capas de pintura y un repintado periódico, sin embargo, en un ambiente muy seco puede utilizarse una única capa de pintura para toda la vida útil del elemento metálico.El potencial de reducción es uno de los factores determinantes en la corrosión de los metales. Si el potencial del medio es mayor que el del metal, el medio se reducirá y el metal se corroerá, y viceversa, si el metal tiene un potencial mayor, su tendencia será la reducción, por lo que permanecerá inalterado.
Hay un segundo parámetro que determina en gran medida la tendencia de un medio a corroer un metal, se trata del pH.
La EAE, normativa que regula la construcción de estructuras metálicas, define una serie de ambientes según su capacidad corrosiva sobre el acero. Para ello se emplean ensayos donde se mide la pérdida de masa por unidad de superficie o la pérdida de espesor de probetas normalizadas de bajo contenido en carbono o de zinc, las cuales son sometidas durante un año al ambiente objeto de estudio.
- Clases de exposición según la normativa:
3.3.3.2.- SISTEMAS DE PINTURA
Un sistema de pintura se compone de dos fases. La primera consiste en preparar la superficie y la segunda en aplicar las capas de pintura necesarias. Cuanto más corrosivo sea el ambiente, mejor ha de ser el sistema de pintura. En general, la durabilidad máxima de las pinturas es de unos 15 años, tras los que se requiere una nueva aplicación de un sistema de pintura.
- Preparación de superficies: La preparación de la superficie tiene una gran importancia en el éxito de cualquier sistema de protección de las superficies metálicas. Debe eliminarse la suciedad, la cascarilla de laminación, los restos de escoria de soldaduras y también la grasa y la humedad superficial.
୦ Si queda herrumbre y se repinta por encima, se romperá la capa de pintura.
Métodos habituales:
୦ Picado, rascado y cepillado con alambre: Poco eficaces ya que no eliminan la
herrumbre profunda ni la cascarilla de laminación.
୦ Decapado químico: Es un proceso que se ejecuta en fábrica antes de su protección.
Son productos ácidos que eliminan la herrumbre superficial y la cascarilla de laminación.
o
Lavado con agua a muy alta presión: Es económico
y rápido, y elimina todo el óxido, aunque presenta una corrosión prematura.
o
Limpieza por chorro abrasivo: Es un
método muy eficaz. Consiste en una proyección de granalla, arena o perdigones
metálicos que golpea el material y elimina, que se desprende fácilmente dejando
únicamente el metal sano.
- Propiedades generales de las pinturas:
- Vehículo fijo: Forma película de pintura que permanece tras curado. Contiene a su vez dos compuestos:
polimérico que forma una película coherente.
- Pigmento: Proporciona color al conjunto. Suele tratarse de óxidos de metales que
tienen colores intrínsecos. También se puede añadir una carga activa, que inhiba la
corrosión o al menos actúe como sacrificio.
- Vehículo volátil: Mantiene la pintura fluida durante su aplicación.
se entrelazan con fuerza débiles.
3.3.3.3.- PASIVACIÓN
- Protección mediante pasivación: Protección contra la corrosión basada en las propiedades de ciertos óxidos que recubren el metal base impidiendo la penetración de los agentes corrosivos.
capa de óxido, apenas perceptible.
- Acero corten: Tiene un 1-2% de aleaciones como cromo, cobre, níquel, etc. que
crean una capa de óxido perceptible de lento crecimiento. No es válido para zonas
muy húmedas y ambientes agresivos.
- Recubrimiento electrolítico (galvanizado): Se cubre el acero con la
electrodeposición de zinc, cadmio, cromo o níquel sobre su superficie.
Simplemente, se coloca en el cátodo de una celda electrolítica el metal a cubrir y
como electrolito una disolución del metal protector.
- Oxidación anódica: Consiste en provocar, por medio de electrólisis, la formación
de una capa de óxido, alrededor de la pieza metálica colocada en el ánodo. Así
tenemos el aluminio anodizado, que permite darle al aluminio una capa de óxido
homogénea 1000 veces más gruesa que la que formaría de manera natural.
3.3.3.4.- PROTECCIÓN CATÓDICA
- Protección catódica:
- Por corriente impresa: El mecanismo de protección se centra en la generación de
una corriente externa suficiente que, entrando por toda la superficie del elemento
a proteger, elimina la tendencia de los iones metálicos de éste a entrar en
disolución.
- Ánodo de sacrificio: Se conectan eléctricamente ánodos cuyo potencial de
reducción es mucho menor al del elemento a proteger, y por efecto de pila
galvánica, se obtiene la protección de dicho elemento, al destruirse el ánodo (que
se sacrifica). En acero se emplean ánodos de cinc.
3.3.3.5.- DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS
Existen una serie de recomendaciones que permiten mejorar considerablemente la resistencia a la corrosión de los elementos metálicos. Estas consideraciones no se refieren al material sino al proyecto y ejecución de elementos metálicos.
