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• David Reynaldo Gasca Santoyo

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C-1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales

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40 24th Street, Sixth Floor Pittsburgh, PA 15222-4656 Teléfono : 412-281-2331 Fax : 412-281-9993 Web : www.sspc.org

SSPC: Sociedad de Recubrimientos Protectores Es una asociación internacional dedicada a la protección y preservación de acero, concreto y otras estructuras y superficies marinas e industriales mediante el uso de recubrimientos protectores. SSPC es la fuente líder de información acerca de la preparación de superficies, la selección y la aplicación de recubrimientos, las reglamentaciones medio ambientales y en temas de salud y seguridad relacionados con la industria de recubrimientos industriales. Los servicios que brinda la asociación incluyen la formulación de normas, cursos de capacitación, programas de certificación, publicaciones, conferencias y una gran variedad de recursos en línea. Actualmente la SSPC agrupa a más de 800 miembros corporativos y a más de 7 500 miembros individuales en todo el mundo. 2006 Derechos de Autor SSPC: The Society for Protective Coatings.

SSPC ofrece Capacitación C-1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección C-2 Gestión de Proyectos en Recubrimientos de Protección C-3 Remoción de Pinturas con Plomo C-5 Remoción de Pinturas con Plomo - Repaso C-10 Conceptos Básicos de Recubrimientos en Pisos C-12 Conceptos Básicos de Aspersión con Airless C-13 Programa de Chorro de Agua Seguridad del Trabajador de Pintura con Plomo Supervisores de Control de Calidad (QCS)

Certificación/Calificación Programa de Inspector de Recubrimientos en Puentes (BCI) C-7 Programa de Chorro Abrasivo Programa de Certificación como Especialista en Aplicación de Recubrimientos (CAS) Programa de Inspector de Recubrimientos en Concreto (CCI) MPCAC 0 C-14 Programa de Componente Plural Marino NAVSEA Inspector de Pintura Básico (NBPI) Programa de Certificación de Contratista en Pintura (PCCP) Programa de Inspector de Recubrimientos de Protección (PCI) Certificación de Especialista en Recubrimientos de Protección (PCS)

Normas (Estándares) Publicaciones Conferencia Anual Servicios en Línea ww.sspc.org Revista Mensual Revista de Recubrimientos y Revestimientos Protectores Para mayor información, llame a SSPC gratis dentro de los Estados Unidos al 877-281-7772 y desde fuera de los Estados Unidos al 412-281-2331 o visite nuestra página web www.sspc.org.

SSPC: SOCIEDAD DE RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

FUNDAMENTOS DE RECUBRIMIENTOS DE PROTECCIÓN PARA ESTRUCTURAS INDUSTRIALES

Tabla de Contenidos UNIDAD 1 : CORROSIÓN Y CONTROL DE LA CORROSIÓN 1.1 Propósito y Metas 1.2 El Mecanismo de la Corrosión en los Metales 1.3 Tipos Comunes de Corrosión 1.4 Métodos de Control de la Corrosión 1.5 Conclusión 1.6 Resumen de la Unidad Ejercicio 1A: Corrosión Ejercicio 1B: Control de la Corrosión Referencias Generales y Lectura Adicional Apéndice 1-A: Propiedades Mecánicas y Físicas de Algunos Plásticos

1-1 1-1 1-4 1-7 1-12 1-13 1-14 1-15 1-19 1-20

UNIDAD 2 : TIPOS DE RECUBRIMIENTOS Y SUS MECANISMOS DE PROTECCIÓN 2.1 Propósito y Metas 2.2 Los Mecanismos de Control de la Corrosión Mediante Recubrimientos 2.3 Propiedades Deseadas en la Película 2.4 Componentes de los Recubrimientos y sus Funciones 2.5 Mecanismos de Formación de la Película del Recubrimiento 2.6 Comparaciones entre Tipos Genéricos de Recubrimientos 2.7 La Selección de Sistemas de Recubrimiento 2.8 Resumen de la Unidad Ejercicio 2A: Los Componentes de los Recubrimientos Ejercicio 2B: Mecanismos de Formación de Película del Recubrimiento Referencias Generales y Lectura Adicional Apéndice 2-A: Mecanismos de Formación de Películas Protectoras

2-1 2-1 2-4 2-9 2-13 2-16 2-31 2-33 2-34 2-35 2-39 2-41

UNIDAD 3 : PREPARACIÓN DE SUPERFICIE PARA EL PINTADO 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Propósito y Metas Introducción a la Preparación de Superficie Propósito de la Preparación de Superficie Preparación de Superficies Antes de la Limpieza y del Pintado Contaminantes de la Superficie que Causan el Deterioro Temprano del Recubrimiento

3-1 3-1 3-1 3-1 3-2

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3.6 Métodos de Preparación de Superficie 3.7 Métodos Recomendados para Remover Diferentes Contaminantes 3.8 Normas para Superficies de Acero Limpiadas 3.9 Ayudas Visuales para los Grados de Limpieza de Superficie 3.10 Niveles de Limpieza Requeridos para Diferentes Recubrimientos 3.11 Equipo para Limpieza con Chorro Abrasivo de Aire 3.12 Equipo para Limpieza con Chorro Abrasivo Centrífugo 3.13 Perfil de Superficie y Abrasivos 3.14 Procedimientos de Limpieza con Chorro Abrasivo de Aire 3.15 Resumen de la Unidad Ejercicio 3A: Métodos de Limpieza Ejercicio 3B: Sistema de Chorro Abrasivo Convencional Referencias Generales y Lectura Adicional

3-4 3-7 3-9 3-12 3-13 3-14 3-16 3-17 3-19 3-19 3-20 3-21 3-25

UNIDAD 4 : APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS 4.1 Propósito y Metas 4.2 Métodos de Aplicación: Factores Generales 4.3 Aplicación de Recubrimientos con Brocha 4.4 Aplicación de Recubrimientos con Rodillo 4.5 Aplicación con Equipo de Atomización 4.6 Aplicación de Recubrimientos que Curan Mediante Fusión 4.7 El Manejo de las Pinturas 4.8 Temperaturas y Grados de Humedad para la Aplicación de Recubrimientos 4.9 Logro del Espesor Deseado de Película 4.10 Franjeado 4.11 Procedimientos de Atomización Recomendados 4.12 Defectos de Aplicación de los Recubrimientos 4.13 Resumen de la Unidad Ejercicio 4A: Cálculos de Pintura Ejercicio 4B: Métodos de Aplicación de Pintura Referencias Generales y Lectura Adicional

4-1 4-1 4-3 4-4 4-4 4-9 4-12 4-17 4-17 4-18 4-18 4-20 4-20 4-21 4-22 4-26

UNIDAD 5 : PANORAMA DE LA INSPECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Propósito y Metas Introducción a la Inspección y Control de Calidad La Especificación y su Contenido Responsabilidades del Inspector El Monitoreo de las Condiciones Ambientales

5-1 5-1 5-1 5-2 5-3

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ii

5.6 Inspección Previa a la Preparación de Superficie 5.7 Inspección Posterior a la Preparación de Superficie 5.8 Inspección Previa al Pintado 5.9 Inspección de la Aplicación de Pintura 5.10 Resumen de la Unidad Ejercicio 5A: Efectos de Condiciones Ambientales Adversas Ejercicio 5B: Equipos Usados para Diferentes Métodos de Prueba de Inspección Referencias Generales y Lectura Adicional

5-9 5-11 5-13 5-13 5-19 5-21 5-22 5-26

UNIDAD 6 : RECUBRIMIENTOS PARA ESTRUCTURAS INDUSTRIALES DE ACERO 6.1 Propósito y Metas 6.2 Introducción a los Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero 6.3 Selección de la Preparación de Superficie del Acero 6.4 Sistemas de Recubrimiento Adecuados para el Acero 6.5 Selección de Sistemas de Recubrimiento según Zona Ambiental 6.6 Recubrimientos por Zonas Atmosféricas (Leves y Severas) 6.7 Revestimientos para Servicio en Inmersión 6.8 Recubrimientos para Servicio Marino 6.9 Recubrimientos para Acero Enterrado 6.10 Recubrimientos para Superficies de Alta Temperatura 6.11 Resumen de la Unidad Ejercicio 6A: Reparación del Recubrimiento Ejercicio 6B: Selección de Sistemas de Recubrimiento para Estructuras de Acero Referencias Generales y Lectura Adicional

6-1 6-1 6-1 6-2 6-13 6-14 6-16 6-17 6-19 6-20 6-20 6-21 6-22 6-26

UNIDAD 7 : RECUBRIMIENTOS PARA SUPERFICIES DE CONCRETO 7.1 Propósito y Metas 7.2 Componentes del Concreto 7.3 Características Similares de Todas las Superficies Cementicias 7.4 Colocación del Concreto 7.5 Razones para Recubrir el Concreto 7.6 Materiales Aplicados a Superficies Cementicias Antes del Recubrimiento 7.7 Recubrimientos para Superficies Cementicias 7.8 Preparación de Superficie para Aplicación del Recubrimiento 7.9 Aplicación de Recubrimientos y Nivelantes 7.10 Inspección de Recubrimientos y Nivelantes 7.11 Resumen de la Unidad Ejercicio 7A: Términos sobre Concreto Ejercicio 7B: Productos para Superficies de Concreto

7-1 7-1 7-2 7-4 7-6 7-7 7-8 7-11 7-13 7-14 7-16 7-17 7-18

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Referencias Generales y Lectura Adicional Apéndice 7-A: Propiedades Típicas de los Materiales de Recubrimientos Genéricos Comunes Apéndice 7-B: Nueve Perfiles de Superficies de Concreto (CSP) Apéndice 7-C: Cinco Rangos Diferentes

7-22 7-24 7-25 7-26

UNIDAD 8 : DEGRADACIÓN, DEFECTOS Y FALLAS DE LOS RECUBRIMIENTOS 8.1 Propósito y Metas 8-1 8.2 Definición de los Términos Más Usados 8-1 8.3 Factores que Aceleran el Deterioro del Recubrimiento 8-2 8.4 Propiedades del Sustrato 8-4 8.5 Defectos por un Recubrimiento Inapropiado 8-5 8.6 Deterioro del Recubrimiento por Corrosión 8-9 8.7 Defectos Causados por una Inadecuada Preparación de Superficie 8-9 8.8 Defectos Producidos por una Inapropiada Aplicación del Recubrimiento 8-10 8.9 Defectos Producidos por un Curado Inapropiado 8-13 8.10 Resumen de la Unidad 8-13 Ejercicio 8A: Aspectos del Recubrimiento de Sustratos 8-14 Ejercicio 8B: Limitaciones de los Recubrimientos 8-15 Ejercicio 8C: Defectos de la Preparación de Superficie y la Aplicación 8-16 Referencias Generales y Lectura Adicional 8-20 Apéndice 8-A: Defectos de los Recubrimientos a los Cuales Diferentes Substratos Son Susceptibles 8-21 Apéndice 8-B: Defectos a los Cuales Diversos Tipos de Recubrimientos Son Particularmente Susceptibles 8-22 Apéndice 8-C: Defectos Asociados con Diferentes Propiedades/Química de los Recubrimientos 8-24 Apéndice 8-D: Defectos Asociados con Diferentes Condiciones Ambientales 8-25 Apéndice 8-E: Descripciones, Causas y Prevención/Solución para Defectos de los Recubrimientos 8-26 Apéndice 8-F: Árbol de Decisiones para Defectos Estéticos (de Superficie) 8-39 Apéndice 8-G: Árbol de Decisiones para Defectos de la Película 8-40

UNIDAD 9 : SEGURIDAD EN LAS OPERACIONES DE PINTADO 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9

Propósito y Metas Introducción a la Seguridad en las Operaciones de Pintado Materiales Peligrosos Riesgos de Materiales y Operaciones Tóxicas Riesgos en la Preparación de Superficie y Requisitos de Seguridad Riesgos en la Aplicación de Pinturas y Requisitos de Seguridad Riesgos en Lugares Altos, Confinados, Remotos y Resbalosos Equipo de Protección Personal (PPE) Otros Temas de Seguridad

9-1 9-1 9-3 9-4 9-6 9-7 9-9 9-12 9-16

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9.10 Resumen de la Unidad Ejercicio 9: Seguridad Referencias Generales y Lectura Adicional Apéndice 9-A: Normas e Información Sobre Seguridad y Salud

9-17 9-18 9-22 9-23

REFERENCIAS ADICIONALES Monitoreo y Control de las Condiciones Ambientales Durante las Operaciones de Pintado Fallas de la Pinturas - Causas & Soluciones - Hoja de Información Técnica

Glosario

G-1

Clave de Respuestas

K-1

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Introducción

Introducción a los Fundamentos de los Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales

Objetivo del Curso Este curso está diseñado para proporcionar a quienes recién se inician en el campo de los recubrimientos de protección o para aquellos interesados en aprender acerca de recubrimientos de protección, un panorama sobre el uso de los recubrimientos para proteger los sustratos de acero y concreto encontrados en estructuras industriales. Al completar este curso, el estudiante tendrá la comprensión necesaria de los elementos que conforman un programa total de recubrimientos de protección para así establecer un programa básico en una instalación industrial.

Alcances del Curso Este curso presenta una serie de nueve unidades que proporcionan una comprensión básica de los elementos de un programa total de recubrimientos de protección para instalaciones industriales. Estas unidades incluyen las siguientes secciones: Unidad 1 : Corrosión y Control de la Corrosión: Aprender a identificar los tipos de corrosión y cómo comparar y seleccionar recubrimientos que cumplan con las exigencias de su trabajo. • •

Tipos y mecanismos de corrosión. Métodos de control de la corrosión.

Unidad 2 : Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección: ¿Qué diferentes tipos de recubrimientos protectores están disponibles? ¿Cuáles son los distintos mecanismos que operan en el proceso de protección? • • • •

Mecanismos de control de corrosión por recubrimientos. Componentes de los recubrimientos. Mecanismos de curado de los recubrimientos. Tipos de recubrimientos y su selección.

Unidad 3 : Preparación de Superficie para el Pintado: La preparación de superficie apropiada es crucial para lograr el nivel de protección proporcionado por los sistemas de recubrimiento de protección. • • • •

Propósito: mejor rendimiento del recubrimiento y mejor perfil de anclaje. Propiedades deseadas de la superficie: limpieza y perfil de anclaje. Métodos de limpieza. Normas de limpieza.

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Introducción

Unidad 4 : Aplicación de Recubrimientos: Aprender de las ventajas y limitaciones de los diversos métodos para lograr una exitosa aplicación del recubrimiento. • • •

Métodos de aplicación. Lograr el espesor de película seca apropiado. Defectos de la película debidos a una mala aplicación.

Unidad 5 : Inspección y Control de Calidad: Aprender de los equipos y métodos de inspección para asegurar el cumplimiento de todos los requisitos de la especificación. • • •

Especificaciones de pintado. Rol del inspector. Métodos e instrumentos de inspección.

Unidad 6 : Recubrimiento de Estructuras de Acero: Aprender cómo relacionar el tipo de instalación y el ambiente de servicio con la selección del recubrimiento y su aplicación en las superficies de acero. • • •

Preparación de superficie del acero. Sistemas de recubrimiento para acero. Recubrimiento de estructuras de acero específicas.

Unidad 7 : Recubrimiento del Concreto: Aprender por qué el concreto presenta problemas únicos de selección y aplicación, y cómo superarlos. • • •

Naturaleza del concreto. Sistemas de recubrimiento para el concreto. Recubrimiento de estructuras especiales de concreto.

Unidad 8 : Degradación del Recubrimiento, Defectos y Fallas: El estudiante se familiarizará con los factores que aceleran el deterioro del recubrimiento. • •

Términos técnicos asociados con la degradación. Defectos comunes del recubrimiento que pueden ser evitados.

Unidad 9 : Seguridad en las Operaciones de Pintado: Aprender acerca de los riesgos en seguridad involucrados en las operaciones de pintado, las responsabilidades de los gerentes y los trabajadores, y acerca de las equipos, prácticas y capacitación en seguridad. • • •

Responsabilidades de los gerentes y los trabajadores acerca de la seguridad. Materiales y operaciones riesgosas. Equipos, prácticas y capacitación en seguridad.

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Introducción

Los recubrimientos tratados en este curso están pensados primordialmente para estructuras de acero y de concreto de carácter industrial, tales como puentes, tanques de almacenamiento, tuberías, instalaciones marítimas y edificaciones industriales y sus componentes. Se hace énfasis en los recubrimientos exteriores y en los revestimientos interiores debido a que las condiciones más severas se encuentran en estos servicios.

Programa de Certificación de Especialistas en Recubrimientos de Protección de SSPC Este curso y su contraparte más avanzada (C2 "Especificación y Gestión de Proyectos de Recubrimientos de Protección"), proporcionan los fundamentos técnicos necesarios para especificar y gerenciar con efectividad programas de pintado. El conocimiento de la información contenida en estos cursos, junto con la experiencia práctica en la industria de recubrimientos de protección, permitirá a los estudiantes aprobar el examen del Programa de Certificación de Especialistas en Recubrimientos de Protección de SSPC. Los demás requisitos (educación general, experiencia, referencias y desarrollo continuo) están detallados en el Libro de Consulta del Candidato.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

CORROSIÓN Y CONTROL DE L A CORROSIÓN 1.1

Propósito y Metas

Esta unidad trata acerca de los tipos y mecanismos de la corrosión en los metales y los métodos de control de la corrosión. Resultados del Aprendizaje Al finalizar esta Unidad, usted será capaz de: •

Identificar los elementos de una celda de corrosión. • Describir la corrosión de metales. • Explicar cómo los recubrimientos industriales controlan la corrosión. • Describir los métodos alternativos usados para proteger el acero de la corrosión.

1.2

Figura 1-2: El Ciclo de Corrosión

En esta unidad, discutiremos solamente la corrosión de metales. La corrosión puede ser general o localizada. Se ha informado que la corrosión de metales en los Estados Unidos genera costos de alrededor 1 de 4,2% del PBI y 276 billones de dólares 2 anuales . Alrededor de un tercio de estos costos pueden ser evitados mediante el uso apropiado de tecnologías de control de la corrosión actualmente existentes. Hoy en día, el método más ampliamente usado para prevenir corrosión es la aplicación de recubrimientos protectores.

El Mecanismo de la Corrosión en los Metales

El Proceso de Corrosión La corrosión puede ser definida como la deterioración de un sustrato. Corrosión es un proceso natural que muestra la tendencia de los materiales a "ceder" energía y regresar a su estado natural. En la figura 1-2, se necesita energía para crear un producto final de acero a partir del óxido de hierro; sin embargo, una vez que el producto de acero es terminado, soltará energía y regresará a su estado original, a menos que el proceso sea detenido o retardado.

Los metales se corroen porque existen en estados químicamente inestables y tienden a encontrar su propia estabilidad de baja energía. Por ejemplo, el hierro obtenido de las minas es un óxido en su estado estable natural. Debe usarse energía en hornos para reducir el óxido de hierro a hierro metálico para la manufactura de productos. Los productos de hierro y acero luego se oxidan lentamente por el aire, convirtiéndose nuevamente a su estado original estable, de baja energía.

Figura 1-1: Puente corroído 1

H.H. Bennet, J. Kruger, R.L. Parker, E. Passaglin, C.F. Reinmann, A.W. Ruff, y H. Yakowitz; Publicación especial 511-1, Oficina Nacional de Normas, Gaithersburg, Maryland, 1978. 2 "Costos de Corrosión y Estrategias Preventivas en EE.UU.", FHWA-RD-01-156, 2001.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Una pila seca es un ejemplo conocido de una celda de corrosión.

Es necesario comprender unos cuantos conceptos fundamentales del mecanismo de la corrosión metálica. La corrosión ocurre cuando cuatro componentes requeridos están presentes. Si alguna de estos componentes falta, el proceso de corrosión no continuará. Los elementos requeridos en una "celda de corrosión" son: • Ánodo. • Cátodo. • Ruta metálica que conecta el ánodo y el cátodo. • Electrolito. La palabra ACRE puede ser útil para recordar estos componentes (por la primera letra de cada uno de ellos).

Figura 1-3: Pila Seca

El ánodo y su contraparte el cátodo, representan los terminales positivos y negativos de la "pila". Durante el proceso de reacción química, la corriente eléctrica (o electrones) fluye del ánodo al cátodo por medio de la ruta metálica o conexión. El electrolito lleva los iones del cátodo al ánodo para completar el circuito eléctrico. El ánodo (terminal negativo) se desgasta durante este proceso, mientras que el cátodo (terminal positivo) permanece intacto o "protegido". La única diferencia entre una celda de corrosión y una pila manufacturada es que en la pila el proceso de reacción esta diseñado para producir una corriente eléctrica para un uso productivo. Una celda de corrosión natural, sin embargo, usualmente es destructiva, ya que el proceso de reacción gasta o desgasta el ánodo. Cuando el ánodo se gasta en una pila manufacturada, la reacción se detendrá y la pila "morirá", ya que no puede producir más energía.

La superficie del acero al carbono contiene ya tres de los cuatro elementos: el ánodo, el cátodo y la ruta metálica; sólo falta el electrolito. Un electrolito es un líquido que contiene iones o "partículas cargadas." Todas las sales (por ejemplo, cloruro de sodio o calcio) forman iones cuando son disueltos en agua. Una vez que el electrolito está presente, el proceso de la corrosión continuará. La eliminación o el control de estos componentes pueden controlar la corrosión. Cada método de control de la corrosión descrito más adelante actúa sobre uno o más de estos componentes. La Celda de Corrosión Durante la corrosión, los electrones fluyen del ánodo al cátodo a través de la ruta metálica y los iones fluyen del cátodo al ánodo a través del electrolito para completar el circuito eléctrico. En la corrosión atmosférica, normalmente hay suficiente humedad, sales u otros contaminantes que hacen el papel de electrolitos. Para analizar cómo los cuatro elementos de una celda de corrosión trabajan en conjunto para producir el proceso de corrosión, podemos utilizar el ejemplo de una pila común de uso domestico.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Tabla 1- Series Galvánicas Series Galvánicas Activo Aleaciones de Magnesio Zinc Acero Galvanizado Aleaciones de Aluminio Cadmio Acero Dulce Hierro Forjado Hierro Fundido Acero Inoxidable Tipo 410 (Activo) Acero Inoxidable Tipo 304 (Activo) Latón Naval Bronce Aleaciones de Cobre Níquel Níquel (Activo) Latón Amarillo Cobre Plata de Soldadura Acero Inoxidable Tipo 410 (Pasivo) Acero Inoxidable Tipo 304 (Pasivo) Platino Grafito Oro

Figura 1-4: La Pila Seca

Tendencias Relativas de Corrosión en los Metales: Series Galvánicas La mayoría de metales no se encuentran en su estado puro en la naturaleza, sino más bien como mineral donde están combinados con oxígeno y otros elementos. La reactividad relativa de los metales esta directamente proporcional a la cantidad de energía requerida para su conversión de mineral. La Tabla 1 da una lista de metales en orden descendente de energía requerida para convertir metales comunes a su estado puro. Observe que hay algunos metales que existen en su estado puro en la naturaleza tales como el oro, plata y cobre; estos metales pertenecen al lado noble (menos activo) del diagrama. Una celda de corrosión también se forma cuando dos metales disimiles están en contacto consigo mismos. Cuando dos metales disimiles están conectados, el metal que está más arriba en la Tabla 1, o sea, el que necesita más energía para convertirse en un metal puro, es el que actúa como el ánodo y se corroe, mientras que el otro metal actúa como el cátodo. La conexión física entre los dos metales funciona como ruta metálica, y el agua o humedad usualmente sirve como medio electrolítico necesario para completar la celda. El metal que actúa como el ánodo se desintegrará mientras que el otro metal "catódico" queda intacto.

Noble

Pasivación Metálica por Oxidación Superficial La corrosión de algunos metales no necesariamente crea un problema. Por ejemplo, el aluminio se oxidará rápidamente (corroerá) formando una capa de óxido de aluminio en la superficie del metal. Pero la capa de óxido de aluminio esencialmente sella la superficie del metal y se vuelve protectora porque se queda fuertemente adherida y no es porosa. El cobre es otro ejemplo de un metal que forma una capa de óxido protectora, en este caso el característico color verde que se forma cuando el cobre cambia en la intemperie (conocido como "Patina").

El metal anódico entonces provee “protección catódica” al otro metal.

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1-3

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

ánodos se convierten en cátodos y viceversa. Si la profundidad del ataque en cualquier punto excede dos veces la profundidad promedio del ataque, la Figura 1-6: Corrosión Uniforme corrosión ya no se considera uniforme.

Figura 1-5: Oxidación

Sin embargo, para la mayoría de metales la corrosión es un problema, ya que la oxidación de la superficie metálica no se detiene después de la formación de la capa inicial. En el caso del hierro (y del acero), una capa porosa de óxido de hierro, se forma la cual se mantiene suelta a la superficie. La porosidad permite que la corrosión continúe dentro del hierro. 1.3

Corrosión por Picadura La corrosión por picadura (también llamada simplemente "picadura") ocurre en un metal Figura 1-7: Corrosión por Picadura cuando la cantidad de corrosión en uno o más puntos es mucho mayor que la corrosión promedio. Hay varias razones de por qué no ocurre el cambio de áreas anódicas y catódicas para producir una corrosión uniforme. Esto incluye la ausencia de homogeneidad en el metal (por ejemplo, inclusiones en el metal) y la degradación de las películas pasivas. La profundidad de las picaduras puede ser medida usando un calibrador.

Tipos Comunes de Corrosión

Existen muchas formas de corrosión localizada. Algunas formas que con mayor probabilidad encontrará el personal que trabaja con recubrimientos son: • Uniforme (ánodos y cátodos cambian posiciones). • Corrosión por picadura. • Metales disímiles (galvánica). • Ambiente diferencial. • Fuga de corriente (Corriente Continua proveniente de ferrocarriles eléctricos, etc.). • Pérdida de la aleación (pérdida selectiva de metal; por ejemplo, la "grafitización" del hierro fundido). • Erosión-Corrosión (la erosión mantiene activa la celda de corrosión). • Exfoliación (delaminación a lo largo de los bordes de granos).

Corrosión de Metales Disímiles (Galvánica) La corrosión de metales disímiles, a veces llamada corrosión galvánica, ocurre cuando dos metales disímiles entran en contacto en un electrolito. En tal celda de corrosión, donde un metal más activo y uno menos activo están conectados eléctricamente, el más activo se corroerá a una tasa más alta que si no estuviese conectado, y el menos activo se corroerá a una tasa más baja que si no estuviese conectado. Es decir, en una celda de corrosión de metales disímiles de zinc y acero en agua de mar, el zinc se corroerá primero, protegiendo así al acero.

Corrosión Uniforme La corrosión uniforme es una forma de corrosión en la cual un metal es atacado a la misma proporción sobre la totalidad de su superficie. Las áreas de ánodos y cátodos en un pedazo de metal corroído suelen cambiar con el tiempo, de forma que aquellas áreas que alguna vez fueron

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1-4

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Como se ha observado previamente, a mayor diferencia de potenciales de los metales, mayor será la tasa de corrosión. Algunas parejas de metales con amplias diferencias de potencial pueden causar una corrosión catastrófica, aunque el problema puede ser fácilmente corregido. La diferencia de potencial existente en piezas del mismo metal o de metales similares, puede también causar una corrosión galvánica. Dicha diferencia se puede originar de las siguientes maneras: • El acero nuevo resulta anódico con respecto al acero viejo. • El acero es anódico con respecto a las escamas de laminación de su superficie. • Las superficies pulidas (por ejemplo, las roscas de las tuberías) son anódicas con respecto a las superficies no pulidas. • Las áreas trabajadas en frío (por ejemplo, los codos de los tubos) son anódicos con respecto a las áreas de menor tensión.

Figura 1-8: Arriba- El bronce es el cátodo y el acero es el ánodo. Abajo- En la celda de bronce, acero y zinc se muestra que el bronce y el acero son los cátodos y el zinc es el ánodo. Observe que el acero cambio de ánodo a cátodo debido a la conexión del zinc, que tiene más alto potencial.

Además, las llaves y prensas que cortan el metal deberían de ser evitadas, y el trabajo en frio debería minimizarse, ya que tensionan el acero y crean diferencias de potenciales. La corrosión galvánica normalmente puede ser evitada mediante la selección de metales compatibles si estos estarán en contacto. Si no se puede escoger metales de la misma composición (es decir, del mismo metal o la misma aleación), deberán ser lo más cercanos posible en las series galvánicas para el ambiente en el cual estarán sometidos. Si esto no es factible, deberá colocarse algún material aislante (por ejemplo, caucho o plástico) entre ellos, o deberán ser aislados del electrolito.

Corrosión por Celda de Concentración La corrosión por celda de concentración es llamada a menudo corrosión de hendiduras porque las diferencias en el ambiente que conducen a este tipo de corrosión se localizan generalmente en, o cerca de dichas hendiduras. Estas hendiduras podrían ser contactos metalmetal o metal-no metal. La forma prevaleciente de corrosión por celda de concentración ocurre con diferentes concentraciones de oxígeno. Las áreas al interior de una hendidura son relativamente deficientes en oxígeno y por lo tanto anódicas, porque el oxígeno acelera la reacción catódica. La corrosión acelerada ocurre aquí.

Como sería de esperar, mucha mayor corrosión ocurre en el caso de un ánodo de área pequeña en contacto con un cátodo de mayor área, que en el caso inverso. La situación anterior puede ser desastrosa y debe evitarse siempre.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

• Reduciendo el flujo de corriente en el suelo modificando su fuente. • Modificando el flujo de corriente mediante conexiones eléctricas. • Aplicando protección catódica para restablecer el balance.

Tres ejemplos comunes de hendiduras en componentes metálicos son soldaduras espaciadas, ángulos opuestos y las áreas debajo de las cabezas de pernos. Las soldaduras deben ser continuas y con penetración completa. La norma NACE RP0178-91 proporciona buena información para proteger por debajo de las cabezas de pernos y ejemplos de defectos de soldadura y su corrección. Otra forma de corrosión por celda de concentración, aunque por lo general menos severa, sucede con diferentes concentraciones de iones metálicos. Una acumulación de iones metálicos en las hendiduras las tornará catódicas con respecto al resto del metal de fuera de la hendidura. Así, tal acumulación causa corrosión en el metal fuera de la grieta. Nuevamente, las tasas en ambos tipos de corrosión por celda de concentración son afectadas sobremanera por los tamaños relativos de las áreas anódicas y catódicas.

Figura 1-9: Fuga de corriente causada por tren eléctrico

Pérdida de Aleación

Corrosión por Fuga de Corriente

La pérdida de aleación es la corrosión selectiva (pérdida) de un componente metálico de una aleación, tales como accesorios de grifería. El metal extraído puede ser aluminio, níquel, molibdeno o zinc. Un ejemplo de pérdida de aleación es la deszincificacion del latón. Otro ejemplo es la grafitización, que consiste en la corrosión del hierro fundido en el cual los componentes metálicos se convierten en productos de la corrosión dejando el grafito intacto.

La corrosión ocurre en superficies metálicas cuando una corriente continua pasa de dichas superficies a un electrolito. La corrosión acelerada por fuga de corriente ocurre más frecuentemente en estructuras metálicas enterradas cerca de sistemas de ferrocarriles eléctricos y grúas, aparatos de soldadura incorrectamente conectados a tierra y sistemas de protección catódica adyacentes. La corrosión por fuga de corriente debe considerarse sospechosa siempre que se observe una corrosión acelerada en estructuras enterradas cerca de sistemas de corriente continua. Dichas sospechas pueden ser verificadas mediante evaluaciones eléctricas que miden las diferencias de voltaje entre distintos puntos de la estructura. Una vez detectada, las fugas de corriente pueden ser reducidas por uno de los siguientes:

Erosión-Corrosión La erosión-corrosión sucede cuando un material abrasivo (por ejemplo, que fluye dentro de una tubería) incide en una celda de corrosión existente manteniendo el metal pulido y la corrosión activa. La abrasión de la superficie que remueve la acumulación de productos de corrosión es a menudo debido a arena llevada por el viento o agua.

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1-6

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

1.4

Algunos metales (por ejemplo, oro, plata y titanio) no son afectados esencialmente por la corrosión en ciertos ambientes. Esto puede ser debido a la estabilidad de algunos metales en su estado metálico o a la pasividad impartida por la formación de películas de óxido protectoras. Sin embargo, estos metales y aleaciones pueden que no sean estables en otros ambientes, de manera que el ambiente debe de ser tomado en consideración cuando se escoja productos de metales resistentes a la corrosión.

Métodos de Control de la Corrosión

Hay varios métodos de control de la corrosión, cada uno con sus ventajas y limitaciones. Aunque aquí exponemos cada método por separado, es mejor usarlos juntos, cuando sea apropiado, en el marco de un programa de control total de la corrosión. Control de la Corrosión por el Diseño Un buen diseño estructural puede controlar la corrosión eliminando uno o más componentes necesarios para la reacción de la corrosión o permitiendo una aplicación más sencilla de otros métodos de control de la corrosión. Ejemplos de condiciones de mal diseño son:

Exfoliación La exfoliación es una forma avanzada de corrosión intergranular en la que el metal se delamina a lo largo de los bordes de sus granos. Algunos productos metálicos enrollados tales como Figura 1-10: Exfoliación ciertos tipos de planchas de aleación de aluminio son particularmente susceptibles a la exfoliación.

• • • • •

Contacto de metales disímiles. Ambientes incompatibles. Trampas de agua. Hendiduras. Superficies ásperas y filosas (por ejemplo soldaduras). • Acceso limitado a la zona de trabajo. El contacto de materiales disímiles en un electrolito puede producir una rápida corrosión. Este fenómeno, la corrosión galvánica, ya ha sido descrito. Este es un tipo de corrosión que sucede con frecuencia y puede ser fácilmente evitado mediante un diseño apropiado. Las superficies irregulares (filos, ralladuras, etc.) pueden, asimismo, ser evitadas teniendo el debido cuidado.

Los ambientes incompatibles pueden acelerar el proceso de corrosión. Así, el aluminio no debe estar en contacto directo con el concreto porque la alcalinidad de este atacará al aluminio. Las trampas de agua son características de diseño que permiten que se acumule el agua de la lluvia o el rocío. Dado que el agua acelera en gran medida la corrosión, las estructuras deben ser diseñadas para evitar la acumulación del agua. Los ángulos y otras formas que podrían acumular agua deben ser orientados hacia abajo.

Figura 1-11: El rolado de aluminio de estructura de grano plano conduce a la exfoliación durante la corrosión de la plancha de aluminio

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1-7

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

no sólo son difíciles de recubrir sino que también constituyen un riesgo de seguridad debido a que muchas veces deben ser alcanzadas usando escaleras u otras plataformas más allá del límite de lo seguro.

Cuando no sea posible evitar la acumulación de agua, debe colocarse agujeros de drenaje. El agua condensada en los equipos de aire acondicionado no debe permitirse correr ni gotear sobre superficies metálicas; tampoco debe permitirse que el vapor u otros humos incidan sobre superficies metálicas.

Control de la Corrosión mediante Metales Resistentes y Aleaciones Si el ambiente es muy severo, puede resultar mejor controlar la corrosión mediante el uso de un metal o una aleación más resistente a la corrosión del acero estructural. Dependiendo del ambiente al cual son expuestos, algunos metales o aleaciones son esencialmente inmunes a la corrosión, mientras que otros con un mayor potencial de electronegatividad que el acero estructural forman capas de películas de óxido que otorgan resistencia a la corrosión. Cuando estas capas protectoras se rompen en ciertas áreas, deben reconstituirse para proporcionar una protección continua. El titanio, las aleaciones de aluminio, el zinc y el acero inoxidable forman tales capas protectoras. Las películas protectoras en acero inoxidables y en aleaciones de aluminio no son resistentes a todos los ambientes naturales. Aun los metales o aleaciones más resistentes a la corrosión son frecuentemente recubiertos para darles una protección adicional.

Figura 1-12: Perfiles que acumulan y retienen agua y desechos

Las hendiduras deben ser evitadas en las estructuras porque estas áreas deficientes de oxígeno aceleran la corrosión, tal como se explicó anteriormente en esta misma sección. Las hendiduras también pueden acumular humedad y, por tanto, electrolitos, como en las trampas de agua descritas arriba. Estas hendiduras son difíciles de proteger mediante recubrimientos.

Titanio El titanio otorga una alta relación resistenciapeso y una buena resistencia a muchos ambientes severos, por ejemplo, el agua de mar, los hipocloritos y el ácido nítrico. Se hacen fácilmente pasivos con una película de óxido. Aluminio y Aleaciones de Aluminio Figura 1-13: Corrosión por hendiduras

El aluminio y sus aleaciones son livianos en peso y resistente a la corrosión en muchos ambientes. Sin embargo, son atacados por ácidos y álcalis fuertes.

El acceso limitado a la zona de trabajo puede impedir una apropiada aplicación de recubrimientos. Todas las áreas a ser recubiertas deben ser de fácil acceso, tanto para la limpieza como para el pintado. Las áreas de difícil acceso

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Control de la Corrosión con Productos No Metálicos

Acero Inoxidable El acero inoxidable se produce casi exclusivamente por su resistencia a la corrosión. Estos aceros deben contener por lo menos un 11% de cromo.

Existen varios materiales plásticos, elástomericos, compuestos y cerámicos que son bastante resistentes a la corrosión y que pueden ser empleados con efectividad como remplazo del acero. Estos tienen muchos usos especializados.

Acero Corten Los aceros corten (baja aleación) forman capas de óxido protectoras que funcionan bajo condiciones atmosféricas leves que pueden postergar o eliminar la necesidad de un recubrimiento. Sin embargo, estas capas de óxido podrían no proteger bajo ciertos ambientes, particularmente los marinos. Además, la apariencia natural de óxido de estos aceros corten podría no ser estéticamente aceptable, y los compuestos ferrosos solubles que son lavados de la superficie podrían manchar las superficies contaminadas.

Plásticos El plástico es un material sólido que es en esencia un polímero orgánico con un alto peso molecular, que contiene endurecedores, rellenos, refuerzos y otros componentes. En cierto momento, durante su fabricación, es moldeado por inyección. Puede ser termoplástico, es decir, reiteradamente puede suavizarse con calor y endurecerse con frio, o puede ser termomoldeable, es decir, puede curar químicamente o mediante calor, haciéndolo infundible e insoluble. Ejemplos de termoplásticos son los fluorocarbonos, polietilenos, polipropilenos y cloruros polivinilos; ejemplos de plásticos termomoldeables son los epóxicos, fenólicos y el poliéster. Las propiedades de estos plásticos son descritas en la Tabla 1 al final de este capítulo. Son usados en elementos tales como tuberías para agua y gas, canaletas y drenajes.

Galvanizado El acero galvanizado por inmersión en caliente se forma al sumergir acero limpio (usualmente inmerso en ácido) en un baño de zinc fundido. La capa de zinc formada es resistente a la corrosión bajo muchas condiciones y puede recubrirse con un recubrimiento orgánico para proporcionar protección adicional o una apariencia diferente. Sus mecanismos de protección son tanto galvánicos como de barrera. Sobre esto volveremos más adelante con mayor detalle. El baño en caliente es usualmente preferido en lugar de otros métodos de galvanización porque produce una capa más gruesa de zinc que el electrogalvanizado (electrodeposición). Además, se adhiere metalúrgicamente al acero. Una de las limitaciones del baño en caliente es que la pieza a ser recubierta debe ser suficientemente pequeña para caber dentro del baño. Las tuercas, los pernos y otros sujetadores a veces se galvanizan girándolos con polvo de zinc caliente. La metalización y los recubrimientos ricos en zinc son descritos en posteriores unidades y constituyen otras modalidades de recubrir superficies de acero con zinc.

Elastómeros Los revestimientos de elastómeros naturales y sintéticos (que recuperan su forma original luego de remover la fuerza que los deforma) han venido siendo empleados exitosamente como revestimientos para contenedores primarios. Estos materiales incluyen el caucho natural y sintético, y los recubrimientos y películas de poliuretano. Estas últimas deben ser pegadas o mecánicamente fijadas a las paredes. Compuestos Los compuestos son combinaciones de dos o más materiales (por ejemplo, un aglutinante con

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

en metales expuestos, tales como los que se encuentran en instalaciones telefónicas.

materiales de refuerzo o de relleno) que difieren grandemente en forma y composición. Los distintos ingredientes permanecen como elementos separados y no se juntan, aunque actúan en conjunto unos con otros. Uno de los tipos más comunes de compuestos son los plásticos reforzados con fibras (FRP). El refuerzo puede provenir de tejidos, enmallado de fibras de vidrio, carbono u otros materiales. Los plásticos reforzados con fibra de vidrio (FGRP) son de lejos los FRP más utilizados. Los FGRP pueden ser usados en la fabricación de recipientes de proceso, tuberías, pisos, tanques, etc.

Asimismo, si la deshumidificación resulta en 15 grados Fahrenheit debajo del punto de rocío y una humedad no mayor de 55%, las superficies limpiadas con chorro abrasivo pueden permanecer sin recubrir por períodos largos antes del pintado. Control de la Corrosión mediante Protección Catódica La protección catódica es un sistema para el control de la corrosión de una superficie metálica que se efectúa al hacer pasar suficiente corriente continua sobre ella para convertir todas las áreas anódicas en catódicas, eliminando así la posibilidad de pérdida anódica del metal. Aunque este método resulta efectivo sólo en superficies sumergidas en agua o enterradas en el suelo, ha logrado controlar exitosamente la corrosión por muchos años en buques, estructuras marinas, tuberías y tanques enterrados, y en los interiores de tanques de almacenamiento de agua.

Cerámicos Estos son productos formados por la cocción de materiales minerales naturales a altas temperaturas. Muestran gran resistencia química, térmica y eléctrica, y son usados cuando estas propiedades son requeridas. Control de la Corrosión mediante Inhibidores Los inhibidores son químicos tales como los fosfatos que se agregan en pequeñas cantidades, ya sea de manera continua o intermitente, a los ácidos, líquidos refrigerantes, vapores, u otros medios para inhibir las reacciones corrosivas. Estos pueden reducir la corrosión cuando forman una película muy fina sobre la superficie metálica, produciendo una capa pasiva en tal superficie o al retirar componentes agresivos del medio. Los inhibidores mejor conocidos son aquellos empleados en refrigerantes para motores. Control de la Corrosión Modificación del Ambiente

mediante

Generalmente se utiliza recubrimientos en superficies catódicamente protegidas para reducir los requerimientos de corriente eléctrica. Así, una tubería subterránea bien recubierta puede requerir solamente 0,01 miliamperios por pie cuadrado, en comparación con los 3 miliamperios por pie cuadrado de una tubería desnuda. Los recubrimientos de estructuras catódicamente protegidas deben ser resistentes al ambiente alcalino producido por el sistema. Existen dos sistemas básicos para el suministro de la corriente eléctrica requerida en una estructura para protegerla catódicamente.

la

La modificación del medio ambiente puede ayudar a controlar la corrosión e incrementa la efectividad de otros sistemas de control. La deshumidificacion y la purificación atmosférica son dos de los mejores ejemplos. Por ejemplo, las instalaciones con aire acondicionado que mantienen la humedad a niveles bajos pueden ayudar a reducir la contaminación y la corrosión

El sistema de protección catódica de ánodo de sacrificio (galvánico) no requiere un suministro de energía externo, sino que incorpora ánodos de aleaciones especiales que generan la corriente continua necesaria, al corroerse de manera preferencial en virtud de su natural

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

diferencia de voltaje con respecto a la estructura protegida (Figura 1-14). Dado que los ánodos de sacrificio son consumidos al generar corriente, tienen un tiempo de vida limitado. Los metales anódicamente activos usados en la protección catódica suelen ser el magnesio, el zinc o el aluminio de alta pureza, u otro compuesto especial.

Figura 1-15: Sistema de corriente impresa para la protección de una tubería subterránea

Figura 1-14: La celda electroquímica en la protección catódica. La estructura actúa como un cátodo. No hay corrosión en la estructura protegida, ya que los electrones que podrían ser producidos por la reacción ++ corrosiva (Fe Fe + 2e) no pueden fluir de la estructura al ánodo, debido a la gradiente de voltaje

El sistema de protección catódica de corriente impresa utiliza corriente continua desde una fuente externa de potencia. El terminal positivo de la fuente de potencia está conectado a los ánodos, y el terminal negativo está conectado a la estructura a ser protegida.

Figura 1-16: Sistema de corriente impresa para la protección del interior de un tanque de agua elevado

Cada uno de estos tipos de protección catódica tienen sus propias ventajas y limitaciones. Las diferencias de los sistemas están resumidas en la Tabla 2:

Los ánodos estables empleados para descargar la corriente tienen largos tiempos de vida útil. El hierro fundido con alto silicio, el grafito y el aluminio se encuentran entre los materiales más comúnmente utilizados como ánodos. La chatarra, algunas aleaciones especiales de plomo, el platino, aleación platino-paladio, el titanio platinado y aleaciones de tantalio platinado también son usados. Normalmente, los rectificadores convierten la corriente alterna en corriente continua para ser usada en estos sistemas. Las baterías y las celdas solares también pueden suministrar energía para los sistemas de protección catódica.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Tabla 2. Comparación entre los sistemas de Protección Catódica de Ánodo de Sacrificio y de Corriente Impresa

Control de la Recubrimientos

Ánodo de Sacrificio Corriente Impresa No hay suministro de Fuente externa de potencia fuente externa Salida limitada de corriente Voltaje variable Salida de corriente ajustable Adecuado para baja resistividad Necesita electrolitos

Corriente variable Adecuado para medios con alta resistividad Necesita electrolitos

Bajos costos de instalación Instalación costosa Pocos problemas de interferencia Bajos costos de mantenimiento Protección localizada

Puede causar interferencia

Corrosión

mediante

El control de la corrosión mediante recubrimientos y revestimientos (recubrimientos en superficies interiores) se efectúa más comúnmente mediante la formación de una barrera que separa el metal del electrolito. Este y otros mecanismos de control de la corrosión (inhibidores y protección catódica) son descritos en la Unidad 2. Los recubrimientos poseen muchas ventajas sobre los otros métodos de control de la corrosión previamente explicados. Estos incluyen: • Facilidad de aplicación. • Facilidad de almacenamiento y manipulación. • Rango de condiciones ambientales aceptables. • Economía. • Fácil reparación. • Selección de color, brillantez y textura.

Altas cuentas de consumo eléctrico mensuales Protege estructuras más grandes

Existen tres posibles efectos adversos en los recubrimientos de sistemas de protección catódica inapropiadamente diseñados.

Como con los otros métodos de control de la corrosión, pueden también mostrar limitaciones que deben ser resaltadas. Estas incluyen:

1. Durante la protección catódica (aun con sistemas funcionando apropiadamente), siempre se produce alcalinidad (iones de hidróxido) en el cátodo. En consecuencia, los recubrimientos en el cátodo deben ser resistentes a la alcalinidad.

• • • •

2. El gas hidrógeno que puede ser producido en sistemas de protección catódica mal controlados (con exceso de corriente) puede desprender los recubrimientos protectores.

Exigencias de preparación de las superficies. Requisitos de aplicación. Requisitos de curado y secado. Aspectos de salud, seguridad y ambiental.

Estos puntos serán tratados más detalladamente en posteriores unidades. 1.5

3. Los recubrimientos más permeables (por ejemplo, fenólicos de resinas aceitosas) están más expuestos a la electroendosmosis que los recubrimientos menos permeables (por ejemplo, los epóxicos). Esta forma de corrosión compleja es causada por un mayor flujo de iones en superficies catódicamente protegidas.

Conclusión

Un exitoso programa de control de la corrosión emplea tantos sistemas de control como sea necesario y práctico.

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1-12

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

1.6

Resumen de la Unidad

La corrosión de los metales es un proceso natural por el cual los metales son transformados a un estado más estable. Hay muchas formas de corrosión, así como muchos métodos de controlarla. Un programa exitoso de control total de la corrosión utiliza tantos métodos disponibles como sea necesario y práctico.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Unidad 1 – Ejercicio 1A: Corrosión

Haga corresponder los términos de la Columna A con las descripciones de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Corrosión

A. Corrosión selectiva de una aleación metálica

2. _____ Celda de Corrosión

B. La corriente continua pasa por el electrolito

3. _____ Corrosión de Hendiduras

C. Proceso costoso y natural

4. _____ Pérdida de Aleación

D. La abrasión mantiene el metal limpio y activo

5. _____ Electrolito

E. Lista de tendencias a corroerse de los metales

6. _____ Erosión-Corrosión

F. Corrosión de metales disímiles

7. _____ Exfoliación

G. Pérdida en las láminas de ciertas aleaciones roladas

8. _____ Corrosión Galvánica

H. Ánodo, cátodo, ruta metálica, electrolito

9. _____ Series Galvánicas

I. Corrosión localizada

10. _____ Picadura

J. Ánodos y cátodos cambian

11. _____ Corrosión por Fuga de Corriente

K. Medio conductivo

12. _____ Corrosión Uniforme

L. Corrosión por Celda de Concentración

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Unidad 1 – Ejercicio 1B: Control de la Corrosión

Haga corresponder los métodos de control de corrosión de la Columna A con los mecanismos de control de corrosión de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Alteración del ambiente

A. Aísla el metal del electrolito

2. _____ Recubrimientos de Barrera

B. Necesita suministro de corriente directa

3. _____ Material resistente a la corrosión

C. Ánodos que se corroen suministran corriente

4. _____ Diseño

D. Elimina trampas de agua, etc.

5. _____ Corriente impresa (CP)

E. Deshumidificación

6. _____ Inhibidores

F. Cerámicos, compuestos, CRESs

7. _____ Ánodo de sacrificio (CP)

G. Interfieren con la reacción de corrosión

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Prueba

1. La corrosión es: a. b. c. d.

Un proceso natural. Un proceso muy costoso. Controlada con la tecnología actual. Todas las anteriores.

2. ¿Qué es necesario para que ocurra la corrosión? a. b. c. d.

Dos metales disímiles en contacto en un medio conductor. Un ánodo, un cátodo, una vía metálica y un electrolito. Inmersión en agua o enterramiento bajo suelo. Fuga de corriente.

3. ¿Cuál de los siguientes metales se vuelven pasivos (se hacen menos corrosibles) mediante la formación de una capa de óxido sobre ellos? a. b. c. d.

Zinc. Aluminio. Aceros inoxidables. Todos los anteriores.

4. Un tipo de corrosión que ocurre durante la grafitización del hierro fundido es: a. b. c. d.

Corrosión galvánica. Erosión-Corrosión. Corrosión por celda de concentración. Pérdida de aleación.

5. Una característica estructural que está asociada con la corrosión por celda de concentración es: a. b. c. d.

Soldaduras. Hendiduras. Esquinas. Trampas de agua.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

6. Una afirmación VERDADERA respecto a la protección catódica galvánica (ánodo de sacrificio) es: a. b. c. d.

Se requiere una fuente de energía externa. Los ánodos colocados remotamente protegen áreas más grandes. Los ánodos se consumen a medida que proporcionan protección. Se desempeña bien tanto en suelos con alta y baja resistividad.

7. Galvanización puede ser descrito como: a. b. c. d.

Una capa pasiva de óxido en la superficie del acero. Una delgada película de zinc sobre la superficie del acero. Una delgada capa de aluminio sobre la superficie del acero. Una delgada capa de oxido sobre la superficie del acero.

8. Las soldaduras de acero son conectadas a tierra antes de la aplicación del recubrimiento para: a. b. c. d.

Mejorar su apariencia. Incrementar su resistencia a la corrosión. Mejorar la adhesión del imprimante. Proporcionar una aplicación más continua y uniforme.

9. Soldaduras continuas son preferibles a las discontinuas porque ellas: a. b. c. d.

Proporcionan una superficie más atractiva. Eliminan las hendiduras. Evitan el contacto de metales disímiles. Controlan la corrosión galvánica.

10. Una afirmación VERDADERA con respecto al sistema de corriente impresa usada para protección catódica es: a. b. c. d.

Requiere una fuente de potencia externa. Los ánodos deben encontrarse cerca de las superficies protegidas. Nunca experimenta problemas de interferencia con otras estructuras de metal en la misma área. Se auto regula, de modo que no se requiere el monitoreo de potenciales.

11. ¿Cuál de los siguientes metales NO PUEDE ser empleado como ánodo para la protección galvánica (catódica) del acero? a. b. c. d.

Zinc. Aluminio. Magnesio. Cobre.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

12. Los recubrimientos de protección: a. b. c. d.

Se desempeñan bien en conjunto con la protección catódica. No contienen materiales peligrosos. Requieren poca preparación de superficie. No existen problemas de seguridad durante su aplicación.

13. ¿Qué condición puede causar el deterioro de los recubrimientos en estructuras catódicamente protegidas? a. b. c. d.

La alcalinidad producida en el cátodo. La generación de hidrógeno por sobreprotección del sistema de protección catódica. Electroendosmosis. Todas las anteriores.

14. Un compuesto puede ser descrito como: a. b. c. d.

Tiene excelente resistencia a todos los ambientes Epoxi reforzado con fibra de vidrio La combinación de dos o más ingredientes diferentes Su uso está restringido a estructuras livianas

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Referencias

H. H. Bennet, J. Kruger, R. L. Paker, E. Passaglin, C. F. Reinmann, A. W. Ruff, y H. Yakowitz; Publicación Especial 511-1, Oficina Nacional de Normas Gaithersburg, Mayland, 1978 "Costos de la Corrosión: 300 billones de dólares al año", Material Performance, Vol. 34, Nº 5, Junio de 1995, p. 5.

Lectura Adicional

NACE RP-0178 Detalles de Fabricación, Requerimientos de Acabado Superficial y Consideraciones para un Diseño Adecuado para Tanques y Recipientes para su Revestimiento para Servicios de Inmersión (Nota: Una ayuda visual esta disponible para ser usada con la norma escrita.)

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1-20

Epoxi (fundido) Fenolicos Poliésteres Siliconas Ureas

Termomoldeables

Polipropileno Poliestireno Polivinil cloruro rígido Vinilicos (cloruro)

(de alta densidad)

Polietileno

(de alta densidad)

Flourocarbonos Metil metalcrilato Nylon Poliéster-clorado Polietileno

Termoplásticos

Material

nil nil nil nil nil

100-450

2 500

10 000 7 500 4 000 3 500 7 000

10-7000 1-2 2-30

15-1000

100-350 5 45 130 90-800

Elongación, %

5 000 7 000 6 000

4 000

2 500 8 000 10 000 6 000 2 000

Fuerza de Tensión, psi

90 125 100 89 115

80

90 75 110

40

10

Dureza, Rockwell R

0,8 0,3 0,4 0,3 0,3

buena

1-11 0,3 1

1-12

16

Carga de Impacto, ft/lb

1 000 1 000 1 000 1 200 1 500

baja

200 450 400

120

25

Módulo de elasticidad, 2 psi x 10

1,1 1,4 1,1 1,75 1,48

1,8

0,91 1,05 1,4

0,95

0,92

Peso específico

Tabla 1: Propiedades Mecánicas y Físicas de Algunos Plásticos

350 300 350 350-900 265

145

150 180 150

120

270 200 325 210 ---

Temperatura de distorsión calórica, ºF/264 1psi

Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Apéndice 1-A

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Unidad 1 Resultados del Aprendizaje

Unidad 1 Corrosión y Control de la Corrosión

Mecanismo de la Corrosión en los Metales • El proceso de corrosión • La celda de corrosión • Relativas tendencias de corrosión de los metales

Ciclo Natural de la Corrosión

Al término de esta unidad, usted será capaz de: − Identificar los elementos de una celda de corrosión. − Describir la corrosión de los metales. − Explicar cómo los recubrimientos industriales controlan la corrosión. − Describir los métodos alternativos usados para proteger el acero al carbono de la corrosión.

Corrosión • Corrosión- El deterioro de un sustrato Corrosión es un proceso natural que muestra la tendencia de los materiales de “ceder” energía y retornar a su estado natural.

Costo de la Corrosión • Se ha reportado que en los Estados Unidos, el costo de la corrosión de metales es de alrededor de $276 billiones anuales.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Costos Típicos de la Corrosión • • • • •

Reemplazo de elementos deteriorados Mantenimiento de instalaciones Parada de instalaciones Pérdida de productos o contaminación ambiental Daños/lesiones por accidentes

Cuatro Condiciones Necesarias para la Corrosión

Prevención de la Corrosión • Hoy en día, el método más ampliamente utilizado para prevenir la corrosión es la aplicación de recubrimientos protectores.

Cuatro Partes Básicas de una Celda de Corrosión

Ánodo Cátodo Ruta metálica Electrolito ACRE

Pila Seca (analogía con la celda de corrosión)

La Celda de Corrosión sobre una Superficie Metálica

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Diferencias de Potencial en una Pieza de Metal

Serie Galvánica Activo Magnesio Zinc Acero Galvanizado Aluminio Acero Dulce Hierro Forjado Hierro Fundido Acero Inoxidable Tipo 410 Acero Inoxidable Tipo 304 (Activo) Laton Naval Níquel (Activo) Laton Amarillo Cobre Soldadura de Plata Acero Inoxidable Tipo 410 Acero Inoxidable Tipo 304 (Pasivo) Grafito Oro

• Diferencias químicas (ejm. contaminantes en el metal) • Diferencias físicas (ejm. cortes, martillado, etc.)

Noble

Química de una Celda de Corrosión Común • El Ánodo pierde metal • El Cátodo se protege, se vuelve alcalino, puede producir hidrógeno • El Oxígeno en el cátodo afecta la tasa de corrosión

Corrosión Uniforme • Ánodos y cátodos invertidos • Normalmente no es perjudicial

Tipos Comunes de Corrosión • • • • • • • •

Uniforme Corrosión por picadura Metales disímiles Corrosión por celda de concentración Fuga de corriente (Parásita) Perdida de aleación Erosión-corrosión Exfoliación

Corrosión por Picadura • Corrosión localizada acelerada • Causada por un desequilibrio de iones metálicos • Causada por una fractura localizada de la capa pasiva

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Corrosión por Metales Disímiles

Corrosión por Metales Disímiles Tubería de acero en una cubierta de aluminio

Anodic (electronegative) end – more active metals Magnesium Zinc Aluminum Cadmium Steel Lead Tin Nickel Brass Copper

Zinc Protects Steel

Cathodic (electropositive) end – more noble metals

Evitar la Corrosion por Metales Disímiles:

Corrosión por Celda de Concentración El efecto de áreas relativas del ánodo y cátodo en la corrosión

• Eligiendo metales compatibles • Usando aislantes de caucho o plásticos • Anulando el electrolito

Estructura de Aluminio (Ánodo) y Pernos de Acero Inoxidable (Cátodo)

Tipos Comunes de Corrosión por Celda de Concentración Diferencias en la concentración de oxígeno

Diferencias en la concentración de iones de metal

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Ejemplos de Hendiduras en la Construcción

Soldadura Discontinua

• Soldadura discontinua • Ángulos espalda con espalda • Áreas debajo de las cabezas de pernos

Fuentes de Corrosión por Fuga de Corriente (Parásita)

Corrosión por Hendiduras • • • •

Ejemplo de Corrosión por Fuga de Corriente

Ferrocarriles eléctricos Grúas eléctricas Generadores de soldadura Sistemas de Protección Catódica (CP) adyacentes

Métodos para Reducir la Corrosión por Fuga de Corriente • Reduciendo el flujo de corriente mediante la modificación de la fuente • Modificando el flujo eléctrico mediante uniones • Aplicando CP para neutralizar

Current flows from pipe through earth to negative bus -pipe corroded here

Some current leaks off rail into ground and onto pipe pipe protected here

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Descincificación del Latón

Pérdida de Aleación • Pérdida selectiva de metal • Descincificación del latón • Grafitización del hierro fundido

Exfoliación del Aluminio

Erosión-Corrosión • El abrasivo elimina los productos de corrosión • La superficie del metal se corroe activamente

Métodos de Control de la Corrosión • • • • • • •

Diseño Metales resistentes No metales Inhibidores Alterando el medio ambiente Protección catódica Recubrimientos

Control de la Corrosión Evitando el Mal Diseño • • • • • •

Evitar el contacto de metales disímiles Ambientes incompatibles Trampas de agua Hendiduras Superficies rugosas y bordes filosos Acceso limitado para trabajar

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Corrosión de Metales Disímiles – Tuerca de Acero sobre Accesorio de Cobre

Ambientes Incompatibles

Trampa de Agua

Evitar Trampas de Agua mediante: • Configuración invertida • Perforación de agujeros para drenaje

Corrosión - Metales y Aleaciones Resistentes • • • • •

Titanio Aleaciones de aluminio Aceros inoxidables Aceros corten Galvanizado

Acero Corten (Baja Aleación) (Ventajas) • Forma una capa de óxido protector • Recubrimiento puede no ser necesario • Reducción de la tasa de corrosión

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Galvanizado por Inmersión en Caliente del Acero

Acero Corten (Limitaciones) • La capa protectora destruida por los cloruros • Necesita exposición abierta y seca • Puede no ser agradable estéticamente

• Capa barrera de zinc • Protección catódica • Pintado para protección adicional

Formas de Recubrir el Acero con Zinc • • • • •

Galvanizado por inmersión en caliente Electrogalvanizado Golpeteo mecánico con polvo de zinc Metalización Recubrimientos ricos en zinc

Termoplásticos • • • •

Fluorocarbonos Polietilenos Polipropilenos Cloruros de Polivinilo

Corrosión - No Metales Resistentes • • • •

Plásticos Elastómeros Compósitos (Compuestos) Cerámicos

Termomoldeables • Epóxicos • Fenólicos • Poliésteres

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Revestimientos Elastoméricos • Cauchos naturales y sintéticos • Poliuretanos

• FRP y materiales FGRP • Usados en tuberías, recipientes de proceso, tanques, etc.

Cerámicos

Inhibidores • Películas delgadas protectoras • Capa pasiva sobre el metal • Elimina constituyentes agresivos

• Resistencia química • Resistencia a la temperatura • Resistencia eléctrica

Control de la Corrosión por Alteración del Ambiente • Deshumidificación • Purificación

Compósitos

Protección Catódica • Ánodo externo • La estructura entera se vuelve cátodo • Medios conductores sumergidos o enterrados (electrolito)

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Usos de la Protección Catódica • • • •

Sinergia de los Recubrimientos y la Protección Catódica • CP protege en las discontinuidades • Los recubrimientos reducen los requerimientos de CP

Buques Estructuras marinas Tanques y tuberías subterráneas Interiores de tanques para agua

Dos Tipos de Protección Catódica Básicos • Ánodo de sacrificio (galvánico) • Corriente impresa (fuente de energía externa)

Metales para Ánodo de Sacrificio • Magnesio • Zinc • Aluminio

Materiales para Ánodos de Corriente Impresa

Tanque de Agua Protegido Catódicamente • • • • •

Hierro fundido de alto silicio Grafito Aluminio Chatarra de hierro Platino puro, aleado o platinado

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Protección Catódica por Ánodo de Sacrificio vs. Corriente Impresa Ánodo Sacrificio : − − − − −

Sin fuente de energía externa Salida limitada de corriente Salida del medio ajustable OK para baja resistividad Requiere electrolitos

− − −

Bajo costo de instalación Pocos problemas de interferencia Bajo costo de mantenimiento

−

Protección localizada

Posibles Efectos Adversos de la Protección Catódica • Deterioro de los recubrimientos que no son resistentes a álcalis • Desprendimiento del recubrimiento por el gas hidrógeno debido a excesiva corriente • Electroendosmosis

Corriente Impresa : −

Fuente de energía externa

− − − − − −

Voltaje variable Corriente variable OK para medio de alta resistividad Requiere electrolitos Costo elevado de instalación Puede causar interferencia

− −

Facturas mensuales por energía Protege grandes estructuras

Control de la Corrosión por Recubrimientos • Barrera • Inhibidores • Protección catódica

• • • • •

Limitaciones de los Recubrimientos • • • •

Ventajas de los Recubrimientos

Requerimientos de preparación de superficie Requerimientos de aplicación Requerimientos de secado/curado Aspectos de medio ambiente/salud/seguridad

Fácil aplicación Fácil almacenaje y manipuleo Rango de aceptables condiciones ambientales Fácil de reparar Selección de color, brillo y textura

Programas de Control de la Corrosión • Un exitoso programa de control de la corrosión emplea tantos sistemas de control como sea necesario y práctico.

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Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión

Unidad 1 Resumen • Mecanismos de corrosión en los metales • Tipos comunes de corrosión • Métodos de control de la corrosión

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

TI POS DE RECUBRIMIENTOS Y SUS MEC ANI SMOS DE PRO TECCIÓN 2.1

Propósito y Metas

Los recubrimiento protectores industriales han estado presente desde 1930, pero la industria fue impulsada durante la Segunda Guerra Mundial. La necesidad de mantener barcos en el mar por más tiempo y menos en los muelles, primero orientó al desarrollo de la resina epóxica, y luego al epóxico poliamidas, el cual tenía mejor adhesión, algo de flexibilidad y una mayor resistencia al agua. Como la demanda de materiales de guerra se incrementó, la demanda de mejoras en los recubrimientos protectores industriales creció con ello. Mejor adhesión, curados más rápidos y mejor resistencia a la abrasión fueron algunos de los motivos. Pero la necesidad de mantener los materiales sin corroerse se mantuvo como motivo primordial para el mejoramiento de los recubrimientos.

Alcances Esta Unidad abarca los mecanismos básicos del control de la corrosión mediante recubrimientos, la composición de los mismos, los diferentes tipos de recubrimientos y los mecanismos de curado, y los criterios para la selección de los recubrimientos. Resultados del Aprendizaje Al finalizar esta Unidad, usted será capaz de: • Definir los tres mecanismos básicos del control de la corrosión mediante recubrimientos. • Definir las propiedades de la película necesarias para dar una buena protección. • Describir cómo los recubrimientos pueden dar protección galvánica (catódica). • Definir los tres mecanismos básicos de la formación de la película. • Definir los diferentes tipos genéricos disponibles para su uso. • Explicar los criterios para la selección del recubrimiento y las condiciones bajo las cuales los distintos sistemas pueden ser apropiados o inapropiados. 2.2

Como se indicó en la Unidad 1, la corrosión de los metales es una reacción electroquímica que puede ser controlada interfiriendo con uno o más de los cuatro requisitos para una celda de corrosión: ánodo, cátodo, electrolito y ruta metálica.

Los Mecanismos del Control de la Corrosión Mediante Recubrimientos

El método ampliamente más usado para prevenir la corrosión hoy en día, específicamente la del acero carburado, es la aplicación de recubrimientos protectores de alto desempeño. Estos protegen miles de estructuras, incluyendo plataformas de perforación off-shore, barcos, tanques de almacenamiento, sistemas de desagüe, plantas de energía, contenedores de carga, ductos, carros de ferrocarril y edificios comerciales.

Los recubrimientos interferencia:

proporcionan

dicha

• Creando una barrera para separar el electrolito del metal. • Suministrando inhibidores químicos para controlar la reacción anódica (corrosión). • Proporcionando protección catódica mediante la conversión de áreas anódicas en áreas catódicas.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Protección de Barrera

salud y medio ambiente. Otros pigmentos inhibidores pueden incluir boratos, cromatos (que son restringidos como el plomo), fosfatos o molibdatos.

La protección de barrera es la forma más simple que un recubrimiento funciona como una capa protectora y se refiere a la barrera física que es formada sobre la superficie del sustrato por cualquier recubrimiento. Esta barrera física previene aire y agua, que son necesarios para la corrosión, de llegar al sustrato. Todos los recubrimientos proporcionan protección de barrera, aunque algunos de ellos tienen características que incrementan la función de barrera del recubrimiento. Por ejemplo, recubrimientos que contienen óxido de hierro micáceo (MIO) o escamas de aluminio en su formulación, forman capas a manera de láminas (llamados pigmentos laminares) en la película de recubrimiento. El agua o el aire no pueden penetrar las "láminas" y deben tomar un camino más largo para llegar eventualmente al sustrato.

Protección Galvánica (Catódica) Los recubrimientos también pueden proteger a un sustrato dando protección catódica o de sacrificio. Esto ocurre cuando la capa de recubrimiento contiene un metal que funciona como ánodo en el proceso de corrosión, de esa manera protege el sustrato metálico (o cátodo). Los recubrimientos de sacrificio son siempre usados como imprimantes, ya que el metal de sacrificio debe de estar en contacto directo con el sustrato de metal. El zinc es el metal de sacrificio más común utilizado para proteger materiales de acero a base de hierro. El mejor ejemplo de esto son los imprimantes ricos en zinc donde el polvo de zinc es agregado a la fórmula del recubrimiento en cantidades hasta de 90% por peso de película curada. Una capa de zinc también puede ser colocada sobre un sustrato de acero por medio de metalización o galvanización; ambos depositan una capa sólida de zinc sobre el sustrato. La metalización es lograda derritiendo el zinc (y/o aluminio) y rociándolo sobre el sustrato usando el proceso de atomización de llama, arco eléctrico o arco de plasma. La metalización puede ser realizada en un taller o en la obra del proyecto. La galvanización es completada sumergiendo las partes de acero en un baño de zinc fundido. El proceso de galvanización generalmente da protección superior que la metalización, para espesores de zinc comparables, con la limitación obvia de que puede ser realizada sólo en una fábrica o taller puesto para el acero nuevo antes del montaje.

Figura 2-1: Mecanismo de las escamas de óxido de hierro micáceo otorgando una protección de barrera adicional a la película de recubrimiento

Protección Mediante Pigmentos Inhibidores Algunos recubrimientos también dan protección porque contienen pigmentos inhibidores que interrumpen o previenen que ocurran reacciones típicas de corrosión. El mecanismo por el cual los inhibidores trabajan no siempre es claro, pero la teoría general es que los materiales inhibidores reaccionan con agua para que no penetre la película de recubrimiento, o que produzca compuestos que inhiben las reacciones corrosivas. Un buen ejemplo de un inhibidor es el plomo, que ya no es ampliamente usado en recubrimientos, ya que es un peligro para la

Sistema de Recubrimiento de Protección Total Un sistema de recubrimiento a menudo consiste de un imprimante y una capa de acabado. En muchos casos, una capa intermedia puede ser especificada. Sin embargo, hay sistemas de

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

corrosión. Los recubrimientos tolerantes a la superficie requieren tener propiedades especiales, tales como una buena humectación de la superficie, buena penetración a los contaminantes, o reacción con la humedad.

capa simple y sistemas de cuatro o cinco capas que son empleadas para proteger estructuras industriales. Cuando múltiples capas son usadas para crear un sistema, ellas deben de ser compatibles entre si. También, cada capa de recubrimiento tiene una función que es realizada a espesores específicos. De acuerdo a eso, no se puede hacer que a un espesor inadecuado de recubrimiento de zinc, se le agregue unos cuantos mils de una capa intermedia de epóxico. Cada capa debe ser aplicada a su espesor óptimo (no muy grueso ni muy delgado), y verificar el espesor apropiado antes de la aplicación de capas posteriores.

• Recubrimientos con aceite secante/ alquídicos: buena humectación, penetración. • Epoxi mastic: buena humectación. • Epóxicos y poliuretanos penetrantes: penetración. • Poliuretanos que curan en base a la humedad: reacción con la humedad. Imprimantes Universales

Función del Imprimante Este es un término general que puede tener distintos significados para diferentes personas. La mayoría de la gente los entiende como recubrimientos de enlace que permiten el uso de un acabado que normalmente no es compatible con un recubrimiento previamente existente. Otras personas, sin embargo, entienden que se trata simplemente de recubrimientos tolerantes a la superficie.

La función del imprimante es la adhesión del sistema de recubrimiento al sustrato. El imprimante también provee protección de corrosión al sustrato de acero mediante una protección de barrera, por inhibición o galvánica, o una combinación de ellos. El imprimante debe de ser tolerante al nivel de preparación de superficie realizado y debe de ser compatible con la siguiente capa aplicada, donde sea posible. Si el imprimante es la única capa (como en sistema de una capa), debe de ser resistente al medio ambiente de servicio.

Aplicación Directa Sobre el Metal (DTM) El término DTM fue utilizado por primera vez por un fabricante de un producto que podía ser directamente aplicado a una superficie metálica preparada, pero sin imprimante. Actualmente es empleado por varios fabricantes que requieren un recubrimiento para metales que no necesite el uso de imprimante antes de su aplicación.

Imprimantes Especiales Existen tres imprimantes que tienen usos especiales y/o terminología que no está bien definida en la industria de recubrimientos. Estos son los recubrimientos tolerantes a la superficie, imprimantes universales y recubrimientos de aplicación directa sobre el metal (DTM).

Imprimantes de Pre-construcción Los imprimantes de pre-construcción, a veces llamados recubrimientos fijadores o imprimantes de fijación, son recubrimientos muy delgados que se aplican en talleres sobre el acero limpiado (usualmente limpiado con chorro abrasivo), antes de la construcción. Después de la construcción, el recubrimiento es limpiado con chorro ligero, según se requiera (preparación de superficie secundaria), y el sistema es aplicado

Recubrimientos Tolerante a la Superficie Estos recubrimientos están formulados para ser aplicados en superficies no del todo limpias, especialmente en las que no puede practicarse la limpieza con chorro abrasivo. Los contaminantes residuales pueden ser la humedad, el aceite o los productos de la

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Adhesión de los Recubrimientos

completamente. Esto minimiza o evita la limpieza en campo con chorro abrasivo.

Todo recubrimiento debe tener por lo menos una mínima capacidad de adhesión a sus respectivos sustratos para proporcionar una protección de largo plazo. De otro modo, no serán capaces de resistir las tensiones por encogimiento durante el curado (que a veces dura bastante) u otros cambios de dimensiones. Generalmente los imprimantes se usan para asegurar un buen enlace químico con los sustratos. La adhesión de recubrimientos orgánicos es mayormente de naturaleza secundaria (involucran áreas con cargas moleculares ligeramente diferentes) en lugar de una adhesión química directa. En cualquier caso, es necesario que la superficie esté limpia y con un perfil de superficie, para una adecuada adhesión.

Los imprimantes de pre-construcción, tales como el zinc inorgánico o los alquídicos son usados ampliamente en construcción de barcos. Función de la Capa Intermedia Una capa intermedia es incorporada dentro un sistema de recubrimiento generalmente con el propósito de agregar una protección de barrera. La capa intermedia debe de ser compatible con ambos: el imprimante y el acabado. Función de la Capa de Acabado El recubrimiento de acabado o final es la primera línea de defensa en un sistema protector de corrosión. Debe de ser agradable estéticamente, y debe de mantener el color y el nivel de brillo por largo tiempo. Naturalmente, el acabado debe de ser resistente al ambiente de servicio, y debe ser compatible con la capa inferior (imprimante o capa intermedia, como sea adecuado). 2.3

Antes de realizar una prueba de adhesión, un método de prueba debe ser escogido. Hay tres formas principales para evaluar la adhesión de un sistema de recubrimiento. Los tres métodos están descritos en las normas ASTM. La tabla que sigue da un resumen de los métodos que son comúnmente usados para evaluar la adhesión de recubrimientos industriales.

Propiedades Deseadas en la Película

A fin de que los recubrimientos protectores otorguen una protección a largo plazo al acero y a otros sustratos, estos deben poseer ciertas propiedades específicas. Estas propiedades pueden variar a partir de tipos o usos genéricos. Las propiedades deseadas incluyen:

Estándar ASTM D3359 D6677 D4541

• Buena adhesión al sustrato y entre capas de recubrimientos. • Baja permeabilidad a los electrolitos. • Capa continua y libre de discontinuidades, con espesor uniforme. • Flexibilidad. • Resistencia a la abrasión. • Resistencia al clima. • Resistencia al agua, combustibles, químicos, etc. • Resistencia a la contaminación biológica.

D7234

Método de Prueba ASTM "Prueba de Adhesión por Cinta" "Adhesión por Corte" "Fuerza de Tracción en Recubrimientos usando Medidores de Adhesión Portátiles” "Fuerza de Tracción en Recubrimientos sobre Concreto usando Medidores de Adhesión Portátiles”

Generalmente los primeros dos métodos en la lista (ASTM D3359 y D6677) son considerados métodos de prueba de "campo", ya que no requieren un equipo especial y pueden ser realizados bien rápido.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

recubrimiento del área donde la prueba es efectuada será dañada, y a menudo debe ser reparada. Por consecuencia, las pruebas de adhesión no deben ser conducidas a menos que sea requerido por la especificación del proyecto. La especificación debe incluir procedimientos de reparo para las áreas afectadas. Permeabilidad Figura 2-2: Prueba de Adhesión por Cinta

Los recubrimientos orgánicos varían ampliamente en su grado de permeabilidad a los electrolitos y, por tanto, en su capacidad para proporcionar protección de barrera. Una baja permeabilidad es especialmente importante en servicio severo, tal como la inmersión, lo que generalmente produce son ampollas y el desprendimiento del recubrimiento. La permeabilidad puede ser evaluada midiendo la transmisión del vapor de agua de las películas de recubrimiento orgánico. (ASTM D1653)

Los últimos dos métodos (ASTM D4541 y D7234) requieren un instrumento y la conexión de dollys usando un adhesivo que pueda necesitar curar durante la noche, hasta en 24 horas. Es usual conducir este método de evaluación de adhesión en un laboratorio; sin embargo, los instrumentos usados para evaluar la fuerza de adhesión por tracción de los recubrimientos son portátiles y la evaluación puede, y es, rutinariamente llevado a cabo en campo.

Continuidad de la Película

Las pruebas listadas en la tabla anterior evalúan dos diferentes propiedades de adhesión, y ellos usan diferentes mecanismos de prueba. Las pruebas de adhesión por cinta y por cuchillo (ASTM D3359 y D6677) son usadas para evaluar la resistencia al "corte" Figura 2-3: Fuerza de o "pelado” en un Tracción a los recubrimiento, Recubrimientos Usando Medidores de Adhesión mientras que la Portátiles (ASTM D4547) prueba de tracción (ASTM D4541 y D7234) es usada para evaluar la resistencia a la tracción del recubrimiento, o su resistencia a una tensión perpendicular. Ya que los mecanismos de pruebas son diferentes (despegar versus traccionar), los resultados generados de cada test no pueden ser comparados. También, toda clase de prueba de adhesión es “destructiva”. El

Una propiedad altamente deseable en los recubrimientos es su capacidad para formar una película uniformemente gruesa y continua, libre de discontinuidades. Las imperfecciones en esta película permiten que los electrolitos penetren la barrera protectora. Un buen flujo y una buena nivelación de la capa aún húmeda reducirán la presencia de los puntos de alfiler y las áreas excesivamente delgadas que son las que invariablemente fallan primero. Dureza La dureza de un recubrimiento o de una película de revestimiento es algunas veces usado como un método alternativo para evaluar su nivel de curado. La dureza de la película puede ser evaluada usando una variedad de métodos descritos por ASTM, incluyendo dureza de lápiz, dureza Barcol y dureza durométrica. Pruebas de dureza Barcol y durométricas son a menudo restringidas a sistemas de películas gruesas. Cada uno de estos métodos es descrito abajo.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

apoyo estén en el mismo plano. El operador debe presionar hacia abajo firmemente del mango del impresor, observar el dial y registrar la lectura más alta. Si un recubrimiento suave está siendo probado, puede haber una desviación del valor más alto. Múltiple lecturas deben de ser obtenidas (de 3 a 9 mediciones, dependiendo de la dureza relativa del material) y un valor promedio es reportado. El fabricante del impresor tiene requerimientos específicos para verificar la precisión del instrumento antes de su uso. El operador debe leer cuidadosamente las instrucciones previas a su uso, y debe de verificar la precisión de los instrumentos antes de conseguir mediciones de dureza.

La ASTM D3363, "Método de Prueba para Dureza de Película por Prueba de Lápiz", puede ser usada para evaluar las características de secado de un recubrimiento, como es indicado en su inherente dureza. Lápices que tienen varias durezas de grafito (mostradas abajo), de muy suave (6B) hasta muy dura (6H), son afiladas, luego arromadas (talladas) usando un papel de lija fina.

Figura 2-4: ASTM D3363 Escala de Dureza de Lápiz

La ASTM D2240, "Dureza de Durómetro", es medido usando un durómetro de escala Shore A o Shore D. Similar al impresor Barcol, Figura 2-6: Durómetro Shore posicione el durómetro en la superficie recubierta y ponga la manecilla roja auxiliar sobre el dial del durómetro justo encima de la aguja negra (que indica la dureza). Mantenga el durómetro verticalmente y presione la pata a la superficie recubierta tan rápido como sea posible, manteniendo la pata del durómetro paralelo con la superficie recubierta. Mantenga el durómetro en el lugar por 1 ó 2 segundos, luego libere de presión. El valor máximo de dureza es indicado por la manecilla roja auxiliar (la aguja negra regresa a cero una vez que la presión es liberada). Obtenga un mínimo de cinco mediciones y reporte el valor promedio de dureza. El fabricante del durómetro tiene requerimientos específicos para verificar la precisión del instrumento antes de usar. El operador debe leer cuidadosamente las instrucciones suministradas con el instrumento antes de su uso, y debe verificar la precisión del instrumento antes de tomar las mediciones de dureza.

El lápiz es mantenido a un ángulo de 45 grados en relación con la superficie recubierta y la punta roma del lápiz, y es empujado a través del recubrimiento en un intento de rayar o cortar (ranurar). Si el recubrimiento es rayado o cortado, un lápiz más suave es seleccionado y la película de recubrimiento es re-evaluada. Si el recubrimiento no es rayado o cortado, un lápiz más duro es seleccionado y la película de recubrimiento es re-evaluada. El lápiz más duro que no puede rayar los recubrimientos es reportado como la "dureza de rayado"; el lápiz que no puede cortar el recubrimiento es reportada como la "dureza de ranura". ASTM D2583, "Dureza Barcol" es llamada también “dureza de impresor" y es medida usando un impresor de mano. El impresor Figura 2-5: Impresor Barcol es diseñado para ser utilizado en aluminio, metales suaves, plásticos, fibra de vidrio, caucho y cuero. Es diseñado para uso en materiales más gruesos, y por eso puede que no funcione en películas de recubrimiento delgadas. Un impresor es fácil de usar, y simplemente requiere que el usuario posicione el aparato de manera que la punta indentadora y las patas de

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Intemperie Acelerada

Tres pruebas adicionales que pueden ser realizadas para medir la dureza de un recubrimiento orgánico son: ASTM D2134: Determinación de la Dureza de Recubrimientos Orgánicos con un Balanceador de Dureza Tipo Sward; ASTM D4366: Dureza de Recubrimientos Orgánicos por Pruebas de Amortiguación de Péndulo y ASTM D1474: Dureza de Indentación de Recubrimientos Orgánicos.

Se ha desarrollado una variedad de dispositivos para la exposición simulada de paneles recubiertos a diferentes ambientes naturales, pero con una mayor intensidad para acelerar el intemperismo sobre los recubrimientos y así obtener datos con mayor rapidez. Desafortunadamente los datos obtenidos mediante estos dispositivos no se suelen correlacionar bien con los datos provenientes del lento proceso natural. Estos dispositivos generalmente buscan determinar los efectos de la luz, el calor y la humedad sobre los recubrimientos

Flexibilidad La flexibilidad del recubrimiento puede ser determinada doblando un panel ya recubierto sobre una superficie cilíndrica o cónica (ASTM D522). Es deseable que el recubrimiento sea flexible, de modo que pueda expandirse y contraerse fácilmente junto con el sustrato. Un recubrimiento de acabado rígido puede agrietarse al intentar expandirse junto con una capa inferior flexible. Las capas duras tienden a ser rígidas, así que es importante buscar un equilibrio entre flexibilidad y dureza si se desea una película durable.

Los distintos dispositivos climatológica incluyen:

de

aceleración

• Procedimientos de exposición al exterior para evaluar la durabilidad externa de recubrimientos aplicados a sustratos pueden ser encontrados en ASTM D4141. • Las cámaras de niebla salina (ASTM B117) rocían una niebla cálida de una solución neutral atomizada o ligeramente ácida de 5% de cloruro de sodio. Este método no es recomendado por SSPC.

Resistencia a la Abrasión En muchas condiciones de servicio, la resistencia a la abrasión es importante. Los recubrimientos de zinc inorgánico están entre los recubrimientos industriales más resistentes a la abrasión. El abrasivo Taber (ASTM D 4060) y la prueba de lijado (ASTM D 968) son dos métodos de medición de la resistencia a la abrasión.

• Las pruebas cíclicas incluyen humectación periódica (con la solución Harrison u otra solución especial) y secado. La ASTM D 5894, Práctica Estándar para la Exposición de Metal Pintado a Ciclos de Niebla Salina/Radiación UV (Alterna Exposiciones en una Cabina de Nebulización/Secado y Cabina UV/ Condensación), cubre los principios básicos y las prácticas operativas para la exposición cíclica de corrosión/UV de pinturas sobre metal, empleando períodos alternados de exposición en dos cabinas distintas: una cabina de ciclo niebla salina/secado y una cabina fluorescente UV/condensación. Esta es la prueba generalmente más utilizada para evaluar el desempeño de los recubrimientos en un ambiente de prueba acelerada.

Resistencia a la Intemperie Todos los recubrimientos orgánicos están sujetos al deterioro producido por la radiación solar ultravioleta, la cual rompe los lazos químicos en los aglutinantes orgánicos. La humedad (por ejemplo, lluvia) acelera, asimismo, el deterioro del recubrimiento. Los recubrimientos exteriores tales como los epóxicos, que poseen poca resistencia a la radiación ultravioleta, deben ser recubiertos adicionalmente con un recubrimiento que proporcione dicha resistencia tal como un poliuretano alifático o acrílico.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• Las cabinas de humedad (ASTM D2247) exponen paneles recubiertos al calor, a una humedad del 100% o a una condensación cálida.

efectivamente permitidos.

en el pasado, ya no están

Los recubrimientos anti-incrustantes son aplicados a las partes sumergidas de los barcos y a otras estructuras marinas flotantes para controlar la fijación y crecimiento de organismos marinos.

• ASTM D822: Práctica Estándar para Exposición de Pinturas y Recubrimientos Relacionados a Arco de Carbón de Llama Abierta Filtrada, mide la resistencia que un recubrimiento tiene a la luz, calor y agua usando un dispositivo de prueba de arco de carbón de llama abierta.

Hay básicamente cuatro tipos de recubrimientos anti-incrustantes que han sido usados con efectividad: matriz soluble, matriz insoluble, autopulibles y de liberación biológica. Cada una es diferente de manera que serán discutidas por separado.

• ASTM D3361 realiza la misma prueba descrita arriba. Sin embargo, incorpora un dispositivo de prueba de arco de carbón de llama abierta no filtrada.

En los recubrimientos anti-incrustantes de matriz soluble, el aglutinante es usualmente la resina colofonia con otros aglutinantes y plastificantes. La mezcla aglutinante es poco soluble en el agua de mar, que es un poco alcalina, y se disuelve lentamente para soltar óxido de cobre y otras toxinas. La matriz simplemente sirve como un sistema para entregar los compuestos tóxicos dentro del agua de mar.

Resistencia a los Impactos La resistencia de un recubrimiento a los impactos es una medida tanto de su flexibilidad como de su adhesión. La prueba ASTM D2794 es generalmente utilizada para determinar la resistencia a los impactos. Consiste en soltar un peso conocido desde distintas alturas hasta que el recubrimiento se fracture o se desprenda, lo que es medido en pulgadas por libra.

Las películas de compuestos anti-incrustantes de matriz soluble contienen inicialmente cerca de 40% de óxido de cobre por peso. Ellos son relativamente suaves y son efectivos por sólo 1 a 2 años.

Resistencia Química Las superficies interiores que almacenan agua, combustibles o químicos deben ser revestidas con un recubrimiento resistente a dichos productos almacenados.

En los recubrimientos anti-incrustantes de matriz insolubles, el aglutinante es insoluble en agua de mar. Estos recubrimientos usualmente tienen altas cantidades de partículas pigmentadas de óxido de cobre en contacto entre ellas. Estas partículas son disueltas lentamente en el agua de mar dejando atrás una película en forma de panales. El aglutinante en la película no cambia químicamente. Mientras la capa de superficie porosa crece, la tasa de liberación de biocida disminuye y la función anti biológica cae dramáticamente.

Resistencia al Crecimiento Biológico Las superficies recubiertas en regiones tropicales y subtropicales deben poseer un agente fungicida incorporado para protegerlas del deterioro biológico. Los fungicidas aprobados por la Agencia de Protección Ambiental y que han pasado las pruebas de resistencia biológica de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) son los que deben usarse. Los compuestos de mercurio, que fueron utilizados

Las películas de matriz insoluble son más duras que aquellas de los recubrimientos antiincrustantes de matriz soluble, y pueden ser

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Los recubrimientos libre de incrustaciones no contienen materiales tóxicos y por eso no afectan negativamente el medio ambiente. Y es así que hay mucho interés en ellos. Estos recubrimientos tienen la limitación de ser relativamente suaves y por eso se dañan fácilmente.

usados en barcos más rápidos. También son efectivos en estructuras estáticas y tienen una vida de servicio de 1 a 2 años. En los recubrimientos anti-incrustantes autopulibles, el aglutinante, con frecuencia acrílico, sufre una degradación química lenta (hidrólisis) para hacerse soluble en agua de mar a medida que los barcos navegan a alta velocidades. La toxina es liberada en el agua de mar durante la hidrólisis y el proceso de erosión a una tasa controlada. Por consecuencia, ellos tienen una vida más larga de servicio que los recubrimientos anti-incrustantes anteriores. Estos recubrimientos no son efectivos para estructuras estáticas o para barcos en puerto.

Figura 2-7: Los componentes básicos de los recubrimientos

Los recubrimientos anti-incrustantes autopulibles también dejan un acabado liso libre de incrustantes en lugar de una película en forma de panal, y son llamados a veces auto-nivelantes. Debido a esto, es mucho más fácil renovar el recubrimiento anti–incrustante.

2.4

Los recubrimientos orgánicos poseen tres componentes básicos: el solvente, la resina (aglutinante) y el pigmento. No todos los recubrimientos contienen los tres componentes. Hay recubrimientos libres de pigmento y de solvente (100% de sólidos), pero nunca los hay libres de aglutinante.

El término ablativo que es usado a menudo para describir recubrimientos anti-incrustantes significa erosión lenta. Así, la matriz insoluble y los recubrimientos auto-pulibles son ablativos, mientras que los recubrimientos anti-incrustantes de matriz soluble no lo son.

Algunas veces los recubrimientos son separados en dos componentes, al combinar el solvente y el aglutinante disuelto en lo que se llama el vehículo o componente líquido. El solvente es llamado vehículo volátil, y el aglutinante, vehículo no volátil. El pigmento insoluble es la porción más pesada y sólida que tiende a asentarse en el fondo del recipiente.

En los recubrimientos anti-incrustantes llamados libre de incrustantes, el aglutinante de energía de superficie baja, normalmente una silicona elastómerica, provee una superficie que es mucho más resistente a la fijación y crecimiento de incrustaciones. En barcos de alta velocidad, muy pocas incrustaciones quedan, y los que quedan pueden ser removidos por medio de un restregado leve o un lavado con agua a baja presión. Estos recubrimientos no son efectivos para barcos en puerto. El término libre de incrustaciones no nombre apropiado en realidad, pues recubrimientos ni mantienen ni incrustaciones. Las especies marinas mismas hacen la fijación.

Componentes de los Recubrimientos y sus Funciones

Dado que sólo el solvente del recubrimiento se consume durante el curado, el aglutinante y el pigmento remanentes son llamados a veces los sólidos del recubrimiento. Estos afectan directamente el espesor de la película del recubrimiento.

es un estos liberan por si

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durabilidad de la película seca. Los aglutinantes que son menos solubles requieren solventes más fuertes o una mayor cantidad de solvente para lograr disolverlos. Las mezclas de solventes generalmente se usan para controlar la evaporación y la formación de la película, y son a menudo recomendados por los fabricantes de recubrimientos para obtener una combinación de las propiedades arriba descritas.

Hay pruebas de laboratorio sencillas para determinar el porcentaje en peso de los tres componentes básicos: Contenido de sólidos (sólidos totales). Como se indica en ASTM D2369, una muestra de recubrimiento es pesada en una bandeja de aluminio, calentada para remover los materiales volátiles y pesados nuevamente después de ser enfriada para obtener el porcentaje de sólidos. Debe tenerse en cuenta que los sistemas de recubrimiento libre de solvente (100% de sólidos) nunca alcanzan el 100% en esta prueba, sino que normalmente están entre el 96 y el 98%.

Los solventes orgánicos más comunes incluyen: • • • •

Contenido de pigmento. Para los recubrimientos al látex, la bandeja de aluminio empleada en la prueba anterior (sólidos del recubrimiento) es calentada aun a mayor temperatura para quemar los sólidos orgánicos no volátiles y dejar sólo el pigmento inorgánico remanente. La bandeja es pesada luego de ser enfriada.

Ketonas (por ejemplo, metil-etil-ketona). Esteres. Aromáticos (por ejemplo, tolueno y xileno). Hidrocarburos alifáticos (por ejemplo, espíritus minerales).

La cantidad de solvente orgánico (los Componentes Orgánicos Volátiles o VOC) permitido en los recubrimientos está regulada en varios países, incluyendo los Estados Unidos, y aun con mayor rigurosidad en áreas en las que los contaminantes aéreos exceden los niveles de salud. Los VOC reaccionan en la luz solar con otros contaminantes del aire para formar ozono, peligroso para la salud humana. Por eso, los recubrimientos con bajo contenido de solventes son los que se exigen.

Para otros recubrimientos distintos al látex se emplean los procedimientos establecidos en ASTM D2371 y D2372. Una muestra de recubrimiento pesada es sometida a una centrifugadora de alta velocidad. El pigmento sólido más pesado es separado de los componentes del vehículo que son más ligeros y nuevamente pesado luego del secado.

En los recubrimientos base agua, el aglutinante y el pigmento son frecuentemente dispersados en el agua. Los recubrimientos base agua más comunes son los llamados recubrimientos de emulsión o dispersión. A medida que el agua y los solventes orgánicos coalescentes se evaporan de la pintura húmeda, las partículas del aglutinante se coalescen para formar una película. En los Estados Unidos estos recubrimientos son a menudo llamados emulsiones de látex.

Contenido de los vehículos volátil y no volátil. El porcentaje de peso del producto volátil (solvente) se halla sustrayendo 100 menos el porcentaje por peso de los sólidos. El porcentaje por peso del vehículo no volátil (aglutinante) se hallado sustrayendo el porcentaje por peso del pigmento del porcentaje por peso de los sólidos. El Solvente

Los recubrimientos son evaluados por los contenidos de VOC de acuerdo a ASTM D3960. El contenido de agua es determinado de acuerdo a ASTM D4017 (Titration de Karl Fischer) y los solventes descargados son detectados de acuerdo a ASTM D6133. Los solventes

Los solventes orgánicos son utilizados para disolver los aglutinantes y reducir la viscosidad del recubrimiento, a fin de permitir una aplicación más sencilla. Ellos también controlan el secado de la película húmeda aplicada y la adhesión y

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descargados y el agua no son considerados VOC perjudiciales, de manera que su concentración es deducida del contenido de VOC en una formula de recubrimientos.

• • • •

Nota – la adición de disolvente en el campo contribuye al contenido de VOC de un recubrimiento. Un recubrimiento que fue formulado y seleccionado a base del contenido de VOC “ya fabricado” puede que no sea aceptable una vez que disolvente es agregado. En algunos casos, agregar disolvente en el campo es prohibido. Si es permitido, la cantidad de disolvente agregado debe de ser cuidadosamente monitoreado, para evitar excederse del contenido de VOC permitido.

El Pigmento El pigmento también es un componente no volátil de una formulación de recubrimiento. Es esencialmente materia prima insoluble. O sea, no se disuelve en la resina ni en el solvente, pero más bien es suspendido en el vehículo. Muchos pensamos que el pigmento solamente da color al recubrimiento. Mientras que color es una función del pigmento, es sólo una de varias funciones potenciales. El pigmento da al recubrimiento la habilidad de "cubrir" la superficie inferior. Esto se llama poder cubriente. Un recubrimiento formulado con pigmento que muestra ser un pobre "cubridor" puede requerir la aplicación de múltiples capas para poder oscurecer la capa de recubrimiento anterior. Por ejemplo, si un recubrimiento blanco va a ser aplicado sobre un recubrimiento negro, este debe ser formulado con buenos pigmentos cubridores. De otra forma, el negro se mostrará a través, requiriendo aplicaciones múltiples del recubrimiento exterior blanco.

Resina (Aglutinante) La resina o aglutinante es un componente no volátil. Es parte de la película húmeda y de la película seca. A menudo (pero no siempre), un recubrimiento es identificado generalmente por el tipo de resina usada en su formulación. Por ejemplo, un sistema de recubrimiento comúnmente especificado para el interior de un tanque de almacenamiento de agua portátil es un epóxico de dos o tres capas. En este caso, "epóxico" es usado para describir tanto el tipo de recubrimiento y el sistema de resina como materia prima usada en la formulación de recubrimiento. El sistema de resina es el componente que forma la película del recubrimiento. Esta une cohesivamente los pigmentos entre sí, y une adhesivamente el recubrimiento al sustrato o a la capa de recubrimiento subyacente. Es esencialmente la "goma” del recubrimiento. En muchos casos, el sistema de resinas estipula el desempeño de un recubrimiento.

El nivel de pigmento, y más o menos, la forma y tamaño (por ejemplo, la finura del grano) del pigmento también determina el nivel de brillo del recubrimiento. Por ejemplo, un nivel de brillo "mate" es creado formulando el recubrimiento con más pigmento que para un nivel semibrilloso o brilloso, que son generados usando menos pigmento en la formulación. El pigmento en un recubrimiento puede también proveer protección de corrosión. Si es usado para este propósito, el pigmento debe ser incluido en la capa imprimante (la capa adyacente al sustrato de acero al carbono). Inhibidores como fosfatos, boratos y molibdatos y otros compuestos incluidos en el imprimante "inhiben" el proceso de corrosión. Y el polvo de zinc agregado al imprimante en cantidades suficientes protege galvánicamente al acero del

Las propiedades más importantes aportadas por el aglutinante incluyen: • • • •

Flexibilidad y dureza. Exposición a la intemperie. Adhesion. Facilidad de aplicación, repintar y reparar.

Mecanismo y tiempo de curado. Desempeño en diferentes ambientes. Desempeño en diferentes sustratos. Compatibilidad con otros recubrimientos.

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Nivel de Brillo

carbono subyacente. Ciertos pigmentos proveen protección de barrera. O sea, su forma inherente y el modo como se orientan entre sí en la película seca crea una barrera a la penetración de humedad a través del recubrimiento. Ejemplos incluye óxido de hierro micáceo y pigmento de hojuelas de aluminio. Estas materias prima son "laminares", que significa que son parecidas a láminas, yacen horizontalmente en la película del recubrimiento y ocasionan que cualquier humedad que penetre la película de recubrimiento tome una ruta más larga hacia el sustrato. Finalmente, extensores como sílice, mica y arcilla pueden ser incorporados en la formulación para mejorar la constitución de la película, aumentar el contenido de sólidos del recubrimiento y/o provee de una protección de barrera adicional. • • • • • • •

La relación pigmento-resina, generalmente expresada en concentración de volumen del pigmento (PVC) puede variar ampliamente. Puede haber poco pigmento o no haberlo, o el PVC puede aproximarse a un valor denominado concentración crítica de volumen del pigmento (CPVC). Los recubrimientos que alcanzan el CPVC o que están ligeramente por debajo de él, usualmente poseen una menor impermeabilidad, pero una mayor resistencia a los burbujeos o a las ampollas. Sin embargo, si se excede el CPVC, hay insuficiente aglutinante como para humedecer las partículas de pigmento completamente y aglutinarlas al sustrato. Si se mantienen las otras cosas iguales, mientras menor sea el PVC (mientras mayor sea el contenido de aglutinante), mayor será el brillo. Así, las áreas ricas en resina de los recubrimientos de acabado suelen presentar "puntos calientes" (zonas más brillantes). Asimismo, si se mantienen las otras cosas iguales, mientras más fina sea la dispersión del pigmento en el vehículo (antiguamente llamada la "finura del grano"), mayor será el brillo.

Opacidad (cubrimiento). Color. Resistencia a la corrosión. Propiedades de la pintura húmeda. Resistencia a la intemperie y a la humedad. Nivel de brillo. Reforzamiento.

Propiedades de la Pintura Húmeda

Los Aditivos

Los pigmentos secundarios o de relleno (talco, sílice, etc.) son empleados para controlar la viscosidad, la nivelación de la capa húmeda y el asentamiento. Estos pigmentos poco costosos brindan relativamente poco cubrimiento.

Se puede añadir aditivos a los recubrimientos para darles propiedades especiales. Cualquier aditivo incluido en el recubrimiento también es parte de la película. Varias cantidades de aditivos son usados por el formulador para ajustar la consistencia, flujo, humectación de superficie, color, rayos (o radiación de la luz solar) ultravioletas (UV) y flexibilidad, o para prevenir asentarse en la lata (agentes de suspensión). Por ejemplo, los recubrimientos de poliuretano pueden ser formulados con estabilizadores de luz con aminas bloqueadas (HALS) para ayudar a la preservación del brillo y color durante su exposición a luz solar, y plastificantes formulados en el recubrimiento para proveer flexibilidad de película. Hay muchos aditivos que el formulador puede utilizar. Estos son sólo ejemplos.

Resistencia a la Intemperie y a la Humedad Además de proteger al aglutinante de acabado de los efectos destructivos de la luz solar, los pigmentos otorgan espesor de barrera y fuerzan a la humedad que penetra a desviarse alrededor de ella. Esto es especialmente cierto en pigmentos que tienden a ponerse unos sobre otros, como las tejas de un tejado (por ejemplo, el óxido de hierro micáceo). Estos pueden incrementar en gran medida la ruta que los electrolitos deben atravesar para alcanzar el sustrato.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

2.5

inalterados en la formación de la película, pueden ser nuevamente disueltos en solventes orgánicos.

Mecanismos de la Formación de la Película de Recubrimiento

Recubrimientos Termoplásticos/ Termomoldeables

Los recubrimientos que forman películas protectoras mediante una reacción química tienden a ser insolubles en solventes orgánicos comunes. Como veremos más adelante, las películas de los recubrimientos que se oxidan con el aire (pinturas base aceite) son solubles en solventes después de su formación inicial. Con algo de tiempo adicional, el entrecruzado de las cadenas de los polímeros los hace menos solubles. La solubilidad en un solvente fuerte, como por ejemplo, el metil etil ketona (MEK) puede ser empleado para distinguir entre algunos tipos de recubrimientos generales, como se muestra en la siguiente tabla.

Dos términos comúnmente empleados para describir la formación de la película protectora son termoplástico y termomoldeable. Estos vocablos fueron originalmente usados en la industria de los plásticos. Los materiales termoplásticos pueden ser reversiblemente ablandados y endurecidos mediante el calentamiento y el enfriamiento, respectivamente; los materiales termomoldeables atraviesan un proceso de cambio químico durante la formación de la película, de forma que no pueden ser ablandados con el calentamiento. Estos términos son ahora también empleados en la industria de los recubrimientos para clasificar los tipos de recubrimientos de acuerdo con la naturaleza de sus resinas en películas secas o curadas, aunque sus significados originales han cambiado un tanto. Un recubrimiento termoplástico forma una película a partir de la evaporación del solvente orgánico y permanece químicamente inalterado y, por eso, es soluble en su solvente original; un recubrimiento termomoldeable sufre una reacción química para formar una película que es insoluble en solventes comúnmente usados. Los recubrimientos comunes de látex son también termoplásticos, ya que permanecen químicamente inalterados durante la formación de la película.

Recubrimientos solubles en MEK • Lacas • Productos de látex • Productos base aceite (inicialmente)

Recubrimientos insolubles en MEK • Productos químicamente reactivos • Productos base aceite (sólo ligeramente solubles con el paso del tiempo)

Mecanismos de Formación de la Película Los recubrimientos son convertidos en películas protectoras sólidas mediante un proceso generalmente llamado formación de la película o curado. El curado es definido por SSPC Glosario de Recubrimientos de Mantenimiento Industrial, como "el proceso por el que se cambian las propiedades de una pintura, de su estado líquido a una película seca, sólida y estable, por una reacción química con el oxígeno, la humedad o aditivos químicos, o por la aplicación de calor o radiación". De acuerdo con esta definición estricta, los recubrimientos que forman películas protectoras sin pasar por una reacción química no curan, sino que simplemente se secan para formar la película. No se debe confundir las palabras "secado" y "curado". El primero consiste en la pérdida de solvente y/o agua, lo cual puede o no producir una película protectora, mientras que el "curado" siempre produce dicha película.

La Formación de la Película y la Solubilidad del Recubrimiento Los recubrimientos cuyos aglutinantes son disueltos en solventes orgánicos y forman películas por la simple evaporación del solvente son comúnmente llamados "lacas". Los recubrimientos base agua que forman películas por coalescencia durante la evaporación del agua son comúnmente llamados recubrimientos de "látex" o "emulsión". Dado que estos dos tipos de aglutinantes permanecen químicamente

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La mayoría de recubrimientos orgánicos son mejor clasificados bajo las categorías de noconvertibles y convertibles. Los no-convertibles son los que contienen una resina que no cambia durante la formación de la película. Los recubrimientos convertibles contienen una resina, o un componente que forma una resina, que sufre un cambio químico durante la formación de la película.

Ejemplos de recubrimientos que curan mediante este mecanismo son:

Los recubrimientos que curan bajo el mismo mecanismo básico tienden a ser compatibles unos con otros, pero no lo son con otros recubrimientos que curan por otros mecanismos. La mayoría de los recubrimientos son convertidos en películas protectoras sólidas por uno de los siguientes tres mecanismos básicos: evaporación del solvente o agua, reacción del aceite secante en el aglutinante con el oxígeno del aire, o reacción química de sus componentes. Sin embargo, existen otros pocos mecanismos de formación de la película que se indican a continuación:

Las lacas poseen una pobre resistencia a los solventes, ya que se depositan desde estos, pero son de fácil uso para repintado y reparación porque los solventes de los recubrimientos penetran hasta la capa inferior para unirse firmemente. Debido a que las lacas tienen alto contenido de solvente (VOC), su uso se ha restringido en gran medida.

• • • •

Vinilos (cloruros polivinilos). Cauchos clorados. Acrílicos. Recubrimientos bituminosos de reducción (coal tar, y asfalticos disueltos en solventes orgánicos).

Coalescencia. Recubrimientos de látex acrílicos base agua curan por evaporación de solvente y forman una película de recubrimiento por un proceso llamado coalescencia. Primero se evapora el agua (el solvente primario en estos recubrimientos) de la película del recubrimiento. Mientras el agua se evapora, un solvente coalescente especial con punto de ebullición alto (por ejemplo, glicol de propileno) ayuda en la fusión de moléculas acrílicas entre sí para formar una película sólida. El solvente coalescente luego se evapora de la película de recubrimiento. Nótese que el proceso de coalescencia requiere un mínimo de 50ºF temperatura de aire. Si la temperatura descendiera por debajo de 50ºF antes que el proceso de coalescencia este completo, el curado puede detenerse y puede que no comience nuevamente una vez que la temperatura se recobre. Esta es una preocupación mayor con recubrimientos industriales acrílicos base agua, y debe ser cuidadosamente considerado.

No-convertibles • Evaporación del solvente orgánico. • Coalescencia de partículas de látex. • Cambio de fase sin cambio químico. Convertibles • Oxidación con el aire (polimerización) de aceites secantes no saturados. • Reacción química de los componentes. • Reacción con la humedad o con el dióxido de carbono del aire. Recubrimientos No Convertibles Evaporación de solvente. Los recubrimientos que forman películas protectoras por la simple evaporación de solventes orgánicos son llamados a veces lacas. Son producidos al disolverse las resinas sólidas en un solvente apropiado. Después de su aplicación, el solvente se evapora depositando la resina en una delgada capa. No ocurre ningún cambio químico en el aglutinante.

Las películas de látex son bastante flexibles, pero tienden a ser más permeables y menos durables que la mayoría de las otras películas. Una vez que coalescen, los recubrimientos no son afectados por el agua, pero pueden

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pigmentos y secantes) curan por oxidación. Muchos sistemas de alquídicos envejecidos (aquellos que han estado en servicio por muchos años) se ponen muy quebradizos, ya que la resina continúa oxidándose mucho después de que el recubrimiento es curado. Recubrimientos que curan por oxidación son también sensibles a un exceso de formación de película y puede arrugarse o quebrar.

disolverse en solventes orgánicos relativamente fuertes. Hay otros dos tipos de recubrimientos basados de agua. • Solubles en agua (de limitado valor protector). • Reducibles en agua. Los recubrimientos solubles en agua no son suficientemente durables para uso general. Los recubrimientos reducibles en agua contienen una mezcla de solvente que puede ser disuelto en agua. Las formulaciones alquídicas o epóxicas están disponibles ya sea en formas reducibles en agua o dispersables en agua, en los que el bajo contenido de VOC es su fuerza impulsora. Las películas alquídicas son curadas por oxidación con el aire y las películas epóxicas con dos componentes, por reacción química.

Ejemplos comunes de recubrimientos que curan mediante este mecanismo, son: • • • • • •

Curado por Calor y Rayos UV. Algunos recubrimientos requieren exposición al calor o rayos ultravioletas para obtener un completo curado después de su aplicación. El calor y la luz UV causan una reacción química y un subsecuente curado de la película de recubrimiento.

Aceites secantes no modificados. Epoxi ésteres. Uralquídicos. Alquídicos. Fenólicos oleo resinosos. Alquídicos siliconados.

Los recubrimientos que curan por oxidación al aire de aceites secantes humedecen muy bien las superficies, y generalmente se desempeñan bien en ambientes atmosféricos leves. Pero tienen una duración limitada en ambientes químicamente fuertes, en especial los alcalinos. Los epoxis ésteres proporcionan una resistencia química adicional, pero poseen una pobre resistencia a la luz solar, debido a su componente epóxico. No deben ser confundidos con los epóxicos termomoldeables de dos componentes y de alto desempeño. Los uralquídicos tienen buena resistencia a la abrasión y buena retención de brillo, y son muy usados en pisos de madera; sin embargo, estos recubrimientos no son de ningún modo equivalentes a los poliuretanos de dos componentes o a los que curan con la humedad, que serán tratados más adelante. Los fenólicos óleo resinosos son los únicos recubrimientos base aceite que pueden ser exitosamente usados en servicio de inmersión en agua.

Recubrimientos Convertibles Los recubrimientos convertibles curan vía un amplio rango de mecanismos que incluyen calor, oxígeno, catalizadores, agua o dióxido de carbono: • Oxidación con el aire de aceites secantes. • Reacción química de componentes. • Reacción del aglutinante con la humedad o con el dióxido de carbono. Oxidación con el Aire de Aceites Secantes. Aceites secantes en recubrimientos que curan por oxidación en realidad reaccionan con oxígeno (aire) para formar una película. Este proceso de oxidación nunca se detiene mientras el recubrimiento este expuesto al oxígeno. Por ejemplo, recubrimientos alquídicos (que típicamente contienen aceites no saturados,

Reacción química de componentes. Los recubrimientos que curan por reacción química son generalmente los más durables, pero tienen mayores exigencias en los requerimientos para la preparación de superficie y aplicación que

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fabricantes de recubrimientos proporcionan siempre las mejores recomendaciones.

otros tipos de recubrimientos. Generalmente vienen empacados en dos envases distintos cuyos contenidos deben ser mezclados para iniciar la reacción de curado. Ambos componentes deben ser mezclados exactamente en las proporciones y en el modo especificado por el proveedor para obtener una película con las propiedades óptimas. Algunas veces se requiere un "tiempo de inducción" (a menudo denominado "tiempo de reposo") después de efectuado el mezclado y antes de la aplicación, a fin de que pueda iniciarse la reacción. Después del mezclado hay siempre un "tiempo de vida útil de la mezcla", durante el cual el recubrimiento debe ser aplicado antes de que la reacción haya avanzado demasiado como para poder aplicar la mezcla.

Otros ejemplos de recubrimientos que curan químicamente son los distintos recubrimientos inorgánicos ricos en zinc. Algunas formulaciones curan por hidrólisis del aglutinante silicato con el agua del aire. Algunos curan por reacción con el dióxido de carbono del aire. Los recubrimientos orgánicos ricos en zinc curan mediante el mecanismo de sus aglutinantes orgánicos. Así, los epóxicos ricos en zinc curan por reacción química, mientras que los vinilos ricos en zinc lo hacen por evaporación del solvente. 2.6

Ejemplos de recubrimientos que curan por reacción química son: • • • • • • • •

Comparaciones entre Tipos Genéricos de Recubrimientos

En esta sección se tratará acerca de las propiedades de los recubrimientos más comúnmente usados; sus ventajas y limitaciones serán resumidas en sencillas tablas. Es obvio que estas explicaciones y tablas sólo podrán resumir las tendencias generales. Se deberá consultar a los fabricantes de recubrimientos acerca del empleo apropiado de sus productos. En las tablas se hará mención especial sobre la facilidad de formulación de cada uno de los tipos genéricos, con un bajo contenido de VOC (solvente), ya que las nuevas restricciones sobre los contenidos de VOC podrían limitar su uso.

Epóxicos. Epoxi Coal tar (epóxico de alquitrán). Poliuretanos. Poliúreas. Poliésteres y Vinil ésteres. Fenólicos. Wash primer (lavado de vinilo). Siliconas (Polisiloxanos).

Debido a que estos recubrimientos son termomoldeables, generalmente poseen una buena resistencia química y a los solventes. También son difíciles de recubrir una vez que están completamente curados, porque los solventes de los recubrimientos no pueden penetrarlos. Así, un recubrimiento de acabado es aplicado mejor mientras el recubrimiento inferior aún tiene algo de estado pegajoso. Para recubrir un recubrimiento termomoldeable curado completamente es necesario tratar la superficie. Una manera es lijarla suavemente; otro modo de hacerlo, empleado por la marina de los Estados Unidos, es primero rociar una delgada capa de enlace sobre la superficie de la última capa y dejarla curar hasta que llegue a un estado pegajoso antes de aplicar el acabado total. Los

Lacas Termoplásticas Las formulaciones de las lacas con resinas sintéticas (vinilos, cauchos clorados y acrílicos) forman películas durables que tienen una buena resistencia al agua y a los químicos en general (en especial a los ácidos y a los álcalis), pero, al ser termoplásticos, tienen una baja resistencia a los solventes y al calor. Poseen una baja capacidad de formar películas, pero secan tan rápido, que pueden ser recubiertos casi de inmediato. Requieren una superficie previamente limpiada con chorro abrasivo y a veces una aplicación de wash primer para una mejor

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adhesión. Son fáciles de recubrir y de reparar y pueden ser formulados para una buena retención del brillo. El buen desempeño de las lacas acrílicas frente a la intemperie es duplicado en la sección de los recubrimientos Acrílicos Base Agua.

su facilidad de empleo. Poseen una buena resistencia al agua, pero pobre resistencia al clima y a la luz solar (se vuelven quebradizos). Hoy se usan mucho menos debido a sus problemas de toxicidad y a su limitada durabilidad en exteriores.

La principal desventaja de estas lacas es su alto contenido de VOC, lo cual podría eliminarlas completamente de su empleo industrial y del uso arquitectónico. Debido a las sobresalientes cualidades excepcionales del recubrimiento de caucho clorado en piscinas de concreto al aire libre, se han concedido autorizaciones temporales para su uso (en varias zonas de los Estados Unidos).

Tanto los recubrimientos de asfalto como los coal tar pueden ser aplicados en caliente con trapo o por aplicación convencional de una solución en solvente (reducción), o una emulsión en agua. La aplicación por emulsión parece producir una ligera mejora en su resistencia a la intemperie. Ventajas • • • • •

Ventajas • • • • • •

Rápido secado y repintado. Buena resistencia química general. Bueno en inmersión de agua. Posibilidad de buena retención del brillo. Buena durabilidad. Fácil de repintar y de reparar.

Bajo costo. Fácil de aplicar, de repintar y de reparar. Buena resistencia al agua. Buena formación de película. Bajos requerimientos de preparación de superficie.

Limitaciones • Las reducciones tienen alto contenido de VOC. • Pobre resistencia a solventes. • Pobre resistencia a la intemperie. • Disponible sólo en color negro. • Toxico.

Limitaciones • • • •

Alto contenido de VOC. Pobre resistencia a los solventes. Baja capacidad de formación de película. Necesidad de limpieza con chorro abrasivo para su recubrimiento. • Ocasionalmente pobre adhesión.

Recubrimientos Acrílicos Base Agua

Recubrimientos Bituminosos

Los recubrimientos de acrílicos base agua están basados en resinas de látex derivadas del ácido acrílico, ácido metacrilato, y ésteres de estos ácidos. Estas resinas básicas pueden ser modificadas en muchas formas para producir recubrimientos con una variedad de productos deseables para sustratos de acero, acero galvanizado, aluminio, concreto, mampostería y madera.

Los bituminosos (asfaltos y coal tar) son recubrimientos termoplásticos, sobre los cuales se tratará de manera separada de otros recubrimientos termoplásticos, debido a sus únicas propiedades de película. Algunas veces llevan añadidos rellenos inertes para reforzar la película y pueden ser aplicados en frío o en caliente.

Un amplio rango de brillo (de bajo a alto) esta disponible para imprimantes y acabados. Su brillo exterior y retención de color es

Los recubrimientos bituminosos fueron muy usados en el pasado debido a su bajo costo y a

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sobresaliente, de manera que pueden ser usados como recubrimientos de acabado para otros sistemas exteriores. Sistemas de látex acrílicos han sido usados exitosamente como sistemas directos-al-metal (DTM).

Ventajas • • • • • • •

La óptima calidad de película requiere un cuidadoso diseño de polímeros (látex) y una selección de aditivos para la formulación. Solventes coalescentes son requeridos para obtener películas continuas e impermeables. Durante la perdida de estos solventes de lenta evaporación, los poros en la película son rellenados y una capa suave y flexible es producida. Debido a su relativo proceso de curado lento, acrílicos y otros recubrimientos de látex base agua no han funcionado tan bien como otros tipos genéricos en tradicionales pruebas aceleradas de laboratorio. La SSPCPaint System 24 para sistemas de pinturas látex para ambientes industriales y marinos es una especificación basada en el desempeño de acrílicos base agua.

Ambientalmente aceptables. Fácil de aplicar (y limpiar), repintar y reparar. Secado veloz para repintado. Reducido olor del solvente. Excelente flexibilidad. Bajo costo. Alta seguridad (inflamabilidad reducida).

Limitaciones • • • • •

Limitada durabilidad. Pobre resistencia a químicos y solventes. Pobre humectabilidad de superficies. Pobre para servicio en inmersión. Mejor curado sobre los 50ºF (10ºC).

Recubrimientos Alquídicos La reacción de aceites secantes naturales y de aceites secantes de ácidos grasos con resinas sintéticas forman un gran rango de resinas alquídicas con una variedad de propiedades deseables. Ellos son transformados en películas sólidas reaccionando con el oxígeno del aire (entrecruzado oxidativo). Las propiedades resultantes varían con los tipos y cantidades (longitud de aceite) de ácidos grasos y los componentes de resinas de poliéster sintético.

Recubrimientos acrílicos base agua aplicados directamente al acero usualmente requieren una superficie limpiada con chorro abrasivo al grado comercial (SSPC-SP 6/NACE 3). Recubrimientos de acrílicos base agua pueden ser aplicados con brocha (cerdas sintéticas son recomendadas), rodillo o atomización (equipo de acero inoxidable es recomendado). La recomendación de aplicación en las hojas técnicas de los productos debe de ser seguido. Técnicas apropiadas, incluyendo el evitar sobre mezclar, minimizará la formación de burbujas muy pequeñas. Si una dilución con agua se realiza, se debe tener cuidado de no sobre diluir, para evitar resultados desastrosos.

El ácido graso más usado es el de aceite de linaza, aceite de cártamo, aceite de soya, aceite de pino, aceite de madera y aceite de ricino deshidratado. Sus longitudes o cantidades de aceite (porcentaje de anhídrido ftálico) son: • Aceite corto (40 a 50%) • Aceite medio (30 a 40%) • Aceite largo (20 a 30%)

Acrílicos base agua tienen el beneficio de no requerir solventes inflamables o tóxicos para dilución o limpieza. Las formulaciones tienen un contenido VOC muy bajo, mucho más por debajo de cualquier límite regulatorio actual o proyectado.

Los alquídicos con longitudes de aceite más largos secan más lentamente, desarrollan menos brillo, y son más flexibles y más resistentes al clima que los alquídicos de aceite corto. Los alquídicos de aceite corto secan más rápido y desarrollan mejores brillos, pero tienden a ser

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• Epoxi ésteres - Mejora la resistencia química con reducido deterioro a la intemperie. - Usado como esmaltes en maquinaria y para resistencia a la salpicadura de combustibles.

El proceso de fabricación de alquídicos consiste en calentar juntos los ingredientes de las resinas en una atmósfera inerte. El progreso de la reacción es seguida por monitoreo de la viscosidad de la resina y su valor de acidez. El valor de acidez es una medida de la concentración de grupos ácidos que no han reaccionado en la resina. Casi toda resina sintética o natural que es capaz de reaccionar con un alcohol o ácido puede ser incorporada. Hay varias mezclas de ácidos grasos disponibles de diferentes aceites naturales y grasas como también muchas opciones para seleccionar las cantidades relativas de ingredientes usados en la reacción. Las resinas alquídicas, por lo tanto, ofrecen al formulador de recubrimientos un vasto rango de propiedades formadoras de películas de las cuales se selecciona un aglutinante. Ya que el proceso de producción es simple y la mayoría de los ingredientes son accesibles fácilmente, las resinas alquídicas son materia prima de bajo costo para recubrimientos. Ellas son de las pocas resinas de recubrimiento que no son derivadas del petróleo.

• Alquídicos de Silicona - Excelente protección a UV y retención de brillo. - Usado en recubrimientos de acabados de alta calidad.

El uso de recubrimientos alquídicos está decreciendo rápidamente porque es difícil de hacer productos de baja viscosidad y bajo VOC con las buenas propiedades de productos de más alto VOC.

• Alquídicos de Uretano (Uralquídicos) - Secado rápido, buena resistencia a UV. - Usado como barniz de piso de madera y muebles.

Formulaciones de bajo VOC incluye:

quebradizos. Todos tiene buenas propiedades de humectación y penetración que los hacen (particularmente los alquídicos de aceite largo) tolerantes a la superficie. Los alquídicos de aceite corto y largo no son compatibles entre sí y no deben de ser mezclados juntos. Como se trató anteriormente, la incorporación de resinas sintéticas resulta en modificaciones con específicas ventajas: • Alquídicos fenólicos - Curado rápido con buena resistencia al agua/corrosión, pero pobre resistencia a UV. - Usado como imprimante universal y de taller para una variedad de servicios.

• Alquídicos dispersables en agua. No funcionan tan bien como los productos de base solventes. • Formulación de alto contenido de sólidos. Se usa resinas de bajo peso molecular.

Los pigmentos inhibidores de plomo y cromatos fueron alguna vez usados ampliamente en recubrimientos alquídicos. Los pigmentos de molibdato y de fosfato de zinc son más usados hoy en día.

Ventajas • Fácil aplicación, repintado y reparación. • Posibilidad de buena flexibilidad. • Buena humectación en la superficie adhesión. • Buena retención de brillo. • Relativamente bajo costo. • Proveniente de una fuente renovable.

Los alquídicos proporcionan un recubrimiento de bajo costo para madera y acero en ambientes relativamente leves. Ellos son hidrolizados en ambientes alcalinos (saponificados) y por eso no pueden ser utilizados en concreto, productos del metal zinc o recubrimientos ricos en zinc.

y

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

tolerancia a las relaciones de mezcla (usualmente 1 a 1), mejor flexibilidad, menos tendencia al rubor de amina, y una larga vida útil de la mezcla. Sin embargo, tienen mayores cantidades de solvente (VOC), tiempos de curado más largos (puede necesitar un período de inducción) y menos resistencia química que los epóxicos curados con amina.

Limitaciones • • • • •

Relativamente alto contenido de VOC Pobre desempeño en ambientes severos Pobre resistencia a los químicos y solventes Pobre resistencia a la inmersión en agua Pobre resistencia a los álcalis

Recubrimientos Epóxicos Los epóxicos curados con amina alifática, comparados con los epóxicos curados con poliamida, son más resistentes a los químicos y de más rápido curado. Tienen más bajas viscosidades (requieren menos solventes) y forman una película más fuerte. Sin embargo, tienen una vida útil de la mezcla más corta, alta tendencia a formar rubor de aminas, menos tolerante a las relaciones de mezcla y son más tóxicos (irritan la piel).

Los recubrimientos epóxicos han devenido en ser los versátiles caballos de batalla para el recubrimiento y revestimiento de estructuras de acero. La mayoría de recubrimientos epóxicos tiene buenas propiedades de adhesión, buena resistencia al agua y a una variedad de químicos, y forman un acabado fuerte y durable. La limitación primaria de los recubrimientos epóxicos es su pobre resistencia a la luz solar. Además, son muy inflexibles, especialmente cuando están altamente entrecruzados. Para satisfacer una multitud de necesidades han sido desarrollados requerimientos con una variedad de propiedades, utilizando variaciones en resinas epóxicas y agentes de curado, a veces utilizando una de las propiedades más y comprometiendo una o varias otras.

Los epóxicos curados con aducto amina tienen más tolerancia a las relaciones de mezcla y menos tendencia a formar rubor de amina que los epóxicos curados con amina alifática. Sin embargo, tienen una viscosidad más alta y más largo tiempo de curado. Los epóxicos curados con aminas aromáticas tienen más resistencia a los químicos, pero son más lentos en el curado (requiriendo acelerantes) y muy pobre resistencia a los rayos ultravioletas.

Los epoxis mastic son formulaciones de altos sólidos, alto espesor (por lo menos 5 mils EPS), a menudo rellenado con aluminio, tolerantes a la superficie y normalmente compatibles con otros recubrimientos.

Los epóxicos curados con ketamina tienen más larga vida útil de la mezcla y menor toxicidad, pero son más lentos en el curado y requieren humedad para el curado.

Las resinas epóxicas basadas en Bisfenol A son versátiles y las más comúnmente usadas hoy en día. Los resinas epóxicas basadas en Bisfenol F tienen más bajas viscosidades (requieren menos solvente), buena dureza y excelente resistencia química y al solvente. Sin embargo, tienden a ser quebradizos y son más caras que las resinas de Bisfenol A. Las resinas Novolaca de Bisfenol F altamente entrecruzados tienen excelente resistencia química y al solvente.

Los epóxicos curados con amina cicloalifáticas tienen buena dureza y resistencia térmica, pero son sensibles a la humedad y curan lentamente (puede necesitar acelerantes). Los recubrimientos epóxicos de película gruesa usados para pisos de concreto y sistemas de revestimiento son similares en sus químicas y propiedades básicas a aquellos recubrimientos epóxicos usados para el acero.

Los epóxicos curados con poliamidas comparados con los epóxicos curados con aminas tienen mejor resistencia al agua, más

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• Requiere limpieza con chorro abrasivo. • Sujeto a rubor de amina.

Las propiedades físicas de los epóxicos para pisos de concreto y revestimientos son mejoradas usando rellenos y agregados. Estos son incorporados en las formulaciones del recubrimiento para proveer características especiales como:

Recubrimientos Epoxi Coal Tar Los recubrimientos epoxi coal tar (epóxicos de alquitrán de hulla) son básicamente epóxicos (con todas las propiedades de los epóxicos) en los cuales se ha incorporado alquitrán de hulla en la resina. El alquitrán reduce el costo, mejora la resistencia al agua y proporciona una mayor formación de película. Debido al alquitrán, estos productos tienden a hacerse quebradizos en la luz solar y existen preocupaciones acerca del efecto tóxico del alquitrán. Hoy se usan principalmente para recubrir pilotes de acero e interiores de tanques.

• Bajo precio. • Estabilidad dimensional disminuyendo el encogimiento. • Disipación electrostática de rellenos conductores. • Resistencia al uso. • Resistencia al deslizamiento con granos de oxido de aluminio. Diferentes sistemas de pisos descritos en SSPC/PCSI TU 10, incluye:

Ventajas • • • • •

Pisos auto-nivelantes. Piso acuoso. Piso esparcidos. Piso de mortero. Piso aplicado por atomización.

• • • • •

Bajos en VOC. Buena resistencia química y al agua. Buena formación de película. Buena resistencia a la abrasión. Costo relativamente bajo.

Ventajas Limitaciones • • • • • • • • •

Bajo en VOC. Buena resistencia a solventes y agua. Pueden tener buena resistencia química. Película fuerte, durable. Buena adhesión. Buena resistencia a la abrasión. Curado rápido. No tiempo de inducción. Ningún problema de vida útil de mezcla con aplicaciones de componentes plurales. • Pueden mostrar retención de borde. • Alto espesor de película por capa.

• • • •

Tóxico; requiere protección personal. Curado lento. Tiempo corto de vida útil de la mezcla. Requiere limpieza con chorro abrasivo (acero). • Problemas de repintado. • Disponible sólo en negro. Recubrimientos Componentes

Poliuretano

de

Dos

Los recubrimientos de poliuretanos de dos componentes son formados por la reacción de dos componentes, un poliisocionato y un poliol. Un poliisocionato contiene dos o más grupos de isocianatos (-N=C=O) y un un poliol contiene dos o más grupos hidroxilos (-OH). Porque cada componente contiene más de un grupo funcional, el producto de la reacción puede ser

Limitaciones • • • • •

de

Tiempo de vida útil de mezcla limitada. Tizamiento en la luz solar. Flexibilidad limitada. o o Cura mejor a los 50 F (10 C). Problemas de repintado.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

aplicarse por debajo de 40°F (10°C). La condensación de humedad en los recubrimientos de poliuretano húmedo puede resultar en una pérdida de brillo o micro burbujas. Por eso, la temperatura de superficie debe de ser por lo menos 5°F (3°C) sobre el punto de rocío durante la aplicación.

entrecruzada para formar polímeros termomoldeables tridimensionales. Mayores entrecruzamientos resultan en polímeros más duros y más resistentes a químicos. Los isocianatos pueden ser alifáticos (conteniendo sólo enlaces saturados) o aromáticos (conteniendo anillos no saturados como el benceno). Mientras ambos pueden tener propiedades similares, el recubrimiento de poliuretano alifático, que es más costoso, tiene mejores características de resistencia a la intemperie (retención de color y brillo) y son usados ampliamente como acabados para sistemas de recubrimientos exteriores. Los poliuretanos aromáticos se tizan y amarillan en la luz solar o la luz artificial brilloso, por eso se encuentran con mayor uso en los sistemas de revestimientos por su buena resistencia química.

Poliuretanos que Curan con Humedad Los polímeros de poliuretanos que curan con humedad están basados en la reacción de isocianatos con la humedad en el aire. El grupo isocianato (-N=C=O) reacciona con cualquier componente que contiene un hidrógeno activo como la humedad, y así es que los poliuretanos que curan con humedad deben estar sellados y con los envases cerrados y secos. Los isocianatos usados en estas resinas son multifuncionales (tienen más de un grupo de isocianato en la molécula). Esto permite un entrecruzamiento en la estructura tridimensional con buena resistencia al agua y a químicos. Mayor entrecruzamiento resulta en polímeros más duros y más resistentes a químicos. Como con los productos de dos componentes, ellos pueden ser alifáticos o aromáticos.

Los co-reactantes de poliol más comunes son los poliéteres, acrílicos (poliacrilatos) y poliésteres. De estos tres, generalmente: • Poliésteres tienen mejor resistencia a hidrólisis, pero pobre resistencia a la intemperie. Por eso, son usados en techos y estructuras de contención secundaria donde se acumula el agua.

El curado de recubrimientos de poliuretano que curan con humedad ocurre en etapas. Los grupos de isocianato primero reaccionan con la humedad para formar una amina y un dióxido de carbono. La amina entonces reacciona con otros grupos de isocianato para formar poliúreas, y este proceso continúa hasta que todos los grupos de isocianato son consumidos. El dióxido de carbono formado durante el curado debe escapar de la película húmeda para prevenir problemas de burbujas en películas curadas.

• Acrílicos (poliacrílatos) tienen la mejor retención de color y brillo, y son usados en exteriores de tanques de agua, locomotoras, y otras estructuras donde la estética es importante. Las capas claras pueden aumentar la retención de color y brillo del recubrimiento inferior. • Poliésteres tienen la mejor resistencia química (y puede tener buena retención de color y brillo) y son usados donde la resistencia química es importante (áreas susceptibles a derrames, salpicaduras y grafiti).

Los poliuretanos que curan con humedad son un poco tolerantes a la humedad, porque la humedad de la superficie reacciona con el isocianato. Los productos están disponibles con un amplio rango de propiedades desde suave y flexible hasta duro y resistente a químicos. Todos tienen generalmente buena resistencia al uso y

El rango de temperatura de aplicación es normalmente de 10°C (40°F) a 43°C (110°F). Los poliuretanos han sido desarrollados para

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• Los aromáticos tienen buena resistencia química. • Buena durabilidad. • Buena resistencia a la abrasión. • Se puede obtener una baja temperatura de curado.

abrasión. Otras buenas características de los poliuretanos incluye: • Imprimantes (generalmente aromáticos) con buena adhesión, disponible con barrera (aluminio y oxido de hierro micáceo) y pigmentos galvánicos (zinc). • Capas intermedias con buena protección de barrera. • Acabado de madera claros con buena retención de brillo. • Recubrimientos y revestimientos elastómericos a prueba de agua. • Recubrimientos de pisos de concreto y revestimientos de tanques. • Acabados resistentes al clima (con limitada disponibilidad de colores).

Limitaciones • Altamente tóxicos; se requiere protección del personal. • Sensibles a la humedad; el brillo puede decaer. • Requiere operarios calificados. • Corto tiempo de vida útil de mezcla. • Requiere limpieza con chorro abrasivo (acero). • Más costoso que los epóxicos.

Los poliuretanos que curan con humedad pueden ser aplicados a muy baja temperaturas (por debajo de cero), pero sus tasas de curado se reducen inmensamente. El contacto con la humedad debe de ser evitado por medio de una agitación a baja velocidad que no produzca turbulencia. La mezcla por vaciado no debe de hacerse para mezclar estos recubrimientos.

Recubrimientos componentes

• No necesitan un tiempo de inducción. • Rápida repintabilidad y puesta en servicio. • Rangos más amplios de temperaturas aceptables para su aplicación. de

poliuretano

de

dos

de

Dos

Los polímeros de poliúrea tienen dos tipos distintivos de química: aromático y alifático. Como con los poliuretanos, los naturales aromáticos y alifáticos están asociados con la química del componente isocianato. Los recubrimientos de poliúrea aromática usualmente tienen mejor resistencia química que los recubrimientos de poliúrea alifática, y son más baratos. Sin embargo, se tizan y se amarillan bajo la luz solar. Los recubrimientos de poliúrea

Ventajas • • • •

Poliúreas

Los recubrimientos de poliúrea de dos componentes son curados por la reacción de un componente isocianato y un componente de resina amina. El componente de isocianato consiste de un prepolímero formado por la reacción parcial de un poliisocianato (compuesto con más de un grupo de isocianatos) con un poliol (compuesto con más de un grupo de alcohol). Esto reduce el número de grupos de isocianatos libres (sin reaccionar), de esa manera reduce la toxicidad y proporciona una relación de volumen 1 a 1 de los componentes. Variando las composiciones de isocianato, poliol y amina, se puede producir una variedad de productos con diferentes propiedades deseables.

El costo relativamente alto de los poliuretanos que curan con humedad puede ser balanceado por estas ventajas:

Recubrimientos componentes:

de

Pueden ser bajos en VOC. Buena resistencia al agua. Buena dureza o flexibilidad. Los alifáticos tienen buen brillo y buena retención del color.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

alifática curan más rápido y son estables en la luz solar. Ambos tipos tienen buena flexibilidad y resistencia, y como la vida útil de la mezcla es corta deben de ser aplicados por atomización pluricomponente. Los poliuretanos y poliúreas pueden ser co-polimerizados para producir polímeros híbridos que se han usado ampliamente en revestimientos.

Limitaciones

Los recubrimientos de poliúrea de rápido curado deben de ser aplicados por un sistema de atomización pluricomponente que mezcla la proporción apropiada y calienta los componentes en la pistola. Cuando la aplicación es detenida por un momento la mezcla de recubrimiento que queda debe de ser removida mecánicamente, o con aire o solvente.

Recubrimientos de Silicona

• • • •

Vida útil de mezcla muy corta. Debe de ser aplicado con pistola plural. Se necesita aplicadores calificados. Requiere limpieza con chorro abrasivo (acero). • Toxicidad del componente isocianato.

Las siliconas son polímeros inorgánicos que contienen una base de silicio-oxígeno (…-Si-OSi-O-….) en lugar de la base carbón-carbón (…C-C-…) encontrados en polímeros orgánicos. Los polímeros de silicio-oxígeno tienen dos grupos laterales pegados a cada átomo de silicio. Variando la longitud de las cadenas de siliciooxígeno, los dos grupos laterales y entrecruzados pueden producir una variedad de resinas de silicona con excelente resistencia a la alta temperatura y al clima.

Recubrimientos Poliaspárticos El desarrollo posterior de los recubrimientos poliaspártico proporcionó sistemas de poliúrea alifática que producía películas delgadas con curados más largos, de manera que a menudo podían ser aplicados con brocha, rodillo o atomización convencional/Airless. También, tienen alto brillo y excelente retención de brillo y color. Los sistemas poliaspárticos son usados como sistemas DTM para recubrimientos de vagones de ferrocarril y como recubrimientos de acabado con EPS delgados para estabilidad de color. También son usados para pisos industriales, estacionamientos, y otros usos de no inmersión sobre concreto.

Algunas de las aplicaciones más comunes para recubrimientos de 100 por ciento de silicona (copolímeros no orgánicos), incluye chimeneas de alta temperatura, silenciadores, colectores, calderas, hornos, cocinas, líneas de vapor, intercambiadores de calor, utensilios de cocina, cámaras de combustión, incineradores, cocinas a leña y equipos para parrilla. Las formulaciones de silicona para uso a diferentes temperaturas varían ampliamente:

El contenido de VOC de los recubrimientos de poliúrea es nada o casi nada, de manera que las limitaciones de VOC no causan problemas.

• 250-400°F (121-204°C) – 5 a 50% resina de silicona; mezclado frío con alquídicos, epóxicos y otros polímeros orgánicos puede ser rentable. • 400-600°F (204-316°C) – 15 a 50% resina de silicona; las hojuelas de aluminio incrementa la resistencia al calor de los recubrimientos, los pigmentos de colores son menos estables/ requiere más silicona. • 600-800°F (316-427°C) – 30 a 70% resina de silicona para aluminio y 70 a 100% para acabados de color; uso de mezclas frías o copolímeros de resinas orgánicas.

Ventajas • • • • •

Rápido curado. Buena formación de película. Buena durabilidad o flexibilidad. Buena resistencia a abrasión. Los alifáticos tienen buenas propiedades resistentes a la intemperie. • Bajo o ningún contenido de VOC.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• 800-1,000°F (427-538°C) – Usualmente contenido de 100% resina de silicona; pigmento de aluminio para la parte superior del rango y pigmento de óxido metálico negro para la parte baja. • 1,000-1,400°F (538-760°C) – Contenido de 100% resina de silicona; frit de cerámica que se fusiona dentro del sustrato, el enlace Si-O-Si da un servicio prolongado a altas temperaturas.

rápidamente a temperaturas ambiente para formar películas firmemente adheridas y fuertes, con buena resistencia a químicos y a altas temperaturas. Por eso, son ampliamente usados en tanques, contención secundaria y revestimientos de pisos, también como recubrimientos para acero estructural, paredes y techos. Las significantes limitaciones de los recubrimientos de poliésteres y vinil ésteres están asociadas con las tensiones creadas por su alta contracción y el calor producido durante el curado. Estas tensiones pueden causar que los recubrimientos rígidos se agrieten y se desprendan, a menos que sean reforzados con la adición de relleno o refuerzos. Variaciones de los revestimientos flexibles normalmente no pueden ser usadas, porque tienen más baja resistencia química. Diferentes sistemas para incrementar la resistencia o impermeabilidad de revestimientos de poliésteres y vinil ésteres, incluyen:

Limpieza con chorro abrasivo SSPC-SP 10 es la preparación normalmente requerida para superficies de acero. La aplicación es usualmente con atomización, pero la aplicación con brocha y rodillo puede ser adecuado. Ventajas • Alta contenido de sólidos (bajos VOC). • Buena resistencia química/clima/calor. • Buen uso industrial en general. Limitaciones

• Sistemas de rellenos sin refuerzo. Rellenos de sílice y otros minerales pueden ser utilizados para extender la resina base o para reducir costos, contracción por curado, y coeficiente de expansión térmica de la película. • Sistemas compuestos reforzados. Fibras de la fibra de vidrio cortadas o refuerzo de paño tejido pueden incrementar la resistencia y reducir las grietas. Durante la instalación del revestimiento, la fibra de vidrio es saturada con resina catalizada y enrollada en tiras de vidrio húmedo para humectarla bien y para remover las burbujas de aire. • Revestimientos y recubrimientos reforzados con hojuelas. El refuerzo de hojuelas puede reducir permeabilidad de humedad y química.

• Requiere un alto grado de preparación de superficie. • Vida útil de mezcla relativamente corto. • Curado relativamente lento. • Costo relativamente alto por capa. Recubrimientos de Poliéster y Vinil éster Poliésteres y vinil ésteres (una forma especial de poliésteres) son recubrimientos termomoldeables que curan por medio de entrecruzamiento después de la aplicación a una superficie de acero o concreto. Una mezcla separada de un iniciador de peróxido y un acelerante, da inicio al curado del pre-polímero de poliéster. El estireno, presente con el pre-polímero, causa los entrecruzamientos para formar una película sólida tridimensional. Ya que el estireno es un líquido compatible, normalmente no es requerido solvente para estos recubrimientos.

La limpieza con chorro abrasivo a SSPC-SP 5 es casi siempre requerida para recubrimientos de poliéster y vinil éster aplicados en acero. Los abrasivos de granalla angular deben de ser usados para dar un perfil angular de 3 mils (75 micras) necesario para proveer una fuerte

Los revestimientos de poliéster y vinil éster son recubrimientos de baja viscosidad que curan

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

vidrio, se producirá un rápido deterioro general del recubrimiento. Si el deterioro es significativo, la superficie deberá ser ligeramente lijada y deberá aplicarse otra capa de acabado.

adhesión durante las tensiones por causa de los cambios dimensionales debido al curado y a los cambios de temperatura. Personal calificado puede aplicar recubrimientos de poliéster y vinil éster con rodillo, atomización o con aplanadora. Un espesor de revestimiento apropiado es esencial para dar una protección efectiva a estos revestimientos y recubrimientos.

Recubrimientos Fenólicos y Epoxi Fenólicos Las resinas fenólicas están entre las primeras resinas sintéticas en ser usadas como recubrimientos. Generalmente están basadas en la reacción de un fenol con formaldehído.

Ventajas • • • • •

Los recubrimientos fenólicos curan generalmente con calor, para darles a los productos una buena adhesión y buena resistencia química al agua y al calor. Los recubrimientos fenólicos horneados son empleados para revestir latas, tambores, tuberías y tanques.

Pueden ser bajos en VOC. Alta formación de películas. Sensible al agua durante la aplicación. Buena resistencia química y a los solventes. Buena resistencia a la abrasión.

Limitaciones • • • •

Los recubrimientos epoxi fenólicos son modificaciones de los fenólicos. Son duros pero flexibles, y son resistentes a la abrasión, agua, solventes, químicos y calor. Tanto los recubrimientos epoxi fenólicos como los fenólicos se decoloran durante el curado con calor y tienen poca resistencia a la intemperie debido a la aromaticidad química de los fenoles. Sus usos son similares a los de los recubrimientos fenólicos. Una ventaja de estos recubrimientos es que pueden ser formulados para secar al aire, sin requerir curado mediante calor. Debe tenerse en cuenta que en los recubrimientos epoxi fenólicos, el fenólico es el aglutinante principal; lo inverso es igual para los recubrimientos fenol epóxicos.

Limitado tiempo de vida útil de la mezcla. Necesitan aplicadores calificados. Requiere limpieza con chorro abrasivo. El componente peróxido es peligroso.

Recubrimientos de Plástico Reforzados con Fibra de Vidrio Debido a su importancia, resulta conveniente hacer una breve explicación sobre los materiales de revestimiento/recubrimiento de plástico reforzados con fibra de vidrio. Estos materiales generalmente consisten en resinas termomoldeables (por ejemplo, poliéster, vinil éster o epóxico) reforzados con fibra de vidrio. Su principal ventaja es su alta relación resistencia-peso. La resistencia a la tensión puede ser de hasta 50,000 psi (345 MPa). Su alto contenido de vidrio le proporciona una máxima resistencia química.

Ventajas • • • •

Los recubrimientos plásticos reforzados con fibra de vidrio se usan bastante en la protección de componentes de procesamiento químico, cubiertas de piso e interiores de tanques. Están sujetos a deterioro de la intemperie cuando se emplean en exteriores. Si la capa de acabado es erosionada hasta dejar expuestas las fibras de

Recubrimientos duros. Buena resistencia química. Buena resistencia al calor. Buena resistencia a los solventes.

Limitaciones • Decoloración durante curado con calor. • Pobre resistencia a la intemperie. • Uso limitado principalmente a revestimientos.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Pre-tratamiento de Wash Primer (Lavado de Vinilo)

recubrimientos forman una película que da protección galvánica al acero subyacente. Como se explicó en la Unidad 1, el zinc en la película es corroído preferencialmente para proteger al hierro y al acero porque se encuentra más alto en la tabla de series galvánicas. Una alta concentración de partículas de zinc en la película proporcionará la necesaria conductividad para la protección galvánica. Esta alta carga de zinc contribuye a la porosidad de la película y a su pobre cohesión interna.

Los pre-tratamientos de wash primer para acero y aluminio (por ejemplo, SSPC-Paint 27) han sido ampliamente empleados para favorecer la adhesión del vinilo u otros recubrimientos, o proporcionar protección temporal contra la corrosión antes de aplicar una capa completa de imprimante. Son productos de dos componentes consistentes de butiral polivinilo en solución de alcohol con un inhibidor de la corrosión (cromato de zinc) y una solución de ácido fosfórico. Efectuada la mezcla, los componentes reaccionan unos con otros y con el metal para formar una película firmemente adherida similar a la de un recubrimiento de vinilo. Se aplica de 0,3-0,5 mils [7,5-12,5 µm]) y secan rápidamente (en menos de media hora) para proporcionar una buena protección contra la corrosión temporal.

Tipos y Propiedades del Zinc Inorgánico Las principales clases de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc son base agua o base solvente. El esquema de clasificación es derivado de la norma SSPC-Paint 20, la cual incluye el Tipo I (Inorgánico) y el Tipo II (Orgánico). Algunos recubrimientos inorgánicos de zinc base agua son curados después de la aplicación (post-curado) (Tipo IA de la SSPCPaint 20) por calor o por un agente de curado ácido. Sin embargo, la mayoría de ellos son autocurados. Simplemente reaccionan con el dióxido de carbono del aire (Tipo IB).

Los wash primers tienen altos contenidos de VOC, pero a menudo gozan de una excepción temporal de las regulaciones sobre VOC. Debido a su alto contenido de VOC y de cromato, hoy son menos usados.

Los recubrimientos ricos en zinc álcali silicato en base solvente son autocurados y dependen de la humedad del aire para completar la reacción de hidrólisis (Tipo IC). Cuando el clima es cálido y seco podría ser necesario rociar agua sobre estos recubrimientos para completar el curado.

Ventajas • Promueve la adhesión imprimantes. • Proporciona protección temporal. • Secado rápido.

de

algunos

anticorrosiva

Recubrimientos Inorgánicos Ricos en Zinc

La mayoría de los tipos de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc pueden ser formulados con un bajo VOC, para ser aceptables, especialmente los productos al agua. Sus películas son quebradizas y se pueden agrietar si se les aplica muy gruesos; por eso, se les aplica generalmente a un espesor de película seca de menos de 5 mils [125µm], aunque algunos productos pueden ser exitosamente aplicados a un mayor espesor.

Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc usualmente tienen resinas de silicato que pueden ser base agua o base solvente. Estos

Proporcionan protección catódica al acero, pero en la medida en que los residuos de la corrosión del zinc llenen los espacios originados por la

Limitaciones • La película puede sufrir fallas de cohesión cuando se aplica a demasiado espesor. • Alto contenido de VOC. • Contiene cromato. • Su uso esta limitado hoy en día.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

natural porosidad de la película, empiezan a proporcionar protección de barrera. Si esta barrera se quiebra por un impacto, la protección catódica asumirá otra vez su papel protector hasta que la zona quebrada sea nuevamente llenada por los residuos de la corrosión del zinc.

Limitaciones • Necesita mucha limpieza, superficies limpiadas con chorro abrasivo. • Requiere aplicadores calificados y agitación del recubrimiento. • Difícil de recubrir. • Atacado por los ácidos y álcalis. • Costo inicial alto.

Con el tiempo, un recubrimiento inorgánico rico en zinc proporcionará una mayor protección de barrera mientras se reduce la acción galvánica a medida que se consume el zinc. Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc requieren una mayor limpieza de la superficie de acero que otros tipos de recubrimientos. Deben ser aplicados por personal capacitado, usando un recipiente en constante agitación para mantener las pesadas partículas de zinc en suspensión.

Recubrimientos Orgánicos Ricos en Zinc Los recubrimientos orgánicos ricos en zinc utilizan una resina orgánica en lugar de un aglutinante de silicato inorgánico. Protegen al acero tanto galvánicamente como por protección de barrera. Las películas de recubrimiento orgánico ricos en zinc pueden ser de tipo termoplástico (utilizando aglutinantes de caucho clorado o de vinilo) o de tipo termomoldeable (utilizando aglutinantes de poliuretano o epóxico). Los recubrimientos orgánicos ricos en zinc no son tan eléctricamente conductores como los inorgánicos ricos en zinc y por eso poseen un menor grado de protección galvánica.

Los recubrimientos inorgánicos de silicato ricos en zinc frecuentemente no se adhieren muy bien unos con otros y es más seguro repararlos usando un recubrimiento orgánico rico en zinc. Cuando se recubren las películas de zinc inorgánico, pueden formarse pequeñas burbujas sobre el recubrimiento húmedo producidas por el escape de aire o de vapores de solvente atrapados en el aglutinante poroso. Muchos pintores intentan minimizar este problema aplicando una capa neblina (una rápida capa delgada) y dejándola secar antes de aplicar un recubrimiento completo. Debido a los problemas con los acabados y a su buen desempeño en una gran variedad de servicios sin la capa de acabado, muchas veces es mejor no recubrir los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc.

Las propiedades de la película de los recubrimientos orgánicos ricos en zinc son similares en varios aspectos a los recubrimientos orgánicos libres de zinc que usan la misma resina. Los recubrimientos orgánicos ricos en zinc no requieren una superficie de acero limpiada con chorro abrasivo como los recubrimientos inorgánicos de zinc y son más fáciles de recubrir. En ambos tipos genéricos, el zinc es atacado por ácidos y álcalis.

Ventajas • • • • • • •

Ventajas • Pueden ser bajos en VOC. • Buena durabilidad atmosférica. • Relativamente fácil de recubrir. • Moderada preparación de la superficie.

Pueden ser bajos en VOC. Excelente resistencia a la abrasión. Excelente resistencia al calor. Buena durabilidad atmosférica. Útil como imprimante de taller. Secado rápido. Puede ser usado sin acabado.

Limitaciones • Requieren aplicadores calificados. • Necesita constante agitación. • Inapropiados para ácidos y álcalis.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

• Alto costo inicial. • Normalmente requiere un acabado.

Los primeros recubrimientos en polvo eran termoplásticos, pero los polvos menos fáciles de moler no tenían la capacidad de producir películas delgadas con buen flujo y buena nivelación durante la cocción. Ejemplos de estos productos son los co-polímeros de vinilo, las poliamidas y los fluoropolímeros.

Recubrimientos en Polvo Los recubrimientos en polvo son productos sólidos finamente divididos que son aplicados a los metales y a otros sustratos, y fusionados mediante horneado para que formen una película protectora continua. La industria del recubrimiento en polvo viene atravesando un rápido crecimiento, estimado en alrededor de 450,000 toneladas métricas en todo el mundo en 1996. Estos recubrimientos se usan mucho más en Europa y Japón que en los Estados Unidos.

Ventajas • • • • •

Bajas emisiones de VOC. Baja toxicidad e inflamabilidad. Posible buena resistencia a la corrosión. Buen control del espesor, incluyendo bordes. Buena eficiencia de transferencia mediante reciclaje del sobre pulverizado. • Buena formación de película en una sola capa. • Bajo desperdicio.

Los recubrimientos en polvo son producidos tanto en forma de productos termoplásticos como en termomoldeables. Estos últimos comprenden actualmente más del 90% del mercado.

Limitaciones Los recubrimientos termomoldeables en polvo están basados en una resina principal y un endurecedor (agente de curado o de entrecruzado) que es sometido a una reacción de adición química durante la formación de la película. Diferentes tipos de resinas pueden ser usados para obtener películas protectoras con una gran variedad de propiedades químicas y físicas. Los polvos termoplásticos son más fáciles de moler al tamaño de partículas finas necesarias para una atomización electrostática de calidad que los polvos termomoldeables con mayor peso molecular.

• Sus altas temperaturas de cocción limitan su uso a los metales. • Los cambios de color son caros. • El polvo suspendido en el aire puede ser explosivo. • Dificultad de cubrir superficies interiores (efecto caja de Faraday). Recubrimientos Metálicos por Atomización Térmica Este proceso, a veces denominado metalización, generalmente emplea zinc, aluminio o una aleación de zinc y aluminio, como un recubrimiento de sacrificio que se aplica para el acero, a fin de proporcionar una protección "activa" contra la corrosión. Aunque muchos metales pueden ser rociados para cumplir otros propósitos, el zinc y el aluminio son los de mayor uso para proteger al acero contra la corrosión. Los metales son suministrados en forma de alambres o polvo, y pueden ser aplicados mediante:

Los epóxicos son los polvos termomoldeables más antiguos y más ampliamente usados. Se usan generalmente en tuberías, barras y productos eléctricos. Como sucede con otros recubrimientos epóxicos, no tienen buena resistencia ultravioleta. Los aglutinantes híbridos (epoxi-poliéster), poliésteres y acrílicos proporcionan una resistencia ultravioleta mejor. Algunos recubrimientos termomoldeables en polvo son formulados para curar rápidamente a bajas temperaturas por acción de la luz ultravioleta.

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• Atomización de flama, alimenta alambre a través de una flama de propano u oxiacetileno. • Atomización de arco, usa dos alambres, alimentado con un voltaje y se juntan para generar un arco eléctrico. • Atomización de plasma, alimenta polvo metálico a través de un arco eléctrico de alta intensidad.

Selladores Los selladores para recubrimientos por atomización térmica son recubrimientos de baja viscosidad, claros o de baja pigmentación, formulados para penetrar en la porosidad natural del metalizado. Los productos con pigmento de partículas demasiado grandes o con alta viscosidad que no logran penetrar la superficie, pueden causar más daño que beneficio, al permitir la penetración de la humedad. Por supuesto que los selladores deben ser compatibles con el metal atomizado y con cualquier recubrimiento de acabado que se aplique sobre aquellos. Los recubrimientos que se adhieren bien al acero pueden no hacerlo en el zinc o el aluminio.

Un alto nivel de preparación de la superficie es obligatorio, y la superficie final del recubrimiento es probable que sea de aspecto rugoso y ligeramente poroso. El empleo de una capa sellante no sólo extiende la vida útil del recubrimiento al sellar las porosidades, sino que además mejora la apariencia y reduce la rugosidad del acabado. Un recubrimiento de acabado sobre el metalizado sellado puede conferir protección adicional, así como un acabado decorativo.

Los selladores con buen desempeño sobre metalización incluyen a los epóxicos, los wash primers y las siliconas (para servicio de alta temperatura).

Zinc Nuevas Tendencias en Recubrimientos El zinc usado para la metalización posee una pureza de 99,9%. Un recubrimiento de 3 mils (0,08 mm) de espesor proporciona una onza o una onza y media por pie cuadrado de servicio (460 gramos por metro cuadrado), que es una típica medida de galvanizado. La metalización de zinc encuentra mucho uso en el acero estructural bajo exposición atmosférica.

Los fabricantes de recubrimientos siempre están tratando de producir nuevos productos que se vendan bien y cumplan con las exigencias de desempeño de sus clientes. Tradicionalmente han buscado nuevas formulaciones fáciles de aplicar, que otorguen larga protección, o con otras cualidades deseadas. Hoy en día deben además cumplir con las regulaciones de salud y ambientales vigentes o por establecerse.

Aluminio

La mayoría de los nuevos productos están formulados para tener un bajo nivel de VOC para cumplir con los límites de VOC actuales, y estar libre de plomo, cromato, y otras sustancias peligrosas. Por ello, tienden a ser de altos sólidos o base agua. Los epoxi mastic son un ejemplo de tales productos. Se les considera tolerante a la superficie y compatible con la mayoría de recubrimientos, así como relativamente de alto espesor, bajo en VOC y libre de sustancias peligrosas.

Un espesor de película de 4 mils (102 micras) de 2 metalización de aluminio, proporciona 1 oz/pie 2 (305 g/m ) de superficie. El aluminio tiene una resistencia superior comparado al zinc, frente a condiciones ligeramente ácidas, al agua de mar y a atmósferas saladas. Aleación de Zinc-Aluminio El Galvalume es una aleación comercialmente disponible compuesta por 85% de zinc y 15% de aluminio. Se considera que tiene resistencia a la corrosión atmosférica mejorada.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

2.7

La Selección Recubrimiento

de

Sistemas

• Necesidad de equipos. • Andamiaje. • Requisitos ambientales y de seguridad.

de

Los sistemas de recubrimiento protectores pueden proteger con efectividad de la corrosión a los sustratos de acero en todos los ambientes en los que la tasa de corrosión sea menor a 50 mils (1,250 µm) por año. En los ambientes donde ocurran tasas más altas, los materiales resistentes a la corrosión son una mejor alternativa. Ningún recubrimiento se desempeñará bien en todas las situaciones. En esta sección se tratan las fuentes para establecer los criterios de selección de los recubrimientos adecuados para diferentes aplicaciones. Dichas fuentes son de especial ayuda en la adecuada selección de nuevos materiales, tales como los recubrimientos tolerantes a la superficie y siloxanos, donde los materiales comercialmente disponibles no tienen casos históricos de largo plazo.

La severidad del medio ambiente es siempre un factor principal en el proceso de selección de un recubrimiento. La Tabla 3 del Capítulo 1 de Sistemas y Especificaciones: Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen 2 de SSPC, define doce diferentes zonas ambientales y las respectivas recomendaciones de pintado para cada una de ellas. Otros factores locales, tales como los niveles de cloruros en el aire, grado de contaminación de superficie, tiempo de humedad y radiación solar deben asimismo tenerse en cuenta. Ejemplos de procesos de selección de sistemas de recubrimientos se pueden hallar en el curso C2 de SSPC: "Planificación y Especificación de Proyectos de Recubrimientos Industriales".

Al seleccionar un sistema de recubrimiento, las primeras consideraciones son las propiedades deseadas del sistema para el servicio en particular:

Los costos de ciclo de vida de los productos también han sido siempre una de las consideraciones más importantes en la selección de sistemas de recubrimiento. Hoy en día se debe incluir en estos costos los gastos de remoción, almacenaje y deshecho de recubrimientos antiguos que pueden ser considerados desperdicios peligrosos. Esto significa casi siempre que el sistema con el tiempo de vida más largo es la mejor opción. En el Capítulo 8 de Buenas Prácticas en el Pintado: Manual de Pintado de Estructuras de Acero: Volumen 1, de SSPC, presenta una interesante discusión acerca de los costos de pintado en 2002.

• Exposición a la intemperie en exteriores (tizamiento; retención del color y del brillo). • Resistencia química, a los combustibles, a los solventes y al agua. • Resistencia a la abrasión, al calor o al moho. • Apariencia (color, brillo y textura). • Tiempo de secado. • Facilidad de aplicación y de mantenimiento. Luego, debe considerarse los posibles requerimientos y limitaciones en las siguientes áreas:

Los sistemas para reparación puntual deben ser de igual tipo genérico o igual mecanismo de curado que los recubrimientos dañados del mismo lugar, a fin de evitar productos incompatibles. Una excepción a esta regla, ya explicada, es que dado que los recubrimientos inorgánicos de zinc no se adhieren muy bien entre sí, es más seguro repararlos con recubrimientos orgánicos ricos en zinc.

• Severidad de la exposición ambiental (12 zonas según SSPC). • Necesidad de preparación de la superficie. • Acceso al trabajo. • Tiempos de secado (especialmente cuando los tiempos de pintado son limitados). • Necesidad de aplicadores calificados.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

prácticas recomendadas que proporcionan criterios útiles acerca de la preparación de superficie, aplicación e inspección de recubrimientos.

Si las disposiciones ambientales no permiten el uso de un recubrimiento aplicado con anterioridad, deberá usarse un producto compatible. Un método seguro, para determinar la compatibilidad, es recubrir una pequeña área de prueba del recubrimiento existente con la pintura seleccionada. El área deberá ser revisada después de unos días en busca de sangrado de la capa inferior, arrugamiento, pérdida de adhesión u otros defectos.

Documentos Gubernamentales Muchas entidades federales y estatales en los Estados Unidos poseen documentos de orientación para el uso de recubrimientos protectores. El Comando de Ingeniería de Instalaciones Navales (NAVFAC) y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército poseen un gran número de especificaciones de orientación para el recubrimiento de una gran variedad de estructuras (instalaciones litorales). El Comando de Sistemas Navales (NAVSEA) ha publicado el Capítulo 631 del Manual Técnico de Buques Navales, que proporciona información detallada acerca del pintado de buques de la Marina.

Afortunadamente existen varias fuentes de información que toman en cuenta estos factores al proporcionar recomendaciones para una diversidad de condiciones. Estas fuentes incluyen: • Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Vols. 1 y 2. • Publicaciones de otras organizaciones técnicas. • Documentos gubernamentales. • Consultores. • Fabricantes de recubrimientos. • Pruebas de materiales.

El antiguo manual de tres servicios titulado "Pinturas y Recubrimientos Protectores" está disponible en formato para descargar como UFC 3-190-06, Recubrimientos Protectores y Pinturas de http://dod.wbdg.org.

El Manual de Pintado de Estructuras de Acero Otras organizaciones federales tales como el Laboratorio de Productos Forestales tienen documentos especializados sobre pinturas. Los departamentos de carreteras estatales a menudo editan sus propias publicaciones acerca del pintado de pavimentos, puentes, señales, etc.

El Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen 1: Buenas Prácticas de Pintado, proporciona mucha información útil en una gran variedad de temas especializados. El Volumen 2: Sistemas y Especificaciones, contiene muchos de los criterios aceptados por la industria para la preparación de superficie a ser recubierta, los materiales de recubrimiento, su aplicación y su inspección. Estas normas deberían ser referencias en especificaciones de trabajo para relacionar los requisitos de las normas en la industria Publicaciones Técnicas

de

Otras

Muchos países producen sus propios documentos de normas para proporcionar información similar. Algunos están basados en otras normas, pero han sido reelaborados para adecuarse a sus propios sistemas nacionales. Por ejemplo, la Norma Sueca SS 05-59-00 no sólo se encuentra como una norma ISO (ISO 8501-1), sino que puede también ser encontrada en Japón, Australia, Reino Unido y muchos otros países como una norma nacional.

Organizaciones

Organizaciones técnicas tales como la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), Organización Internacional para Estandarización (ISO) y NACE International, poseen normas y/o

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

agua, y por reacciones químicas. Los recubrimientos que no son modificados durante el curado son llamados no-convertibles; los que sufren una reacción química se llaman convertibles.

Consultores Existen muchos consultores en recubrimientos disponibles para realizar estudios, hacer recomendaciones de recubrimiento o preparar especificaciones.

El diagrama de los tipos genéricos de recubrimientos con diferentes mecanismos de curado, al final de este capítulo, presenta una buena visión general de los materiales disponibles.

Fabricantes de Recubrimientos Los fabricantes de recubrimientos se encuentran generalmente gustosos de efectuar recomendaciones para la selección de recubrimientos. Las opciones, sin embargo, se limitan a aquellas producidas por el propio fabricante.

Las fuentes de información sobre la selección de los recubrimientos para cada trabajo específico incluyen organizaciones técnicas como SSPC, documentos del gobierno, consultores, fabricantes de recubrimientos y pruebas de campo.

Pruebas de Materiales Si una empresa tiene un servicio o medio ambiente muy específico, podría ser ventajoso llevar a cabo pruebas de campo o de laboratorio para determinar los recubrimientos que proveerá la mejor protección. Esto toma bastante tiempo y suele ser costoso, pero el empleo de los productos en condiciones reales siempre proporciona los criterios más seguros. 2.8

Resumen de la Unidad

Los recubrimientos protegen de la corrosión al acero proporcionando (1) una barrera contra los electrolitos, (2) una inhibición química a las reacciones corrosivas o (3) protección galvánica (catódica). Sin considerar el mecanismo de protección, la película protectora debe adherirse bien y poseer otras propiedades necesarias. Los principales componentes de un recubrimiento protector son el aglutinante, el pigmento y el solvente. Ya que el aglutinante es el más importante en la determinación de las propiedades de la película protectora, los recubrimientos son generalmente identificados de acuerdo con él. Los tres mecanismos principales de curado del recubrimiento son por oxidación de aceites secantes, por evaporación de solvente o de

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Unidad 2 - Ejercicio 2A: Los Componentes de los Recubrimientos

Para cada uno de los artículos indicados abajo, marque A, P o S, para señalar si está relacionado con el Aglutinante, Pigmento o Solvente, respectivamente.

1. _____ Adhesión al sustrato

2. _____ Resistencia química

3. _____ Color

4. _____ Compatibilidad con sustratos y otros recubrimientos

5. _____ Flexibilidad

6. _____ Nivel de brillo

7. _____ Baja viscosidad para la aplicación

8. _____ Mecanismo de curado

9. _____ Opacidad

10. _____ Tasa de curado

11. _____ Refuerzo

12. _____ Protección galvánica de sacrificio

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Unidad 2 - Ejercicio 2B: Mecanismos de Formación de la Película del Recubrimiento

Para cada uno de los tipos genéricos de recubrimientos indicados abajo, identifique sus mecanismos de formación de película como: A. B. C. D. E.

Reacción química de diferentes componentes Reacción química con la humedad del aire Reacción química con el oxígeno del aire Evaporación del solvente Evaporación de agua/coalescencia

1. _____ Laca acrílica

2. _____ Látex acrílico

3. _____ Alquídico

4. _____ Epoxi curado por amina

5. _____ Pintura para piscinas de caucho clorado

6. _____ Coal tar (solución de solvente)

7. _____ Epoxi éster

8. _____ Poliéster

9. _____ Siloxano

10. _____ Poliuretano de un componente

11. _____ Poliúrea de dos componentes

12. _____ Zinc inorgánico base solvente

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Prueba

1. ¿Cómo la mayoría de los recubrimientos proporcionan protección contra la corrosión a los metales? a. b. c. d.

Por protección eléctrica (galvánica). Interfiriendo con la reacción corrosiva. Aislando el metal del ambiente que lo rodea. Formando una película pasiva de óxido sobre el metal.

2. Los recubrimientos de ___________________ son termoplástico. a. b. c. d.

Vinilo (solución o emulsión) Coal tar epoxi Epoxi éster Inorgánicos ricos en zinc

3. ¿Cuál de los siguientes ingredientes conforman el total de sólidos de un recubrimiento? a. b. c. d.

Solvente y pigmento. Solvente y aglutinante. Aglutinante más pigmento. Aglutinante más aditivos solubles.

4. ¿Cuál de los siguientes ingredientes confiere cubrimiento (opacidad) a los recubrimientos? a. b. c. d.

Pigmento. Solvente. Aglutinante. Aditivos.

5. Un recubrimiento que tienen buena resistencia a la luz ultravioleta es: a. b. c. d.

Poliuretanos aromáticos. Acrílicos. Epóxicos. Coal tar epoxis.

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6. Un recubrimiento que posee buena resistencia a los solventes es a. b. c. d.

Caucho clorado. Emulsión acrílica. Epóxico. Alquídico.

7. ¿Cuál de los siguientes recubrimientos no es modificado químicamente durante el curado? a. b. c. d.

Coal tar. Coal tar epoxi. Epóxico. Poliéster.

8. Un recubrimiento que NO cura mediante reacción de sus dos componentes es: a. b. c. d.

Epoxi poliamida. Epoxi mastic. Coal tar epoxi. Epoxi éster.

9. Un ejemplo de recubrimiento que proporciona protección galvánica (catódica) es: a. b. c. d.

Epóxicos. Alquídico. Poliuretanos. Recubrimientos ricos en zinc.

10. Una VERDADERA afirmación acerca de la metalización es: a. b. c. d.

Es tolerante a las superficies de acero limpiadas incompletamente. Forma un recubrimiento duro y denso. Usualmente es sellada. Es resistente a los ácidos y álcalis.

11. ____________________ NO es una manera de aplicar la metalización a. b. c. d.

Atomización de flama. Atomización de arco eléctrico. Atomización electrostática. Atomización de plasma.

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12. ¿Cómo es que el óxido de hierro micáceo provee protección de corrosión al acero? a. b. c. d.

Por inhibición de la reacción corrosiva. Por incremento de la vía que deben atravesar los electrolitos para alcanzar el metal. Por proporcionar un tipo de protección catódica. Por reflejar la luz ultravioleta.

13. ¿Cuál tipo de epóxico tiene buenas propiedades de retención en los bordes? a. b. c. d.

Epoxi de alto contenido de sólidos. Epoxi mastic. Epoxi ester. Coal tar epoxi.

14. ¿Qué tipo de recubrimiento requiere de la humedad para el curado? a. b. c. d.

Poliuretanos de dos componentes. Epóxicos con 100% de sólidos. Pinturas base aceite no modificadas. Rico en zinc base solvente.

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Referencias

ASTM B117, Práctica Estándar para Operar un Aparato de Rociado (Niebla) Salino. ASTM D522, Métodos de Prueba Estándar para Prueba de Doblez con Mandril de Recubrimientos Orgánicos Adjuntados. ASTM D822, Método de Prueba Estándar, Práctica Estándar para Exposición de Pinturas y Recubrimientos Relacionados a Arco de Carbón de Llama Abierta Filtrada. ASTM D968, Métodos de Prueba Estándar para Resistencia a la Abrasión de Recubrimientos Orgánicos por Caída de Abrasivo. ASTM D1474, Método de Prueba Estándar para Medición de Dureza de Indentación en Recubrimientos Orgánicos. ASTM D1653, Método de Prueba Estándar para Medición de Transmisión de Vapor de Agua en Recubrimientos Orgánicos. ASTM D2134, Método de Prueba Estándar para Determinar la Dureza de Recubrimientos Orgánicos con un Durómetro Tipo Sward. ASTM D2240, Método de Prueba Estándar para Propiedad del Caucho - Dureza de Durómetro. ASTM D2247, Práctica Estándar para Prueba de Resistencia en Agua de Recubrimientos en 100% de Humedad Relativa. ASTM D2369, Método de Prueba Estándar para Contenido Volátil de Recubrimientos. ASTM D2371, Método de Prueba Estándar para Contenido de Pigmento de Pinturas Reducible en Solvente. ASTM D2372, Práctica Estándar para Separación del Vehículo de Pinturas Reducible en Solvente. ASTM D2583, Método de Prueba Estándar para Dureza de Indentación de Plásticos Rígidos por Medio de un Impresor Barcol. ASTM D2794, Método de Prueba Estándar para Resistencia de Recubrimientos Orgánicos al Efecto de Deformación Rápida (Impacto). ASTM D3359, Métodos de Prueba Estándar para la Medición de Adhesión Mediante la Prueba de Cinta. ASTM D3361, Método de Prueba Estándar, Práctica Recomendada para Exposición de Pinturas y Recubrimientos Relacionados a Arco de Carbón de Llama Abierta No Filtrada. ASTM D3363, Método de Prueba para Dureza de Película por Prueba de Lápiz. ASTM D3960, Método de Prueba Estándar para la Medición del Contenido de VOC. ASTM D4017, Método de Prueba Estándar para la Medición del Contenido de Agua. ASTM D4060, Método de Prueba Estándar para Resistencia a Abrasión de Recubrimientos Orgánicos por Abrasión Taber. ASTM D4346, Método de Prueba Estándar para Medición de Dureza de Recubrimientos Orgánicos por Prueba del Péndulo. ASTM D 4541, Método de Prueba Estándar para la Fuerza de Desprendimiento de Recubrimientos Mediante Probadores de Adherencia Portátiles. ASTM D 4590, Método de Prueba Estándar para Medición de Resistencia al Moho. ASTM D 5894 Práctica Estándar para la Exposición de Metal Pintado a Ciclos de Niebla Salina/Radiación UV (Alterna Exposiciones en una Cabina de Nebulización/Secado y Cabina UV/ Condensación). ASTM D 6133, Método de Prueba Estándar para Medición de Solventes Libres. ASTM D 6677, Método de Prueba Estándar para Evaluación de Adhesión por Cuchilla.

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Referencias

ASTM D7234, Método de Prueba Estándar para Fuerza de Tracción en Recubrimientos sobre Concreto usando Medidores de Adhesión Portátiles. ASTM G152, Práctica Estándar para Operación de Aparatos de Arco de Carbón de Llama Abierta para Exposición de Materiales No Metálicos. ASTM G153, Práctica Estándar para Operación de Aparatos de Arco de Carbón de Llama Cerrada para Exposición de Materiales No Metálicos. DOD-P-15328, Primer (Wash), Pre tratamiento (Fórmula Nº117 para Metales) (Métrica) (SSPC Paint 27). ISO 8501-01 (SS 05-59-00), Preparación de Sustratos de Metal Antes de la Aplicación de Pinturas y Productos Relacionados – Evaluación Visual de la Limpieza de Superficies. MIL-P-24647, Sistema de Pintura, Anticorrosivo y Anti-incrustante, Casco de Buque. SSPC-Paint 16, Recubrimiento Coal Tar Epoxi, Negro o Rojo Oscuro. SSPC-Paint 20, Recubrimiento Ricos en Zinc (Tipo I- Inorgánicos y Tipo II- Orgánicos). SSPC-Paint 20, Pintura Epoxi Poliamida (Imprimante, Intermedio y Acabado). SSPC-Paint 27, Wash Primer, Cromato de Zinc Básico / Butiral Vinilo (DoD-P-15328). SSPC-Paint 32, Coal Tar Epoxi Mastic, Aplicado en Frío. SSPC-Paint 33, Recubrimiento de Emulsión de Coal Tar Epoxi. SSPC-Paint 36, Acabado de Poliuretano Alifático de Dos Componentes Resistente a la Intemperie, Basado en el Desempeño. SSPC-Paint 38, Acabado de Poliuretano Alifático de Un Componente Resistente a la Intemperie Curado con Humedad, Basado en el Desempeño. SSPC-Paint 39, Acabado de Poliúrea Alifática de Dos Componentes Secado Rápido o Moderado, Basado en el Desempeño.

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Apéndice 2-A C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Unidad 2 Objetivos

Unidad 2 Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Mecanismos de Control de la Corrosión por Recubrimientos • Protección barrera • Inhibidores químicos • Protección galvánica (catódica)

Pigmentos Inhibidores • • • •

Uso de pigmentos ligeramente solubles Plomo, cromatos y boratos (restringidos) Fosfatos y molibdatos Sólo adecuado para imprimantes

• Al término de esta unidad, usted será capaz de: − Definir los tres mecanismos básicos de control de la corrosión por recubrimientos − Definir las propiedades de la película necesarias para proporcionar una buena protección − Describir cómo los recubrimientos pueden proveer protección galvánica (catódica) − Definir los tres mecanismos básicos de formación de película − Definir los diferentes tipos genéricos disponibles para su uso − Explicar el criterio para seleccionar los recubrimientos y las condiciones bajo los cuales los diferentes sistemas pueden ser apropiados o inapropiados

Protección Barrera • Minimiza la penetración del electrolito • Incrementa el espesor de la película o número de capas • Pigmentos tipo hojuelas o laminares

Protección Galvánica (Catódica) • Zinc con cargas altas • Galvanización • Metalización

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Protección de las Capas Individuales del Sistema

Recubrimiento de Zinc Inorgánico Protege Catódicamente el Acero

• Imprimante – adhesión al sustrato, protección inhibidora, protección barrera • Intermedio – protección barrera/espesor de película/compatibilidad • Acabado – protección barrera y protección de la intemperie (pérdida de brillo o color)

Ejemplos de Recubrimientos Tolerantes a la Superficie

Imprimantes Especiales • • • •

Recubrimientos tolerantes a la superficie Imprimantes universales Directo al metal (DTM) Imprimantes de pre-construcción

Imprimantes Universales • Término general para uno o ambos significados:

• • • •

Alquídicos/aceites secantes Epoxi mastic Epóxicos/poliuretanos penetrantes Poliuretanos curados por humedad

Imprimantes Directo al Metal • El imprimante es igual al acabado

− Capa de enlace para dos capas normalmente incompatibles − Recubrimiento tolerante a la superficie

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 2-2

Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Propiedades Deseadas de la Película

Imprimantes de Pre-Construcción • Capa delgada aplicada en taller • Típicamente zinc inorgánico; puede ser alquídico • Minimiza el chorro abrasivo en campo • Usado ampliamente en construcción naval

• • • • • • • •

Mecanismos de Adhesión en los Recubrimientos

Pruebas de Adhesión para Recubrimientos • • • •

• Valencia secundaria • Valencia primaria

Prueba de Adhesión por Cinta

Buena adhesión Baja permeabilidad Película continua Flexibilidad Resistente a la abrasión Resistente a la intemperie Resistente al agua, combustible, químicos Resistente al crecimiento biológico

Prueba de la Cinta (ASTM D 3359) Prueba del Corte (ASTM D 6677) Prueba de Tracción (ASTM D 4541) Prueba de Tracción para recubrimientos sobre concreto (ASTM D 7234)

Prueba de Adhesión por Tracción

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Permeabilidad

Falla de Adhesión debido a la Permeabilidad

• Una baja permeabilidad es importante en un servicio severo, tal como la inmersión, donde comúnmente se produce ampollamiento y desprendimiento de los recubrimientos.

Permeabilidad • La permeabilidad puede evaluarse mediante la medición de la transmission de vapor de agua de las películas de recubrimiento orgánico (ASTM D 1653)

Prueba de Discontinuidad de Película

Continuidad de la Película • Las películas del recubrimiento deben ser continuas (libre de discontinuidad), así como relativamente impermeables para proporcionar protección barrera

Pruebas de Dureza • Las pruebas de dureza pueden ser usadas para determinar la extensión del curado. − ASTM D3363 (Prueba del Lápiz para Recubrimientos) − ASTM D2583 (Impresor Barcol) − ASTM D2240 (Durómetro) Prueba para Caucho Grueso y Películas de Plástico

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Realizando la Prueba de Dureza del Lápiz

ASTM D3363 Escala de Dureza del Lápiz

6B 5B 4B 3B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6H Soft

Medium

Hard

ASTM D2583 Dureza Barcol

ASTM D2240 Dureza por Durómetro

Pruebas de Dureza Adicionales para Recubrimientos Orgánicos

Flexibilidad

• ASTM D2134: Determinando la Dureza de Recubrimientos Orgánicos con un Balanceador de Dureza Tipo Sward • ASTM D4366: Dureza de Recubrimientos Orgánicos mediante la Prueba de Amortiguación del Péndulo • ASTM D1474: Dureza de Indentación de Recubrimientos Orgánicos

• ASTM D522 • Una muestra de metal recubierta es doblada sobre un mandril cónico o cilíndrico • El recubrimiento rígido puede fallar por agrietamiento y/o desprendimiento

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Resistencia a la Abrasión ASTM D968 Prueba de Caída de Arena para Recubrimientos Arquitectónicos

ASTM D4060 Prueba Taber Abraser para Recubrimientos Industriales

Resistencia a la Intemperie • Los rayos ultravioletas del sol rompen los enlaces químicos de la resina de recubrimientos orgánicos • La humedad/sal del aire penetra y degrada los recubrimientos • Los métodos de pruebas aceleradas en laboratorio no replican bien el envejecimiento natural

Efectos de la Intemperie

ASTM B117 Cabina de Niebla Salina

ASTM D5894 Cámara de Atomización Salina Cíclica

ASTM D2247 Cabina de Humedad

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

ASTM D2794 Impactador Variable de Gardner

Resistencia Química • Necesario para revestimientos de tanques • Necesario para ataque de humos y vapores • Necesario para contención secundaria

Resistencia al Crecimiento Biológico

Recubrimientos Marinos Anti-incrustantes

• Resistencia al moho (el uso de Mercurio ya no está permitido) • Pinturas anti-incrustantes (la incrustación biológica reduce la velocidad y maniobrabilidad e incrementa el consumo de combustible)

• Recubrimientos ablativos con óxido cuproso (MIL-P-24647) usualmente usado sobre el casco • Típicamente un vehículo no volátil de poliamida/plastificante • Típicamente aplicada a 10 mils EPH para obtener 5 mils EPS • Formula 121A, vinilo con óxido cuproso, todavía se usa en áreas de bajo flujo

Nuevos Recubrimientos Foul Release (Libre de Incrustaciones) Requieren:

Tres Componentes Básicos de los Recubrimientos

• Recubrimientos con baja energía superficial tales como las siliconas • Alto módulo de elasticidad (elastomérico) • Espesor mínimo para proporcionar la elasticidad necesaria

Vehicle

{

}

}

Volatiles that evaporate into air

Total solids in film

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Contenido de Sólidos en los Recubrimientos (sólidos totales)

Pigmentos Después de Quemar el Aglutinante Orgánico

• ASTM D2369 • La muestra se pesa en una bandeja de aluminio • La muestra es calentada • La muestra se vuelve a pesar después de ser enfriada

Separación del Pigmento por Ultracentrifugación

Cálculo del Contenido de Volátiles • Porcentaje en peso del producto volátil (solvente) se determina: 100 – porcentaje en peso de los sólidos del recubrimiento

Cálculo del Contenido de No Volátiles • Porcentaje en peso del vehículo no volátil (aglutinante) se determina por: Porcentaje en peso de los sólidos del recubrimiento - Porcentaje en peso del pigmento

Función del Solvente • • • •

Disuelve el aglutinante Reduce la viscosidad Controla el secado de la película húmeda Controla la adhesión y durabilidad de la película seca (Los solventes se evaporan en el aire creando contaminantes)

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Pruebas para el Contenido de Solvente

Solventes Comunes • • • •

Ketonas (ejm., metil etil ketona) Ésteres Aromáticos (ejm., tolueno, xileno) Hidrocarburos alifáticos (ejm., espíritus minerales)

• ASTM D3960 (Contenido de VOC) • ASTM D4017 (Titration Karl Fischer Contenido de Agua) • ASTM D6133 (Contenido de Solvente Exento)

Propiedades del Recubrimiento Relacionados al Aglutinante

Aglutinante • El aglutinante es el componente que forma la película del recubrimiento. (El término incluye la resina y los polímeros).

• • • • • • • •

Propiedades del Recubrimiento Impartido por los Pigmentos

Pigmento • Pesado, porción sólida del recubrimiento • Puede ser de material sintético o de origen natural

Mecanismo y tiempo de curado Desempeño en diferentes ambientes Desempeño sobre diferentes sustratos Compatibilidad con diferentes recubrimientos Flexibilidad y dureza Envejecimiento exterior Adhesión Fácil de aplicar, dar acabado y reparar

• • • • • • •

Opacidad (cubrimiento) Color Resistencia a la corrosión Propiedades de la pintura húmeda Resistencia a la intemperie y humedad Nivel de brillo Reforzamiento

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Pigmentos Inhibidores Restringidos

Opacidad en Recubrimientos • Sustratos oscuros • Protege al aglutinante orgánico de los rayos UV del sol • Dióxido de Titanio usado en la mayoría de los tintes claros y blancos

Pigmentos Inhibidores Alternativos • • • • • •

• • • • •

Plomo rojo Plomo blanco Cromato de Zinc Cromato de Estroncio Cromato silícico de Plomo básico

Nivel de Brillo de Recubrimientos • En igualdad de condiciones:

Óxido de Zinc Fosfato de Zinc Molibdato de Zinc Borosilicato de Calcio Fosfosilicato de Zinc Metaborato de Bario

− A menor PVC, mayor brillo − Cuanto mayor sea la dispersión del pigmento en el vehículo (grado de molienda), mayor será el brillo

Aditivos Incorporados en la Pintura Líquida

Recubrimientos con Diferentes Relaciones de Volumen del Pigmento • • • • • • •

Agentes humectantes Biocidas Secantes Plastificantes Fungicidas Abrasivos finos Perlas de vidrio

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Mecanismos de Formación de Película del Recubrimiento

Mecanismos de Formación de Película

Términos: − − − −

Recubrimientos termoplásticos y termomoldeables Proceso de curado Recubrimientos no convertibles Recubrimientos convertibles

Recubrimientos Solubles en MEK vs. Insolubles en MEK Solubles en MEK − Lacas − Productos de Látex − Products base aceite (inicialmente)

Insolubles en MEK − Productos de reacción química − Productos base aceite (después de envejecimiento)

Secado vs. Curado “Secado” no es lo mismo que “curado”.

Curado Curado – El proceso de cambio de las propiedades de una pintura desde su estado líquido a una película sólida seca, estable y protectora, por reacción química con el oxígeno, humedad o aditivos químicos, o por la aplicación de calor o radiación.

Secado vs. Curado “Secado”- pérdidad de solvente y/o agua, el cual puede o no producir una película protectora “Curado”- siempre produce una película protectora

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Mecanismos de Formación de Película en Recubrimientos No Convertibles (Termoplástico) • Evaporación de solvente • Coalescencia del látex • Cambio de fase

Mecanismos de Curado en Recubrimientos Convertibles (Termomoldeable) • Oxidación por aire de aceites secantes insaturados • Reacción química de componentes • Reacción con humedad o dióxido de carbono del aire

Curado de Lacas y Emulsiones en Agua

Proceso de Formación de Película de Pinturas Dispersas en Agua

Ejemplos de Recubrimientos Base Agua (Látex)

Tipos de Recubrimientos Base Agua

• Acrílicos • PVA (acetato de polivinilo)

• Soluble en agua • Reducible en agua

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Ejemplos de Recubrimientos Secados al Aire • • • • • •

Curado por Reacción Química

Aceites secantes no modificados Alquídicos Epoxi ésteres Uralquídicos Fenólicos oleoresinosos Alquídicos siliconados

CURING OF PAINTS BY CHEMICAL REACTION

Liquid Resin A

• • • • • •

Epóxicos Coal tar epoxi Poliuretanos Poliúreas Poliésteres y vinil ésteres Fenólicos Wash primer Siliconas (Polisiloxanos)

Solid Resin A-B

Tipos Genéricos de Recubrimientos que se Tratarán

Recubrimientos por Reacción Química • • • • • • • •

Liquid Resin B

Lacas Recubrimientos bituminosos Acrílicos base agua Alquídicos Epóxicos Coal tar epoxi

Tipos Genéricos de Recubrimientos Lacas

(cont.) • • • • • • • • •

Poliuretanos/poliúreas Recubrimientos de Siliconas (Polisiloxano) Poliésteres/vinil ésteres Recubrimientos fenólicos y epoxi fenólicos Pre-tratamiento de wash primers Recubrimientos inorgánicos ricos en zinc Recubrimientos orgánicos ricos en zinc Recubrimientos en polvo Metalización por atomización térmica

Ventajas: − − − − − −

Rápido secado y repintado Buena resistencia química en general Bueno para inmersión en agua Posible buena retención de brillo Buena durabilidad Fácil de aplicar acabado y reparar

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Lacas Limitaciones:

Recubrimientos Bituminosos Ventajas:

− − − −

Altos en VOCs Pobre resistencia a los solventes Película de bajo espesor Para la aplicación del recubrimiento necesariamente la superficie debe limpiarse con chorro abrasivo − Ocasionalmente pobre adhesión

− − − − −

Recubrimientos Acrílicos Base Agua

Recubrimientos Bituminosos

Ventajas:

Limitaciones: − − − − −

Las reducciones son altos en VOCs Pobre resistencia al solvente Pobre resistencia a la intemperie Disponible sólo en color negro Tóxico

Recubrimientos Acrílicos Base Agua Limitaciones: − − − − −

Bajo costo Fácil de aplicar, dar acabado y reparar Buena resistencia al agua Buen espesor de película Requiere un bajo nivel de preparación de superficie

− − − − − − −

Amigable con el ambiente Fácil de aplicar (y limpiar), dar acabado y reparar Rápido secado para repintar Solvente de bajo olor Excelente flexibilidad Bajo costo Seguro (reducida inflamabilidad)

Recubrimientos Alquídicos Ventajas:

Limitada durabilidad Pobre resistencia química y a los solventes Pobre humectación de la superficie Pobre para servicio de inmersión Cura mejor a más de 50oF (10oC)

− Fácil de aplicar, dar acabado y reparar − Es posible buena flexibilidad − Buena humectación y adhesión sobre la superficie − Buena retención de brillo − Relativamente barato − Proviene de fuentes renovables

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Tipos de Epóxicos

Recubrimientos Alquídicos Limitaciones: − − − − −

Relativamente altos en VOCs Pobre desempeño en ambiente severo Pobre resistencia química y a los solventes Pobre resistencia a inmersión en agua Pobre resistencia a los álcalis

Recubrimientos Epóxicos

Ventajas de los Recubrimientos Epóxicos de Alto Sólidos

Bajos en VOCs Buena resistencia al agua y solventes Muchos tienen buena resistencia química Película lisa, fuerte y duradera Buena adhesión Buena resistencia a la abrasión

Recubrimientos Epóxicos

Recubrimientos Coal Tar Epoxi

Limitaciones: − − − − − −

• • • •

Epóxicos poliamidas (buena resistencia al agua) Epóxicos curados con amina (mejor resistencia química) Epóxicos aducto aminas (reacción parcial de productos) Epóxicos ketamina (agente de curado tipo bloque) Epóxicos curados por aminas cicloalifáticas (buen curado a bajas temperaturas) Epóxicos fenólicos (duro, denso, resistente a químicos) Epóxicos novalaca (mejor resistencia química/calor) Epoxi mastic (alto espesor) Epóxicos de alto sólidos

• Tiempo de curado rápido • No requiere tiempo de inducción • No tiene problemas con el tiempo de vida útil de la mezcla al usarlo con sistemas de componente plural • Buena retención de borde (70% mínimo para ERC) • Alto espesor de película por capa

Ventajas: − − − − − −

• • • • •

Ventajas:

Tiempo de vida útil de la mezcla limitado Se tiza frente a la luz solar Flexibilidad limitada Cura mejor a más de 50oF (10oC) Aplicar capa de acabado es un problema Necesita una superficie limpiada con chorro abrasivo − Sujeto a rubor de amina

− − − − −

Bajos en VOCs Buena resistencia química y al agua Buen espesor de película Buena resistencia a la abrasión Relativo costo bajo

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Recubrimientos Coal Tar Epoxi Limitaciones: − − − −

Tóxico; es necesario protección personal Curado lento Tiempo de vida útil de la mezcla limitado Necesita una superficie limpiada con chorro abrasivo − Aplicar capa de acabado es un problema − Disponible sólo en color negro

Poliuretanos de 02 Componentes Ventajas: − − − − − − − −

Pueden ser bajos en VOCs Buena resistencia al agua Buena dureza o flexibilidad Los alifáticos tienen buena retención de brillo y color Los aromáticos tienen buena resistencia química Buena durabilidad Buena resistencia a la abrasión Alcanza a curar a baja temperatura

Poliúreas de 02 Componentes • Aromáticos • Alifáticos

Poliuretanos de 02 Componentes • Poliisocianato • Poliol

Poliuretanos de 02 Componentes Limitaciones: − − − − −

Altamente tóxico; necesita protección personal Sensible a la humedad; puede perder brillo Necesita operador calificado Tiempo de vida útil de la mezcla limitado Necesita una superficie limpiada con chorro abrasivo − Más caro que los epóxicos

Poliúreas de 02 Componentes • Productos de la reacción de isocianatos y coreactantes con terminación amina • Curado extremadamente rápido • Sensible al agua durante la aplicación • Alto espesor, 100% sólidos • Pueden ser elastómeros suaves a duros • Pueden ser usados como híbridos con poliuretanos • Usado en pisos o contención de concreto

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Recubrimientos Poliaspárticos Ventajas:

Limitaciones:

− − − − −

Rápido tiempo de curado Buen espesor de película Buena durabilidad o flexibilidad Buena resistencia a la abrasión Los alifáticos tienen buenas propiedades contra la intemperie − Bajo o ningún contenido de VOC

Recubrimientos de Silicona Ventajas: − − − − −

− − − −

Tiempo de vida útil de la mezcla muy corto Debe ser aplicado con pistola plural Necesita operador calificado Necesita una superficie limpiada con chorro abrasivo (acero) − Tóxico por el componente isocianato

Recubrimientos de Silicona Limitaciones:

Alto sólidos (bajos en VOCs) Buena resistencia química Buena resistencia a la intemperie Buena resistencia al calor Buen uso para la industria en general

Recubrimientos Poliéster y Vinil Éster Ventajas: − − − − −

Recubrimientos Poliaspárticos

− Elevado nivel de preparación de superficie − Tiempo de vida útil de la mezcla relativamente corto − Curado relativamente lento − Relativamente de elevado costo por capa

Recubrimientos Poliéster y Vinil Éster Limitaciones:

Pueden ser bajos en VOCs Película de alto espesor Buena resistencia al agua Buena resistencia química y a solventes Buena resistencia a la abrasión

− Tiempo de vida útil de la mezcla limitado − Necesita operador calificado − Necesita una superficie limpiada con chorro abrasivo − El componente peróxido es peligroso

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Recubrimientos Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio • Poliéster, • Vinil éster o • Revestimientos epóxicos

Recubrimientos Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio • Limitaciones:

Recubrimientos Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio • Ventajas: − Paño, manta o fibra de vidrio − Alto vidrio/alta resistencia − Alto contenido de resina/alta resistencia química

Recubrimientos Fenólicos y Epoxi Fenólicos Ventajas:

− Deterioro por exposición a la intemperie − Rápido deterioro

− − − −

Recubrimientos duros Buena resistencia química Buena resistencia al calor Buena resistencia al solvente

Recubrimientos Fenólicos y Epoxi Fenólicos Limitaciones:

Pre-tratamiento con Wash Primers Ventajas:

− Decoloración durante el curado por calor − Pobre resistencia a la intemperie − Uso limitado principalmente para interiores

− Promotor de adhesión de algunos imprimantes − Provee protección contra la corrosión temporal − Rápido secado

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Pre-tratamiento con Wash Primers Limitaciones: − La película puede sufrir falla de cohesion cuando se aplica a alto espesor − Altos en VOCs − Su uso es limitado − Contiene cromatos

Tipos de Zinc Inorgánicos • 1-A Base agua, curado posterior • 1-B Reducible en agua, autocurado • 1-C Reducible en solvente, autocurado

Tipos de Zinc Inorgánicos Ventajas: − − − − − − −

Tipos de Zinc Inorgánicos Limitaciones:

Pueden ser bajos en VOCs Excelente resistencia a la abrasión Excelente resistencia al calor Buena durabilidad frente a la atmósfera Usado como imprimante de taller Rápido secado Puede ser usado sin capa de acabado

− La superficie necesita una muy buena limpieza con chorro abrasivo − Requiere aplicador calificado, agitación en la olla − La capa de acabado es difícil de aplicar − Atacado por ácido y álcali − Costo inicial elevado

Recubrimientos de Zinc Orgánicos

Recubrimientos de Zinc Orgánicos

Ventajas:

Limitaciones:

− Pueden ser bajos en VOCs − Buena durabilidad frente a la atmósfera − Relativamente fácil de aplicar capa de acabado − Preparación de superficie moderada

− − − − −

Requiere operador calificado Es necesario agitación constante No recomendado para ácido o álcali Costo inicial elevado Normalmente requiere una capa de acabado

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Ventajas de los Recubrimientos en Polvo (Principalmente los Termomoldeables) • • • •

Baja emisión de VOC Baja toxicidad e inflamabilidad Buena resistencia a la corrosión Buen control del espesor, incluído los bordes • Buen espesor de película en una capa • Reduccion de residuos

Metalizacion por Atomización Térmica • Zinc o aluminio • En forma de alambre o polvo Aplicado por: − Atomización por flama − Atomización por arco − Atomización por plasma

Selladores para Metalización • Epóxicos • Pre-tratamiento con wash primer • Siliconas para altas temperaturas

Limitaciones de los Recubrimientos en Polvo • Las altas temperaturas de cocción lo limitan a sustratos metálicos • Los cambios de color son caros • Las suspensiones de polvo en el aire pueden ser explosivos • Las superficies interiores son difíciles de recubrir

Requirimientos de Selladores para Metalizacion • Buena penetración (baja viscosidad y tamaño de la partícula del pigmento) • Compatibilidad con el metal atomizado y con cualquier capa de acabado a ser aplicada

Nuevas Tendencias en Recubrimientos • Recubrimientos de bajo VOC − Alto Sólidos − Base Agua

• Ingredientes No Tóxicos

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Unidad 2 – Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección

Factores Importantes en la Selección de Recubrimientos • Exposición exterior a la intemperie • Resistencia al agua, combustible, solvente o química • Resistencia a la abrasión, calor o moho • Apariencia • Tiempo de secado • Fácil aplicación y mantenimiento

Severidad del Medio Ambiente • • • • • •

SSPC 12, clasificación de zona Variables Sales Solubles Humedad Contaminantes del Aire Radiación Solar

Fuentes de Información • • • • • •

SSPC Otras organizaciones Gobierno Consultores Fabricantes de recubrimientos Prueba de materiales

Posibles Requerimientos o Limitaciones de los Recubrimientos • • • • • • •

Severidad del medio ambiente Preparación de superficie Acceso para trabajar Tiempo de secado Aplicadores calificados Andamiaje Requerimientos ambientales y de seguridad

Otras Consideraciones • Costo del ciclo de vida • Reparación puntual

Unidad 2 Resumen • Tres (3) mecanismos de control de la corrosión por recubrimientos • Tres (3) componentes básicos de los recubrimientos • Dos (2) mecanismos básicos de curado de los recubrimientos • Comprensión básica de los tipos genéricos de recubrimientos

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

PREP AR ACIÓN DE SUPERFICIE P AR A EL PINTADO 3.1

3.2

Propósito y Metas

Introducción Superficie

a

la

Preparación

de

Alcances La preparación de superficie es uno de los factores más importantes en el desempeño de los recubrimientos de uso industrial, tanto en metal y en superficies de concreto. Incluye (1) la limpieza previa o limpieza con solvente para retirar los contaminantes de la superficie, (2) la limpieza de una superficie hasta el nivel deseado y (3) la generación de un perfil (textura) para lograr una buena adhesión del recubrimiento.

Esta Unidad cubre los siguientes temas: • Preparación de superficies antes de la limpieza. • Contaminantes que afectan adversamente el rendimiento del recubrimiento. • Métodos de preparación de superficie. • Normas para superficies de acero limpiadas. • Niveles de limpieza requeridos para diferentes recubrimientos. • Equipo convencional de limpieza por chorro abrasivo de aire. • Equipo de limpieza centrífuga. • Abrasivos de limpieza por chorro. • Procedimientos para la limpieza por chorro.

Una pobre preparación de superficie puede resultar en una falla prematura del recubrimiento. En términos generales, a mejor preparación de superficie, mayor es la vida del sistema de recubrimiento. 3.3

Propósito Superficie

de

la

Preparación

de

Resultados del Aprendizaje El propósito de la preparación de superficie es doble: limpiar y dar rugosidad al sustrato de acuerdo a los requerimientos de la especificación. Algunas veces los métodos usados para preparar la superficie para la aplicación del recubrimiento logra este criterio simultáneamente (como limpiando con chorro abrasivo), mientras que otras veces estos pasos deben de ser realizados separadamente (como la remoción química). En cualquier caso, el inspector debe tratar estos como dos diferentes “criterios de aceptación”, como que el nivel de limpieza puede ser adecuado, pero la rugosidad puede ser insuficiente o excesiva. Alternativamente, la rugosidad de la superficie puede alcanzarse, pero el nivel de limpieza puede ser inadecuado.

Al finalizar esta Unidad, usted será capaz de: • Describir la necesidad y la importancia de la preparación de superficie. • Definir los métodos de preparación de superficie adecuados para cada sustrato. • Definir las normas para distintos niveles de limpieza del acero y cómo determinar si se han alcanzado. • Explicar la importancia de la altura del perfil de anclaje y cómo lograr un perfil particular sometiendo el acero al chorro abrasivo. • Describir los componentes básicos de los equipos para la limpieza por chorro abrasivo y las bases para la operación de limpieza por chorro.

3.4

Preparación de Superficies Antes de la Limpieza y del Pintado

Antes de la limpieza y del pintado de superficies, todas las modificaciones estructurales deben haber sido terminadas. Igualmente, la reparación

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3-1

Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Las hendiduras y picaduras deberán ser rellenadas con material de soldadura u otro material de relleno, dependiendo del sustrato.

de sustratos dañados debe de haber sido completado. En los bordes filosos y esquinas, tales como los generados por operaciones de cortado con soplete que son difíciles de recubrir, el recubrimiento tiende a contraerse (dejando una capa delgada) en las esquinas durante su aplicación debido a la tensión superficial que se crea en los Figura 3-1: Esmerilado de Bordes bordes filosos. Algunos recubrimientos tienen relativamente buenas propiedades de “retención de borde”, mientras otros que se contraen bastante durante los procesos de secado y curado pueden tener pobres propiedades de retención de borde. El problema de reducción de espesor de recubrimiento en los bordes puede arreglarse de tres maneras:

Esto proporciona una superficie más fácil de pintar y controla la corrosión u otro tipo de deterioro del sustrato. El tratamiento de superficies irregulares de concreto se explica más detalladamente en la Unidad 7. Las soldaduras a menudo tienen salientes filosos que sobresalen de la pintura fresca. Las soldaduras deben ser esmeriladas hasta obtener una forma suave para facilitar el pintado. Las salpicaduras de soldadura se fijan muy sueltamente al acero pero lo bastante fuerte como para que sea necesario esmerilarlas. De otro modo, si se desprenden de la superficie, llevarán la pintura consigo dejando discontinuidades.

• El redondeo de los bordes mediante esmerilado o lijado. • La aplicación de una capa franja antes o después d e l imprimante (v e a s e U n i d a d 4). • El empleo de recubrimientos con retención en bordes (ERC) (véase Unidad 4).

Figura 3-3: Salpicaduras de Soldadura

3.5

Contaminantes de la Superficie que Causan el Deterioro Temprano del Recubrimiento

Los contaminantes de la superficie que podrían causar un deterioro temprano del recubrimiento incluyen: • • • • • • • •

Figura 3-2: Bordes de Corte por Flama

Las esquinas internas también son difíciles de recubrir con una película gruesa libre de discontinuidades. Moldear las esquinas es una buena manera de facilitar la aplicación de películas de recubrimiento.

Óxido. Escamas de laminación. Grasa y aceite. Suciedad y polvo. Agua. Sales solubles. Tizamiento. Pintura suelta, agrietada o delaminada.

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3-2

Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

se conoce como “ojos de pescado”), estos contaminantes pueden ser llevados a la superficie durante la preparación de superficie y/o pueden contaminar el medio abrasivo usado para la preparación de superficie (limpieza con herramientas motrices y limpieza con chorro abrasivo). Esto es particularmente problemático cuando el abrasivo se recicla y reutiliza; esto también puede depositar contaminantes sobre superficies limpiadas.

Óxido El óxido consiste en los productos de la corrosión del acero (óxidos de hierro). Ya sea que estén sueltos o relativamente bien adheridos, deben ser retirados para lograr un desempeño satisfactorio del recubrimiento. No es una buena base para la aplicación de recubrimientos porque se expande y se vuelve porosa a medida que el hierro reacciona con el agua y el oxígeno (corrosión).

Suciedad y Polvo Los llamados "imprimantes sobre óxido" (también denominados "convertidores de óxido") no se desempeñan tan bien como los recubrimientos convencionales aplicados sobre el acero limpiado; por otra parte, la efectividad de dichos convertidores de óxido no está probada.

La suciedad y el polvo también evitan una firme adhesión del recubrimiento y deben ser completamente retirados. Agua Las superficies de acero deben estar secas antes del pintado. La humedad puede producir óxido instantáneo antes del pintado o acelerar la corrosión debajo de la película después del pintado, especialmente cuando sales solubles están presentes. El agua también puede evitar que un recubrimiento orgánico "humecte" correctamente la superficie del metal o del concreto.

Escama de Laminación La escama de laminación consiste en residuo de oxido azulado, algo brillante, formados sobre la superficie de acero durante la laminación en caliente. Aunque al inicio pueden estar firmemente adheridos, pronto se quiebran, revientan y se desprenden. A menos que sean completamente retirados antes del pintado, más adelante causarán que el recubrimiento se quiebre y exponga el acero. El acero es anódico junto a la escama de laminación, y se corroerá más rápidamente por esta combinación de "metales disímiles".

Sales Solubles Las sales solubles se depositan desde la atmósfera como contaminantes marinos o industriales sobre las superficies exteriores. No son completamente removidas de las superficies de acero por limpieza con chorro abrasivo o por limpieza con herramientas motrices y aceleran la corrosión del acero limpiado. Las sales solubles deben de ser removidas a los niveles recomendados por el fabricante antes de la aplicación del recubrimiento. Se puede retirar las sales lavando con agua o con una solución en agua de algún producto comercial diseñado para este propósito. Los chorros de agua a presión también quitan las sales. La tolerancia de los diferentes tipos de recubrimientos genéricos en distintos ambientes a diferentes niveles de sales solubles no ha sido aún establecida completamente.

Grasa, Aceite, Compuestos de Corte y/o Lubricantes La grasa, aceite, compuestos de corte y/o lubricantes usados en el proceso de fabricación de acero, o que se han depositado sobre superficies existentes durante el servicio pueden afectar negativamente el desempeño del reciente sistema de recubrimiento instalado, a menos que sean detectados y adecuadamente removidos antes de la preparación de superficie. Además de poder interferir con la adhesión del sistema de recubrimiento instalado y con la apropiada humectación del sustrato por el recubrimiento durante la aplicación (que causa un defecto que

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disolver delgados depósitos de aceite e incorporarlos al recubrimiento sin efectos adversos. Esto no sucede con los depósitos de aceites pesados o grasa, o con pinturas base agua o libre de solventes.

Tizamiento de la Pintura La luz solar ultravioleta causa que todos los recubrimientos orgánicos exteriores se ticen en alguna medida. La tiza es un residuo producido por el deterioro del aglutinante orgánico en la superficie del recubrimiento. Toda tiza suelta debe de ser removida antes de la aplicación del recubrimiento. A menudo se indica que la pintura antigua tenga una categoría ASTM D 4214 no menor de 8 antes de pintarle acabado.

Los solventes para limpieza, generalmente espíritus minerales, usualmente se aplican con trapos, que se cambian con frecuencia una vez contaminados. Siempre se efectúa un enjuague final con solvente limpio. Los solventes orgánicos no deben entrar en contacto con los ojos o la piel, ni ser empleados cerca de chispas o llamas de fuego, ni ser inhalados. Los metales limpiados con solventes usualmente requieren limpieza de superficie adicional antes de ser recubiertos.

Pintura Deteriorada Toda pintura vieja y suelta debe ser retirada antes del pintado de mantenimiento. Antes de retirar cualquier pintura vieja debe determinarse si esta contiene cantidades significativas de plomo u otra sustancia tóxica. Si es así, se debe tomar precauciones especiales durante su remoción para proteger la salud de los operarios, a otras personas en la zona y el medio ambiente. 3.6

Limpieza con Vapor La limpieza con vapor es otro método efectivo para remover grasa y aceite. Los detergentes o solventes comerciales pueden ser añadidos al vapor para mejorar su capacidad de limpieza. Además, la limpieza con vapor puede ser usada para retirar suciedad y mugre de superficies recubiertas. El acero limpiado con vapor suele ser sometido a otros métodos de limpieza adicional antes de ser recubierto.

Métodos de Preparación de Superficie

Los métodos de preparación de superficie empleados por un contratista de pintura o dueño de una instalación puede extenderse desde una simple limpieza con solvente a una limpieza con herramientas de mano y motrices; de limpieza con chorro seco a la de chorro húmedo; remoción química; chorro de agua a presión y otros métodos más no-tradicionales como limpieza con chorro de esponja y limpieza con chorro criogénico usando partículas de hielo seco. El grado de limpieza requerida depende del ambiente de servicio, el sistema de recubrimiento y la proyección de vida de servicio del recubrimiento después de aplicado. Los requerimientos de la preparación de superficie siempre se encuentran establecidos en la especificación del trabajo.

Limpieza Alcalina Los limpiadores alcalinos retiran con efectividad la grasa y el aceite del acero contaminado al impregnarlos, emulsificarlos y dispersarlos. Pueden causar daños significativos a metales químicamente reactivos, como el aluminio o el zinc, o a la madera y al concreto. Limpieza con Detergente/Agua Las soluciones acuosas de detergentes para el hogar pueden ser efectivas para quitar depósitos livianos de grasa y aceite. Raramente tienen efectos adversos sobre los sustratos. El ácido cítrico es una alternativa segura y más ecológica para un ataque ácido.

Limpieza con Solventes La limpieza con solventes es usada primordialmente para quitar grasa y aceite de las superficies contaminadas. A veces, algunos recubrimientos que contienen solventes pueden

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industria aeronáutica comercial usaron estos removedores para retirar recubrimientos del exterior de los fuselajes. Sin embargo, cuando los removedores clorados fueron reconocidos como cancerígenos (agentes que causan cáncer), su uso como removedores de pintura declinó.

Limpieza con Herramienta Manual La limpieza con herramienta manual es usualmente realizada con escobillas de alambre, rasquetas y otras herramientas que no dependen de fuentes eléctricas o neumáticas para su operación. Estas herramientas de mano están destinadas para remover productos de corrosión que no están bien adheridos, pintura antigua y escamas de laminación descascaradas, y no están destinados a producir un patrón de anclaje en el acero. Las herramientas manuales frecuentemente son usadas para preparar superficies para retoques puntuales durante las actividades de mantenimiento de pintura.

Figura 3-4: Remoción Química

Otros removedores de pintura entraron al mercado, y fueron formulados para que trabajen en una variedad de superficies incluyendo la madera, el acero, etc. Estos removedores de pintura, incluido los base cáustico (pH 14), que atacan el componente resina de los recubrimientos de aceite secante (por ejemplo, alquídicos), destruyen la base y causan que el sistema de recubrimiento se despegue del sustrato. Removedores de pintura base cáustica son de consistencia de pasta dura, es aplicado por atomización o aplanado sobre la superficie. Después de unas horas de "tiempo de fijación" el removedor es retirado de las superficies utilizando rasquetas, presión de aire o agua y hasta chorro de cristales de hielo. Muchas aplicaciones pueden ser necesarias, dependiendo del sistema de recubrimiento y espesor. La neutralización de la superficie después de que el removedor ha sido retirado es necesaria para un apropiado desempeño del recubrimiento. Los removedores alcalinos no son efectivos en epoxi o la mayoría de recubrimientos termomoldeable.

Limpieza con Herramientas Motrices La limpieza con herramientas motrices es usualmente realizada con esmeriles, cinceles neumáticos, pistolas de aguja, y herramientas rotativas que requieren una fuente de poder eléctrica o neumática para operar. La mayoría de estas herramientas pueden remover productos de corrosión suelto y firmemente adheridos, pintura y escamas de laminación de las superficies de acero. El óxido estratificado, óxido de hendidura e incrustaciones de óxido son removidos usando estas herramientas. Algunas de estas herramientas pueden producir también un patrón de anclaje en el acero por medio del "martillado" de la superficie. Adicionalmente, estas herramientas pueden ser compradas con puertos de vacío y mangueras para conexión a succionadores con filtro HEPA (Partículas de Aire de Alta Eficiencia) de manera que las partículas finas presentes en el aire, generadas durante la preparación de superficie sean colectadas en el punto donde se genera. Remoción Química

Los removedores químicos ecológicos y de fácil uso están disponibles con un pH neutro y poco olor. Ellos dependen de la superficie metálica debajo del recubrimiento para actuar como inhibidores de adhesión. Son más lentos para trabajar en películas más gruesas y es así que requieren varias aplicaciones para remover capas múltiples.

La remoción de recubrimientos usando removedores químicos ha sido ampliamente usada fuera del campo de recubrimientos industriales. Los removedores de pintura basados en cloruros de metileno fueron usados por años para retirar recubrimientos en mercados industriales, residenciales y comerciales. En la

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A veces se inyecta agua en el flujo del chorro abrasivo para controlar las partículas generadas durante la limpieza con chorro. En SSPC-TR 2/NACE 6G 198 se describe tres tipos básicos de limpieza con chorro abrasivo húmedo:

Los removedores químicos no generan un perfil en la superficie, y no remueven óxido o escamas de laminación. Por lo tanto, métodos mecánicos de preparación de superficie pueden ser necesarios después de que el recubrimiento haya sido removido. Se debe elegir un sistema de recubrimiento que sea tolerante a la escama de laminación y óxido, siempre y cuando pueda desempeñarse adecuadamente en el ambiente de servicio.

• Inyección radial de agua (anillos de agua). • Inyección coaxial de agua (se introduce agua a la boquilla). • Chorro abrasivo húmedo (se introduce agua sustancialmente dentro del flujo de aire/abrasivo en dirección de la boquilla)

El uso de removedores químicos esta descrito en SSPC Actualización Técnica (TU 6), "Remoción Química de Recubrimientos Orgánicos de Estructuras de Acero".

La deshumidificación por refrigeración o desecación de espacios cerrados puede ser usada para controlar afloramiento de óxido. Por lo general, se evita estos afloramientos en superficies de acero limpiadas con chorro abrasivo, manteniendo temperaturas de 15 a 20ºF (9 a 12ºC) por debajo de la temperatura predominante y una humedad relativa no superior al 55%. La contaminación de la superficie hará disminuir el nivel de la humedad relativa crítica. La deshumidificación esta descrita en SSPC-TR 3: "Deshumidificación y Control de la Temperatura Durante la Preparación de Superficie, Aplicación y Curado de Recubrimientos/Revestimientos de Tanques de Acero, Recipientes y otros Espacios Cerrados".

Chorro Abrasivo La limpieza por chorro abrasivo es a menudo el método preferido para preparar el acero y otras superficies metálicas para su limpieza. La limpieza por chorro abrasivo de estructuras metálicas usualmente incrementa el tiempo de vida de sus recubrimientos notablemente en comparación con aquellas limpiadas con otros métodos. El impacto de partículas abrasivas a alta velocidad puede quitar por completo todo el óxido, las escamas de laminación, la suciedad y o los recubrimientos antiguos, pero no la grasa ni el aceite, los cuales deben ser removidos con solventes antes de la limpieza con chorro. La limpieza con chorro abrasivo también produce una rugosidad que le da a la superficie la textura que favorece la firme adhesión del recubrimiento. El aluminio y otros metales blandos requieren abrasivos más blandos (por ejemplo, perlas de plástico) o bajas velocidades de impacto al retirar los recubrimientos antiguos para prevenir el daño del metal. Debe tenerse cuidado con la limpieza con chorro abrasivo en el concreto para evitar daños al sustrato.

Limpieza y Chorro con Agua La limpieza con agua y chorro con agua son usadas a menudo para limpiar las superficies de metal y concreto para su pintado. La limpieza con agua a baja presión (LP WC) implica un nivel de presión de hasta 5,000 psi (34 MPa). El agua puede ser calentada y se le puede añadir detergente para ayudar en la limpieza. La LP WC, a veces llamada lavado de presión, es efectiva para retirar suciedad y moho visible en metales recubiertos y es generalmente segura en madera o concreto/mampostería adyacentes. Una prueba puntual debe efectuarse para evitar daños. La limpieza con agua a alta presión (HP WC) emplea presiones que van de 5,000 a 10,000 psi (34 a 70 MPa). El chorro con agua a alta presión (HP WJ) se define como la limpieza

Normalmente no se permite la limpieza por chorro abrasivo no controlada en exteriores, sobre todo si existen materiales tóxicos involucrados, como plomo, en la pintura a ser retirada. Las partículas de polvo deben ser retenidas en alguna clase de contenedor y dispuestas apropiadamente.

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SSPC y NACE están trabajando en una norma en conjunto que será publicada el 2009 acerca de la Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo que tendrá los requerimientos de Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo de superficies de acero con, y sin recubrimientos, por el uso de una mezcla de agua y abrasivos para lograr un nivel de limpieza especificada antes de la aplicación de un recubrimiento o sistema de revestimiento.

de 10,000 a 30,000 psi (70 a 210 MPa). Para presiones superiores, la limpieza se define como chorro con agua a ultra alta presión (UHP WJ). Niveles de limpieza de Acero Limpiado con Chorro de Agua • WJ-1 Metal desnudo sin contaminación visible. • WJ-2 No más de 5% de trazas de residuos visibles. • WJ-3 No más de 33% de trazas de residuos visibles. • WJ-4 Todos los residuos sueltos (escamas de laminación, óxido y pintura) removidos.

3.7

Métodos Recomendados para Remover Diferentes Contaminantes

Esta tabla enuncia los contaminantes que son mejor removidos con los distintos métodos de limpieza:

La limpieza con agua tiene la ventaja sobre la limpieza con chorro abrasivo de remover las sales solubles que posteriormente puede causar ampollamiento osmótico del recubrimiento. Como con todos los métodos de limpieza húmedos, puede ser necesario adicionar inhibidores de corrosión al agua para prevenir el óxido instantáneo (N=No óxido instantáneo, L=Leve, M=Moderado, H=Pesado) del acero. Los inhibidores de corrosión no son requeridos para algunos recubrimientos protectores y puede en algunos casos producir ampollamiento osmótico. Los inhibidores ambientalmente aceptables incluyen el sodio, los nitritos de potasio y los fosfatos.

Métodos de limpieza

Contaminantes

Desengrase

Grasa y aceite

Lavado a presión

Suciedad y moho

Herramientas manuales y motrices

Óxido suelto, escamas de laminación y pintura suelta

Limpieza con agua a baja Suciedad y moho presión Chorro con agua a alta presión

Incrustaciones marinas, óxido, pintura suelta

Chorro con agua a ultra alta presión

Óxido, pintura firme

Chorro abrasivo

Óxido, escamas de laminación, pintura firme

Los chorros con agua no producen perfil de anclaje, pero pueden exponer un perfil anterior.

Métodos Recomendados de Limpieza para Metales

Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo

Cada tipo de metal tiene su propio método ideal de preparación de superficie para su aplicación de recubrimiento. Los distintos grados de dureza de los metales afectan la selección del método de preparación.

Abrasivo puede ser inyectado en el flujo de agua o usado separadamente después del chorro con agua para quitar la escama de laminación y para dar rugosidad a la superficie del metal. La limpieza del acero para la aplicación del recubrimiento puede ser alcanzada con presiones de agua tan altas como 40,000 psi (2,800 Mpa) y volúmenes de agua de sólo 2 a 5 galones americanos (7.5 a 55 litros) por minuto. Debe tenerse extrema precaución con estas altas presiones para evitar heridas en las personas y en las estructuras.

Acero. El método de limpieza más productivo para el acero descubierto es el lavado con solvente o la limpieza con vapor, seguido por limpieza con chorro abrasivo. Ciertamente, las normas SSPC para la limpieza manual y motriz, y para limpieza con chorro abrasivo requieren siempre primero una limpieza con solvente. El método preferido para limpiar áreas dañadas del

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Aluminio y otros metales suaves. El aluminio nuevo y limpio, así como los otros metales suaves, puede ser adecuadamente limpiado para la aplicación del recubrimiento mediante lavado con solvente. Puede ser necesario un lavado con detergente para quitar suciedad o productos de corrosión sueltos. Limpieza con chorro abrasivo usando esferas de plástico u otro abrasivo suave puede ser necesaria para retirar el recubrimiento antiguo. Limpieza con chorro usando abrasivos duros (por ejemplo, granalla angular o esférica) dañará los metales suaves. Estos metales pueden ser tratados con un lavado de vinilo (wash primer) para promover la adhesión de recubrimientos al aceite o al látex.

acero recubierto es también el chorro abrasivo. El chorro con agua a alta presión y el chorro húmedo son excelentes alternativas, especialmente en sitios en los que no se acepta la limpieza con chorro abrasivo en seco. Otros métodos de limpieza, como la limpieza con herramienta manual o motriz, pueden ser más prácticos para la reparación puntual del recubrimiento. Acero galvanizado. El método recomendado de limpieza del acero galvanizado descubierto varía según las condiciones en que se encuentra su superficie. La limpieza con solvente simple puede ser adecuada para un galvanizado nuevo y limpio. Esto removerá cualquier aceite aplicado al galvanizado para protección durante el almacenamiento en exteriores. Otros sistemas protectores temporales, como los tratamientos con cromato, deben ser retirados de acuerdo con las recomendaciones de sus fabricantes. Los recubrimientos epoxi y látex normalmente se adherirán con firmeza a la superficie lisa, limpia y sin rugosidad del acero galvanizado, aunque algunos aplicadores crean que es necesario usar un ácido fosfórico u otro tratamiento químico.

Aleaciones de acero. El acero de baja aleación (Corten) normalmente no es pintado por protección, pero depende de una película de óxido natural que se forma en los lugares leves. Si el óxido rayado y desagradable requiere retirarse y recubrir el acero, la limpieza deberá hacerse con chorro de agua a alta presión o a ultra alta presión. Podría ser necesaria la adición de abrasivo para obtener un perfil de anclaje en la superficie. Los sistemas de recubrimiento normalmente empleados en acero estructural pueden ser aplicados.

Los productos sueltos de la corrosión del zinc o recubrimientos aplicados sobre acero galvanizado expuesto a la intemperie deben ser retirados con una escobilla de cerda, de alambre o con agua, limpiando tan vigorosamente como sea necesario para retirar por completo los contaminantes. Si hay óxidos en el acero galvanizado antiguo, este deberá ser cuidadosamente limpiado con limpieza/chorro con agua o con chorro abrasivo ligero, para reducir la remoción del galvanizado aún intacto. El recubrimiento deteriorado en el galvanizado deber ser también removido de esta manera.

El acero inoxidable puede requerir aplicación de recubrimiento para una apariencia agradable. Para obtener una textura adecuada para la adhesión de un imprimante en este metal u otros metales duros, se requerirá la limpieza con chorro usando un abrasivo muy duro pero no ferroso, como el óxido de aluminio, granate o carburo de silicio. Métodos Recomendados de Limpieza para Concreto/Mampostería El concreto debe ser estructuralmente sólido y debe repararse cualquier imperfección en su superficie antes de su limpieza y pintado. Este y otros aspectos relacionados con la preparación de superficie del concreto son descritas en detalle en la Unidad 7 y en SSPC-SP 13/NACE 6: "La Preparación de Superficie del Concreto".

La corrosión uniforme del galvanizado por exposición prolongada y no pintada, puede eventualmente dejar expuesto la capa inferior parda de aleación hierro-zinc. Si esto sucede la superficie debe ser pintada lo antes posible.

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

La limpieza con agua a baja presión o a vapor (ASTM D4258) se usa para remover los contaminantes sueltos de las superficies de concreto para recibir servicio de trabajo ligero. La limpieza con agua a alta presión (ASTM D 4259) se emplea para retirar recubrimientos antiguos u otros materiales firmemente adheridos de las superficies del concreto para recibir un servicio más severo. El chorro abrasivo (ASTM D4259 y D4261) o el ataque ácido (ASTM D4260) pueden también ser usados en el concreto/mampostería para obtener superficies con un perfil de anclaje y limpias para la aplicación del recubrimiento. Cuidar de evitar el daño de las superficies con agua o abrasivos a alta presión. La grasa y el aceite deben ser removidos con detergentes o vapor antes de la limpieza con chorro abrasivo; la limpieza con solvente sólo transferirá la grasa y el aceite al interior del concreto.

Normas para Superficies de Limpiadas

Nivel de Remoción de Contaminantes

• SP2 Limpieza con herramientas manuales

• Remueve toda escama de laminación suelta, óxido y pintura

• SP3 Limpieza con herramientas motrices

• Remueve toda escama de laminación suelta, óxido y pintura

• SP15 Limpieza comercial con herramientas motrices

• Remueve todos los contaminantes visibles, menos óxidos hasta 33%; rugosidad mínima de 1 mil

• SP11 Limpieza al metal desnudo con herramientas motrices

• Remueve todos los contaminantes visibles; rugosidad mínima de 1 mil

Las normas SSPC sobre preparación de superficie para limpieza con chorro abrasivo sobre superficies de acero han sido resumidas líneas abajo, en orden descendente de limpieza, para la comodidad del lector (es decir, el mejor en la parte de abajo de la lista):

Las superficies de concreto deben estar completamente secas al recubrirlas con materiales base no acuosa. El Método de la Hoja Plástica (ASTM D 4263), el Método de Prueba In Situ (ASTM F2170) y el Método de Cloruro de Calcio (ASTM F1869) son los procedimientos más usados para detectar o medir la humedad en el concreto. Estos métodos son descritos con mayor profundidad en la Unidad 7. 3.8

Norma SSPC

Acero

Las normas más usadas para superficies de acero limpiadas son los de la SSPC. Estos incluyen normas para todos los métodos comunes de limpieza. El Volumen 2 del Manual de Pintado de Estructuras de Acero: Sistemas y Especificaciones de SSPC, contiene todas estas normas, así como información útil adicional.

Norma SSPC

Nivel de Remoción de Contaminantes

• SP 7 Limpieza con chorro abrasivo grado ligero

• Remueve toda escama de laminación suelta, óxido y pintura

• SP14 Limpieza con chorro abrasivo grado industrial

• Remueve todos lo contaminantes menos las trazas de escamas de laminación, óxido y pintura muy adheridos

• SP 6 Limpieza con chorro abrasivo grado comercial

• Remueve todos los contaminantes visibles, menos sombras de óxidos hasta 33%

• SP10 Limpieza con chorro abrasivo grado cercano al blanco

• Remueve todos los contaminantes visibles, menos sobras de óxidos hasta 5%

• SP 5 Limpieza con chorro abrasivo grado al metal blanco

• Remueve todos los contaminantes visibles

Limpieza con Solvente (SSPC-SP 1) La limpieza con solvente remueve toda grasa, aceite, tierra, componentes de corte y trazado, y otros contaminantes solubles. Esto puede lograrse con solventes, vapor, emulsión o limpiadores alcalinos. Esto debe preceder a todos los otros procedimientos de preparación de superficies de SSPC y es específicamente

Las normas SSPC sobre preparación de superficie para limpieza mecánica sobre superficies de acero han sido resumidas líneas abajo, en orden descendente de limpieza, para la comodidad del lector (es decir, el mejor en la parte de abajo de la lista):

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

obtiene con la de una limpieza con chorro abrasivo de grado comercial (SSPC-SP 6), en términos del nivel de desempeño que ofrecen los recubrimientos aplicados sobre la superficie. Requiere un perfil de anclaje mínimo de 1 mil. Las especificaciones de limpieza con herramientas motrices se exponen con mayor detalle en la Unidad 6

requerido en SSPC-SP 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 14 y 15, de modo que el resultado sea libre de grasa y de aceite. Limpieza con Herramientas Manuales (SSPCSP 2) La limpieza con herramientas manuales remueve todos los materiales sueltos (escamas de laminación, óxido, pintura y otros contaminantes que estén sueltos). No remueve las escamas de laminación, el óxido y la pintura firmemente adherido. Una variedad de herramientas están disponibles para este método de limpieza. Este método resulta usualmente satisfactorio cuando se usa una pintura que humecta bien la superficie (por ejemplo, pintura base aceite) en estructuras ubicadas en ambientes leves.

Decapado (SSPC-SP 8) El decapado limpia superficies por reacción química, electrólisis, o ambas para remover visiblemente (sin magnificación) todas las escamas de laminación y el óxido. Los depósitos gruesos de óxido, escama de laminación y pintura deben ser removidos primero con otros métodos (SSPC-SP 2, 3, 6, ó 7). El decapado se efectúa sólo en talleres. Las siguientes normas son publicadas en conjunto por SPCC y NACE.

Limpieza con Herramientas Motrices (SSPCSP 3)

Limpieza con Chorro Abrasivo de Grado Ligero (SSPC-SP 7 / NACE 4)

La limpieza con herramientas motrices también remueve escamas de laminación, óxido y pintura suelta, pero es mucho más veloz que con una herramienta manual.

La limpieza con herramienta motriz al grado comercial, también requiere la limpieza con solvente, retira todos los contaminantes visibles, pero permite un 33% de manchas. Requiere un perfil de anclaje mínimo de 1 mil.

La limpieza con chorro abrasivo de grado ligero, que también requiere limpieza con solvente, remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escama de laminación suelta, óxido y pintura visible (sin magnificación). No remueve la escama de laminación, óxido y pintura firmemente adherida. Los requerimientos son similares a los de la limpieza con herramientas manuales y motrices. Este método se usa mejor en un ambiente leve con pinturas que humectan bien las superficies.

Limpieza con Herramienta Motriz al Metal Desnudo (SSPC-SP 11)

Limpieza con Chorro Abrasivo de Grado Industrial (SSPC-SP 14 / NACE 8)

La limpieza con herramienta motriz al metal desnudo también requiere limpiar con solvente; remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escamas de laminación, pintura y otros materiales extraños visibles (sin magnificación), y proporciona una superficie rugosa adecuada para el pintado. Si el acero tiene picaduras, pequeños residuos de óxido o pintura pueden quedar en el fondo de estas. Esta limpieza de superficie se puede comparar con la que se

La limpieza con chorro abrasivo de grado industrial, que también requiere limpieza con solvente, remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escama de laminación suelta, óxido y pintura visible (sin magnificación). Se acepta que queden trazas de residuos de escama de laminación, óxido y pintura firmemente adherida en un 10% de cada 6,400 mm2 (9 in2) de superficie, si están uniformente distribuidas. Este método se usa mejor en un ambiente leve con

Limpieza con Herramienta Motriz al Grado Comercial (SSPC-SP 15)

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

a la limpieza con chorro abrasivo. Sólo WJ-1 y WJ-2 se usan para recubrimientos de alto desempeño en instalaciones industriales o marinas. Asimismo, indica tres condiciones de contaminación con sales: NV-1 (no detectable), NV-2 (menos de 7µm/cm2 de sales de cloruro, 2 menos de 10µm/cm de sales ferrosas y menos 2 de 17µm/cm de sales de sulfato) y NV-3 (menos 2 de 50µm/cm de sales de cloruro y de sulfato). El chorro de agua es efectivo para remover contaminantes solubles en agua de sustratos con picaduras severas. Puede remover óxido, capas existentes de recubrimientos o revestimientos, y grasas y aceites superficiales. El chorro de agua por sí solo no crea un perfil en la superficie; por ello, se recomienda principalmente para proyectos de repintado o reparación, donde ya hay un prexistente perfil adecuado.

pinturas como los alquídicos que humectan bien las superficies. Limpieza con Chorro Abrasivo de Grado Comercial (SSPC-SP 6 / NACE 3) La limpieza con chorro abrasivo de grado comercial también requiere limpieza con solvente; remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escama de laminación, pintura y otro material extraño visible (sin magnificación). Sin embargo, no más de un tercio de cada nueve pulgadas cuadradas de área limpiada puede tener manchas aleatorias consistente en ligeros sombreados, pequeñas rayas o decoloraciones menores debido al óxido, escama de laminación o pintura previamente aplicada. Limpieza con Chorro Abrasivo Cercano al Metal Blanco (SSPC-SP 10)

Preparación de Sustratos de Acero antes de la Aplicación de Pinturas y Productos Relacionados (Norma ISO 8502)

La limpieza con chorro abrasivo cercano al metal blanco, que también requiere limpieza por solvente, es el segundo más alto en nivel de limpieza. Remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escama de laminación, pintura y otros materiales extraños visibles (sin magnificación). No más del 5% de cada 9 pulgadas cuadradas de área limpiada puede tener manchas aleatorias consistente en ligeros sombreados, manchas o decoloraciones debidas al óxido, escama de laminación o pintura antigua.

La Organización Internacional de Normas también ha publicado normas escritas de limpieza de superficie para la preparación de superficies de acero. Estas normas se encuentran en Norma ISO 8502, "Preparación de Sustratos antes de la Aplicación de Pinturas y Productos Relacionados – Pruebas para la Evaluación de Limpieza de Superficies". El sistema de identificación y las definiciones varían considerablemente de aquellos de SSPC. Por consiguiente, estas normas son descritas separadamente en este entrenamiento.

Limpieza con Chorro Abrasivo al Metal Blanco (SSPC-SP 5 / NACE 1) La limpieza con chorro abrasivo al metal blanco también requiere limpieza por solvente; es el grado más alto de limpieza. Remueve toda grasa, aceite, suciedad, polvo, escama de laminación, óxido, pintura y otro material extraño visible (sin magnificación).

ISO St 2: Limpieza Completa Herramientas Manuales y Motrices

con

"Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de aceite visible, grasa y suciedad, y escama de laminación pobremente adherida, óxido, recubrimientos y material extraño. "

Limpieza con Chorro de Agua a Alta presión y a Ultra Alta Presión (SSPC-SP 12 / NACE 5) Esta norma define cuatro grados de limpieza de la superficie mediante el uso de chorro de agua a alta presión, WJ-1 a WJ-4, que es una alternativa

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

ISO St 3: Limpieza Muy Completa con Herramientas Manuales y Motrices

recubrimientos y material extraño. Tendrá un color metálico uniforme."

"(Igual) Como en St 2, pero la superficie será tratada de manera más completa para darle un brillo metálico originado del sustrato metálico".

3.9

Ayudas Visuales para los Grados de Limpieza de Superficie

Para ayudar a identificar el nivel de limpieza del acero, SSPC ha preparado: SSPC-VIS 1: Guía y Fotografías de Referencia para Superficies de Acero Preparadas Mediante Limpieza con Chorro Abrasivo Seco; SSPC-VIS 3: Guía y Fotografías de Referencia para Superficies de Acero Preparadas Mediante Limpieza con Herramientas Manuales y Motrices; SSPC-VIS 4: Guía y Fotografías de Referencia para Superficies de Acero Preparadas Mediante Chorro de Agua; SSPC-VIS 5: Guía y Fotografías de Referencia para Superficies de Acero Preparadas Mediante Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo. El VIS 1 contiene estándares fotográficos para cuatro grados de limpieza con chorro abrasivo. Como sugiere su título, VIS 3 contiene fotos de acero con limpieza mediante herramientas manuales y motrices; VIS 4 tiene fotos de acero con limpieza mediante chorros de agua; y VIS 5 tiene fotos de limpieza con chorro abrasivo húmedo.

ISO F1: Limpieza con Llama "Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de escama de laminación, óxido, recubrimientos y material extraño. Cualquier residuo que quede mostrara sólo una decoloración de la superficie (sombras de diferentes colores). ISO Sa 1: Limpieza con Chorro Ligero "Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de aceite visible, grasa y suciedad, y de escama de laminación pobremente adherida, óxido, recubrimientos y material extraño". ISO Sa 2: Limpieza con Chorro Completo "Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de aceite visible. Grasa y suciedad, y la mayoría de la escama de laminación, óxido, recubrimientos y material extraño. Cualquier contaminación residual estará firmemente adherida".

Para hacer uso de cualquiera de los estándares VIS, en primer lugar se debe establecer la condición inicial del acero usando los estándares visuales. Los aceros en distintas condiciones iniciales aparecen significativamente diferentes unos de otros, después de un proceso de limpieza similar.

ISO Sa 2.5: Limpieza con Chorro Muy Completo

Condición Inicial del Preparación (A-G)

"Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de aceite visible, grasa y suciedad, y de escama de laminación, óxido, recubrimientos y material extraño. Cualquier rastro residual de contaminación se mostrará solamente como manchas en la forma de puntos y rayas."

Acero

Antes

de

su

Condición A: Completamente cubierto con escamas de laminación adheridas; poco o ningún óxido visible. Condición B: Cubierto con escamas laminación y con óxido.

ISO Sa 3: Limpieza con Chorro de Acero Visualmente Limpio

de

Condición C: Completamente cubierto con óxido; poca o ninguna picadura.

"Cuando es visto sin magnificación, la superficie estará libre de aceite visible, grasa y suciedad, y estará libre de escamas de laminación, óxido,

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Condición D: Completamente cubierto óxido; picaduras visibles.

SSPC–VIS 4 es una guía y referencia visual para acero limpiado con chorro de agua, desarrollada conjuntamente por la SSPC y NACE. Este estándar ofrece fotografías que ilustran la apariencia del acero oxidado pintado y no pintado, antes y después de aplicado el chorro de agua, con fotografías adicionales que representan la incidencia de un oxidado instantáneo ligero, moderado y severo después del chorro de agua.

con

Condición E: Previamente pintado; pintura de color ligero aplicada sobre superficie limpiada con chorro abrasivo, pintura mayormente intacta. Condición F: Previamente pintado; pintura rica en zinc aplicada sobre superficie limpiada con chorro abrasivo, pintura mayormente intacta.

SSPC-VIS 5 también es una guía con referencia visual para el acero limpiado mediante chorro abrasivo húmedo, desarrollada conjuntamente por la SSPC y NACE. Este estándar ofrece fotografías de aceros en condiciones iniciales C y D limpiados con chorro abrasivo húmedo a SP 6 y SP 10. Las fotos igualmente muestran un óxido instantáneo ligero, moderado y severo.

Condición G Pintura aplicada sobre acero con escamas de laminación; sistema sometido a fuerte intemperie, muy ampollado o muy manchado. Después de determinar el grado inicial apropiado del acero, se debe comparar el acero limpiado con los estándares fotográficos correspondientes a tal grado. Estos estándares están disponibles para niveles de limpieza y de condiciones de A a D para limpieza con chorro abrasivo; de A a G para limpieza manual y motriz; y de C y D para limpieza con chorro abrasivo húmedo.

SSPC-VIS 1, 3, 4 y 5 sólo sirven como ayuda para establecer el nivel de limpieza. La definición de la SSPC es la norma legal. A fin de evitar confusión, los estándares visuales apropiados serán referencias en la especificación del contrato. 3.10 Niveles de Limpieza Requeridos para Diferentes Recubrimientos

Las fotografías en SSPC-VIS 1 también muestran las diferentes apariencias de las superficies SP 5 obtenidas con abrasivos metálicos y no metálicos, así como diferencias en el perfil, ángulo de vista y difusión de la luz.

Diferentes tipos de recubrimientos requieren diferentes niveles de limpieza. Los recubrimientos de aceite secante son tal vez más tolerantes a la contaminación y, por tanto, requieren un nivel menor de preparación de superficie.

Aunque es menos deseable que emplear los estándares visuales o fotografías de referencia publicados, otra manera de establecer un estándar para el acero limpiado con chorro abrasivo es aplicar el chorro a una sección de la estructura a un grado aceptable, determinado por los ingenieros, y cubrirla con una laca transparente para conservarla como estándar durante la operación de limpieza. Una plancha de acero de 12 pulgadas también se puede limpiar con chorro abrasivo a un grado aceptable y sellar en una bolsa o envoltura a prueba de agua y grasa.

Abajo se muestra el orden relativo de preparación de superficie requerido, del más al menos tolerante: Tipo de recubrimiento • • • • •

Aceite secante. Alquídico. Alquitrán de Hulla. Asfáltico. Acrílico al agua.

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

• • • • • • • • •

La tasa de limpieza con chorro esta directamente relacionado a la presión y volumen de aire en la boquilla. Una caída de 10 psi (0,7 mPa) reducirá la tasa de limpieza en un 15%.

Epoxi mastic. Laca de vinilo. Caucho clorado. Epoxi. Epoxi de Alquitrán. Poliuretano/Poliúrea. Zinc orgánico. Zinc inorgánico (base solvente). Zinc inorgánico (base agua).

Las causas de pérdida de presión en la limpieza por chorro abrasivo incluyen: • Partes del compresor desgastados. • Mangueras pequeñas en diámetro y/o grande en longitud. • Acoples uniendo tramos de manguera.

Los niveles más altos de limpieza usualmente resultan en rendimientos más prolongados, especialmente en los recubrimientos de alto desempeño. Asimismo, ambientes severos requieren niveles más altos que los ambientes leves. El nivel de limpieza del sustrato nunca deberá ser inferior a lo recomendado por el proveedor del recubrimiento para el imprimante en particular y el servicio específico. 3.11 Equipo para Limpieza Abrasivo de Aire

con

Figura 3-5: Granalla Angular

Limpieza del Aire y del Abrasivo

Chorro

Se emplean colectores de agua y de aceite (por ejemplo, post-enfriadores) para remover los contaminantes originados en el compresor u otros componentes que pueden ser transferidos a las superficies limpiadas. Requieren inspección y limpieza frecuentes. Se puede detectar la presencia de contaminantes de agua y aceite mediante una simple prueba de papel secante (ASTM D4285).

El equipo para la limpieza con chorro abrasivo posee cinco componentes básicos: • • • • •

Figura 3-6: Granalla Esférica

Compresor de aire (1). Manguera de aire (4). Máquina de chorreado (2). Manguera de abrasivo (3). Boquilla (5).

Se sostiene una hoja blanca de papel secante o tela a unas 18 pulgadas frente a la boquilla sólo con el flujo de aire durante uno o dos minutos. Cualquier mancha o humedad atrapada en el papel o en la tela indicará la presencia de contaminantes.

Compresor de Aire El compresor de aire toma, comprime y libera grandes volúmenes de aire, por acción de un pistón o de un rotor, hacia la máquina de chorreado. El continuo y constante suministro de altas presiones y volúmenes de aire para impulsar los abrasivos desde la tolva de abrasivo por la manguera del abrasivo y la boquilla hasta la superficie del metal es una de las partes más cruciales de la operación de limpieza con chorro. Las típicas presiones de limpieza con chorro son de 90 a 100 psi (6,5 a 7 MPa) en la boquilla.

La SSPC AB 1, AB 2 y AB 3, define los requerimientos de limpieza para abrasivos de limpieza a chorro y son definidas abajo. Una prueba sencilla de contaminación del abrasivo con aceite consiste en llevar a cabo el "ASTM D7393 Práctica Estándar para Indicar Aceite en Pruebas de Abrasivos" (conocida

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Las principales partes de una máquina de chorreado típica, alimentada por gravedad, son:

también como la prueba del Frasco) colocando una pequeña cantidad de abrasivo en un recipiente de vidrio lleno de agua limpia y agitando bien. Cualquier mancha aceitosa que sube a la superficie del agua indica contaminación por aceite en el abrasivo.

• • • • •

Una prueba del abrasivo para conductividad (contaminación de sales solubles) es realizada con ASTM D4940, "Método de Prueba Estándar de Análisis Conductimétrico de Contaminación Iónica de Agua Soluble de Abrasivos para Limpieza con Chorro". De acuerdo a SSPC AB 1, AB 2 o AB 3, el nivel tolerable para conductividad es de 1,000 microsiemen. Esto es descrito con mayor profundidad en la Unidad 5.

Separador de humedad. Válvula de escape. Cabezal de llenado. Válvula medidora. Conexión de manguera/tanque.

Se requiere un flujo continuo y uniforme de abrasivo, producido por la válvula automática medidora, para una limpieza eficiente. Las capacidades de las máquinas de chorreado varían desde 50 libras (20 kg) hasta varias toneladas de abrasivo. Las máquinas más pequeñas requieren más tiempo para mantenerlas llenas y operando.

Manguera de Flujo de Aire Manguera de Abrasivo La manguera que lleva el aire desde el compresor a la máquina de chorreado no requiere ser tan durable como la manguera del abrasivo, en la medida que no se erosione con el abrasivo o arrastre por el suelo.

La manguera que lleva el aire y el abrasivo desde la máquina de chorreado hasta la boquilla de aplicación debe ser robusta, flexible y tratada para evitar choques eléctricos. Una manguera típica de tres capas, con un diámetro interno de unos 1,25 pulgadas (32 mm) se vende en secciones acoplables para minimizar la pérdida por fricción. Siempre trae una capa externa conductora de electricidad estática. Algunos equipos traen una sección corta de manguera liviana, flexible, que es llamada "chicote", a la que algunas veces va adosada la boquilla. Ello permite el manejo sencillo, particularmente en áreas estrechas, pero no se recomienda porque su reducido diámetro causa pérdida de presión por fricción. Usualmente se puede usar boquillas más cortas para estos propósitos.

Figura 3-7: Operador de Chorro Abrasivo

Debe tener un diámetro tan grande como sea práctico (por lo general 2 pulgadas de diámetro interior cuando la manguera sea menos de 50 pies), y una longitud tan corta como sea práctico para reducir pérdidas por fricción. Debe usarse la menor cantidad posible de empalmes para evitar la pérdida de presión de aire por sus conexiones.

Boquilla Las boquillas están disponibles en diferentes longitudes, diseños, aberturas y materiales de revestimiento. Se usan generalmente boquillas

Máquina de Chorreado La máquina de chorreado o "tolva de arenado" contiene el abrasivo. Una válvula que se encuentra en el fondo del recipiente controla la cantidad de abrasivo que ingresa a la manguera.

Figura 3-8: Boquillas

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Se usa un medidor de aguja hipodérmica para medir la presión en la boquilla.

de un largo de 5 a 8 pulgadas (125 a 200mm) para remover el óxido y la escama firmemente adherida. Boquillas más cortas (3 pulgadas [75mm] o menos) son más apropiadas para usar detrás de vigas y otros sitios de difícil acceso donde un chicote podría ser usado.

El medidor se inserta dentro de la manguera de chorro justo frente a la boquilla en la dirección del flujo abrasivo para minimizar dañarlo por el abrasivo fluyendo. Como se señaló en el punto 3.11, una limpieza productiva se efectúa entre 90-100 psi (6,5-7 MPa).

La forma biselada de la boquilla venturi es mucho más eficiente que las de forma cilíndrica. Produce un patrón más grande y uniforme del chorro y puede llegar a incrementar las tasas de limpieza en hasta 30-50%.

3.12 Equipo de Limpieza Abrasivo Centrífugo

con

Chorro

La limpieza automática mediante chorro abrasivo centrífugo es una alternativa al método convencional de chorro con aire.

Se debe escoger el tamaño del orificio de salida de la boquilla según la disponibilidad del volumen de aire. El tamaño más grande y práctico que mantiene la presión constante es siempre el mejor. Una boquilla de 1/2 pulgada (12 mm) con un apropiado suministro de aire puede limpiar cuatro veces más área que una boquilla de 1/4 pulgada (6 mm). Los fabricantes ofrecen boquillas en tamaños por unidades de 1/16 pulgadas. Así, una boquilla de 1/2 pulgada (12 mm) es la Nº8, mientras que la de 1/4 pulgada (6 mm) es de Nº4.

Figura 3-9: Limpieza con Chorro Centrífugo

El revestimiento de la boquilla, en especial en el cuello, es deteriorado gradualmente por acción del abrasivo. Dado que el aumento de las aberturas óptimas reduce la eficiencia del chorro, el revestimiento es usualmente reemplazado después de que el diámetro original se ha incrementado a la siguiente medida. Los revestimientos de carburo de tungsteno y de Norbide pueden tener una vida útil de 300 y 750 a 1,000 horas, respectivamente, en comparación con las 6 a 8 horas de los revestimientos de hierro fundido. El mal uso de las frágiles boquillas de carburo de tungsteno y de Norbide, dejándolas caer o golpeándolas, reduce su tiempo de vida. No obstante, son mucho más económicas a largo plazo.

Por lo general ello se logra en instalaciones fijas de pintado ("talleres") con un ambiente controlado. Las máquinas con aspas accionadas por motor, lanzan el abrasivo a alta velocidad por la fuerza centrífuga. Las ventajas de la limpieza con chorro centrífugo sobre el de chorro con aire incluyen: • Ahorro de tiempo, trabajo, energía y abrasivo. • Limpieza superior y más uniforme. • Reducción de residuos de abrasivo mediante su reciclaje. • Protección del medio ambiente. Las limitaciones de la limpieza con chorro centrífugo son:

Todas las boquillas vienen equipadas con "interruptores de hombre muerto", que deben ser presionados para dejar pasar el flujo de aire con abrasivo. Si el operario suelta la boquilla, el flujo de aire y abrasivo es inmediatamente cortado.

• • • •

Limitada portabilidad. Costo inicial alto. Dificultad de uso sobre superficies irregulares. Principalmente para acero nuevo.

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Abrasivos minerales y de escoria son semi angulados y producen patrones de superficie entre los proporcionados por las granallas esféricas y angulares.

La limpieza por chorro centrífugo es mucho más veloz que el de chorro con aire. Esto es válido para equipos fijos de talleres y para sistemas de chorro al vacío portátiles para uso en campo, que colectan, limpian y reciclan el abrasivo. El rendimiento con sistemas de contención es menor, pero la técnica es muy efectiva para eliminar el polvo del chorreado, para limpiar las soldaduras y para remover los desechos peligrosos de las pinturas tóxicas.

Propiedades del Abrasivo Por lo general se emplean cuatro tipos de abrasivos en la limpieza por chorro. En las especificaciones de SSPC se describe cada uno de ellos; también a continuación.

Los equipos centrífugos portátiles también están disponibles para superficies regulares de acero, como las cubiertas de los barcos, los lados de los tanques de almacenamiento o los pisos de concreto.

Especificaciones de Abrasivos: • SSPC-AB 1: Minerales naturales (Tipo I) Escorias (Tipo II). • SSPC-AB 2: Granallas de Acero Angulares y Esféricas Recicladas. • SSPC-AB 3: Granallas de Acero Angulares y Esféricas Nuevas/Remanufacturadas. • SSPC-AB 4: Medios Abrasivos Encapsulados Reciclables, consistente en Granallas de Acero Angulares u Oxido de Aluminio en una matriz de celda abierta compresible (es decir, "esponjas").

3.13 Perfil de Superficie y Abrasivos Perfil de Superficie El perfil de anclaje del acero limpiado con abrasivos es el contorno sobre un plano perpendicular a la superficie. Se le clasifica según su profundidad y textura. La profundidad del perfil es una medida de la rugosidad de la superficie limpiada, sobre la base de la distancia promedio entre picos y valles.

Abrasivos minerales naturales. La silica está bastante disponible, es barata y efectiva. Pero existe preocupación por la salud, por su desprendimiento de partículas, lo que restringe su uso. La estaurolita, un abrasivo de arena natural sin silica, es más cortante y produce menos desprendimiento y polvo. El granate es un abrasivo natural, angulado y fuerte que puede ser reciclado varias veces. Las clases y grados de abrasivos minerales están definidos en SSPC-AB 1, Tipo I.

Para una buena adhesión del imprimante al acero limpiado con chorro se requiere de un perfil mínimo; con un perfil muy profundo puede producirse óxido por puntos de alfiler en los picos mal recubiertos. Hay una altura óptima del perfil y/o un abrasivo óptimo recomendado por los fabricantes de imprimantes para superficies de acero. La granalla esférica puede martillar la superficie a un perfil ondeado. Esto resulta muy efectivo para retirar depósitos quebradizos como las escamas de laminación. La granalla angular produce un acabado más irregular, generalmente preferido para lograr una adhesión más firme del recubrimiento. La variedad disponible en los materiales de granalla produce una gran variedad de patrones en la superficie. Una mezcla de granallas angulares y esféricas se usa más en el chorreado centrífugo.

Abrasivos de escoria. Las escorias de cobre, níquel, carbón, que son productos industriales, son de rápida acción, pero tienen una alta tasa de desprendimiento y no pueden ser recicladas. Las clases y grados de estos abrasivos de escoria están definidos en SSPC-AB 1, Tipo II. Abrasivos metálicos. Los abrasivos de granalla de acero esféricos y angulares son efectivos, duros y libres de polvo. Debe ser conservado seco para prevenir su oxidación. En realidad

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Durante la operación continua, como en una cadena de producción, se debe agregar abrasivo nuevo cada hora, no diariamente, o en cada cambio de turno, a fin de mantener un perfil consistente.

todos los abrasivos deben ser guardados en sus envases originales, sellados en paletas lejos del suelo hasta su uso. En SSPC-AB 2 hay normas para la limpieza de los abrasivos ferrosos reciclados. Las normas para los abrasivos de acero recientemente fabricados o remanufacturados están en SSPC-AB 3.

Los tamaños y formas de las partículas abrasivas son los responsables del tipo de perfil producido por chorro sobre el acero. Los proveedores de imprimantes para acero a menudo recomiendan uno o más abrasivos o mezclas, o bien indican un perfil deseable para la limpieza.

Normas para medios abrasivos encapsulados reciclables, consistente en granallas de acero angulares u óxido de aluminio en una matriz de celda abierta compresible (es decir, "esponjas") se dan en SSPC-AB 4.

Si el perfil producido es demasiado pronunciado, la protección del acero puede ser inadecuada, resultando en óxido por puntos de alfiler.

Abrasivos sintéticos. El óxido de aluminio y el carburo de silicio son abrasivos no metálicos con propiedades de limpieza similares a los metálicos, pero sin problemas de óxido que los afecte. Son duros, cortan rápido y son bajos en polvo, pero son caros y necesitan ser reciclados para ser económicos.

La siguiente tabla nuestra los abrasivos a ser usados para lograr un perfil dado: Altura Aproximada del Perfil para Acero Limpiado usando Diferentes Abrasivos

Un abrasivo más grande cortará más profundamente que uno menor, pero la tasa más alta de limpieza la da generalmente uno tan pequeño como sea posible, para que proporcione la limpieza deseada y el perfil de anclaje. Hoy en día se usa comúnmente partículas de un rango de malla de entre 40-50. Las mallas de más de 16-18 limpian más lento y pueden escarbar la superficie; las de malla 100 o menor pueden no dar el perfil deseado o quitar las escamas de laminación firmemente adheridas. La manera en que las partículas abrasivas fracturan y cambian la forma con su impacto, se llama característica de ruptura. Dado que los abrasivos se fracturan y pulverizan, las partículas de abrasivo se hacen cada vez más pequeñas en medida hasta que son eliminadas por el sistema separador.

Perfil 1-mil (25 µm) Arena sílice malla 30/60 Granalla de acero angular G-80 Granalla de acero esférica S-110 Granate de malla 80 Óxido de aluminio #100

Perfil 1.5-mil (37 µm) Arena sílice malla 16/35 Granalla de acero angular G-50 Granalla de acero esférica S-170 Granate de malla 36 Óxido de aluminio #50

Perfil 2-mil (50 µm) Arena sílice malla 16/35 Granalla de acero angular G-40 Granalla de acero esférica S-280 Granate de malla 36 Óxido de aluminio #36

Perfil 2.5-mil (62 µm) Arena sílice malla 8/35 Granalla de acero angular G-40 Granalla de acero esférica S-280 Granate de malla 16 Óxido de aluminio #24

Perfil 3-4-mil (75-100 µm) Arena sílice malla 8/20 Granalla de acero angular G-25 Granalla de acero esférica S-330 Granate de malla 16 Óxido de aluminio #24

Se debe agregar abrasivo nuevo a intervalos regulares para mantener una "mezcla de trabajo" de partículas nuevas (largas) y recicladas (pequeñas).

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

3.14 Procedimientos de Chorro Abrasivo de Aire

Limpieza

limpia una superficie ya limpiada por más tiempo. La deshumidificación es descrita en SSPC-TR 3 (NACE 6A192), "La Deshumidificación y el Control de la Temperatura durante la Preparación de Superficie, Aplicación y Curado de Recubrimientos/Revestimientos en Tanques de Acero, Barcos y otros Espacios Cerrados".

con

La limpieza con chorro convencional es mejor si es hecho sistemáticamente, atendiendo las siguientes consideraciones: Ángulo de ataque. El ángulo entre la boquilla y la superficie puede ir de 45-90º, dependiendo del trabajo. Un ángulo de 80-90º es recomendable para retirar óxido y escama de laminación, y para limpiar picaduras. Un ángulo ligeramente menor dirige el polvo lejos del operador y permite mejor visibilidad. Un ángulo de 45-60º es mejor para retirar capas gruesas de recubrimiento u óxido. La limpieza general es mejor a 60-70º.

3.15 Resumen de la Unidad Sin la adecuada preparación de superficie, la protección otorgada por los recubrimientos se verá significativamente disminuida. Las principales funciones de preparación de superficies son: • Remover los contaminantes de la superficie que evitan una buena adhesión, y/o prevenir el deterioro prematuro del recubrimiento y del sustrato. • Dar textura a la superficie para proporcionar un área adicional para que se adhiera el imprimante.

Distancia de la boquilla a la superficie. Mientras más cerca esté la boquilla de la superficie, mayor densidad abrasiva habrá, pero menor será el patrón de anclaje. Mientras que una distancia corta (por ejemplo, 6 pulgadas [150mm]) puede ser necesaria para retirar escama muy adherida, 18 pulgadas (450mm) o más será mejor para remover pintura antigua y para limpieza general.

Los contaminantes típicos en las superficies de acero que deben ser removidos antes de su recubrimiento incluyen óxido, escama de laminación, suciedad, aceite y pintura deteriorada. SSPC ha desarrollado normas para determinar los diferentes grados de limpieza del acero preparado. También ha desarrollado ayudas visuales para verificar esos grados.

Pasadas rectas. Cada pasada con la boquilla de chorro debe ser hecha en línea recta a la misma distancia de la superficie. Arquear o variar la distancia de trabajo puede producir una limpieza no uniforme. Recubrimiento de superficies limpiadas. No se debe limpiar más superficies de las que se recubrirá el mismo día, ya que durante la noche se puede producir óxido. En días cálidos y húmedos, el óxido instantáneo puede ocurrir en pocas horas. Si eso sucede, deberá retirarse mediante una limpieza con chorro ligero antes de recubrir. La contaminación con sales solubles también acelera el óxido instantáneo. En trabajos de producción, sólo se requiere un pintor de equipo por atomización para mantener cuatro operadores de limpieza con chorro. El trabajo debe planearse adecuadamente. Deshumidificación. La deshumidificación de espacios cerrados debe hacerse para mantener

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Unidad 3 – Ejercicio 3A: Métodos de Limpieza Haga corresponder los métodos de limpieza de la Columna A con las descripciones de la Columna B. Columna A

Columna B

1. _____ Chorro Abrasivo

A. Limpia y produce rugosidad sin polvo

2. _____ Removedor alcalino

B. Remueve pinturas base aceite (alquídicas)

3. _____ Herramientas manuales y motrices

C. Restaura pero no produce rugosidad

4. _____ SARA

D. Remueve grasa y aceite

5. _____ SSPC-SP 1

E. Remueve sólo contaminantes sueltos

6. _____ Chorro con agua a presión

F. Remoción química segura de recubrimientos

7. _____ Chorro abrasivo húmedo

G. Limpia y produce rugosidad pero genera polvo

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Unidad 3 – Ejercicio 3B: Sistema de Chorro Abrasivo Convencional Haga corresponder los componentes de un sistema de chorro abrasivo convencional indicados en la Columna A con las descripciones indicadas en la Columna B. Luego, reagrupe los componentes de la Columna A en el orden que se sucede en el sistema, empezando por el compresor de aire. Columna A

Columna B

1. _____ Post-enfriador

A. Dirige el flujo de aire/abrasivo al objetivo

2. _____ Manguera de aire

B. Conduce aire y abrasivo a la boquilla

3. _____ Manguera del abrasivo

C. Remueve la humedad del aire

4. _____ Máquina de chorreado

D. Conduce aire a la máquina de chorreado

5. _____ Compresor

E. Mide el flujo de abrasivo en la corriente de aire

6. _____ Interruptor de hombre muerto

F. Suministra aire a alta presión

7. _____ Boquilla

G. Dispositivo de seguridad que corta el flujo de aire/abrasivo

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Prueba

1. ¿Cuál de las siguientes palabras describe mejor el aceite, la grasa y la suciedad en una superficie de acero? a. b. c. d.

Adherentes. Inhibidores. Contaminantes. Activadores.

2. El método de preparación de superficie descrito en SSPC-SP 1 es: a. b. c. d.

Limpieza con chorro industrial. Limpieza con chorro cercano al metal blanco. Chorro con agua a presión. Limpieza con solvente.

3. El propósito de un post-enfriador ubicado inmediatamente después del compresor durante la limpieza con chorro abrasivo es: a. b. c. d.

Enfriar el aire para respiración del operador. Retirar (condensar) el agua que este presente. Retirar cualquier signo de monóxido de carbono que este presente. Introducir abrasivo en el flujo de aire.

4. La escama de laminación esta definida como: a. Óxido de hierro producido durante el laminado del acero. b. Producto flojamente adherido que se forma durante el almacenamiento de acero nuevo en un ambiente húmedo. c. Superficie protectora producida para el acero por tratamiento con fosfatos. d. Superficie rugosa del acero producida por limpieza con chorro abrasivo.

5. ¿Cuáles de los siguientes artículos se usan para detectar aceite o humedad en el aire comprimido usado en la limpieza con chorro abrasivo? a. b. c. d.

Frasco (vial). Medidor de aguja hipodérmica. Reactivo de color. Papel secante.

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

6. ¿Cuál de los siguientes artículos se usan para detectar aceite o barro en el abrasivo usado en la limpieza con chorro abrasivo? a. b. c. d.

Frasco (vial). Medidor de aguja hipodérmica. Reactivo de color. Papel secante.

7. Un ejemplo de abrasivo sintético es: a. b. c. d.

Granate. Óxido de aluminio. Arena. Granalla de acero.

8. Un ejemplo de abrasivo natural es: a. b. c. d.

Granate. Óxido de aluminio. Escoria de carbón. Carburo de silicio.

9. El chicote es usado en la limpieza con chorro abrasivo para: a. b. c. d.

Reducir la resistencia de la manguera al flujo del abrasivo. Reducir la tasa de deterioro de la boquilla. Alcanzar lugares que serían inaccesibles de otra forma. Aumentar la velocidad el abrasivo.

10. Una ventaja del chorro de agua a presión en comparación con el chorro abrasivo: a. b. c. d.

Retira grasa y aceite. Retira sales solubles. Produce un perfil más alto. Comparativamente más seguro de usar.

11. Una limitación del chorro de agua a presión es: a. b. c. d.

Es muy lento. No retira escama de laminación. No produce un perfil en la superficie. Usa grandes volúmenes de agua.

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12. ¿Cuál de los siguientes defectos se asocia generalmente a un perfil demasiado alto en la limpieza con chorro en el acero? a. b. c. d.

13

Ampollamiento osmótico. Corrosión por puntos de alfiler (pinpoint). Corrosión galvánica. Limitada adhesión del recubrimiento.

¿Cuál es el método preferido para retirar sales solubles contaminantes de las superficies de acero? a. b. c. d.

Lavado con agua. Lavado con solvente. Chorro abrasivo. SSPC-SP 15.

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Referencias

ASTM F 1869, Método de Prueba Estándar para Medir Humedad en el Concreto por el Método de Cloruro de Calcio. ASTM F 2160, Método de Prueba Estándar para Medir Humedad en el Concreto por el Método de Prueba En el Lugar. ASTM D 4214, Evaluación del Grado de Tizamiento de Películas de Pintura Exteriores. ASTM D 4258, Práctica Estándar para Limpieza de Superficies de Concreto para Recubrimiento. ASTM D 4259, Práctica Estándar para la Abrasión del Concreto. ASTM D 4260, Práctica para Limpieza de Concreto con Ataque Acido. ASTM D 4261, Práctica Estándar para Limpieza de Superficies de Concreto y Mampostería para Recubrimiento. ASTM D 4263, Método de Prueba Estándar para Detectar la Humedad en el Concreto Mediante el Método de la Hoja de Plástico. ASTM D 4285, Método de Prueba Estándar para Detectar Aceite o Agua en el Aire Comprimido. ASTM D 4940, Método de Prueba Estándar de Análisis Conductimétrico de Contaminación Iónica de Agua Soluble de Abrasivos para Limpieza con Chorro. ISO Standard 8502, Preparación de Sustratos de Acero Antes de la Aplicación de Pinturas y Productos Relacionados. MIL-PRF-131, Materiales de Barrera, A Prueba de Agua, A Prueba de Grasa, Flexible, Sellables con Calor. SSPC-AB 1, Abrasivos Minerales y de Escoria. SSPC-AB 2, Limpieza de Abrasivos Reciclados de Metales Ferrosos. SSPC-AB 3, Abrasivos de Metales Ferrosos. SSPC-SP 1, Limpieza con Solvente. SSPC-SP 2, Limpieza con Herramientas Manuales. SSPC-SP 3, Limpieza con Herramientas Motrices. SSPC-SP 5, Limpieza con Chorro al Grado Metal Blanco (NACE No. 1). SSPC-SP 6, Limpieza con Chorro al Grado Comercial (NACE No. 3). SSPC-SP 7, Limpieza con Chorro al Grado Ligero (NACE No. 4). SSPC-SP 8, Decapado. SSPC-SP 10, Limpieza con Chorro al Grado Cercano al Blanco (NACE No. 2). SSPC-SP 11, Limpieza con Herramientas Motrices al Metal Desnudo. SSPC-SP 12, Preparación de Superficie y Limpieza del Metales con Chorro de Agua a Presión Antes del Repintado (NACE No. 5). SSPC-SP 13, Preparación de Superficie del Concreto (NACE No. 6). SSPC-SP 14, Limpieza con Chorro Industrial (NACE No. 8). SSPC-SP 15, Limpieza con Herramientas Motrices al Grado Comercial. SSPC-TR 2, Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo (Reporte Técnico) (NACE 6G198). SSPC-TR 3, Deshumidificación y Control de la Temperatura Durante la Preparación de Superficie, Aplicación y Curado de Recubrimientos/Revestimientos de Tanques de Acero, Recipientes y otros Espacios Cerrados (NACE 6A192). SSPC-TU 6, Remoción Química de Recubrimientos Orgánicos en Estructuras de Acero. SSPC-Vis 1, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Chorro Abrasivo Seco (Incorporada a ASTM D 2200).

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3-25

Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Referencias

SSPC-Vis 3, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Herramientas Manuales y Motrices (Incorporada a ASTM D 2200). SSPC-Vis 4, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas con Chorro de Agua a Presión (NACE VIS 7). SSPC-Vis 5, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo (NACE VIS 9).

Lectura Adicional

Drisko, R.W., Polly, D.R., and Schwab, L.K. Evaluación de Niebla Salina en Acero Galvanizado Recubierto. Journal of Protective Coatings and Linings, Febrero 1985, pp. 30-39. O’Donoghue, M., et. al. Removedores Químicos y Recubrimientos Tolerantes a la Superficie. Journal of Protective Coatings and Linings, Mayo 2000, pp. 74-93.

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3-26

Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Unidad 3 Tópicos

Unidad 3 Preparación de Superficie para el Pintado

Unidad 3 Tópicos (cont.) • • • •

Equipos de chorro abrasivo con aire Equipos de chorro abrasivo centrífugo Abrasivos de limpieza con chorro Procedimientos de limpieza con chorro

• • • • •

Unidad 3 Resultados del Aprendizaje Al término de esta unidad, usted será capaz de: − Describir la importancia y necesidad de la preparación de superficie − Definir los métodos de preparación de superficie apropiados para los diferentes sustratos − Definir las normas para diferentes niveles de limpieza del acero y cómo determinar si se han logrado − Explicar la importancia de la altura del perfil y la forma de lograr una altura determinada en el acero chorreado − Describir los componentes básicos de los equipos de chorro abrasivo y los fundamentos de las operaciones de limpieza con chorro.

La Preparación de Superficie Incluye: • Pre-limpieza para eliminar contaminantes de superficie • Limpieza de la superficie hasta los niveles deseados • Producir un perfil de superficie (textura)

Preparación de superficies Contaminantes Métodos de preparación de superficies Normas para superficies de acero limpiadas Niveles de limpieza

Irregularidades de la Superficie a Tratar • • • •

Bordes filosos Interior de esquinas Hendiduras, picaduras y otras depresiones Soldaduras y otras proyecciones

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Falla del Recubrimiento en los Bordes

Causa de la Reducción del Espesor del Recubrimiento en el Borde

Tratamiento de los Bordes para el Pintado

Esmerilado de Bordes

• Redondeo de bordes mediante esmerilado • Agregar una capa franja o refuerzo para adicionar espesor • Usar recubrimientos con retención en bordes

Capa Franja para Adicionar Espesor

Nuevos Recubrimientos con Retención en Bordes

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Interior de Esquinas

Dos Soldaduras, Una Esmerilada y Una Sin Esmerilar

• Dificultad para obtener un espesor uniforme, películas libre de huecos • Moldear facilita más el pintado de la superficie

Falla del Recubrimiento sobre Soldadura Inadecuadamente Preparada

Contaminantes Superficiales que Causan Deterioro Prematuro del Recubrimiento • • • • • • • •

Óxido Escama de laminación Grasa y aceite Suciedad y polvo Sales solubles Agua Tiza de pintura Pintura suelta, agrietada o pelada

Salpicadura de Soldadura

Óxido Sobre la Superficie • Se convierte poroso y con escamas • Una base pobre para recubrir • Los estabilizadores y convertidores no están probados

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Escama de Laminación Oxidada sobre el Acero

Grasa, Aceite, Compuestos de Corte

Corrosión Bajo la Escama de Laminación

Efectos de Recubrir sobre Acero Sin Limpiar en un Área Inaccesible

• Interfieren con la adhesión y humectación del sustrato (“ojo de pez”) • Contaminación del abrasivo

Suciedad y Polvo • La suciedad y el polvo puede impedir una firme adhesión de los recubrimientos • ISO 8502-3

Agua • Produce oxidación instantánea • Corrosión acelerada debajo de la película

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Problemas de Sales Solubles sobre Superficies Limpiadas • Acelerará la corrosión del acero limpiado • Promoverá el ampollamiento osmótico de los recubrimientos

Remover Sales Solubles mediante: • La limpieza con chorro abrasivo seco es el método ampliamente utilizado para la preparación del acero para recubrirlo, y en conjunción con el lavado a presión o limpieza con vapor puede ayudar a reducir los niveles de sales. Otros tres métodos que pueden ayudar a remover las sales son: − Chorro con Agua a Ultra Alta Presión − Chorro con Agua a Alta Presión con Abrasivo − Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo

Efecto de Recubrir sobre Superficie Contaminada con Sales Solubles

Efecto de Recubrir sobre Tiza • Tiza - el residuo que queda después del deterioro de la resina orgánica en la superficie del recubrimiento • ASTM D4212 Clasificación no menos de 8 antes de aplicar la capa de acabado

Pintura Deteriorada • Toda la pintura antigua y suelta se debe remover antes del pintado

Métodos Comunes de Preparación de Superficie • Desengrasado (SP 1) • Limpieza con herramienta manual y motriz (SP 2, 3, 15, 11) • Remoción Química (TU 6) • Chorro abrasivo seco y húmedo (SP 5, 10, 6, 14, 7) • Limpieza y chorro de agua (SP 12)

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Métodos de Desengrasado • • • •

Limpieza con Solvente • • • • •

Limpieza con solvente Limpieza con vapor Limpieza alcalina Limpieza con agua y detergente

Limpieza Alcalina • Remueve grasa y aceite • Puede dañar el aluminio, zinc y madera • Usar EPP para ojos, manos y otras partes expuestas de la piel

Variedad de Herramientas Manuales • Típicamente realizado con cepillos de alambre y rasquetas

Remueve grasa, aceite y suciedad Usar trapos limpios y mojados A menudo cambiar y reemplazar los trapos Usar solvente nuevo para un enjuague final Usar guantes y protector de rostro

Limpieza con Agua/Detergente • Puede remover depósitos ligeros de grasa, aceite y suciedad • Pocos efectos adversos sobre los sustratos • Es seguro su uso

Herramientas Manuales • Remueve productos de corrosión sueltos, pintura antigua y escama de laminación descascarada • No produce perfil de anclaje • Usado para retoques puntuales en actividades de pintado de mantenimiento

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Herramientas de Poder Rotativas y Discos Abrasivos

Pistola de Agujas (Needle Guns) Con y Sin Accesorios HEPA

• Típicamente realizadas con esmeriles, cinceles neumáticos, descamador de puntas y herramientas rotativas tipo rotopeen

Cortadores para Herramientas de Impacto Rotativas

Remoción Química • SSPC TU 6: Remoción Química de Recubrimientos Orgánicos en Estructuras de Acero • Método para remover recubrimientos • No genera perfil de superficie • No remueve óxido y escama de laminación

Remoción Química

Tipos de Removedores • Alcalino: Mejor para recubrimientos base aceite • Solventes: Mejor para pintura látex • SARA: Mejor para recubrimientos termomoldeables

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Agentes Selectivos de Liberación de Adhesión (SARA) • • • • •

Emulsiones de agua de solventes Relativamente baja toxicidad Biodegradable No objetable por el olor Puede remover múltiples capas de muchos tipos genéricos • Puede ser aplicado a brocha, inmersión o atomización • A menudo no es efectivo sobre termomoldeables altamente entrecruzados (epóxicos novolaca y vinil esteres)

Boquilla para Chorro Abrasivo

Chorro Abrasivo • Metodo preferido para limpieza en la preparación del acero y otras superficies

Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo • Inyección radial de agua (anillos de agua) • Inyección coaxial de agua (el agua se introduce dentro de la garganta de la boquilla) • Chorro acuoso agua/arena (el agua es introducida sustancialmente en el flujo del aire/abrasivo en dirección de la boquilla)

Deshumidificación Usada para Mantener la Superficie Chorreada

Deshumidificación Usada para Mantener la Superficie Chorreada

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Deshumidificación Usada para Mantener la Superficie Chorreada

La Deshumidificación puede Controlar el Afloramiento de Óxido • Cuando el punto de rocío es 15 a 20°F (9 a 12°C) por debajo de la temperatura de superficie • Y la H/R no es mayor a 55%

Niveles de Limpieza del Acero con Chorro de Agua

• Limpieza con agua a baja presión (LP WC): menor de 5,000 psi (34 MPa) • Limpieza con agua a alta presión (HP WC): 5,000 a 10,000 psi (34 a 70 MPa) • Chorro de agua a alta presión (HP WJ): 10,000 a 30,000 psi (70 a 210 MPa) • Chorro de agua a ultra alta presión (UP WJ): arriba de 30,000 psi (210 MPa)

• Limpieza visual • Niveles de oxidación instantánea • Niveles de sales solubles

Niveles de Limpieza del Acero con Chorro de Agua • • • •

Presiones para la Limpieza con Agua

SSPC VIS 4: Chorro de Agua a Presión

WJ-1 Metal desnudo sin contaminación visible WJ-2 Trazas de residuos visibles no mayor de 5% WJ-3 Trazas de residuos visibles no mayor de 33% WJ-4 Remoción de todos los residuos sueltos (escama de laminación, óxido y pintura)

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Chorro de Agua a Presión

Chorro de Agua a Control Remoto

Limpieza del Acero con Chorro de Agua Robótico

Chorro de Agua a Ultra Alta Presión del Acero

Niveles de Oxidación Instantánea

Oxidación Instantánea Pesada

• • • •

Sin oxidación instantánea (N) Ligero (L) Moderado (M) Pesado (H)

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Oxidación Instantánea Moderada

Oxidación Instantánea Ligera sobre Acero Chorreado con Abrasivo Húmedo

SSPC-VIS 5: Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo

Anillo de Agua para Chorro de Abrasivo Húmedo

Métodos de Control de Emisiones de Partículas

Chorro Centrífugo en Taller

• • • • •

Chorro al vacío Chorro centrífugo en taller Chorro en cabinas Chorro con esponjas Chorro con abrasivo húmedo

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Cabina de Chorro Abrasivo

Gabinete de Chorro Abrasivo

Equipo de Chorro con Esponjas

Esponja con Abrasivo Incrustado

Métodos Recomendados para Remover Diferentes Contaminantes

Preparación de Superficie Preferida para el Acero

Método de Limpieza

Contaminantes

− − −

Desengrasado − − Lavado a poder Herramientas manuales y motrices −

− −

Limpieza con agua a baja presión − Limpieza con agua a alta presión −

−

Chorro de agua a alta presión

−

Chorro de agua a ultra alta presión −

−

Chorro abrasivo

−

−

Grasa y aceite Suciedad y moho Óxido suelto, escama de laminación y pintura suelta Suciedad y moho Incrustación marina, óxido suelto y pintura Óxido, escama de laminación, pintura firme Óxido, escama de laminación, pintura firme Óxido, escama de laminación, pintura firme

• Chorro abrasivo • Limpieza con agua

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Preparación de Superficie Recomendada para Galvanizado • • • •

Limpieza/Chorro de Agua Limpieza con Solvente Chorro abrasivo ligero Tratamiento con ácido fosfórico u otro químico

Preparación de Superficie de Aleaciones de Acero • Chorro de agua a alta presión y ultra alta presión • Chorro con abrasivos duros (óxido de aluminio, granate o carburo de silicio)

Métodos de Limpieza de Concreto • Limpieza con agua a baja presión y alta presión • Chorro de agua a alta presión y ultra alta presión • Chorro abrasivo • Lavado con detergente

Preparación de Superficie de Metales Suaves/Aluminio • Lavado con solvente o detergente • Chorro con abrasivo suave

Requerimientos para Recubrir el Concreto Apropiadamente • Solidez de la estructura • Libre de contaminantes de superficie • Textura (poros abiertos)

SSPC-SP 1 Métodos de Limpieza con Solvente • Lavado o inmersion en solvente • Limpieza con vapor • Limpiadores alcalinos o emulsiones

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Normas SSPC para Limpieza Mecánica

Normas SSPC para el Acero Chorreado con Abrasivo en Orden de Incremento de Limpieza SSPC Estandar

Grado de Remoción de Contaminantes

Norma SSPC −

SP 2 Limpieza con herramienta manual

−

Elimina todo óxido, escama de laminación y pintura suelta

−

SP 3 Limpieza con herramienta motriz

−

Elimina todo óxido, escama de laminación y pintura suelta

−

SP 15 Limpieza con herramienta motriz al grado comercial

−

−

SP 11 Limpieza con herramienta motriz al metal desnudo

−

Elimina todo contaminante visible, manchas hasta un 33%, mínimo 1 mil de perfil de anclaje Elimina todo contaminante visible, mínimo 1 mil de perfil de anclaje

−

SP 7 Chorro ligero

−

−

SP 14 Chorro industrial

−

−

SP 6 Chorro comercial

−

−

SP 10 Chorro cercano al blanco

−

−

SP 5 Chorro al metal blanco

−

Limpieza completa con herramienta manual y motriz

ISO St 3:

Limpieza muy completa con herramienta manual y motriz

ISO F1:

Limpieza con llama

ISO Sa 1:

Limpieza ligera con chorro

ISO Sa 2:

Limpieza completa con chorro

ISO Sa 2.5:

Limpieza muy completa con chorro

ISO Sa 3:

Limpieza con chorro de acero visualmente limpio

SSPC-VIS 1: Limpieza con Chorro Abrasivo en Seco

Elimina todo óxido, escama de laminación y pintura suelta Elimina todo contaminante excepto trazas hasta un 10% de escama de laminación, óxido y pintura firmemente adherida Elimina todo contaminante visible excepto sombras, rayas o manchas hasta un 33% Elimina todo contaminante visible excepto sombras, rayas y manchas hasta un 5% Elimina todo contaminante visible

Ayudas Visuales para Aceros Limpiados

Norma ISO 8502 ISO St 2:

Grado de Eliminación del Contaminante

• • • • •

SSPC-VIS 1 SSPC-VIS 3 SSPC-VIS 4 SSPC-VIS 5 Conservar las normas de campo

Condición Inicial del Acero Sin Pintar Previamente (A-D) Condición A: Completamente cubierto con escama de laminación adherida, poco o sin óxido visible Condición B: Cubierto con óxido y escama de laminación Condición C: Completamente cubierto con óxido; poca o sin picadura Condición D: Completamente cubierto con óxido; picaduras visibles

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Condiciones A-D

Usando el VIS 1 para Evaluar la Limpieza con Chorro Abrasivo

Condición G

SSPC VIS 3: Limpieza con Herramienta Manual y Motriz

Condición Inicial del Acero Pintado Previamente (E-H)

Niveles de Limpieza de Acero (Bajo a Alto) para Diferente Tipos Genéricos de Recubrimientos

Condición E:

Condición F:

Condición G:

Condición H:

Previamente pintada; pintura ligeramente coloreada y aplicada sobre superfice limpiada con chorro, pintura casi intacta Previamente pintada; pintura rica en zinc aplicada sobre superficie limpiada con chorro, pintura casi intacta Pintura aplicada sobre acero con escama de laminación; sistema completamente envejecido, ampollado o manchado Sistema de pintura degradada, aplicada sobre acero; sistema completamente envejecido, completamente ampollado o manchado

• • • • • •

Aceite secante Alquídico Coal tar/asfáltico Acrílico base agua Epoxi mastic Laca de vinilo

• • • • •

Caucho clorado Epóxico/epoxi coal tar Poliuretano Zinc orgánico Zinc inorgánico

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Equipos de Chorro Abrasivo con Aire

Disposición del Sistema de Chorro Abrasivo con Aire

• Cinco componentes básicos − − − − −

Compresor de aire Manguera de aire Máquina de chorreado Manguera de chorro Boquilla

Como Trabaja un Compresor de Aire

Pequeño Compresor Rotativo de Aire

Manguera de Chorro de Gran Diámetro y Manguera del Recubrimiento de Pequeño Diámetro Asegurada al Compresor

Post enfriador Usado Directamente Después del Compressor

(Nota: asegure pines y cables en los acoples)

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Filtro y Alarma de Monóxido de Carbono para el Aire de Respiración del Operador

Presión y Volumen de Aire • Una caída de 10 psi en la presión de la boquilla de aire reduce la tasa del chorreado en un 15%.

Prueba del Frasco para la Calidad del Abrasivo

Fuentes de Pérdida de Presión • Piezas desgastadas del compressor • Mangueras • Acoples

• SSPC AB1, AB2 y AB3 define los requerimientos de limpieza para abrasivos de limpieza con chorro • ASTM D7393, Práctica Estándar para Verificar Aceite en los Abrasivos

Prueba de Conductividad en los Abrasivos • ASTM D4940, “Método de Prueba Estándar para Análisis Conductimétrico de Contaminación Iónica Soluble en Agua del Abrasivo para Limpieza con Chorro” • Límite tolerable para conductividad es de 1,000 microsiemens

Máquina de Chorreado Alimentado por Gravedad • Las partes típicas de una máquina de chorreado alimentado por gravedad son: − − − − −

Separador de Humedad Válvula de Escape Cabezal de llenado Válvula medidora Acoples de Manguera/Tanque

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Tolva de Chorreado Alimentado por Gravedad

Capas en Manguera de Chorro

Manguera Flexible (Chicote)

Boquilla Venturi y Recta

Interruptor de Hombre Muerto

Medidor de Aguja Hipodérmica para Determinar la Presión en la Boquilla

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Chorro Centrífugo

Ventajas del Chorro Centrífugo • Ahorro de tiempo, trabajo, energía y abrasivos • Limpieza superior, más uniforme • Reducción de los residuos del chorreado mediante el reciclaje de abrasivo • Protección del medio ambiente

Limitaciones del Chorro Centrífugo • • • • •

Perfil de Superficie y Abrasivos de Chorreado

Limitada portabilidad Altos costos iniciales Difícil de usar en superficies irregulares Principalmente para acero nuevo Caro de mantener

Perfiles de Acero Chorreado con Granalla Angular y Esférica

Propiedades de los Abrasivos • • • •

Tamaño Forma Dureza Características de ruptura

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Tipos de Abrasivos Comúnmente Usados • • • •

Abrasivos minerales naturales Abrasivos de escoria Abrasivos metálicos Abrasivos sintéticos

Tamaño y Forma del Abrasivo

SSPC Especificaciones de Abrasivos AB-1

Minerales Naturales (Tipo I) Escorias (Tipo II)

AB-2

Granalla de Acero Reciclada Angular/Esférica

AB-3

Granalla de Acero Nueva/Remanufacturada Angular/Esférica

AB-4

Medio abrasivo encapsulado reciclable consistente en granalla de acero angular u óxido de aluminio en una matriz compresible de celda abierta (ejm., “esponja”)

Oxidación por Punto de Alfiler causado por el Muy Alto Perfil de Superficie

• El tamaño y forma del abrasivo es en gran parte responsable de las características del perfil de superficie del acero chorreado

Ejemplos de Abrasivos Recomendados y Perfiles Producidos 1-mil Profile (25 µm)

1.5-mil Profile (37 µm)

2-mil Profile (50 µm)

30/60-mesh silica sand

16/35-mesh silica sand

16/35-mesh silica sand

G-80 steel grit

G-50 steel grit

G-40 steel grit

S-110 steel shot

S-170 steel shot

S-280 steel shot

80-mesh garnet

36-mesh garnet

36-mesh garnet

100-grit aluminum oxide

50-grit aluminum oxide

36-grit aluminum oxide

Ejemplos de Abrasivos Recomendados y Perfiles Producidos

2.5-mil Profile (62 µm)

3-4-mil Profile (75-100 µm)

8/35-mesh silica sand

8/20-mesh silica sand

G-40 steel grit

G-25 steel grit

S-280 steel shot

S-330 or 390 steel shot

16-mesh garnet

16-mesh garnet

24-grit aluminum oxide

16-grit aluminum oxide

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Unidad 3 – Preparación de Superficie para el Pintado

Ángulo de Ataque para el Chorreado

Distancia de la Boquilla a la Superficie

Como un Pase Recto Debería Usarse

Tasas de Limpieza y Pintado • 1 pintor = 4 chorreadores

Unidad 3 Resumen • • • • • • • • •

Preparación de Superficies Contaminantes Métodos de preparación de superficies Normas de Superficies de Metal Limpiadas Niveles de limpieza Equipo de chorro abrasivo Equipo de chorro centrífugo Abrasivos de limpieza con chorro Procedimientos de limpieza con chorro

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

APLI C ACIÓN DE RECUBRIMIENTO S 4.1

Tanto el pintado hecho por el contratista como por el usuario, el aplicador tiene la opción de escoger el método de aplicación y debe decidir cuál es el mejor método para el trabajo en particular. Debe seguirse las siguientes consideraciones al seleccionar el método más apropiado:

Propósito y Metas

Alcances Esta unidad abarca los diferentes métodos de aplicación de los recubrimientos y sus ventajas y limitaciones. También describe los diferentes aspectos de las operaciones de aplicación de recubrimientos y las fallas de los recubrimientos debido a una mala aplicación.

Idoneidad para el recubrimiento en particular. Algunos recubrimientos, como los de zinc inorgánicos, sólo pueden ser aplicados con éxito mediante atomización. Los recubrimientos viscosos, que producen VOC, presentan con frecuencia problemas especiales de aplicación.

Resultados del Aprendizaje Al término de esta unidad, usted podrá: • Explicar la aplicación apropiada de los sistemas para diferentes trabajos. • Describir los fundamentos de las operaciones de aplicación de recubrimientos. • Definir las fallas de los recubrimientos asociadas a una mala aplicación y explicar cómo evitarlas. 4.2

Métodos de Generales

Aplicación:

Idoneidad para los componentes estructurales en particular. La aplicación con brocha es generalmente preferida en vez de otros métodos, en áreas estrechas, como racks de tuberías, escaleras y pasamanos. Apariencia deseada (brillo, color y textura). Podría requerirse un equipo especial para el acabado deseado.

Factores

Velocidad, facilidad y economía del método de aplicación. La economía normalmente dicta la elección de un sistema que pueda hacer el trabajo rápidamente, con ninguna o pocas deficiencias que deban ser corregidas más adelante.

Una comprensible recomendación de prácticas para la aplicación de los recubrimientos sobre superficies de acero en talleres, en el campo y del pintado de mantenimiento, es presentada en SSPC-PA 1. SSPC-PA Guide 4 describe el repintado de mantenimiento con sistemas de pintura al aceite, y SSPC-PA Guide 5 describe los programas de pintado de mantenimiento. La SSPC-PA Guide 7 describe la aplicación de recubrimientos en concreto de película delgada. El Manual de Aplicación por Atomización Básico SSPC, SSPC-04-05, provee detallados procedimientos de atomización recomendados.

Simplicidad del equipo y habilidades del operario necesarias. Algunos equipos son muy especializados y requieren capacitación especial. Requerimientos de seguridad/medio ambiente. El material, el equipo y las operaciones deben cumplir todas las disposiciones de seguridad y medio ambiente. Podría requerirse un equipo de transferencia de alta eficiencia para evitar un sobre pulverizado excesivo en superficies que no serán pintadas. Por lo general se requiere un plan de seguridad para los aplicadores.

Las opciones básicas de métodos para aplicar recubrimientos son brocha, rodillo y atomización.

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4-1

Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Clima. Es siempre mejor aplicar los recubrimientos en un ambiente cerrado, de ser posible con control climático. Esto resulta en un trabajo mejor, es más aceptable ambientalmente y se puede hacer en cualquier condición climática.

(b) Al pintar un objeto de acero, de cada 2 galones de producto consumido, sólo 1-1/4 galones llegan realmente a la superficie del acero. Eficiencia de transferencia = 1.25 x 100 = 62.5% 2

Las tasas relativas de aplicación de pintura mediante diferentes métodos sobre una superficie plana de acero han sido estimadas de la siguiente manera:

Método de Aplicación Brocha Rodillo Atomización HVLP Atomización de Aire Convencional Atomización asistida Airless o Atomización Airless

Pies Cuadrados Aplicados Por Hora

Metros Cuadrados Aplicados Por Hora

75-125 150-300 185-310

7-12 14-28 17-30

200-450

18-42

500-1,250

50-120

Los factores que afectan la eficiencia de transferencia de la pintura incluyen: • • • • • •

Tamaño del objeto. Forma del objeto. Tipo de equipo para la aplicación. Distancia de la pistola al objeto. Habilidad del operario. Presiones en la pistola de atomización.

A menor tamaño y mayor complejidad del objeto, menor la eficiencia de transferencia. De igual modo, a mayor distancia de la pistola al objeto y mayor la presión de atomización, menor eficiencia de transferencia. El orden relativo de las eficiencias de transferencia de diferentes tipos de equipos de aplicación (de alto a bajo) es:

Eficiencia de Transferencia Eficiencia de transferencia de pintura es el porcentaje de masa o volumen de recubrimiento sólido transferido del envase hacia una superficie a recubrir.

• Manual (brocha o rodillo). • Atomización Electrostática. • Atomización de Alto Volumen y Baja Presión (HVLP). • Atomización Airless Asistida con Aire. • Atomización Airless. • Atomización Convencional con Aire.

Eficiencia de Transferencia (%) = Masa de recubrimiento sólido en elemento x 100 Masa de recubrimiento sólido consumido

ó

Otras dos técnicas especializadas de aplicación de recubrimientos que se tratará, son los recubrimientos en polvo y la metalización por atomización térmica. La eficiencia de transferencia del recubrimiento en polvo es muy alta y la de atomización térmica puede llegar a ser relativamente alta, aunque su tasa de aplicación es relativamente baja.

Eficiencia de Transferencia (%) = Vol. de recubrimiento sólido en elemento x 100 Vol. de recubrimiento sólido consumido

Los cálculos funcionan del mismo modo si gramos son kilogramos o libras, y galones son galón inglés o litros: (a) Al pintar un objeto de acero, de cada 1,000 gramos de producto consumido, sólo 750 gramos llegan realmente a la superficie del acero. Eficiencia de transferencia = 750 x 100 = 75% 1,000

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Tasas de cobertura

método para aplicar lacas debido a su rápida evaporación o para aplicar recubrimientos de zinc inorgánico porque las partículas más pesadas de zinc se asientan si el producto no se mezcla continuamente.

La eficiencia de transferencia es uno de los factores que afectan las tasas de cobertura. Teóricamente, un galón (USA) de pintura cubrirá 2 aproximadamente 1,600 pies con un espesor de 1 mil (25µm). En la realidad, cada galón puede cubrir una fracción de dicha área, porque la pintura usualmente tiene menos del 100% de sólidos. Por ejemplo, una pintura con 75% de 2 sólidos cubrirá sólo 1,200 pies .

Debido a que es relativamente lento, la brocha es principalmente usada para franjeado (recubrimientos adicionales en bordes filosos), retoques de pequeñas áreas (por ejemplo, recortes), formas complejas, o donde el sobre pulverizado puede llegar a ser un problema serio. No produce un espesor de película muy uniforme.

De igual manera, si se logra un espesor de película seca de 2 mils, la tasa de rendimiento será adicionalmente reducida por un factor de 2 2 a 600 pies . La ecuación para obtener la tasa de rendimiento teórico es:

Las cerdas naturales de buena calidad son en general preferidas para brochas de pintar. Las de cerdas de chancho chino son las más finas porque (1) son durables y resistentes y, (2) tienen puntas horquilladas que llevan más pintura y dejan marcas más finas. En otros tipos de brocha los filamentos pueden ser artificialmente horquillados. Los filamentos sintéticos resistentes a los solventes fuertes también pueden ser satisfactorios. Los filamentos de nylon y de poliéster son más resistentes al agua que las fibras naturales y son preferidas para aplicar pinturas látex.

Tasa de Rendimiento Teórico de un = 1600 x % Sólidos (en decimales) galón (USA) en pies cuadrados Espesor de Película Seca en Mils

En el sistema métrico, un litro de pintura cubrirá 2 (en teoría) 10 metros con un espesor de 100 µm 2 o 1,000 metros por micrón de EPS. Tasa de Rendimiento Teórico de un = 1000 x % Sólidos (en decimales) litro (recubrimiento) en m2 Espesor de Película Seca en µm

Dado que la eficiencia de transferencia nunca llega a 100%, la tasa teórica de rendimiento debe ser reducida por un factor estimado (por ejemplo, 15%) para obtener una tasa de rendimiento práctica. 4.3

Aplicación Brocha

de

Recubrimientos

La aplicación con brocha puede dejar marcas en pinturas que no se nivelan bien, que resultan en áreas con menor espesor. En ese caso, se tendrá que aplicar capas adicionales en ángulo recto con respecto a los trazos de las capas anteriores para minimizar traslapes de marcas de brocha y en consecuencia áreas con menos espesor.

con

La brocha es un método simple y efectivo de aplicar un recubrimiento. Es especialmente bueno para imprimar, ya que trabaja la pintura en Figura 4-1: Brochas las irregularidades de la superficie. Es asimismo un método especialmente bueno para aplicar recubrimientos al aceite y base agua. La brocha no es buen

A continuación, algunos consejos para un óptimo pintado con brocha: • Para deshacerse de las cerdas sueltas en la brocha, se la hace girar entre las palmas de la mano. • Remover las cerdas desviadas con una espátula. • Sumerja la brocha hasta cubrir la mitad del largo de las cerdas. El exceso de pintura se derramará por el mango.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

• Retire el exceso de pintura de la brocha frotándola contra el borde del recipiente de pintura. • Para minimizar las marcas de la brocha, aplique suavemente con las puntas de la brocha y no la presione fuertemente. • Para minimizar las marcas del traslape, empiece desde un borde natural y trabaje desde la pintura húmeda hasta una superficie seca. • Trate de sostener la brocha en un ángulo de 75º con respecto a la superficie. 4.4

Aplicación Rodillo

de

Recubrimientos

cercas. Las extensiones de los mangos de 10 pies (3 metros) o más, permiten alcanzar áreas altas, generalmente con una reducción en la calidad del pintado. El rodillo no puede penetrar poros, grietas u otras irregularidades tan bien como las brochas. Asimismo, los rodillos pueden atrapar aire entre sus fibras y formar discontinuidades en la pintura aplicada lo cual favorece la penetración de la humedad en la película curada. Ya que el rodillo puede generar marcas de vetas, lo mejor es aplicar varias capas, cada una en ángulo recto con respecto a la capa anterior.

con

A continuación, algunos consejos para un óptimo pintado con rodillo:

El rodillo es mejor usado en superficies amplias y planas que no requieren el acabado liso ni el espesor uniforme que da la atomización. También trabaja bien en interiores donde la sobre pulverización puede producir manchas o problemas de limpieza. Es adecuado para recubrimientos al aceite y base agua. No es un método apropiado para aplicar lacas ni recubrimientos de zinc inorgánico, como tampoco es con la brocha.

• Escoja el tejido, el tamaño y la cubierta adecuada. • Si se usa una bandeja vierta pintura mezclada hasta medio completar; si se usa una parrilla para recubrimientos gruesos, colóquelas en ángulo en el envase. • Cargue el rodillo de manera uniforme y según cada aplicación al espesor deseado. Muy poca o demasiada pintura puede causar que el rodillo haga líneas o que resbale. • No aplique demasiada presión sobre el rodillo. • En superficies verticales, aplique la primera pasada hacia arriba. • Siempre aplique en la misma dirección para obtener una apariencia uniforme. • Siempre empiece y termine en los límites naturales de la superficie de pintado.

Figura 4-2: Aplicación por rodillo

Un rodillo está formado por una manga o cubierta que se desliza sobre un cuerpo cilíndrico rotatorio al que va fijado un mango o sujetador. Los rodillos varían en cuanto al ancho de pasada (1-18 pulgadas [25-450 mm]) y en el tipo de tejido o material de la cubierta (que puede ser lana, mohair o material sintético). La longitud de la fibra normalmente varía de entre ¼ y ¾ (6 mm-18 mm). Una fibra más larga toma más pintura, pero no da un acabado liso. Los rodillos se usan mejor en superficies rugosas o irregulares. Los rodillos con fibras extra largas (1¼ pulgadas [30mm]) se usan para pintar

4.5

Aplicación con Equipo de Atomización

La atomización es un buen sistema de aplicación para casi todos los tipos de recubrimientos, y la opción usual para la mayoría de los recubrimientos industriales. Es bueno para recubrimientos con alto contenido de sólidos y los ricos en zinc, que son difíciles de aplicar con brocha o rodillo.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

El compresor de aire impulsa el equipo convencional de atomización con aire. Debe suministrar una adecuada presión de aire de manera continua para atomizar la pintura y mantener un flujo uniforme de pintura hacia la pistola. La presión y el flujo de pintura están directamente relacionados. Si uno de ellos cae, el otro también. El flujo de aire, medido en pies cúbicos por minuto (cfm) [o litros por minuto – 3 300 cfm = 8,500 lpm = 25,5 m /min], debe ser suficiente como para que la presión no disminuya durante el accionamiento del gatillo, de modo que el resultado no sea breves borbotones en lugar de un flujo continuo de pintura atomizada. Las pulsaciones indican un inadecuado suministro de aire. El suministro de aire también debe proporcionar el impulso para activar los agitadores y otros accesorios. Las hojas técnicas suministradas por los proveedores de pinturas proporcionan información sobre las presiones recomendadas (y por tanto, sobre la capacidad del compresor), casquillo de aire, boquillas de fluidos, etc. El agua o el aceite deben ser removidos del aire por separadores o extractores anexados para así proveer de aire limpio.

En los últimos años se han desarrollado muchas variaciones de equipos de atomización y procedimientos de aplicación para cumplir con los requerimientos que han cambiado con el tiempo. Se comentará cada uno de ellos. Atomización Convencional con Aire La atomización convencional con aire fue el primer método de pintura por atomización usado y es aún el más empleado actualmente. El aire comprimido atomiza la pintura hacia afuera de la boquilla y la impulsa hacia el objeto que se esta pintando. La pintura es llevada hacia la boquilla por sifón o por presión. La atomización convencional con aire ofrece un acabado más fino y una mayor versatilidad, pero también produce la mayor sobre pulverización de pintura.

El tanque (olla de presión) que contiene la pintura tiene dos reguladores que controlan la presión del aire y del fluido. Algunos tanques tienen agitadores que mezclan de modo continuo la pintura para evitar la precipitación de pigmentos pesados. En la medida de lo posible, el tanque debe estar lo más cerca del área de trabajo para evitar que los pigmentos se depositen en mangueras demasiado largas.

Figura 4-3: Pistola de Atomización Convencional

A menudo el equipo no es adecuado para la aplicación de los modernos recubrimientos industriales de alto espesor, los cuales deben ser diluidos notablemente a fin de ser empleados en equipos convencionales de atomización. La dilución puede causar muchos problemas en la formación de la película y tiende a reducir la calidad esperada por el especificador. También puede producir un exceso en los límites de VOC. El calor puede ser usado para reducir la viscosidad del recubrimiento. Las partes básicas del equipo de atomización convencional con aire son: • • • •

La manguera de aire conduce el aire comprimido y la manguera de fluido lleva la pintura a la pistola. Una manguera de aire de diámetro interno (ID) pequeño puede hacer que caiga la presión y ahogue la pistola. Igual que con las mangueras de limpieza con chorro, las pérdidas de presión por fricción se pueden reducir usando mangueras cortas de mayor diámetro y evitando que se doblen o se presionen. Un diámetro grande puede ser necesario en una manguera larga para mantener una adecuada presión de aire. El ID de la manguera que va del compresor al tanque es usualmente de por lo menos 3/8 de

Compresor de aire. Tanque de pintura (olla de presión). Mangueras para el aire y el fluido. Pistola de atomización.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

montaje y la revisión de las piezas del equipo, es como sigue:

pulgada (9 mm), y el ID de la manguera que va del tanque a la pistola debe ser de por lo menos 5/16 de pulgada (8mm).

• Cierre la válvula de aire del tanque a la pistola. • Abra la válvula principal de aire del compresor al tanque. • Fijar los reguladores a la presión recomendada. • Quite el casquillo de aire. • Apunte la pistola al interior de un recipiente de deshechos y aumente la presión del fluido hasta obtener un flujo horizontal de pintura de 3 pies (1 metro) de largo antes de que se arquee. • Coloque nuevamente el casquillo de aire y empiece la prueba de patrón de atomización aumentando lentamente la presión de atomización del aire hasta formar un patrón de atomización apropiado.

El ID de la manguera de fluido está determinado por el volumen y la presión necesaria en la pistola de la pintura en particular. Los materiales pesados requieren un ID de 1/2 ó 3/4 de pulgada (13 o 19 mm). Las pistolas pequeñas usan por lo general mangueras de fluido con un ID de 1/4 de pulgada (6mm). Las mangueras deben ser resistentes a las pinturas y solventes que fluyen por ellas. Las pistolas de atomización convencional son complejas y requieren operarios capacitados. Las instrucciones de los proveedores proporcionan mucha información sobre su operación. Las diez partes básicas de la pistola son: • • • • • • • • • •

Casquillo de aire. Boquilla de fluido. Aguja de fluido. Gatillo. Válvula de ajuste de fluido. Válvula de aire. Control lateral. Cuerpo de la pistola y mango. Entrada de aire. Entrada de fluido.

Si los agujeros del casquillo de aire están taponeadas o si la presión del aire o del fluido es incorrecta, se pueden formar patrones de atomización incorrectos. Ventajas • Atomización/acabado más fino • Buen control por parte del versatilidad • Baja inversión inicial

operario/

Limitaciones • Baja eficiencia de transferencia • Baja tasa de avance • Se produce sobre pulverizado • Los materiales viscosos pueden presentar problemas Atomización Airless Figura 4-4: Casquillo de Atomización Convencional

En la atomización Airless la atomización es producida forzando a la pintura a través de un pequeño orificio mediante una alta presión hidráulica, que normalmente es de 1,500 a 3,500 psi (10 a 24 MPa). Ofrece una tasa de producción más alta y, en consecuencia, mayor

Los fabricantes de recubrimientos suelen suministrar guías sobre la presión de aire y fluido para la aplicación de sus productos. El procedimiento usual para ajustar la presión del aire y del fluido, después de efectuado el

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

economía que con la atomización convencional con aire.

recubrimiento puede ser reducida mediante una cuidadosa dilución o calentamiento del producto.

Nota: Véase el Glosario para la definición de MPa.

La manguera de fluido debe ser capaz de resistir las altísimas presiones necesarias para llevar la pintura a la pistola y atomizarla. Aunque normalmente se usan presiones que van de 1,500 a 3,500 psi (10 a 24 MPa), la mayor parte de las mangueras pueden resistir presiones hasta de 5,000 psi (35 MPa). Por lo general se emplea una manguera de 1/8 a 1/4 de pulgada (3 a 6 mm) de ID para pinturas de viscosidad media, y una manguera de 3/8 a 1/2 de pulgada (9 a 12 mm) para pinturas de alta viscosidad.

Las partes básicas del equipo de atomización Airless son: • • • •

Bomba hidráulica de alta presión. Recipiente para pintura. Manguera de alta presión. Pistola de atomización Airless.

La pistola de atomización Airless es básicamente una boquilla de fluido con una válvula. La pistola sólo puede encenderse o apagarse, sin controles de flujo intermedios. Hay un

La bomba que se usa para presurizar la atomización de la pintura es regulada de acuerdo a la proporción entre la presión de la pintura (fluido) producida y la presión de aire que la produjo. Así, una bomba que entrega una presión de fluido de 30 psi por cada psi de presión de aire desde el compresor tiene una relación de 30:1. Tiene que haber suficiente presión y suficiente flujo de material (fluido) para producir una atomización constante de pintura.

filtro en la boquilla que Figura 4-5: Pistola de retiene las impurezas Atomización Airless que podrían obstruir la boquilla. Cada boquilla tiene un orificio diseñado para un determinado patrón de atomización; cambiando las boquillas es la única manera de cambiar los patrones de atomización.

La distancia desde la pistola al sustrato es normalmente 12 pulgadas (30 cm), pero puede ajustarse para obtener el espesor de película húmeda deseada.

El tamaño del orificio controla la atomización y la cantidad de fluido entregado. El ángulo de la boquilla (de 10 a 80 grados) controla el ancho del abanico. Las boquillas con el mismo tamaño de orificio pero con distinto ángulo entregaran la misma cantidad de pintura a diferentes anchos de abanico y espesores. Se necesita un patrón de atomización grande para obtener una tasa de aplicación alta. La viscosidad de la pintura es el factor dominante al escoger una determinada boquilla.

Una presión de aplicación insuficiente formará colas (dedos), un abanico incompleto con pintura concentrada en la parte alta y baja. El aumento de la presión resolverá este problema. Los equipos de atomización Airless pueden ser accionados con electricidad, gasolina, espíritus de petróleo (gasolina), o aire comprimido. Ventajas • Alta tasa de avance. • Buena aplicación de materiales de alta viscosidad. • Niebla de sobre pulverizado reducido. • Mejor eficiencia de transferencia en superficies grandes.

El tamaño y la forma del orificio en la boquilla determina el tamaño y la forma del abanico; mientras más grande el orificio, mayor el flujo del fluido. Los recubrimientos de alta viscosidad requieren orificios más grandes. Iniciado el flujo del fluido, la presión es incrementada hasta obtener el patrón deseado. La viscosidad del

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Limitaciones • Presiones de atomización peligrosas. • Poco control por parte del operario. • Acabado de baja calidad. • Altos costos de mantenimiento.

Limitaciones • Altos costos iniciales/mantenimiento. • Puede requerir capacitación especial. • Baja tasa de avance. Atomización Electrostática

Atomización Airless Asistida por Aire La atomización electrostática permite la aplicación de recubrimientos sobre superficies conductoras.

La atomización Airless asistida por aire atomiza la pintura mediante una combinación de presión hidráulica y presión de aire, normalmente con presiones de fluido de entre 500 a 1,000 psi (3,5 a 7 MPa) y presiones de aire de entre 10 y 15 psi (0,07 a 0,1 MPa), respectivamente. La asistencia de aire produce gotas más finas que las obtenidas con atomización normal Airless. También permite la reducción de la presión hidráulica en un 50% o más, dándole así al operario una mayor eficiencia de transferencia y más control. Tiene varias ventajas sobre la atomización normal Airless.

Las superficies no conductoras (por ejemplo, madera, plásticos y compuestos) pueden recibir un tratamiento o recubrimiento de superficie para hacerlas suficientemente conductoras como para permitir la atomización electrostática. Potencialmente, todos los recubrimientos pueden ser aplicados mediante atomización electrostática, pero algunas formulaciones primero deben ser modificadas para mejorar sus propiedades eléctricas. La atomización electrostática puede ser usada por todos los métodos de atomización previamente mencionados. Por lo general se usa una sonda cargada para la ionización externa de la pintura atomizada, la cual es atraída hacia una superficie conductora conectada a tierra. Virtualmente elimina la sobre pulverización, en comparación con la atomización convencional. El equipo no presenta riesgos de seguridad para el personal capacitado apropiadamente.

Ventajas • Atomización más fina. • Menos chorreaduras y descolgamientos. • Buena eficiencia de transferencia. • Mejor control del operario. • Capaz de producir acabados más finos. Limitaciones • Alto costo de mantenimiento. Atomización de Alto Volumen y Baja Presión

La atomización electrostática siguientes características:

La atomización de alto volumen y baja presión atomiza la pintura a una presión más baja y luego utiliza un suministro de aire de gran volumen para impulsar el atomizado a una baja velocidad. Esto reduce el VOC impartiendo una buena eficiencia de transferencia.

posee

las

Ventajas • Cobertura completa de bordes. • Alta eficiencia de transferencia. • Aplicación más uniforme del pintado. • Ahorro de materiales.

Ventajas • Buena eficiencia de transferencia. • Sobre pulverizado y salpicaduras reducidos. • Buena con recubrimientos con alto contenido de sólidos. • Buen control de la pistola.

Limitaciones • Altos costos iniciales/mantenimiento. • Más factible de automatización. • Requiere operarios capacitados. • Requiere precauciones de seguridad. • Limitado a una sola capa.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

• Limitado a superficies exteriores. • Requiere de un sustrato conductor.

susceptible de ser rociada. En estos casos, tanto la proporción de la mezcla y las temperaturas deben ser cuidadosamente monitoreadas durante la aplicación. Aunque el calentamiento de los componentes reducirá significativamente la vida útil de la mezcla, ello no presenta problema alguno porque los componentes son aplicados por atomización a medida que son mezclados.

Sistemas de Atomización de Componentes Plurales Los sistemas de atomización de componentes plurales sirven para la aplicación de recubrimientos de dos componentes que curan químicamente y con alto contenido de sólidos (por ejemplo, epoxi y poliuretanos), en las proporciones de volumen especificadas por sus fabricantes, y conduciendo los productos hacia la pistola de atomización (generalmente Airless) para mezclarlos y aplicarlos.

Ventajas • Ausencia de problemas por la vida útil de la mezcla. • Bueno para materiales de alta viscosidad. • Tiempos de curado más breves. • Conservación de los materiales.

En algunos sistemas de componentes plurales, los componentes son combinados en un distribuidor y son mezclados en un mezclador estático en línea antes de ser conducidos a la pistola. Estos sistemas incorporan una manguera de solvente en el sistema para quitar los residuos de la mezcla de los componentes, cada vez que se interrumpe la atomización.

Limitaciones • Altos costos iniciales/mantenimiento. • Requiere control de las proporciones/ temperaturas. • Requiere operario calificado. • Poco práctico para trabajos pequeños. 4.6

Aplicación de Recubrimientos Curan Mediante Fusión

que

Existen dos tipos relativamente comunes de recubrimientos protectores que requieren calor para su fusión y así formar la película protectora. Se trata de los recubrimientos orgánicos en polvo y la metalización por atomización térmica. Figura 4-6: Equipo de Componentes Plurales

Recubrimientos en Polvo En otros sistemas de componentes plurales (por ejemplo, sistemas de aplicación de poliúrea), los dos componentes son entregados y mezclados directamente en el cabezal de la pistola. La relativa pequeña cantidad de mezcla de componentes que queda una vez que se interrumpe el trabajo es retirada mecánicamente de la pistola.

Los recubrimientos en polvo son recubrimientos de sólidos divididos muy finamente que son aplicados a superficies de metal como partículas secas, derretidas en un horno, y luego enfriadas para formar una película protectora sólida. Los recubrimientos en polvo son productos secos en vez de líquidos. Cada partícula contiene la resina, el pigmento, modificadores y, si cura químicamente, el agente de curado, para formar una película sólida después de derretirlos y luego enfriarlos. Un agente bloqueador puede ser agregado a recubrimientos termo moldeados

La recirculación por las líneas aisladas de cada uno de los componentes calentados antes de su combinación puede resultar necesaria para alcanzar temperaturas que reduzcan su viscosidad hasta lograr una consistencia

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

para controlar su reacción de curado durante el almacenamiento. Aunque los recubrimientos en polvo son ampliamente utilizados para recubrir productos comerciales (por ejemplo, acabados de metal y electrodomésticos en general), este módulo está limitado a su uso como recubrimientos industriales (por ejemplo, tuberías de oil & gas, partes automotoras, componentes de barcos, y barras de refuerzo) para los cuales tienen muchos usos. Los recubrimientos en polvo tienen varias ventajas en comparación con recubrimientos líquidos. Los recubrimientos en polvo también tienen varias limitaciones. Ventajas • Buena eficiencia de transferencia resultando en un consumo de recubrimiento y generación de desperdicios reducidos. • No hay peligro de fuego o toxicidad de solventes orgánicos. • Fácil aplicación de un recubrimiento mono capa grueso, incluso en los bordes. • No requiere ajustes por viscosidad. • Curado rápido, rápido manipuleo. Desventajas • La aplicación es limitada a talleres con hornos y ambientes controlados • Las películas delgadas son difíciles de aplicar • Recubrir superficies cerradas es difícil debido al efecto de Caja de Faraday • El cambio de color del polvo toma mucho tiempo cuando la sobre pulverización es colectada, limpiada y reciclada. • Suspensiones de polvo en aire son potencialmente explosivos. Tipos de Recubrimientos en Polvo Las resinas de recubrimiento en polvo pueden ser termoplásticos (se derriten y re-solidifican) o termomoldeables (sufren curado químico).

Tienen un amplio rango de propiedades químicas y físicas. Recubrimientos en Polvo Termoplásticos Los recubrimientos en polvo termoplástico simplemente se derriten y fluyen hacia fuera cuando se calientan. Ellos mantienen la misma composición química y pueden ser derretidos nuevamente. Estos polvos requieren o relativamente altas temperaturas (194-240 F [90o 116 C]) para derretirse y fluir. Sus películas solidificadas son duras y difíciles de moler a tamaños de partículas finas que son requeridas para la atomización de películas delgadas. Por eso, son generalmente aplicados en películas de más grosor, por ejemplo, 10 mils o mas (250 µm o más), que los recubrimientos termomoldeables. Los polvos derretidos tienden a ser viscosos y tienen pobres propiedades de adhesión, nivelación y flujo. Debido a estas limitaciones, no son usados tanto como los recubrimientos en polvos termomoldeables Son usualmente aplicados por el método de lecho fluidizado descrito más adelante. Los polvos termoplásticos industriales usados comúnmente son: • Cloruro polivinilo - buena resistencia química y tenacidad, pero baja resistencia a solventes. • Polietileno y Polipropileno – resistente a daño mecánico, pero pobre adhesión. Recubrimientos en Polvos Termomoldeables Los recubrimientos en polvo termomoldeables sostienen una reacción química durante el calentamiento y derretimiento. Después de este cambio químico, no pueden ser derretidos nuevamente por calor. Los recubrimientos termomoldeables tienden a tener mejores propiedades químicas y físicas que los recubrimientos termoplásticos. Como todos los recubrimientos termomoldeables, sus propiedades varían según las resinas, agentes de curado, densidad de entrecruzamiento, etc. Su película puede alcanzar un espesor de 1 a 10 mils (25 a 250 µm).

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Hay algunas ventajas en usar recubrimientos termomoldeables en lugar de recubrimientos en polvo termoplásticos. Ventajas • Buena adhesión (recubrimientos termoplásticos a menudo requieren imprimantes). • Disponible un rango más grande de colores y brillos. • Disponible en acabados con texturas como también en acabados lisos. • Disponible en películas delgadas (por ejemplo, 2 a 3 mils [50 a 75 µm]) como también en películas gruesas. Los recubrimientos de polvo termomoldeables industriales que comúnmente se usan incluyen: • Epoxi (también llamado “fusion-bonded epoxy” o FBE). Buena adhesión y resistencia química, pero se atiza a la luz del sol. • Poliésteres TGIC. Buena resistencia a la luz solar, usados con frecuencia para recubrir FBE. Proceso de Recubrimiento en Polvo El proceso de recubrimiento en polvo de piezas en elaboración consiste de tres pasos básicos: • Limpieza con chorro abrasivo. • Aplicación del polvo. • Curado al horno, seguido de enfriamiento. Aplicación de Recubrimientos en Polvo Ya que los recubrimientos en polvo son sensibles al calor y humedad, especial atención debe de darse para controlar las condiciones ambientales en los cuartos de almacenamiento y de aplicación. La temperatura debe de estar debajo o de 80 F para la aplicación. Para aplicación por corona, una humedad relativa de 50 a 60% es deseable. Para aplicación en tribo, una humedad relativa de 40 a 50% es preferida.

Hay dos métodos básicos de como los recubrimientos en polvo son aplicados: atomización electrostática y lecho fluidizado. El sistema de atomización electrostática es de lejos la usada más comúnmente. Cada uno de estos sistemas requiere aplicadores experimentados. Pistolas de Atomización Electrostática Los dos métodos más usados para darles una carga a las partículas de polvos atomizados son usando pistolas de carga de corona (externo) y de carga a tribo (interno). 1. Pistolas de Carga de Corona En una pistola de carga de corona típica, una fuente de energía de alto voltaje y un electrodo (aguja ionizante) al frente de la pistola, es usado para generar un campo eléctrico de alto voltaje y bajo amperaje (40 a 100 kV) que produce una nube de partículas cargadas (corona) en el aire fuera de la pistola. El polvo pasando a través de la corona recoge una carga y es atraído a la pieza de trabajo a ser recubierta que esta conectada a tierra y es conductiva. 2. Pistolas de Carga a Tribo La pistola electrostática de carga a tribo esta diseñada para impartir una carga eléctrica a las partículas de polvo por medio de la fricción que es producida cuando se frotan contra un aislante sólido (usualmente Teflón) dentro de la pistola. Como estas pistolas no producen un campo eléctrico externo (corona), el efecto de la Caja de Faraday es reducido. Aplicación de Lecho Fluidizado El sistema de aplicación de lecho fluidizado para recubrimiento en polvo es más antiguo que el sistema de aplicación por atomización electrostática y por eso es usado menos hoy día. Esto emplea un tanque de inmersión con una plancha de fondo porosa. Se hace pasar aire a través de esta plancha para suspender el polvo en el aire dentro del tanque. El elemento a ser recubierto es calentado hasta una temperatura

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

específica y luego colgado en el interior del tanque, de modo que el polvo suspendido se fusione sobre la superficie del elemento. El gradual incremento del espesor del recubrimiento puede producir un efecto térmico aislante, de forma que el resto de las partículas de polvo ya no se pueda adherir. El elemento recubierto es calentado en un horno para completar el proceso de curado. No hay sobre pulverizado debido al recipiente, de manera que hay una alta tasa de recuperación del polvo no usado. Esta variación tiene las ventajas de ser capaz de recubrir un lado de la plancha y de eliminar el pre-calentamiento de la pieza a ser recubierta. Cabina de Polvo Las cabinas de polvo son áreas cerradas que contienen un sistema de polvo electrostático y permiten a las piezas de trabajo a entrar por un lado y salir por otro. Son utilizadas para sistemas de aplicación de polvo manual y automatizado. Las cabinas sirven para contener y colectar la sobre pulverización, y deben de mantenerse limpias y libre de contaminación. La contención dentro de la cabina es lograda con un ventilador que saca el aire de la cabina que se abre en el área de colección. Después de colectar el polvo mediante colectores de ciclón o cartucho, el aire es regresado al cuarto. El flujo del aire no debe interferir con el patrón de atomización de polvo. El techo, paredes, pisos, colgadores y otros equipos de apoyo en la cabina o área de atomización deben de ser limpiadas con regularidad y apropiadamente mantenidos. Metalizado por Atomización Térmica El metalizado por atomización térmica es un proceso en el cual un metal en alambre o en polvo es derretido y luego atomizado sobre una superficie de metal, normalmente de acero, en la que se enfría para formar una capa protectora. La superficie del acero debe estar muy limpia (SP 5/Sa 3) y tener un perfil profundo. Las aleaciones más comúnmente usadas para el control de la corrosión son zinc, aluminio, o una

aleación de 85% de zinc, 15% de aluminio. Los métodos de aplicación más comunes son por llama, arco eléctrico y atomización de plasma. El material está disponible en forma de alambre o en polvo (el más usado es el alambre). Esto forma un recubrimiento poroso que protege al acero mediante protección catódica en una gran variedad de ambientes. El metalizado por atomización térmica es al comienzo relativamente poroso. Por eso, usualmente es sellado con un sellante de baja viscosidad (por ejemplo, epoxi o silicona) y recubierto para proporcionar protección a largo plazo, así como un acabado atractivo. La atomización térmica de los metales es mejor logrado en el ambiente controlado de un taller, aunque también en el campo. La norma militar DOD-STD-2138 (SH) Recubrimientos por Atomización Metálica para Protección contra la Corrosión A Bordo de Buques de Superficies Navales (Métrico), describe la atomización con flama de aluminio en alambre, usando oxigeno como gas combustible. SSPC-CS 23.00/AWS C2.23M/NACE No. 12 Especificación de la Aplicación de Recubrimientos por Atomización Térmica (Metalización) de Aluminio, Zinc y sus Aleaciones y Compuestos para la Protección de Corrosión de Acero, describe los sistemas de recubrimiento metálico por atomización térmica. 4.7

El Manejo de las Pinturas

Almacenamiento El almacenamiento apropiado de los recubrimientos debe (1) minimizar los riesgos de incendio y (2) protegerlos de un deterioro prematuro antes de su uso. Los requerimientos de seguridad para el almacenamiento de pinturas incluyen: • Almacenamiento en recipientes UL. • No se debe fumar ni generar fuentes de fuego en el área de almacenamiento. • Los recipientes deben conectarse a tierra durante la transferencia de líquidos.

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• Tener disponible materiales absorbentes de derrames (kits) Almacenamiento en Interiores • No más de 25 galones (95 litros) en un ambiente, excepto en gabinetes de almacenamiento aprobados de acuerdo con los requerimientos de 29 CFR 1926.152 (b)(2)(i). • No más de 60 galones (230 litros es suficientemente cerca a 227) de productos inflamables o 120 galones (450 litros) de combustibles en cualquier gabinete; no más de tres gabinetes en un área de almacenamiento.

El stock de recubrimientos debe rotarse y usarse de modo que los materiales antiguos sean consumidos primero. Ningún producto debería ser empleado un año después de fabricado o después de que haya expirado su fecha de vencimiento, a menos que se haya comprobado su calidad. La vida útil es el máximo de tiempo indicado por el fabricante que un recubrimiento o una pintura pueden ser almacenados en condiciones de ser usados. Los productos viejos, ya vencidos, son deshechos peligrosos y son sumamente costosos deshacerse apropiadamente de ellos. Una vez abierto, el contenido de un envase debe ser usado antes de abrir un envase nuevo del mismo recubrimiento.

Almacenamiento en Exteriores • No más de 1,100 galones (4,200 litros) en un grupo de contenedores o en un área dada; no más de 60 galones (230 litros) en cada contenedor. • Grupos de productos inflamables no más cerca a 20 pies (6 metros) de una edificación. Extintores de Incendios • Por lo menos un extintor (con no menos de 20-B unidades) debe estar entre 25 a 75 pies (8m y 24m) de un área de almacenamiento de líquidos inflamables, y no en el interior de dicha área. El almacenamiento de largo plazo debe hacerse en un ambiente aislado de otras zonas de trabajo y mantenido a temperatura de almacenamiento recomendado en la hoja técnica del fabricante (PDS). Debe estar seco, bien ventilado, y protegido de la luz solar, de chispas y de llamas. Los recipientes deben acomodarse en repisas o parihuelas, a fin de protegerlos de la humedad del suelo. Las etiquetas deben permanecer intactas y libres de pintura para permitir su fácil identificación. Las hojas sobre seguridad de los materiales (MSDS) deben estar a disposición para cada producto y solvente almacenado, según lo estipulado por la ley.

No se debe llevar más pintura al lugar de trabajo de lo que realmente se va a necesitar. Los recubrimientos deben ser protegidos del clima. Los recubrimientos base agua se pueden congelar en un clima muy frío, lo cual los dañaría irreversiblemente. Es buena práctica tener una mixtura de juegos de 1 y 5 galones (5 y 20 litros) de recubrimientos de dos componentes (por ejemplo, epoxis y poliuretanos) porque: • Los productos de componentes mezclados no pueden ser guardados toda la noche. • El cálculo de las proporciones de los componentes termomoldeables usando recipientes parcialmente usados es impreciso. • Los productos abiertos y parcialmente usados tienen tiempos de vida útil cortos. El Mezclado Uno de los pasos más importantes de una instalación exitosa de un sistema de recubrimiento protector es el mezclado adecuado de los componentes del recubrimiento antes de la aplicación. Los procedimientos de mezcla de materiales de un solo componente son directos y necesitan poca instrucción, además de asegurarse que el material sea homogéneo mezclando el pigmento asentado y materiales

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sólidos en el líquido. Por otro lado, el procedimiento de mezcla para materiales de componentes múltiples puede ser más complejo, y a menudo requiere la responsabilidad individual de leer y comprender las hojas técnicas de los productos, para mezclar los recubrimientos. Las sobre mezclas deben evitarse porque se atrapa aire en el recubrimiento. Paso 1 Mezcla del Recubrimiento: Agitando los Componentes Individuales Antes de combinar los componentes individuales del recubrimiento (si es de componentes múltiples), los componentes líquidos deben de ser completamente mezclados. Agitación motriz usando paletas de mezcla del tipo cortante como el “Mezclador Jiffy” montado en un taladro o agitador neumático son usualmente requeridos. Agitación manual utilizando paletas de madera pueden ser aceptables para pinturas de casa, pero son inadecuados para mezclar recubrimientos industriales, y es usualmente prohibido. Recubrimientos ricos en zinc requieren procedimientos especiales de mezcla que están descritos en las hojas técnicas Figura 4-7: Mezclado de los productos. Paso 2 Mezcla del Recubrimiento: Mezcla de los Componentes y Mezcla de los Productos ya Mezclados. La mayoría de los fabricantes de recubrimientos y/o las especificaciones del proyecto, prohíben la mezcla parcial. En verdad, la mayoría de fabricantes requieren que los juegos completos sean mezclados. Esto es por una buena razón. Primero, muchos componentes del recubrimiento pueden ser proporcionados por peso, y no por volumen. De manera que para mezclar juegos parciales, el contratista necesitaría pesar una porción de cada componente antes de la mezcla. Además, puede haber un mínimo volumen crítico de material que debe de ser mezclado para que

la reacción de curado químico entre los componentes proceda en su totalidad. Normalmente, esta información no es publicada pero no es menos crítica. Muchos recubrimientos están disponibles en juegos grandes y pequeños. El contratista puede escoger tener unos cuantos juegos pequeños a la mano, aunque pueden ser más caros. Los componentes mezclados en exceso no pueden ser guardados y deben ser descartados adecuadamente. Las instrucciones de mezclado son provistas por la hoja técnica del fabricante del producto y deben de ser siempre seguidos. En resumen A menos que la mezcla de juegos parciales sea permitido por la especificación y por el fabricante del recubrimiento (y la proporción de componentes este publicada), el contratista siempre debe mezclar juegos completos. El fabricante del recubrimiento mide con anticipación cada componente para asegurar que la proporción apropiada sea lograda cuando los juegos completos son utilizados. Incluso cuando la mezcla de juegos parciales es permitida y la proporción es conocida, el contratista debe de tener recipientes graduados para la mezcla por volumen, o aparatos para pesar (balanzas) para mezclar por peso, antes de que la mezcla parcial sea intentada. Una vez que los componentes estén combinados en un recipiente, ellos deben de ser completamente mezclados por agitación motriz, usando paletas de mezcla del tipo cortante como esta descrito arriba. En su lugar, los materiales pueden ser mezclados por "vaciado", el cual se hace echando el material líquido en un recipiente limpio y agitando cualquier material sedimentado. Entonces, se combina las dos porciones y se vierte otra vez de recipiente a recipiente hasta que el material este completamente mezclado. Este procedimiento es normalmente prohibido cuando se mezcla imprimantes ricos en zinc, uretanos curados con humedad u otros materiales que reaccionan con la humedad.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Recuerde, una vez que el recubrimiento este mezclado, el "tiempo de vida útil" comienza. Algunos fabricantes proveen juegos para "retoque" o cartuchos que son designados para reparar recubrimientos dañados sin tener que mezclar un juego grande. Estos cartuchos normalmente son proporcionados en tubos de dos componentes. Un embolo empuja los componentes a través de una mezcladora estática integrada que combina los componentes en una proporción de 1 a 1. Una vez que los componentes mezclados salen de la mezcladora estática, el recubrimiento es aplicado al área dañada usando una brocha. Mezcla de Imprimantes de Zinc Los imprimantes ricos en zinc que contienen un componente de polvo de zinc requieren procedimientos de mezcla especiales provistos por el fabricante. Después de mezclar el componente(s) líquido, el polvo de zinc es aplicado lentamente en el líquido mientras se agita.

temperatura del recubrimiento debe ser medida. Como regla general, cuanto más caliente el recubrimiento, más corto es el tiempo de inducción y/o la vida útil de la mezcla, ya que el calor incrementa la tasa de reacción del curado. El tiempo de inducción (también llamado tiempo de reposo) es el tiempo para permitir a la reacción que llegue a un cierto nivel antes de la aplicación del recubrimiento (por ejemplo, 30 minutos), pero se hace más largo a más bajas temperaturas del recubrimiento. Vida útil de mezcla es el período de tiempo durante el cual el recubrimiento mezclado puede ser aplicado exitosamente. Paso 4 Mezcla del Recubrimiento: Determinar si la Agitación en la Olla durante la Aplicación es Requerida

Es importante no revertir el proceso (aplicar el líquido en el polvo de zinc). Después que el polvo de zinc está completamente mezclado en los componentes líquidos, la mezcla debe de ser colada con una fina malla para remover cualquier partícula de zinc que no este húmeda que puedan atorar la boquilla del equipo. Colar otros recubrimientos (que no son ricos en zinc) no es normalmente necesario a menos que el fabricante así lo requiera.

Debido a que el zinc es un pigmento denso, la mezcla puede sedimentarse durante la aplicación. En este caso, la proporción original de la mezcla se distorsionaría, y mucha de la protección que ofrece el imprimante yacería al fondo de la olla o lata. Para prevenir la sedimentación del zinc, la mayoría de los fabricantes solicitan una agitación constante y automatizada de la mezcla durante la aplicación. De hecho, muchos sistemas de atomización están equipados con paletas de agitación motriz. Note, sin embargo, que imprimantes de un solo componente rico en zinc y curados con humedad contienen agentes anti-sedimentarios y no necesitan agitación en la olla durante la atomización. Por cierto, la agitación puede atraer humedad del aire dentro del recubrimiento, causando que se gele. Por lo tanto, la agitación en la olla no es recomendada para estos productos aunque contenga pigmento de zinc. La hoja técnica del producto a menudo proporciona orientación en cuanto a si se requiere o no agitación en la olla durante la aplicación.

Paso 3 Mezcla del Recubrimiento: Medición de la Temperatura del Recubrimiento

Dilución (Reducción) Mezclados

Después de que los componentes están mezclados y colados (si es necesario) la

Similar a la mezcla, la dilución del recubrimiento es visto como algo normal y requiere muy poca

Figura 4-8: Colado

de

Recubrimientos

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Determine el Tipo y Cantidad de Disolvente a Agregar

explicación. Sin embargo, el tipo y cantidad de disolvente agregado al recubrimiento impacta a los compuestos orgánicos volátiles contenido de VOC, al espesor de la película húmeda esperada, y a la sobre, o incompleta Figura 4-9: Dilución dilución del recubrimiento, que puede afectar negativamente las características de aplicación y de desempeño. Por lo tanto, la dilución de un recubrimiento es un tema importante para discutir, e igual de importante para verificar que se ha hecho apropiadamente. Determinar Si la Dilución es Permitida Regulaciones de calidad de aire que son más o menos restrictivas han causado que los fabricantes reformulen los recubrimientos con menos solventes (más alto contenido de sólidos) y hasta solventes diferentes. Para este fin, la adición de disolvente en campo con el propósito de reducir la viscosidad de los recubrimientos puede estar restringida o hasta prohibida. Si la dilución es permitida, siempre hay un tipo y una máxima cantidad de disolvente que puede ser agregada para mantener el umbral de los compuestos orgánicos volátiles establecida por las regulaciones federales o locales (que pueden ser más restrictivas que el límite federal) sobre calidad de aire. Entonces, antes de agregar disolvente, el contratista debe determinar si la dilución es permitida. Algunos fabricantes prohíben la adición de disolvente, y se mantienen en que los recubrimientos se pueden aplicar como han sido suministrados. Por otro lado, mientras que los fabricantes de recubrimientos pueden permitir que el recubrimiento sea diluido, la especificación puede prohibir el uso de disolvente. El calor puede ser también usado para reducir la viscosidad del recubrimiento, pero puede afectar la vida útil de la mezcla.

Una vez que se ha determinado que agregar disolvente es permitido y necesario, el siguiente paso es determinar el tipo y la cantidad de disolvente a agregar. Esta información puede ser obtenida de las hojas técnicas del fabricante del producto. El tipo de disolvente a agregar puede depender de la temperatura del aire durante la aplicación. Los fabricantes pueden tener un disolvente que se evapore lentamente para temperaturas más calientes y uno más rápido para temperaturas más frías. Solo el disolvente recomendado por el fabricante debe ser usado. De hecho, el uso de disolventes que no son recomendados puede invalidar la garantía del recubrimiento, y puede resultar en la disminución del desempeño del sistema de recubrimiento. Los disolventes agregados a los recubrimientos deben de estar limpios, nuevos y en sus envases originales. Los disolventes contaminados, reciclados o ya usados, nunca deben de ser utilizados para diluir recubrimientos. La cantidad de disolvente a agregar también esta basado en las temperaturas de aplicación, el método de aplicación y las regulaciones locales de calidad de aire. La mayoría de fabricantes de recubrimientos indicarán el contenido de VOC del recubrimiento según como están formulados, y el contenido de VOC basado en la cantidad de disolvente agregado. Cualquier disolvente regulado que es agregado al recubrimiento en el campo, incrementará el contenido de VOC. Por el contrario, el uso de un solvente no regulado (por ejemplo, agua) no incrementará el contenido de VOC del recubrimiento. Pero hay aun una máxima cantidad que puede ser agregada para mantener la resistencia al descolgamiento y el desempeño del recubrimiento durante el servicio. Matizado Las pinturas deben ser conseguidas en los colores deseados. Se debe añadir tintes sólo después de que las pinturas hayan sido minuciosamente mezcladas. Se deberá seguir las instrucciones del fabricante, ya que no todos

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

los tintes son recubrimientos.

compatibles

con

todos

los

A menudo se emplea diferentes tintes para capas adyacentes de un sistema de capas múltiples. Si se hace esto, omisiones en el acabado será visible. 4.8

Temperaturas y Grados de Humedad para la Aplicación

Los recubrimientos deben ser aplicados únicamente dentro de los rangos de temperatura y humedad recomendados por el fabricante. Las pinturas base aceite se aplican normalmente o sobre los 40 F (5ºC); los recubrimientos de emulsión de agua y los epoxis curados o químicamente son aplicados sobre los 50 F o (10 C). La temperatura del recubrimiento deberá igualarse a la del sustrato. A fin de evitar la condensación de la humedad del aire sobre la pintura húmeda, la pintura deberá ser aplicada cuando la temperatura del sustrato sea de al menos 5ºF (3ºC) por encima del punto de rocío y no en descenso. Asimismo, nunca deberá aplicarse el recubrimiento cuando el viento predominante sea de 15 mph (22 km/h) o más, o cuando se espera que la temperatura descienda por debajo del punto de congelación antes de que el recubrimiento esté completamente curado. Muchos recubrimientos de zinc inorgánico y de poliuretano que curan con la humedad requieren una humedad relativa mínima para su correcto curado (por ejemplo, 30%). El punto de rocío es la temperatura a la que la humedad se condensa del aire. Si la temperatura de una superficie está demasiado cerca al punto de rocío, puede condensar agua sobre ella, produciéndose una mala adhesión u otros defectos en el recubrimiento aplicado. La humedad demasiada alta puede también retrasar el secado de los recubrimientos de emulsión al agua.

La medición de las temperaturas y de la humedad se explica en la Unidad 5. 4.9

Logro del Espesor Deseado de Película

El espesor de un recubrimiento es extremadamente importante. Una película demasiado delgada proporcionará una protección inadecuada y una película demasiado gruesa puede reducir la flexibilidad significativamente, causando arrugas o un curado incompleto u otros efectos adversos. Siempre se debe seguir las recomendaciones del fabricante sobre el espesor del recubrimiento. Si existiera una discrepancia entre el espesor recomendado por el fabricante y el espesor requerido en la especificación, el problema deberá ser resuelto por escrito antes de iniciarse las operaciones de aplicación del recubrimiento. Antes de iniciar una operación de pintado, un pequeño parche de pintura se debe aplicar para establecer si se esta aplicando apropiadamente una película continua con el espesor especificado. Las especificaciones siempre indican un mínimo espesor de película seca o un rango de espesor aceptable. Dado que el espesor de película seca sólo puede ser medido después del curado del recubrimiento, se deberá usar una técnica diferente al inicio del trabajo para asegurarse de que se obtendrá el espesor de película seca suficiente. Esta técnica es medir el espesor de la película húmeda del recubrimiento inmediatamente después de la aplicación y calcular el espesor de película seca esperado a partir de la siguiente relación (para recubrimientos no diluidos): Espesor de Película Húmeda (EPH) = Espesor de Película Seca x 100 Porcentaje de sólidos por volumen Espesor de Película Seca (EPS) =EPH x Porcentaje de sólidos por volumen 100

La información del porcentaje de sólidos por volumen esta disponible del fabricante, quien a veces proporciona la relación de película húmeda / película seca. Esta información generalmente esta en la hoja técnica del producto.

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Si se añade un disolvente para reducir la viscosidad, se reducirá el porcentaje de sólidos contenido por el producto (es decir, que el volumen total aumenta, mas no el volumen de los sólidos). Las proporciones variarán de la siguiente manera:

EPH = EPS x (100 + porcentaje de disolvente añadido porcentaje de sólidos por volumen EPS = EPH x porcentaje de sólidos por volumen (100 + porcentaje de disolvente añadido)

El pintor o el inspector siempre deben determinar el espesor de la película húmeda de un recubrimiento al iniciar la aplicación, de modo que los cambios necesarios para obtener el espesor de película seca requerido se puedan efectuar en ese momento. La medición del espesor de película húmeda y seca es descrita en la Unidad 5.

"recubrimiento de franjas" o "franjeado" como una forma de proveer medidas extras de protección contra la corrosión en bordes, esquinas exteriores, hendiduras, cabezas de pernos, soldaduras, y otras superficies de acero irregulares, incluyendo técnicas de preparación de superficie opcionales para bordes afilados para mejorar el desempeño del recubrimiento. Algunos detalles, incluyendo las ventajas y limitaciones de métodos específicos para obtener espesor de recubrimiento adicional, son descritos para ayudar al especificador a asegurarse que la especificación del proyecto abordará una protección de corrosión adecuada. 4.11 Procedimientos Recomendados

de

Atomización

Los aspectos recomendados más comunes de atomización de pintura, tanto por atomización Airless o atomización convencional con aire, son descritos abajo.

4.10 Franjeado Pase y Traslape Una capa franja es una capa de pintura aplicada solo en los bordes o soldaduras de las estructuras de acero, antes o después de aplicar el recubrimiento a toda la superficie. Debido al hecho de que el recubrimiento se retrae en los bordes, reduciendo su espesor en esas zonas, el franjeado proporciona espesor adicional a la película para proteger por barrera al acero. La norma SSPC-PA 1 recomienda: • Cuando se franjee los bordes, incluya las esquinas, hendiduras, pernos, biseles y soldaduras. • Extienda el franjeado una pulgada desde los bordes. • Permita que el franjeado seque al tacto antes de la aplicación del recubrimiento. • Aplique antes o después del recubrimiento. • Esmerile (redondee) los bordes para mejorar la eficiencia de la capa franja. La SSPC PA Guide 11: Protección de Bordes, Hendiduras y Superficies de Acero Irregular por Recubrimiento de Franja, explica la técnica de

La cantidad de recubrimiento que sale de la boquilla de la pistola, varía debido al aire de atomización que crea un patrón de atomización en forma de abanico. Esto es, el monto de material en el centro del abanico es normalmente mayor que la cantidad de material a los bordes del patrón de abanico. Esta variación puede ser corregida por el aplicador. Una vez que el aplicador hace el primer pase (por ejemplo, de izquierda a derecha), el aplicador debe traslapar el pase previo en 50% cuando hace el segundo pase (por ejemplo, de derecha a izquierda), de ahí traslapar este pase cuando se hace el tercer pase (izquierda a derecha otra vez) y así sucesivamente. La técnica de traslape es importante. Ayuda a asegurar la formación de una película y mejorará la consistencia del espesor del recubrimiento. A fin de formar una película más consistente, el aplicador puede alternar entre pases horizontales y verticales, con un traslape de 50% cada pase como se explicó anteriormente. A esto se llama la técnica de atomización cruzada.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Activación del Gatillo El pase de la pistola debe empezar antes de activar el gatillo y continuará muy brevemente después de soltarlo. Esto produce una película continua y suave sin acumulaciones de pintura ni al inicio ni al final de los pases. Esto también ayuda a mantener la boquilla limpia. Distancia La cantidad de material empleado y la presión de atomización determinan la distancia apropiada entre la pistola y la superficie para obtener una película uniforme y húmeda. Normalmente esto es alrededor de 6-12 pulgadas (150-300 mm) para la atomización convencional por aire, y de entre 12-15 pulgadas (300-375 mm) para la atomización Airless. Si la pistola es accionada demasiado cerca de la superficie, el exceso de pintura puede producir chorreaduras o descolgamientos sobre la superficie. Si la pistola se mantiene demasiado lejos de la superficie, se producirá pulverización seca con un acabado rugoso y con discontinuidades (puntos de alfiler u omisiones). Esta condición deberá ser corregida de inmediato. Esquinas Se debe tomar medidas para evitar la acumulación de pintura en las esquinas, especialmente en la atomización Airless. La superficie debe recubrirse entre 1 a 2 pulgadas de cada esquina, por tanto, la pistola debe ponerse de lado de manera que se atomice a ambos lados de la esquina al mismo tiempo. Entrenamiento de Técnica de Atomización Un aparato único de laser desarrollado y patentado por el Centro de Reducción de Desperdicios de Iowa (IWRC), se adapta encima de la pistola Figura 4-10: Aparato de de atomización y Entrenamiento Laser para puede ser usado Aplicador de Pintura

para entrenar a nuevos aplicadores o para corregir malos hábitos de operarios experimentados. El aplicador conecta el aparato a la pistola usando un soporte para montar provisto con el aparato, y luego establece la distancia correcta de la boquilla de la pistola de atomización a la superficie (6-8" para atomización convencional HVLP y 12" para atomización Airless asistida por aire). El aplicador entonces ajusta la perilla de control del laser para que un solo punto de laser aparezca en la superficie. Si el aplicador posiciona la pistola de atomización más lejos o más cerca a la superficie (que la distancia pre-ajustada), o hace arcos con la pistola (en lugar de permanecer perpendicular a la superficie) durante una aplicación, el punto de laser se duplicará, dando al aplicador una señal visual para corregir la distancia y posición de la pistola (por ejemplo, re-establece la correcta distancia/posición de la pistola hasta que los puntos de laser convergen en uno). Además, como el aparato de laser esta posicionado en la misma latitud que la boquilla de la pistola, el laser puede ser usado para indicar la posición media del abanico de atomización, haciendo más fácil traslapar los pases a 50%. El aparato puede ser removido una vez que el aplicador perfecciona su técnica. El aparato fue inventado con el objetivo de reducir retrabajos y desperdicio de pintura. Bases para Atomización Airless (C-12) Desde hace años, SSPC ha desarrollado un curso básico de atomización Airless que permite a los estudiantes entrenar como los astronautas y pilotos usando un computador simulador. Por primera vez en la industria de recubrimientos protectores, SSPC ha diseñado un programa que incorpora un entrenamiento práctico de pintura simulado. Se aprende la técnica apropiada para pintura de atomización Airless usando un programa que simula situaciones reales y de equipos usados en el campo. El entrenamiento de simulación provee evaluaciones computarizadas inmediatas de la eficiencia de transferencia del aplicador, espesor del recubrimiento, cantidad de atomización del

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

recubrimiento y tiempo de aplicación, de manera que uno pueda hacer ajustes rápidos para mejorar la práctica. A continuación se provee un panorama general del contenido del curso: • Introducción/Panorama de Sistemas de Operación de Equipos de Atomización Airless. • Técnicas apropiadas de mezcla. • Técnicas apropiadas de atomización. • Resolución de problemas. 4.12 Defectos de Aplicación Recubrimientos

de

los

La aplicación inapropiada de un recubrimiento puede producir una apariencia desagradable o defectos de película. Es importante que los pintores sean capaces de reconocer los defectos en el mismo momento en que se producen para su pronta corrección. 4.13 Resumen de la Unidad Los recubrimientos deben ser adecuadamente aplicados para proporcionar protección de largo plazo. Los recubrimientos pueden ser aplicados mediante brocha, rodillo o una variedad de equipos de atomización. Cada sistema posee sus ventajas y limitaciones. Si resulta una opción práctica, normalmente la atomización ofrece la mejor economía. No todos los recubrimientos pueden ser aplicados con éxito mediante todos los métodos de aplicación. El pintor debe usar el equipo, las condiciones predominantes y las prácticas de mezcla y aplicación recomendadas por los fabricantes.

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Unidad 4 – Ejercicio 4A: Cálculos de Pintura

1. Una pintura de epoxi con contenido de 80% de sólidos por volumen después de mezclada es aplicada a un espesor de película seca promedio de 4 mils. Calcule su tasa de rendimiento teórico.

2. Si la eficiencia de transferencia es de 80%, calcule la tasa de rendimiento real.

3. ¿Con qué espesor de película seca debe ser aplicada la pintura para lograr el espesor de película seca deseada de 4 mils? (Ver la Sección 4.9 en caso sea necesario)

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Unidad 4 – Ejercicio 4B: Métodos de Aplicación de Pintura

Haga corresponder los métodos de aplicación indicados en la Columna A con las descripciones en la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Atomización Airless

A. Cobertura completa de bordes

2. _____ Brocha

B. Bueno para recubrimientos de corta vida útil

3. _____ Atomización convencional con aire

C. El mejor acabado por atomización

4. _____ Atomización electrostática

D. Bueno para configuraciones estrechas

5. _____ Atomización HVLP

E. Más veloz que el brochado; no hay sobre pulverizado

6. _____ Sistema de componentes plurales

F. Veloz, método de atomización más utilizado

7. _____ Rodillo

G. Buena eficiencia de transferencia, segundo después de la atomización electrostática

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Prueba

1. ¿Cuál de los siguientes métodos de aplicación de recubrimientos posee la tasa de producción más alta? a. b. c. d.

Atomización convencional con aire. Atomización Airless. Atomización HVLP. Rodillo eléctrico.

2. ¿Cuál de los siguientes métodos de aplicación de recubrimientos posee la eficiencia de transferencia más alta? a. b. c. d.

Atomización con aire convencional. Atomización Airless. Atomización HVLP. Atomización electrostática.

3. La tasa teórica de rendimiento es definido como: a. b. c. d.

La tasa de rendimiento de un pintor profesional. La tasa de rendimiento de la atomización por robot. La tasa de rendimiento sobre una superficie plana sin pérdida de material. La tasa de rendimiento con una pérdida de un 10% de material.

4. La tasa teórica de rendimiento de un recubrimiento libre de solvente aplicado a un espesor de película seca de 10 mils es: a. b. c. d.

100 pies cuadrados por galón. 160 pies cuadrados por galón. 1,000 pies cuadrados por galón. 1,600 pies cuadrados por galón.

5. Un recubrimiento con 50% de sólidos por volumen y diluido al 10% se aplicó para obtener un espesor de película seca de 4 mil. ¿Cuál es el EPH? a. b. c. d.

4,8 mils. 6,0 mils. 8,0 mils. 8,8 mils.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

6. Una limitación de la atomización convencional con aire en comparación con otros métodos de aplicación de atomización es: a. b. c. d.

No produce un buen acabado. Requiere más capacitación del operario. Limitado control del operario. Mayor sobre pulverizado.

7. Una limitación de la atomización Airless en comparación con otros métodos de aplicación por atomización es: a. b. c. d.

Presiones altas peligrosas. Baja tasa de avance. Inadecuado para aplicar materiales viscosos. Más sobre pulverizado.

8. La ventaja principal de la atomización HVLP es: a. b. c. d.

Tasa de avance más alta. Eficiencia de transferencia más alta. Es el mejor método de aplicación de recubrimientos viscosos. Adaptabilidad a sistemas de componentes plurales.

9. El tiempo de inducción de los recubrimientos termomoldeables se define como: a. El período de tiempo entre la mezcla y la atomización requerido para que reaccionen los componentes para el inicio del pintado. b. El período de tiempo durante el cual la pintura mezclada puede ser aplicada con éxito. c. El período de tiempo necesario para un adecuado curado del recubrimiento antes de ser repintado. d. El período de tiempo durante el cual normalmente se puede almacenar la pintura sin sufrir un deterioro significativo.

10. El tiempo de vida útil de la mezcla de los recubrimientos temomoldeables se define como: a. El período de tiempo entre de la mezcla y la atomización requerido para que reaccionen los componentes para el inicio del pintado. b. El período de tiempo después de la mezcla de los componentes durante el cual la pintura puede ser aplicada con éxito. c. El período de tiempo necesario para un adecuado curado del recubrimiento para ser repintado con éxito. d. El período de tiempo durante el cual normalmente se puede almacenar la pintura sin sufrir un deterioro significativo.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

11. La ventana de repintado puede definirse como: a. El período de tiempo entre de la mezcla y la atomización requerido para que reaccionen los componentes para el inicio del pintado. b. El período de tiempo durante el cual la pintura mezclada puede ser aplicada con éxito. c. El período de tiempo necesario para un adecuado curado del recubrimiento para ser repintado con éxito. d. El período de tiempo durante el cual exitosamente se puede almacenar la pintura sin sufrir un deterioro significativo. 12. ¿Por qué los recubrimientos no se deben mezclar en exceso? a. b. c. d.

Para evitar el sobrecalentamiento. Para evitar la inducción de corriente estática. Para evitar que queden atrapadas burbujas de aire. Para limitar el tiempo de exposición a los contaminantes del aire.

13. ¿Cuál de los siguientes métodos de aplicación es más usado en recubrimientos con un tiempo muy breve de vida útil? a. b. c. d.

Atomización Airless. HVLP. Atomización con componentes plurales. Atomización electrostática.

14. ¿Por qué se calientan los recubrimientos antes de su atomización? a. b. c. d.

Para incrementar su tasa de curado. Para reducir su viscosidad. Para asegurar una buena nivelación de la película húmeda. Para hacerlos fáciles de mezclar.

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4-25

Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Referencias Generales y Lectura Adicional

ASTM D 3276, Guía Estándar para Inspectores de Pintura (Sustratos Metálicos). SSPC-PA 1, Pintado de Acero en Taller, Campo y Mantenimiento. SSPC-PA Guide 4, Guía para el Repintado de Mantenimiento con Sistemas de Pintura Base Aceite o Alquídico. SSPC-PA Guide 5, Guía para Programas de Pintado de Mantenimiento. SSPC-SP 5, Limpieza con Chorro Abrasivo al Metal Blanco (NACE No 1). Military Standard MIL-STD-2138, Recubrimientos de Atomización Metálica para la Protección de Corrosión Abordo de Buques Navales (Métrico). SSPC-CS Guía 23.00 Especificación o Aplicación de Recubrimientos de Atomización Térmica (Metalizado) de Aluminio, Zinc y de sus Aleaciones y Compuestos para la Protección de Corrosión del Acero (AWS C2.23M/NACE No.12). 29 CFR 1926. 152, Líquidos Combustibles e Inflamables. SSPC-PA Guide 11, Guía para Protección de Bordes, Hendiduras y Superficies de Acero Irregular. SSPC-Guide 15, Métodos de Campo para Recuperar y Analizar Sales Solubles en Acero y otros Sustratos No Porosos.

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4-26

Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Unidad 4 Resultados del Aprendizaje Al término de esta unidad, usted será capaz de:

Unidad 4 Aplicación de Recubrimientos

Métodos de Aplicación: Factores Generales • • • • • • • • •

− Explicar los sistemas de aplicación apropiados para diferentes trabajos − Describir los fundamentos de las operaciones de aplicación de recubrimientos − Definir las fallas de los recubrimientos asociadas a una pobre aplicación y explicar cómo evitarlas

Tasas de Aplicación para Diferentes Métodos sobre Acero Plano

Adecuación para un recubrimiento en particular Adecuación para componentes estructurales particulares Apariencia deseada Método de aplicación veloz, fácil y económico Simplicidad de equipos/necesidad de aplicadores calificados Requerimientos de seguridad/ambiental Clima Eficiencia de transferencia Tasas de cobertura

Método de Aplicación

Pies Cuadrados Aplicados Por Hora

Metros Cuadrados Aplicados Por Hora

Brocha

75-125

7-12

Rodillo

150-300

14-28

Atomización HVLP

185-310

17-30

Atomización Convencional

200-450

18-42

Atomización Airless Asistido por Aire

300-600

28-56

Atomización Airless

500-1,250

50-120

Factores que Afectan la Eficiencia de Transferencia

Eficiencia de Transferencia • • • • •

Tamaño del elemento Forma del elemento Equipo Distancia Presiones

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Orden Relativo de la Eficiencia de Transferencia (de Alto a Bajo)

Tasa de Rendimiento Teórico

• Manual (brocha o rodillo) • Atomización electrostática • Atomización (HVLP) alto volumen, baja presión • Atomización Airless asistida por aire • Atomización Airless • Atomización convencional con aire

Partes de una Brocha

Marcas de Brocha sobre Película de Pintura

Buenas Técnicas de Brochado

Partes de un Rodillo

• Elija el tamaño y forma adecuada de una brocha de alta calidad • Las fibras naturales para recubrimientos base solvente y de fibras sintéticas para recubrimientos base agua • Eliminar las cerdas sueltas • Cubrir sólo la mitad de la longitud de las cerdas con la pintura • Toque el borde del envase con la brocha para eliminar el exceso de pintura • Aplicar en pases suaves, de arriba hacia abajo • Iniciar en el límite manteniendo el borde húmedo • Mantener la brocha en ángulo de 75 grados a la superficie

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Buenas Técnicas del Uso de Rodillo

Envase de Pintura y Rejilla vs. Bandeja

• Elegir el tejido, el tamaño y la cubierta apropiada • Usar una bandeja o cubeta con esparcidor, llenada a la mitad • Cargue el rodillo de manera uniforme • Aplicar una presión ligera, constante • Aplicar el primer pase hacia arriba, sobre superficies verticales • Siempre terminar en una dirección para una apariencia uniforme • Empezar y acabar en los límites

Uso del Rodillo en el Exterior de un Buque

Atomización • La atomización es el método más eficiente y económico para aplicar recubrimientos protectores a estructuras industriales grandes

Aplicación por Atomización • • • • • •

Convencional (aire) Pistola sin aire (Airless) Airless asistidos por aire Alto volumen, baja presión Electrostática Componente plural

Atomización Convencional con Aire • El aire comprimido atomiza la pintura fuera de la boquilla de la pistola y lo impulsa al objeto que se esta pintando.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Atomización Convencional con Aire

Configuración de Atomización Convencional con Aire

• Las partes básicas del equipo convencional con aire son: − − − −

Compresor de aire Tanque de pintura (olla a presión) Mangueras para aire y fluido Pistola de rociado

Compresor de Aire

Tanque de Alimentación a Presión con Doble Regulación

Típica Construcción de Mangueras de Aire y Fluido

Pistola de Atomización Convencional con Aire

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Partes de una Pistola Convencional que debe ser Lubricada Regularmente

Coronas de Boquilla Aire a Presión de Mezcla Externa

Formación del Patrón de Atomización Convencional con Aire

Patrones de Atomizado Defectuosos

• • • • •

Cierre la válvula de aire de la olla a la pistola Abra la válvula principal de aire del compresor a la olla Ajuste los reguladores a la presión recomendada Retire la corona de aire Dispare/aumente la presión del fluido para obtener un flujo de 3 pies • Coloque la corona, aumente lentamente la presión del aire de atomización para obtener el patrón apropiado

Patrones de Atomizado Defectuosos

PROBLEMA: Patrón cargado en la parte superior o inferior Causas: 1. Agujeros de los cuernos tapados 2. Boquilla de fluido de la corona de aire obstruida o dañada Soluciones: 1. Limpie la corona de aire 2. Limpie o reemplace la boquilla y aguja de fluido

PROBLEMA: Patrón cargado en el lado izquierdo o derecho Causas: 1. Agujeros laterales opuestos de la corona tapados 2. Suciedad en la boquilla de fluido Soluciones: 1. Limpie la corona de aire 2. Limpie la corona de fluido

Patrones de Atomizado Defectuosos PROBLEMA: El patrón cargado en el centro

PROBLEMA: Patrón dividido en forma de campana Causas: 1. Pintura insuficiente 2. Elevada presión de atomización Soluciones: 1. Abra la válvula de ajuste del fluido (sentido antihorario) o aumentar la presión del fluido 2. Reduzca la presión de aire o corrija mediante el uso de la válvula de ajuste de aire.

Causas: 1. Muy baja atomización de aire 2. Material demasiado espeso 3. Demasiado material Soluciones: 1. Incrementar la presión de aire 2. Reducir la viscosidad 3. Reducir el flujo de fluido en la válvula de ajuste de fluido y reducir la presión del fluido

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Atomización Convencional con Aire

Atomización Convencional con Aire Desventajas:

Ventajas:

− − − −

− − − −

Atomización/acabado muy fino Buen control del operador/versatilidad Baja inversión inicial Usualmente es mejor con recubrimientos rellenados − Más fácil de cambiar de color

Componentes del Sistema de Atomización Airless

Patrones de Atomización con Aire y Airless • • • •

Configuración de la Atomización Airless

Muy baja eficiencia de trasferencia Muy baja tasa de aplicación Produce sobre pulverizado Los materiales viscosos pueden presentar problemas

Bomba hidráulica de alta presión Contenedor del recubrimiento Manguera de alta presión Pistola de atomización Airless

Componentes de la Pistola de Atomización Airless

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Pistola de Atomización Airless con Protectores de Boquilla y Gatillo

Forma del Orificio en la Boquilla de la Pistola

Bomba de Atomización Airless

Formación del Patrón de Atomización Airless • El tamaño y forma del orificio determina el tamaño y la forma del abanico • Iniciar el flujo de fluido y aumentar hasta obtener el patrón deseado • La viscosidad del recubrimiento puede ser reducida por una dilución o un calentamiento cuidadoso

Colas

Atomización Airless

• Una presión insuficiente puede ocasionar colas (“dedos”) • Esto es un abanico incompleto con recubrimiento concentrado en los extremos • El incremento de la presión puede resolver el problema

Ventajas: − − − −

Alta tasa de aplicación Aplica muy bien materiales de alta viscosidad Reduce la niebla de sobre pulverizado Mejor eficiencia de transferencia en grandes superficies

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Atomización Airless Asistida por Aire

Atomización Airless Desventajas: − − − −

Ventajas:

Peligrosas presiones de atomización Reducido control por el operador Reducida calidad de acabado Caro de mantener

− Fina atomización − Menos chorreaduras y descolgamientos − Buena eficiencia de transferencia − Mejor control del operador − Capaz de producir un acabado fino

Atomización Airless Asistida por Aire

Atomización HVLP Ventajas:

Desventaja:

− Buena eficiencia de transferencia − Reducido sobre pulverizado y rebote − Buen control de la pistola

− Caro de mantener

Atomización HVLP Desventajas:

Atomización Electrostática Ventajas:

− Altos costos iniciales/mantenimiento − Puede requerir un entrenamiento especial − Reducida tasa de aplicación

− Envuelve los bordes − Alta eficiencia de transferencia − Aplicación de pintura más uniforme − Ahorro de material

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Bombas Dosificadoras (Medición) de Componente Plural

Atomización Electrostática Desventajas: − − − − − − −

Altos costos iniciales/mantenimiento Más adecuado para automatización Requiere operador calificado Requiere precauciones de seguridad Limitada a una capa Limitada para superficies exteriores Requiere sustratos conductores

Componentes Básicos de un Sistema de Atomización Componente Plural • Sistema de alimentación para cada componente • Alto desempeño de la bomba dosificadora • Mangueras resistentes a químicos para cada componente • Montaje de mezclador/colector • Manguera chicote para flexibilidad • Pistola de atomización Airless

Atomización de Componente Plural Ventajas:

Componentes Básicos de un Sistema de Atomización Componente Plural (cont.) • • • •

Sistema de purga con solventes Filtros Calentadores (opcional) Alarma/parada al estar fuera de proporción (opcional)

Atomización de Componente Plural Ventajas:

− El tiempo de vida útil de la mezcla no tiene problemas − Bueno para materiales de alta viscosidad − Es posible tiempos más rápidos de curado − Conservación de materiales − Alto espesor de película en una sola capa − Es posible una dosificación exacta

− Altos costos iniciales/mantenimiento − Monitoreo de los controles de dosificación/temperatura − Requiere un operador calificado − Poco práctico para trabajos pequeños − Gran superficie

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Sistema de Medición/Bombeo del Componente Plural

Líneas Calentadas Unidas a la Pistola del Componente Plural

Colector del Sistema de Componente Plural

Recubrimiento en Polvo

Recubrimientos en Polvo

Recubrimientos en Polvo (cont.)

• Los polvos disponibles son tanto termoplásticos como termomoldeables • Por lo general es aplicado por atomización electrostática; también se usa lecho fluidizado • Requiere un alto nivel de preparación de superficie • El polvo se funde en el horno

• Los epóxicos unidos por fusión (FBE) son aplicados a tuberías de acero y barras de refuerzo • Alta eficiencia de transferencia, sin preocupaciones de VOC • Atomización térmica (polvo metálico) disponible para uso en campo

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Recubrimientos en Polvo Ventajas:

Recubrimientos en Polvo Desventajas:

− Buena eficiencia de transferencia − No hay riesgo de fuego o toxicidad por solventes orgánicos − Fácil aplicación de película gruesa en una capa − No requiere ajustes de viscosidad − Rápido curado, rápido cambio

Pistola de Atomización Electrostática usada en Recubrimientos en Polvo • Los dos métodos más usados para cargar las partículas de polvo atomizado son: − Pistola cargada por corona (externa) − Pistola cargada por tribo o fricción (interno)

Metalización por Atomización Térmica en Taller

− − − −

Aplicación limitada a talleres con hornos Difícil aplicar películas delgadas Difícil recubrir superficies cerradas El cambio de colores de polvo consume mucho tiempo − Las suspensiones en el aire son potencialmente explosivas

Alternativas en Metalización • Fusión: Llama o arco • Metales: Zn, Al, o aleaciones Zn-Al • Aplicación: Atomización por llama, arco eléctrico, plasma

Atomización Térmica por Arco Eléctrico

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Metalizado por Atomización Térmica en Campo

Manejo de las Pinturas • • • •

Hay Requisitos de Seguridad para el Almacenamiento de Pintura: • • • •

Condiciones Recomendadas para el Almacenaje de Pinturas • • • • •

Condiciones Recomendadas para el Almacenamiento de Pinturas • • • •

Inflamables y combustibles Almacenamiento interior Almacenamiento exterior Extintores de fuego

Almacenar en ambientes bien ventilados Almacenar lejos del piso Usar el material más antiguo Mantener no más de 1 año Tener las MSDS disponibles

Almacenaje Mezcla Dilución Matizado y filtrado

Recipientes listados como UL No fumar Recipientes en tierra Tener disponible materiales absorbentes contra derrames

Almacenamiento Interior • No más de 25 galones en un ambiente, excepto en un gabinete de almacenamiento aprobado • No más de 60 galones de inflamables o 120 galones de combustibles en cada gabinete • No más de tres (3) gabinetes en un área de almacenamiento

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Almacenamiento Exterior • • • •

Pobre Almacenamiento Exterior de Recubrimientos

Sólo si el interior no está disponible ≤ 1,100 gal. en una pila o área ≤| 60 gal. en cada recipiente > 20 pies de distancia de un edificio

Tiempo de Vida Útil • La máxima cantidad de tiempo que una pintura o recubrimiento se puede almacenar en un recipiente utilizable.

Use Kits de 01 y 05 Galones • Mezclar kits de 05 y 01 galón para epóxicos y poliuretanos porque: - Las porciones no usadas de kits de 02 componentes no se pueden almacenar durante la noche - La estimación visual de las proporciones en volumen de los componentes del kit es difícil - Los recubrimientos parcialmente utilizados tienen un reducido tiempo de vida útil

Mezcla de Pinturas de un Solo Componente

Mezcla • Agitar los componentes individuales • Mezclar los componentes y agite los productos mezclados • Medir la temperatura del recubrimiento • Determinar si requiere agitación en la olla durante la aplicación

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Mezcla de Pinturas de 02 Componentes • Realizar apropiadas relaciones de mezcla • Tiempo de inducción • El tiempo de vida útil de la mezcla se ve afectado por: − Temperatura − Tamaño del lote

Agitador Neumático para Pintura

Cuando los Recubrimientos se Mezclan Mecánicamente • Usar equipos de tamaño apropiado • Hacer turbulencia en el recubrimiento • Evitar el sobre mezclado que atrapará aire mediante el uso de una mezcladora de baja velocidad • Nunca usar agitadores mecánicos

Conclusión • El contratista debe mezclar siempre kits completos a menos que la mezcla de kits parciales esté permitido por la especificación y el fabricante del recubrimiento.

Mezcla de Imprimantes Ricos en Zinc • Después de mezclar los componentes líquidos, el polvo de zinc se tamiza lentamente en el líquido, mientras esta bajo agitación

Consejos/Inquietudes de la Dilución • La mayoría de los recubrimientos no requiere dilución • El clima frío puede incrementar la viscosidad • Use el tipo y la cantidad de solvente recomendado por el fabricante • No permita que la dilución exceda las limitaciones de VOC • La reducción de la viscosidad mediante la dilución es más dramático en los recubrimientos de alto sólidos que otros recubrimientos

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

• Relación de solvente-sólidos • Temperatura del recubrimiento • Mezcla de recubrimientos tixotrópicos

Temperatura vs. Viscosidad Temperature vs. Viscosity

80

VISCOSITY (SECONDS)

Factores que Afectan la Viscosidad

50

30

20 0 50°

70°

95° TEMPERATURE (°F)

125°

AS TEMPERATURE RISES VISCOSITY DROPS

Inquietudes del Matizado • Evite el matizado mediante la compra de diferentes colores • Mezcle completamente después del mezclado • Verificar la compatibilidad de la tinta con el recubrimiento

Típicas Limitaciones de Temperatura • • • •

Base aceite Base agua Epóxico Zinc inorgánico

40°F (4.4°C) 40°F (4.4°C) 50°F (10°C) 35°F (1.7°C)

Requerimientos de Temperatura Durante la Aplicación del Recubrimiento • Dentro del rango recomendado por el fabricante • Al menos 5°F por encima del punto de rocío y que no reduzca

Lograr el Espesor de Película Deseado • Recomendaciones del fabricante • El espesor seco y húmedo están relacionados con los sólidos en volumen

NOTA: Disponible con curado especial a bajas temperaturas

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Para Recubrimientos Sin Diluir

Para Recubrimientos Diluidos

Consejos del Franjeado

Procedimientos de Atomización

• Aplicar capa franja en bordes/soldaduras antes o después de aplicar el acabado • Incluir esquinas, grietas, hendiduras, pernos, remaches, etc. • Extender el franjeado 01pulgada desde e1 borde • Permitir que el franjeado seque al tacto antes de aplicar el acabado • Redondear los bordes mejora la capa franja

Adecuado Pase

• • • •

Pase Disparo Distancia Esquinas

Inadecuado Pase (Arqueo)

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Traslape de Pases

Longitud Adecuada de Pase y Seccionado de una Gran Superficie

Traslape de pases 50% una película de espesor uniforme

Buena Técnica de Atomización

Descolgamiento

Pulverizado Seco

Buena Técnica para Recubrir Esquinas • Recubrir la superficie plana a menos de 1-2 pulgadas de la esquina • Girar la posición de la pistola para atomizar de lado, recubrir la esquina.

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Unidad 4 – Aplicación de Recubrimientos

Atomización de las Esquinas Exteriores

Entrenamiento en Técnica de Atomización • Dispositivo Laser de Entrenamiento para Aplicador de Pintura

SPRAYING OUTSIDE CORNERS

BIRDS EYE VIEW

Defectos de Aplicación de Recubrimientos • La aplicación inapropiada es la fuente principal de defectos de los recubrimientos. • Los más nuevos recubrimientos de bajo VOC son más difíciles de aplicar. • Los defectos de recubrimiento deben ser identificados y corregidos en el momento en que se producen.

Unidad 4 Resumen • • • • • •

Métodos de aplicación: factores generales Aplicación con brocha Aplicación con rodillo Métodos de atomización Métodos de fusión Manejo de pinturas

Unidad 4 Resumen (cont.) • • • •

Temperatura y humedad Lograr el espesor de película deseado Procedimientos de atomización Defectos de aplicación

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

PANORAMA DE LA INSPECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS 5.1

Propósito y Metas

El curso de SSPC titulado: "Planificación y Especificación de Proyectos de Recubrimientos Industriales", enseña cómo preparar una especificación de recubrimiento para un proyecto y cómo gestionar el contrato.

Alcances Esta Unidad abarca especificaciones, responsabilidades del inspector y diferentes métodos y equipos para la inspección de recubrimientos.

El inspector puede ser contratado por el propietario o por el contratista, pero él/ella deben trabajar con ambas partes para lograr que el trabajo se efectúe con éxito y sin problemas. El inspector trata de anticiparse a los problemas antes de que estos aparezcan y los resuelve antes de que causen retrasos costosos o cambios de planes.

Resultados del Aprendizaje Al finalizar esta Unidad, usted será capaz de: • Explicar los aspectos básicos de una especificación de recubrimiento. • Definir las responsabilidades del inspector en el cumplimiento de lo requerido por la especificación. • Explicar la operación del equipo básico de inspección. • Describir los procedimientos básicos de inspección. 5.2

5.3

La Especificación y su Contenido

Definición, Propósito y Alcances Especificación del Trabajo

de

la

Se puede definir la especificación del trabajo como una descripción escrita, detallada y precisa del trabajo que va a realizarse, es parte del contrato en la que se indica la calidad de los materiales y modo de construcción, y define la cantidad de trabajo requerido.

Introducción a la Inspección y Control de Calidad

Es importante comprender los conceptos del aseguramiento de la calidad y del control de calidad.

Hay muchos propósitos de la especificación: • Obtener un específico producto deseado. • Asegurar la calidad de los materiales y de la mano de obra. • Asegurarse que el trabajo se efectúe a tiempo • Evitar retrasos y disputas. • Obtener costos mínimos o razonables. • Evitar costosos cambios de planes y reclamos. • Cumplir con los requerimientos de seguridad, ambientales y legales.

El aseguramiento de la calidad es el conjunto de acciones planeadas y sistemáticas necesarias para proporcionar la confianza en que una estructura, un sistema o un componente se desempeñarán satisfactoriamente en servicio. El control de la calidad es el proceso de verificar que la calidad de trabajo desempeñado es realmente lo que fue reportado por control de calidad.

Las especificaciones de obras públicas tienen la meta adicional de que la licitación no sólo sea justa, sino también de hacerla accesible a la mayor cantidad posible de contratistas.

Esta unidad describe el contenido de la especificación, y cómo el inspector emplea las normas, métodos y equipos de control de calidad para asegurar el cumplimiento de la especificación.

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5-1

Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

que es de esperar que se presenten problemas en la ejecución del trabajo.

Las especificaciones de construcción pueden ser complicadas, pues involucran mucha documentación legal y contienen requisitos legales y técnicos. Las imperfecciones en la pintura o en otros aspectos pueden producir uno de las consecuencias indicadas a continuación:

Existen varios programas para computadoras que ayudan en la preparación de estas especificaciones. Dichos programas proporcionan una buena plantilla como punto de partida para su preparación.

• Ofertas de contratistas no calificados. • Altas o bajas ofertas no reales. • Aceptación de productos sustitutos (inferiores). • Trabajo de menor calidad o en menor cantidad que el deseado. • Cambio de órdenes. • Disputas. • Contratos incumplidos. • Reclamos. • Litigios.

Las especificaciones son preparadas usualmente por especialistas certificados en recubrimientos protectores (PCS), arquitectos-ingenieros especializados en estos trabajos. Ellos poseen la experiencia y las normas de ingeniería, especificaciones, y otros documentos a su disposición para preparar profesionalmente un documento para un trabajo específico, o sea: • Correcto (completar sin errores). • Claro (sin ambigüedades). • Conciso (no más largo de lo absolutamente necesario). • Sistemático.

Existen varios métodos para la preparación de la especificación. A continuación, se trata brevemente cada uno de ellos. Las especificaciones preparadas para trabajos anteriores similares pueden servir como puntos de partida para uno nuevo. Sin embargo, las especificaciones antiguas deben ser revisadas para adecuarse a las modificaciones estructurales, disposiciones nuevas y otros requerimientos, antiguos errores no corregidos y nuevas tecnologías que pueden ser más adecuadas que las anteriormente usadas.

Algunas veces no hay especificaciones, sino sólo una orden de compra para efectuar el trabajo. En estos casos, las recomendaciones del fabricante descritas en las hojas técnicas del producto y en las hojas de información de seguridad podrían ser los únicos documentos disponibles para el contratista en la ejecución el trabajo. No es lo ideal, pero sucede. 5.4

Otro enfoque es "cortar y pegar" porciones de otras especificaciones de trabajo para cumplir con las necesidades del presente. Este enfoque no es recomendable debido a posibles omisiones, duplicaciones o a que tal vez no cumplan con todos los requerimientos del nuevo trabajo. Cada trabajo en realidad requiere una especificación puntualmente establecida.

Responsabilidades del Inspector

Los deberes y responsabilidades del inspector de recubrimientos protectores parecen ser a primera vista relativamente directos: inspeccionar el trabajo desempeñado por el contratista de pintura y compararlo con las especificaciones para dar conformidad. Sin embargo, cuando se ve de cerca los roles y responsabilidades “globales”, los deberes se hacen más complicados.

Los proveedores de pinturas a veces se ofrecen a preparar especificaciones, en especial para trabajos pequeños. Por supuesto, esta clase de documento invariablemente requiere que se usen los productos del proveedor en cuestión. Además, el proveedor no suele ser un experto en redactar este tipo de documentos, de manera

Además, los roles y responsabilidades pueden variar, dependiendo del contrato y si el inspector es contratado por el contratista, el dueño de la instalación o por una tercera firma de ingeniería.

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5-2

Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

el contratista pueda seguir con el siguiente paso del proceso de pintado. Estos elementos de inspección específicos son referidos a "puntos de parada". Inspecciones en puntos de parada pueden implicar observaciones o pruebas visuales, y los resultados deben de ser documentados. En términos generales, inspecciones en puntos de parada tienen lugar durante:

Por ejemplo, si el inspector es parte del personal del contratista puede ser responsable de la seguridad y control de la protección ambiental del lugar, y tendrá probablemente autoridad de "detener el trabajo" (prohibiendo al contratista de continuar con el trabajo hasta que el elemento no conforme sea corregido). Si el inspector es empleado por el dueño de las instalaciones, ellos también pueden ser responsables de la seguridad y controles de protección ambientales, y sin duda tendrán autoridad de "detener el trabajo". Ellos pueden tener otras responsabilidades en el proyecto (no relacionadas a pinturas), incluyendo mantenimiento y protección del tránsito en proyectos de pintura de puentes, coordinando con operadores de esclusas y la Guardia Costera en estructuras de canales, inspeccionando el trabajo y otras actividades en el mismo proyecto, etc. Obviamente, esto limita su habilidad de desempeñar el mismo nivel de inspección como la del Inspector de Control de Calidad, y es la razón porque la distinción entre control de calidad y aseguramiento de calidad es tan importante. Un inspector externo contratado por el dueño de la instalación puede tener las mismas responsabilidades como miembro del personal del dueño de la instalación, o sus responsabilidades pueden ser limitadas a inspeccionar los trabajos de preparación de superficie y de aplicación del recubrimiento. En muchos casos, un inspector externo no tiene la autoridad de "detener el trabajo", pero simplemente comunica los elementos de no conformidad al contratista y al dueño de la instalación. Aquí el rol del inspector se define como "observar, evaluar, documentar y reportar," o "OEDR".

1. 2. 3. 4. 5. 6. 5.5

Pre-limpieza. Preparación de Superficie. Aplicación del imprimante. Aplicación de capa intermedia. Aplicación de capa de acabado. Curado. El Monitoreo Ambientales

de

las

Condiciones

Condiciones Generales Se llama comúnmente condiciones ambientales a las temperaturas locales predominantes, humedad del aire (% de humedad relativa) y la temperatura a la cual se condensa la humedad en las superficies (punto de rocío). Si estas condiciones ambientales no están dentro del rango requeridas por una especificación dada para el recubrimiento durante la preparación de superficie o la aplicación del recubrimiento, es probable que surjan problemas para conseguir una película protectora con rendimiento de largo plazo. Debido a las preocupaciones acerca de estos problemas, especificaciones bien hechas deben exigir el monitoreo de las condiciones del ambiente, empleando instrumentos especializados y métodos de prueba antes del inicio del trabajo y periódicamente durante el mismo. La medición de estas condiciones es especialmente importante cuando las condiciones climáticas cambian durante el transcurso de un turno en el trabajo.

Puntos de Parada o de Verificación Los deberes específicos del QC y QA variarán de proyecto a proyecto. El proceso de inspección del recubrimiento normalmente dicta que después de ciertas actividades (por ejemplo, preparación de la superficie), el trabajo debe ser detenido, inspeccionado, rehacerse si es necesario y aceptado por el QC y QA, antes que

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incompleto puede producir marcas de brocha en la película curada. Cuando se atomiza, el nivelado incompleto puede producir una consistencia de piel de naranja (textura irregular en la película curada parecido a una cáscara de naranja).

Defectos Comunes en los Recubrimientos Relacionados con Condiciones Ambientales Adversas Algunos de los defectos más comunes que afectan a los recubrimientos relacionados con condiciones ambientales desfavorables son expuestos en los siguientes párrafos. La tendencia hacia la ocurrencia de dichos defectos está relacionada a menudo con cambios en el clima local después de iniciado el trabajo.

Altas Temperaturas Los efectos adversos de las altas temperaturas sobre los recubrimientos están usualmente relacionados con tasas de secado o curado aceleradas:

Bajas Temperaturas

• Re-oxidación. Las temperaturas altas aceleran la corrosión del acero limpiado. • Secado rápido de lacas. Los recubrimientos llamados lacas forman una película protectora sobre los sustratos por la simple evaporación del solvente en el cual son disueltas sus resinas. La evaporación acelerada del solvente durante su aplicación por atomización a altas temperaturas podría resultar en la incapacidad de la pintura húmeda de fluir conjuntamente (nivelar) para formar una película continua de espesor uniforme. Esto produce pulverizado seco (recubrimientos rugosos y ásperos, con puntos de alfiler y huecos). • Secado rápido de recubrimientos de látex. Los recubrimientos de látex (dispersión de resinas en agua) forman una película protectora por coalescencia de sus resinas, a medida que el agua se evapora. Si la temperatura excede los rangos recomendados por el fabricante, el rápido secado producirá una película de baja calidad protectora. • Curado acelerado de recubrimientos. La mayoría de los recubrimientos curan formando una película protectora mediante una reacción química, sea entre dos componentes empacados por separado, o con agua u oxígeno del aire. Estas reacciones químicas son aceleradas en temperaturas altas, causando un curado más rápido del recubrimiento. Ello a menudo produce una significativa contracción, tensiones y otros efectos dañinos en el recubrimiento.

Los efectos adversos de las temperaturas están comúnmente relacionados con el curado completo y apropiado de los recubrimientos dentro de un período razonable de tiempo. • El curado lento de los recubrimientos. El curado lento permite la acumulación de suciedad acarreada por el viento, esporas de moho y otros contaminantes indeseables. Asimismo, incrementará el tiempo durante el cual las superficies pintadas necesitarán permanecer aisladas del tráfico u otros trabajos de construcción para evitar daños o contaminación. • Curado incompleto. Muchos recubrimientos de látex aplicados debajo de los 40ºF no se coalescen para formar películas protectoras durables. Además, los recubrimientos termomoldeables que curan mediante reacciones químicas de dos componentes o por reacción con el oxígeno del aire tendrán un período de curado más largo y tal vez nunca curen completamente. • Curado inapropiado. A bajas temperaturas, muchos recubrimientos termomoldeables (por ejemplo, dos componentes) podrían curar por mecanismos distintos de los previstos por quien formula el producto. • Nivelación incompleta. Las temperaturas bajas podrían reducir la viscosidad (fluidez) de un recubrimiento aplicado a una superficie de forma que no pueda fluir o nivelar de manera apropiada (fluir en conjunto para formar una película uniformemente gruesa). Cuando se emplea una brocha, el nivelado

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• Efectos de reacción exotérmica. La reacción de componentes envasados por separado en recubrimientos que curan químicamente generan calor, esto es llamado reacción exotérmica. Este, en conjunción con una temperatura alta predominante, podría acelerar la tasa de curado, causando efectos dañinos en los recubrimientos. Asimismo, la reacción exotérmica podría reducir la viscosidad significativamente como para interferir en la aplicación o el curado normal de un recubrimiento. A mayor volumen de la Parte A y B que se mezclan para aplicarse, mayor será la reacción exotérmica y sus efectos perjudiciales. • Tiempo de inducción reducido. El tiempo de inducción de un recubrimiento de dos componentes que cura químicamente consiste en el tiempo requerido para producir una reacción exotérmica que causará que el curado químico del producto continúe hasta estar completo. En altas temperaturas, el tiempo de inducción puede verse reducido o anulado. • Tiempo de vida útil de la mezcla reducido. La vida útil de la mezcla de un producto de dos componentes que cura químicamente es el período de tiempo después de la mezcla y la inducción (si hubiese) durante el cual el producto puede ser aplicado con éxito. Si el tiempo de vida útil de la mezcla es excedido, el producto mezclado se hace demasiado viscoso (denso) como para una correcta aplicación. Adicional a la temperatura ambiental, la reacción exotérmica contribuirá a reducir el tiempo de vida útil de la mezcla. • Ventana de repintado reducida. Los productos de dos componentes que curan químicamente sólo pueden ser recubiertos con éxito durante el limitado período de tiempo especificado por el fabricante. Si ello se hace demasiado pronto o demasiado tarde, se producirán daños en la película protectora. El tiempo de ventana de repintado se reduce significativamente en altas temperaturas. • Arrugamiento. En altas temperaturas, el alquídico u otros recubrimientos con aceite secante y que curan por reacción con el

oxígeno en el aire, podrían reaccionar rápidamente en la superficie del recubrimiento hasta formar una piel que impedirá la penetración del oxígeno para curar la capa interior del recubrimiento. El encogimiento de dicha piel produce arrugas en la superficie, formando líneas y surcos con material no curado por debajo. • Puntos de alfiler en acabados sobre pinturas de zinc inorgánico. Cuando se recubre películas de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc, las temperaturas crecientes pueden causar que el aire o vapores de solventes atrapados en los poros del recubrimiento asciendan hacia la superficie de la pintura húmeda. Esto producirá puntos de alfiler en los acabados. • Desgasificación del concreto. El aumento de la temperatura ambiental durante el recubrimiento del concreto desnudo provoca que el aire existente en sus poros ascienda a la superficie de la pintura húmeda, produciendo puntos de alfiler. El sellado del concreto reducirá la tendencia a formar puntos de alfiler por desgasificación. Baja Humedad Los efectos dañinos de la baja humedad están usualmente asociados con cambios en las tasas de curado de los recubrimientos: • Curado incompleto de los recubrimientos de zinc inorgánico. Los recubrimientos inorgánicos base solvente ricos en zinc requieren humedad del aire para su curado. En días secos, podría ser incluso necesario rociar agua sobre estos recubrimientos para su completo curado. • Curado de recubrimientos de poliuretano y poliúrea. Los recubrimientos de un componente de poliuretano y poliúrea curan por reacción de la humedad del aire. A menos que la humedad esté sobre el 20%, los recubrimientos no curarán satisfactoriamente. • Curado de recubrimientos base agua. En días cálidos y secos, los recubrimientos al agua podrían curarse tan rápido que no producirán películas durables.

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Alta Humedad

Vientos Fuertes

• Óxido instantáneo. La humedad alta acelerará enormemente la re-oxidación (óxido instantáneo) del acero limpiado. Es por ello que se usan deshumedecedores para reducir la humedad en lugares cerrados, como tanques de almacenamiento. • Fuerza de adhesión reducida. La humedad condensada sobre superficies limpiadas, con o sin óxido, puede reducir la capacidad de adhesión de los recubrimientos a las superficies. • Rubor (blushing) en lacas. Las altas humedades pueden causar un rubor del solvente durante la atomización. La rápida evaporación del solvente reduce la temperatura en la superficie de la película húmeda hasta el punto de rocío, y así la humedad del aire se condensa sobre la superficie. • Ampollamiento. El agua condensada sobre las superficies que están siendo recubiertas puede causar la formación de ampollas en el recubrimiento. • Curado inapropiado de los recubrimientos. Si la humedad del ambiente está sobre el 80%, la humedad del aire reaccionará tan rápidamente con los recubrimientos de poliuretano y poliúrea monocomponentes (curan con la humedad) que estas reacciones competirán con las del curado, y las películas protectoras durables no podrán formarse. Debido a sus reacciones con la humedad, la exposición al aire de los recubrimientos de poliuretano y poliúrea sólo debe permitirse durante su aplicación.

Los vientos fuertes (por encima de las 15 millas por hora) en los lugares de trabajo también tienen efectos dañinos en las operaciones de aplicación del recubrimiento: • Contaminación de superficies limpiadas. Los vientos pueden acarrear suciedades, polvo y otros desechos sobre las superficies limpiadas. A menos que sean retirados antes del pintado, esta contaminación reducirá la fuerza de adhesión de los recubrimientos aplicados sobre las superficies contaminadas. • Contaminación de recubrimientos no curados. Los vientos pueden acarrear suciedades, polvo y otros desechos sobre el recubrimiento no curado. Esto produce una apariencia poco presentable en los acabados. Si un recubrimiento de acabado va a ser aplicado sobre un recubrimiento contaminado, la contaminación reducirá la fuerza de adhesión de la capa de acabado a la capa anterior. • Sobre pulverizado. Los vientos fuertes dificultan mucho el control del sobre pulverizado. La niebla de pintura húmeda puede ser llevada fuera del área de pintado, sobre automóviles u otras superficies. La Medición de las Condiciones Ambientales Humedad Relativa y Punto de Rocío Los instrumentos usados para medir el porcentaje de humedad relativa y el punto de rocío son llamados psicrómetros. Los tres tipos básicos de psicrómetros son:

Temperaturas por Debajo del Punto de Rocío • Psicrómetro giratorio. Un psicrómetro giratorio tiene dos termómetros, el bulbo de uno de ellos tiene un forro mojado con agua. A medida que los 5-1: Psicrómetro giratorio dos termómetros se hacen girar en el aire, el agua del "termómetro de bulbo húmedo" se evapora,

Es una regla común que la temperatura de la superficie debe estar por lo menos a 5ºF (3oC) por encima del punto de rocío y sin descender, a fin de evitar la condensación de la humedad. Ya se discutieron los efectos dañinos de la condensación de la humedad en las películas protectoras en el párrafo previo.

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reduciendo su temperatura por debajo de la del "termómetro de bulbo seco". Se emplean tablas de la Oficina del Clima de USA para hallar la relación entre la "depresión de temperatura" y la humedad relativa y el punto de rocío. • Higrómetro a baterías. Opera bajo el mismo principio que el psicrómetro giratorio, pero se emplea un ventilador para soplar aire a través de los termómetros. • Higrómetro electrónico. Posee un sensor especial y es mucho más caro aunque fácil de usar, pero muchos no son para uso en exteriores. Otros pueden realizar monitoreo continuo o intermitente.

• Termómetros digitales de contacto. Estos termómetros operan con baterías y emplean termocuplas para medir la temperatura de las superficies. Este es el tipo más preciso de termómetros. • Termómetros infrarrojos sin contacto. Los termómetros infrarrojos funcionan con baterías y emplean la luz infrarroja emitida desde la superficie para determinar la temperatura. Este instrumento también es bueno para medir la temperatura de la superficie de la lata de pintura, para medir la temperatura de los recubrimientos mezclados. Algunos psicrómetros electrónicos también pueden medir la temperatura de la superficie.

Velocidad del Viento

Control de las Condiciones Ambientales

Los medidores de viento pueden ser usados para determinar si la velocidad del viento excede los requerimientos de la especificación durante la 5-2: Medidor de aplicación del recubrimiento. viento El medidor es colocado verticalmente al flujo del viento y la velocidad es leída directamente de la escala. También hay medidores de viento digitales.

La manera más sencilla de adecuarse a los requerimientos de condiciones ambientales durante las operaciones de aplicación de recubrimiento, es limpiar con chorro y pintar únicamente durante las horas del día en que se cumplen las condiciones establecidas en la especificación o los requerimientos del fabricante. Esto puede requerir trabajar durante la noche. Asimismo, en muchos lugares durante el invierno, las condiciones ambientales sólo pueden ser alcanzadas en talleres o lugares cerrados con el clima controlado. En estos lugares, las operaciones de pintado en exteriores deben ser programadas para las épocas del año en las que las condiciones sean más apropiadas. SSPC Volumen 2, “Sistemas y Especificaciones” contiene un capítulo sobre monitoreo y control de condiciones ambientales durante la aplicación de recubrimiento.

Temperatura de la Superficie Aunque no se trata realmente de una condición ambiental, la temperatura de la superficie de los sustratos a ser pintados es una condición local importante que requiere una medición periódica para asegurar un buen desempeño del recubrimiento. A continuación se indica los tres tipos básicos de instrumentos de medición de la temperatura de la superficie en orden de incremento de precio:

En algunos casos, las condiciones ambientales y la temperatura de superficie en el lugar del proyecto son tales que el trabajo no puede realizarse, ya que hay posibilidad de que la humedad se condense en una superficie durante la preparación de superficie final. En la mayoría de casos, el trabajo de preparación de superficie final es pospuesto hasta que las condiciones mejoren. Aunque este método es bastante

• Termómetros diales. Los termómetros diales poseen resortes bimetálicos que se expanden cuando sube la temperatura, moviendo las agujas hacia arriba de la escala del indicador. Unos imanes en la parte posterior de los termómetros lo mantienen fijo sobre superficies verticales.

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Durante las Operaciones de Remoción de Pinturas", describe diversos métodos de contención y explica cuatro clases o niveles de contención.

común, puede impactar negativamente el cronograma del proyecto. Si el área donde se realiza la preparación de superficie es contenida, el contratista o el dueño de la instalación pueden elegir controlar el ambiente usando equipos de deshumidificación (DH), de manera que el trabajo pueda proseguir. Este tipo de equipo efectivamente remueve humedad del aire, así reduce la posibilidad de condensar humedad en la superficie. Aunque la deshumidificación parece un proceso directo y sencillo, el equipo debe ser medido adecuadamente para deshumidificar el área, y debe de establecerse y mantenerse apropiadamente. La movilización y operación de equipos DH puede también extender los costos del proyecto. Por consiguiente, el inspector no debe requerir el uso del equipo DH a menos que sea estipulado por la especificación del proyecto. El contratista puede elegir mover el equipo para mantener el cronograma del proyecto. Al final de cuentas, el inspector verifica que las condiciones ambientales y las temperaturas de superficies están conformes a la especificación del proyecto. Los medios y métodos de lograr estas condiciones dependen del contratista. Esta más allá del alcance de este entrenamiento el proveer instrucción comprensiva de la instalación y operación del equipo DH. Sin embargo, es importante que un inspector tenga experiencia en los principios y los equipos de DH. Para información más detallada en deshumidificación, el inspector debe leer SSPC Technical Report TR 3, "Deshumidificacion y Control de Temperatura Durante la Preparación de Superficie, Aplicación y Curado para Recubrimientos/ Revestimientos de Tanques de Acero, Recipientes y Otros Lugares Cerrados". La información suministrada acá fue extraída del reporte.

El Empleo de la Información de Condiciones Ambientales La información acerca de las condiciones ambientales y los registros históricos de las condiciones locales, deben ser usadas con efectividad para minimizar posibles problemas asociados con condiciones ambientales inapropiadas. El personal encargado del recubrimiento debe ser capaz de anticipar posibles cambios en las condiciones ambientales y sus potenciales efectos adversos. Las mediciones de las condiciones ambientales deben realizarse con mayor frecuencia en la medida en que una de las medidas se aproxime a los límites permitidos. Durante las mañanas es usual que, tanto la temperatura y el punto de rocío se eleven y la humedad relativa baje. A medida que el sol se eleva en el cielo, se pueden anticipar condiciones más favorables. A últimas horas de la tarde se espera que las temperaturas bajen y las humedades suban, de modo que deberán evaluarse los potenciales efectos adversos. Se han producido muchos casos en los que el inspector obtuvo lecturas de temperatura aceptables durante la mañana (por ejemplo, 95ºF cuando la máxima temperatura es 100ºF), pero no efectuó mediciones adicionales más adelante en el transcurso del día a medida que la temperatura aumentó. Durante la tarde, la temperatura aumentó hasta exceder el límite máximo permisible, lo cual produjo una mala calidad de la película del recubrimiento.

El control del viento, así como de la temperatura y la humedad relativa/punto de rocío, en superficies exteriores puede ser hecho usando contención que aísla el área a trabajar. La contención también puede controlar la contaminación proveniente de ambientes de alrededor con restos de partículas causados por limpieza con chorro abrasivo. SSPC Guide 6, "Guía para la Contención de Restos Generados

Los cambios en las condiciones climáticas pueden ser anticipados a partir de los reportes locales sobe el clima. Asimismo, muchas localidades son muy susceptibles a cambios repentinos en el clima (por ejemplo, nieblas repentinas cerca a las costas, lluvias repentinas en zonas tropicales y vientos inesperados en

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

5.6

zonas montañosas). En dichas zonas podría ser aconsejable utilizar recubrimientos de curado rápido para minimizar el daño al producto debido a la lluvia o al viento antes del curado. El uso de cantidades menores de recubrimientos de dos componentes con tiempos de vida útil de la mezcla cortos puede ayudar a limitar el desperdicio de mezclas que no puedan ser aplicadas durante condiciones climáticas adversas o que no puedan ser guardadas de un día para el otro.

Inspección Previa a la Preparación de Superficie

Aspectos Generales Antes de empezar la preparación de una superficie para su recubrimiento, toda construcción o modificación de los elementos a ser pintados debe haber sido completada. Esto incluye el esmerilado de soldaduras y bordes filosos y el llenado de picaduras. El lugar de trabajo debe ser inspeccionado para dejar todo listo (por ejemplo, todo equipo operacional o de soporte debe estar presente y el acceso para inspección debe estar disponible). Esto incluye los aspectos de seguridad tales como escaleras y andamios, energía y control del tráfico, de modo que el inspector pueda efectuar su trabajo con seguridad. Si las pinturas con contenido de plomo u otros materiales tóxicos van a ser movidos, el inspector debe revisar cualquier plan ya aprobado e implementar las prácticas apropiadas, los equipos de protección y los controles administrativos necesarios para limitar su exposición.

Otros casos históricos de fallas de recubrimiento se dieron cuando el pintado empezó después de efectuadas las lecturas y eran aceptables en humedad y que continuaron hasta que las condiciones de humedad cambiaron a niveles inaceptables. Esto suele ocurrir cuando las nieblas alejadas de las costas inesperadamente tocan tierra, aumentando considerablemente la humedad. Los aplicadores continuaron el trabajo porque no querían desperdiciar la mezcla de recubrimiento que no podía ser guardada durante la noche. Las mediciones de las condiciones ambientales no sirven al propósito a menos que los trabajadores del recubrimiento utilicen esta información para anticipar cambios que pueden producir efectos dañinos y tomar acciones necesarias para evitar eso. Afortunadamente, las condiciones de temperatura y humedad adecuadas ocurren con frecuencia durante la etapa de pintado.

Abrasivos Todos los nuevos abrasivos minerales y de escoria deben ser inspeccionados para verificar sus propiedades físicas y químicas como se describe en SSPC-AB 1. A los abrasivos reciclados de metales ferrosos debe revisarse la limpieza y los finos como se describe en SSPCAB 2. Requerimientos para materiales abrasivos de metales ferrosos se dan en SSPC-AB 3.

Los cronogramas demasiado apretados para acomodarse a programas de corte o de desplazamiento de navíos son a menudo impuestos a los contratistas. Estas situaciones pueden forzar a los contratistas a tomar atajos para completar los trabajos cuando las condiciones ambientales no son las mejores. El especificador de recubrimiento debe estar enterado de la calidad del recubrimiento en esta situación.

Los abrasivos deben estar apropiadamente etiquetados para su identificación. Aun si el proveedor suministra un análisis de granulometría, es prudente llevar a cabo una revisión en el lugar de trabajo o guardar una muestra para su análisis posterior y ver si el nivel de limpieza es menor o si los perfiles son distintos a los anticipados. Se puede efectuar una prueba simple para buscar contaminantes o finos en los abrasivos.

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

cortos, y tan grande en diámetro como sea práctico para reducir las pérdidas por fricción de presión de aire. La manguera de chorro debe de tener un mecanismo que permita conectarla a tierra o bien tener cualidades de disipación de la estática. Las conexiones deben ser de tipo externo, bien aseguradas y con cableado seguro.

Se coloca una cucharada de abrasivo en un frasco (vial) con agua destilada y se agita vigorosamente. Luego se observa en busca de: • Aceite o grasa que forma una superficie brillosa. • Finos suspendidos o flotando en la superficie del agua. • Color o turbidez por suciedad. • Sales solubles por conductividad o deposición por evaporación. • Acidez o alcalinidad con papel indicador pH.

Las boquillas de chorro deben ser de tipo Venturi, con una salida acampanada para una limpieza más rápida y uniforme. Se debe 5-4: Boquillas de usar un medidor de Chorro Abrasivo orificios para verificar las dimensiones de la boquilla (pulgadas [mm]) y el flujo de aire (cfm a 100 psig [litros/min a 7 MPa]). Este instrumento en forma de cuña, que es insertado en la parte posterior de la boquilla tiene un rango de medición de 1/4 a 5/8 de pulgadas (6 a 16 mm), y un rango de flujo de aire de 81 a 548 cfm (2,290 a 15,520 litros/min). Las boquillas deben ser descartadas después del aumento de tamaño en un rango (por ejemplo, 1/16 de pulgada es la diferencia entre una boquilla #6 y una #7).

ASTM D4940: "El Método de Prueba Estándar de Análisis Conductimétrico de Contaminación Iónica de Agua Soluble de Abrasivos para Limpieza con Chorro", puede ser realizado para una rápida evaluación de abrasivos para la presencia de contaminación mediante una prueba de conductividad. Equipo de Limpieza con Chorro Todos los compresores de aire y equipos de limpieza con chorro y mangueras deben ser revisados para comprobar su tamaño, limpieza, funcionamiento y seguridad. Las herramientas manuales y motrices también deben ser revisadas para comprobar su funcionamiento y seguridad y deben ser usadas sólo según lo especificado en sus instrucciones de operación. Estas revisiones deben ser efectuadas antes del inicio de la limpieza con chorro abrasivo y luego en forma periódica, en especial, después de un cambio de abrasivo.

Todas las boquillas deben tener un interruptor de hombre muerto para que se corte automáticamente el flujo de aire y abrasivo una vez soltado este control. Debe ser activado por aire o eléctricamente. El aire comprimido usado en la limpieza con chorro abrasivo debe ser revisado para determinar si las trampas de agua y aceite han retirado los contaminantes. Esto se hace mediante la prueba de papel secante descrito en ASTM D4285. Un papel secante o paño limpio, seco y blanco, se sostiene a unas 18 pulgadas (450 mm) frente a la boquilla con el aire fluyendo por uno o dos minutos. El agua y el aceite se puede detectar visualmente en el papel secante o paño.

5-3: Puesta en marcha Diaria de la Limpieza Con Chorro Abrasivo

Las mangueras de aire y de chorro abrasivo deben ser revisadas en busca de daños o dobleces, y para verificar que sean lo más

Normalmente se emplean presiones de chorro de entre 90 y 100 psi (6,5 a 7 MPa) para un

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

chorreado eficiente. Un medidor de presión de bolsillo con una aguja hipodérmica puede ser usado para determinar la presión de limpieza en la boquilla. El medidor se inserta en la manguera de chorro justo antes de la boquilla, en la dirección del flujo. Se puede efectuar lecturas instantáneas hasta 160 psi (90 y 100 psi).

comúnmente usados para la recuperación y análisis de sales solubles de superficies contaminadas. Estos métodos también son descritos en "La Inspección de Recubrimientos y Revestimientos" de SSPC. Los métodos de extracción de campo para conseguir muestras de sales solubles para su análisis incluyen:

5.7

• Frotado. • Parche Bresle. • Manga de látex.

Inspección Posterior a la Preparación de Superficie

Después de efectuada la limpieza para el pintado, todas las superficies deben ser inspeccionadas para verificar el cumplimiento de los requerimientos de limpieza de la especificación.

En cada caso, la superficie es extraída con un volumen específico de agua de-ionizada. La concentración de sales en la muestra extraída es luego determinada por uno de los siguientes métodos:

La Inspección de Superficies Limpiadas en busca de Grasa y Aceite

• • • •

Las superficies limpiadas pueden ser examinadas en busca de contaminación por grasa o aceite, la cual podría no ser rápidamente detectada a la vista. En la prueba con agua en busca de contaminación, se rocía una niebla de agua sobre la superficie limpiada. Si el agua se reúne en gotas (separadas), hay contaminación.

Medidores de la conductividad eléctrica. Análisis químico (titration). Uso de tiras de prueba. Uso de tubos de detección de iones.

Verificación del Nivel de Limpieza del Acero Limpiado

Una prueba alternativa en busca de grasa y aceite hidrocarbonado es la prueba de la "luz negra". Si la luz ultravioleta se refleja en la grasa o en superficies contaminadas con aceite, estas se verán fluorescentes.

Los requisitos de limpieza de la superficie del acero (SSPC-SP 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 14 y 15) pueden ser rápidamente revisados usando las referencias fotográficas incluidas en SSPC-VIS 1, 3, 4 y 5, descritas en la Unidad 3. Por supuesto, que la norma escrita constituye el requerimiento legal.

Pruebas en busca de Sales Solubles No Visibles

Prueba de Contaminación por Polvo Abrasivo

Las superficies limpiadas son a menudo contaminadas con sales solubles, especialmente en ambientes químicos y marinos y en puentes en los que se usa sales descongelantes. Aunque estas sales (normalmente cloruros y sulfatos) no son visibles a simple vista, pueden causar oxidación instantánea en el acero o ampollamiento osmótico de pinturas aplicadas sobre estas.

Las superficies de acero sometidas a chorro pueden ser examinadas para ver si el polvo abrasivo ha sido retirado usando cinta transparente de celofán. La cinta es presionada sobre el acero limpiado, luego retirada y examinada en busca de polvo adherido. La prueba ISO 8502-3: Preparación de Sustratos de Acero Antes de la Aplicación de Pinturas y otros Productos Relacionados - Pruebas para la Evaluación de la Limpieza de Superficie - Parte 3: Evaluación del Polvo sobre Superficie de Acero Preparada para Pintado (Método de Cinta Sensible a la Presión), es un procedimiento de

En SSPC-Guide 15, "Métodos de Campo para la Recuperación y el Análisis de Sales Solubles sobre Sustratos", se describe los métodos más

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

prueba que puede ser usado en el campo para evaluar la cantidad de polvo sobre una superficie. Perfil de la Superficie del Acero Limpiado Mediante Chorro Abrasivo 5-6: Comparador Keane-Tator

En ASTM D4417 se describen tres métodos para determinar el perfil (profundidad promedio entre picos 5-5: ASTM Método y valles) de superficies D4417 de acero limpiadas con chorro abrasivo. El método preferido es el de la Cinta de Replica Testex Press-O-Film, porque es fácil de efectuar, es preciso y produce un registro permanente. La cinta consiste en una capa de espuma plástica deformable unida a un apoyo de Mylar. La cinta es frotada sobre la superficie limpiada con chorro abrasivo con una varilla de plástico que produce una réplica en reverso del perfil. Luego el perfil en la cinta es medido con un micrómetro. Nota: Es importante usar la cinta (coarse, x-coarse, x-coarse plus) apropiada para obtener una medida precisa del perfil de la superficie. El micrómetro puede ser configurado para sustraer automáticamente los 2 mil (50µm) de espesor del apoyo no deformable Mylar.

Un tercer procedimiento para medir el perfil de la superficie emplea un perfilómetro. Este instrumento tiene un medidor dial y una aguja que se proyecta de la base del medidor y se extiende hacia los valles del perfil. Inspección de la Preparación de Superficie del Concreto Requisitos de la Preparación de Superficie Los requisitos de la preparación de superficie para la limpieza y la rugosidad de la superficie del concreto están definidos en ASTM D 4258, 4259, 4260, 4261, 4262 y SPCC-SP 13. Estos se explicarán con mayor detalle en la Unidad 7. Contenido de Humedad El método de la hoja de plástico de ASTM D4263 puede ser usado para determinar si hay demasiada humedad en el concreto para su pintado. Este y otros métodos para determinar el contenido de humedad en el concreto están descritos en la Unidad 7.

Un procedimiento alternativo, en el cual se usa un comparador de perfil de superficie, está disponible para determinar dicho perfil. Los comparadores incluyen instrumentos ISO, Clemtex, y Keane-Tator. Básicamente utilizan un magnificador iluminado que permite efectuar una comparación visual de la superficie sometida a chorro con profundidades establecidas como estándares. Hay estándares para chorro abrasivo por arena, granalla angular y esférica.

Inspección de la Preparación de Superficies Previamente Recubiertas Viabilidad del Recubrimiento Remanente Al preparar las superficies recubiertas con anterioridad para el pintado de mantenimiento, toda la pintura suelta debe ser quitada mediante lijado u otro método apropiado. La pintura suelta es definida por lo general como un recubrimiento que puede ser retirado con una espátula roma. Los bordes de la pintura remanente deben ser chaflanadas con lija o con un chorro abrasivo

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

contiene un volumen conocido de recubrimiento. La copa es llenada con recubrimiento y un cronometro es utilizado para medir el tiempo que le toma al recubrimiento drenar por el orificio de la copa. El inspector debe saber el número esperado de segundos que la copa debe drenar (basado en la temperatura del recubrimiento), el fabricante y el tamaño del orificio de la copa de viscosidad usada y debe asegurar que la prueba es conducida sin viento, de manera que un verdadero punto final (corte de chorro) pueda notarse.

ligero para permitir una suave transición con el área de reparación. Tizamiento Las superficies pintadas generalmente son lavadas para quitarles la tiza y otros contaminantes sueltos antes del pintado. La tiza se forma gracias a una degradación lenta del aglutinante orgánico del recubrimiento debido a la luz ultravioleta del sol. La tiza suelta no permite una adhesión firme de un recubrimiento de acabado. El nivel de tizamiento se puede determinar manualmente, de acuerdo con ASTM D4214, frotando un paño de fieltro de color negro a lo largo de la superficie de la pintura antigua. La densidad de la tiza recogida con el paño debe ser comparada con las normas visuales ASTM. Un paño blanco es mejor para superficies oscuras. Si se obtiene un rango menor de 8, la superficie necesitará más lavado. 5.8

Instrucciones de Aplicación Tanto el pintor como el inspector deben familiarizarse con las instrucciones de aplicación del fabricante, generalmente incluidas en la Hoja de Datos Técnicos. Esta incluye la información siguiente: rango de las temperaturas de aplicación, tiempos de secado y curado, equipos de aplicación recomendados, y parámetros.

Inspección Previa al Pintado No todos los recubrimientos del mismo tipo genérico se aplican de la misma manera. Primero se debe aplicar pintura a un área pequeña y revisarla para una correcta aplicación. Si se aplica por atomización, el patrón de la atomización debe ser ajustado en la medida de lo necesario para que sea el apropiado. El color del recubrimiento curado deberá ser comparado con la muestra de color incluida en la especificación, sea la muestra del fabricante o la de la Federal Standard 595, o bien la norma nacional apropiada, dependiendo de lo que se haya especificado. La comparación debe efectuarse una vez que el recubrimiento haya secado completamente.

Varios requerimientos previos al pintado ya fueron comentados en la Unidad 4. Aquellos que normalmente requieren inspección incluyen: • Condiciones de almacenamiento del recubrimiento. • Procedimientos de mezclado. • Materiales de dilución y sus cantidades. • Matizado o verificación del color. • Filtrado del recubrimiento para remover partículas grandes. • Viscosidad. En la Unidad 4 ya se trataron los primeros cinco puntos.

5.9

Viscosidad

Inspección de la Aplicación de Pintura

La inspección durante y después de la aplicación del recubrimiento consiste principalmente en revisar:

Otro punto que debe ser revisado previo al pintado es la viscosidad del recubrimiento. Esto se puede hacer fácilmente usando una copa de viscosidad Zahn o Ford. La copa de viscosidad se usa para medir los ajustes hechos a un recubrimiento con disolvente. Esta es una copa de acero inoxidable sobre un mango largo que

• Tiempo de inducción y tiempo de vida útil de la mezcla. • El espesor de película húmeda y seca. • Discontinuidades.

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

• Adhesión. • Curado. • Defectos estéticos y de la película.

un delgado y rígido medidor de metal con muescas, normalmente con cuatro caras. Cada muesca en cada lado se corta progresivamente más profundo en pasos graduados. El lado con la escala que abarca el espesor especificado se selecciona para uso.

Tiempo de Inducción y Tiempo de Vida Útil de la Mezcla

A fin de llevar a cabo la medición, la cara es firmemente presionada y en forma recta en la pintura húmeda inmediatamente después de su aplicación. La cara es entonces retirada y examinada visualmente. La EPH resultante consiste en la mayor lectura en las escalas de las muescas con pintura adherida a ella. Las mediciones deben hacerse por triplicado. Las caras del medidor deben ser limpiadas inmediatamente quitando la pintura húmeda después de cada medición. Como alternativa existe un medidor circular que se gira perpendicularmente a través de la película húmeda y se observa el espacio de la cara más profunda mojada.

En el caso de los recubrimientos que curan por reacción química (termomoldeables) el inspector deberá revisar que los requerimientos del proveedor sobre los tiempos de inducción y de vida de la mezcla se cumplan. De otra manera, las propiedades de la película se verán comprometidas. Espesor de Película Húmeda Como se expuso en la Unidad 4, las mediciones del espesor de película húmeda (EPH) deberán verificarse rutinariamente para ver que el espesor 5-7: Midiendo el EPH de película húmeda deseado se esté logrando durante la aplicación. Esa es la razón por la cual un medidor de espesor de película húmeda debe ser considerado como parte de una herramienta del aplicador, tanto como una brocha o pistola de atomización. La norma de la industria para medir el espesor de película húmeda está descrita en ASTM D4414, “Práctica para Medidas de Espesor de Película Húmeda por Medidores de Muesca".

Se usa un medidor de espesor de película húmeda durante la aplicación de una lámina de FRP. Las patas soporte se colocan en un punto para permitir la derivación de las fibras de vidrio, lo que produce una medición exacta. Se puede medir profundidades de láminas de 0,76 a 6,9 mm (30 a 270 mils). Medición de Espesor de Película Seca Mientras que el aplicador se preocupa del espesor de la película húmeda del recubrimiento aplicado, el personal de inspección está mucho más interesado con el resultado final, o el espesor de la película seca. Esta medida de espesor de película húmeda es simplemente un medio para un objetivo en la mayoría de superficies metálicas, donde la medida de la película seca es viable. Actualmente hay tres normas que se dirigen a la medición no destructiva del espesor de recubrimiento: SSPCPA2, "Medición de Espesor de Recubrimiento Seco con Medidores Magnéticos", ASTM D7091, "Práctica Estándar para Medición No Destructiva de Espesor de Película Seca de Recubrimientos No Magnéticos Aplicados a Metales Ferrosos y

Nota- La medición es menos precisa en recubrimientos altamente pigmentados (por ejemplo, ricos en zinc) y de secado rápido (por ejemplo, poliúrea). Dado que las mediciones de la EPH destruye la integridad de la película, el recubrimiento deberá ser reparado una vez completadas las mediciones. Los medidores de EPH más extensamente usados, descritos en ASTM D4414, consisten en

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

• Curvatura de la superficie de acero (las mediciones puede ser erróneas). • Condiciones de la superficie (las superficies de recubrimientos contaminados pueden causar lecturas altas; los imanes se pueden adherir a superficies pegajosas; la sonda puede dejar marcas en la pinturas suaves). • Orientación del medidor (debe sostenerse en forma perpendicular a la superficie). • Otros campos magnéticos (los campos magnéticos fuertes como lo generados por sistemas de soldadura de corriente continua o trenes eléctricos pueden interferir).

Recubrimientos No Magnéticos y No Conductivos Aplicados a Metales No Ferrosos", y ASTM D6132, "Método de Prueba Estándar para Medición No Destructiva de Espesor de Película Seca de Recubrimientos Orgánicos Aplicados Sobre Concreto Usando un Medidor Ultrasónico". Cada una de estas normas establece métodos para verificar la precisión de los aparatos de medición y para obtener medidas de espesor de recubrimientos. Algunos de ellos también proporcionan guías en la frecuencia de mediciones (número de medidas basadas en el tamaño de la estructura recubierta) y una norma (SSPC-PA2) da límites sobre las lecturas de espesores obtenidos comparados a los requerimientos de especificación.

Si el espesor de un recubrimiento es demasiado alto puede causar problemas tales como retención del solvente, curado incompleto o curado demasiado rápido. Las películas excesivamente gruesas pueden volverse asimismo demasiado rígidas e incapaces de expandirse o contraerse con el sustrato sin quebrarse.

Aparte de las normas de industria, las mediciones de espesor de recubrimiento deben de ser obtenidos después de la aplicación de cada capa en un sistema de varias capas, y no solo después de la última capa. La vasta mayoría de medidores no destructivos de espesor de recubrimiento descritos en SSPC-PA2 y ASTM D7091 no pueden distinguir las capas de recubrimiento individual, sino más bien miden la “diferencia” total entre el sustrato y el medidor.

Medidor de Atracción Pull-off (PA 2, Tipo 1) Los medidores de atracción miden el espesor de la película estirando un resorte calibrado para determinar la fuerza necesaria para jalar un imán colocado permanentemente sobre una superficie de acero recubierto.

Medidores Magnéticos de Espesor de Película Seca Los medidores magnéticos se usan generalmente para determinar el EPS de los recubrimientos sobre superficies de acero. Se basan en el hecho de que, a mayor espesor del recubrimiento, menor será el campo magnético sobre él. El margen de error es de 3 a 10%. Hay varios factores que afectan de manera adversa las mediciones con medidores magnéticos. Estos incluyen:

Los medidores tipo banana (instrumentos largos y delgados) representan una forma más confiable de medidor de atracción. Un resorte helicoidal es estirado haciendo girar manualmente un dial y un pin salta cuando se levanta el imán. Al menos una empresa vende un medidor automático con un dial que gira y se detiene automáticamente. Los modelos más baratos tienen un pie de contacto de caucho que toca la superficie pintada. Los modelos más caros tienen un pie más durable de carburo de tungsteno para una mayor durabilidad y precisión. Ranuras en forma de "V" están cortadas 5-8: Medidor Tipo Banana

• Rugosidad de la superficie de acero (las superficies chorreadas con mayor profundidad producen lecturas mayores). • Composición del acero (los aceros de alta aleación pueden producir lecturas erróneas). • Espesor del acero (hay un espesor mínimo para lograr la precisión del medidor).

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en la cubierta de la sonda de estos medidores y en los medidores de flujo operados eléctricamente descritos más abajo para permitir una medición más precisa del EPS sobre superficies cilíndricas.

Revisión de Medidores de Película Seca para su Precisión Antes de realizar medidas de espesor del recubrimiento, el usuario debe verificar la precisión del medidor magnético. De otra manera, las mediciones de espesor del recubrimiento tendrán poco valor. De hecho, SSPC-PA 2 requiere que el medidor sea verificado por precisión, antes y después de cada periodo de uso. Note que no hemos usado la frase "calibrar el medidor." Normalmente, el único que puede de verdad calibrar un medidor de espesor de recubrimiento es el fabricante o un laboratorio aprobado. Más bien, el usuario puede verificar la precisión y ajustar/optimizar el medidor, si es necesario.

Medidores Electrónicos (PA 2, Tipo 2) Los medidores electrónicos miden el flujo magnético por medio de la sonda o del mismo instrumento. Los cambios en dichos flujos varían inversamente con la distancia entre la sonda y el acero. Esta clase de instrumentos que se operan mecánicamente tienen un imán tipo herradura que se coloca directamente sobre el recubrimiento, y las lecturas se efectúan a partir de la posición de una aguja en una escala calibrada.

SSPC-PA 2 y ASTM D7091 definen dos tipos de medidores de espesor de recubrimiento no destructivos como Tipo 1 (atracción magnética) y Tipo 2 (electrónico). Bloques de calibración son usados generalmente para verificar la precisión de los medidores de espesor de recubrimiento Tipo 1, mientras que laminas no metálicas (también conocidas como galgas de plástico) son usualmente usados para verificar la precisión de los medidores de Tipo 2. El usuario debe leer cuidadosamente las especificaciones del proyecto para determinar qué tipo de medidor y verificación de la precisión es requerido.

Los instrumentos eléctricos tienen una sonda separada que alberga al imán. Las mediciones del espesor son presentadas en una pantalla digital. Algunos de estos medidores tienen una sonda fijada al instrumento para permitir una mayor accesibilidad, especialmente en trabajos de laboratorio. También pueden tener accesorios para grabaciones en cintas que se usan en labores repetitivas o alarmas para generar sonidos si un mínimo de espesor no llega a detectarse. Para el inspector de pintado estos accesorios que lucen más sofisticados, pueden resultar 5-9: Medidor Electrónico innecesarios. Tipo 2

Los bloques de calibración son fabricados por proveedores de medidores de espesor y por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST). Ellos son bloques de aceros cromados o de aceros recubiertos de plástico. Estos bloques de calibración son más precisos que las galgas de plástico, y también son más costosos. Además, debido a que la superficie del bloque de calibración (debajo de la película de cromo o plástico) no es representativa de un acero limpiado con chorro abrasivo, el usuario debe medir y reportar el efecto de la rugosidad de superficie en la medición del medidor de espesor de recubrimiento. Esto se llama Lectura de Metal Base o BMR. El BMR se descuenta de cualquier medición de espesor de recubrimiento. Se mantiene constante durante todo el proyecto

Medidores para Sustratos No Ferrosos También hay medidores eléctricos para determinar el EPS de los recubrimientos orgánicos sobre aluminio, cobre y acero inoxidable. Corriente alterna generada por la bobina de la sonda del instrumento induce corrientes Eddy en el metal, lo cual a su vez induce campos magnéticos que modifican las características de la bobina. ASTM D1400 describe detalladamente estos instrumentos y su procedimiento de operación.

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para usar con películas de con espesores hasta de 50 mils (1250 μm). Las observaciones visuales se pueden multiplicar por uno, dos o diez, para proporcionar el espesor real, dependiendo del ángulo de corte del cortador. También se puede determinar los espesores de capas individuales en un sistema multi-capas, siempre que tengan diferentes colores.

(asumiendo que el mismo tamaño de abrasivo fue usado todo el tiempo) y se descuenta de cada medición, sin importar que recubrimiento está involucrado. Nota– SSPC-PA 2 prohíbe el uso de galgas de plástico para verificación de la precisión de medidores Tipo 1 (de atracción). Errores de mediciones sustanciales es evidente cuando se intenta verificar la precisión de medidores Tipo 1 sobre superficies rugosas usando galgas de plástico. Si las galgas de plástico deben de ser usadas con medidores de Tipo 1, ellas deben de ser colocadas sobre un metal liso y verificar la precisión del medidor, entonces el BMR se obtendrá de las superficies preparadas y se deducirá del espesor de recubrimiento como se describió arriba. Medidor de Destructivo

Espesor

de

Película

5-11: Lectura del Medidor Tooke

Ya que este tipo de prueba daña el recubrimiento, luego se requiere reparar el área dañada.

Seca

Existen varios modelos de medidores Tooke, a veces llamados Medidor para Inspección de Pintura "PIG", que se describen en ASTM D4138 y se usan para medir el EPS en 5-10: Medidor Tooke cualquier clase de sustrato. Las medidas se efectúan por observaciones microscópicas de las ranuras anguladas por un corte preciso practicado en la pintura. Este medidor no es recomendable para capas suaves o frágiles que se deforman o se desmoronan, respectivamente, cuando se cortan.

Detección de Discontinuidades Las estructuras recientemente pintadas en las cuales la integridad del recubrimiento es importante (especialmente los revestimientos o recubrimientos en condiciones de inmersión), deben ser examinadas con un detector de discontinuidades para asegurar la continuidad de la película del recubrimiento. Una discontinuidad (también llamado holiday) consiste en un punto de alfiler u otro corte en la película que puede permitir el paso de la humedad al sustrato. Esto iniciaría el proceso de deterioro del sustrato. Las discontinuidades no son fácilmente detectables a la vista, y deben ser localizados con instrumentos eléctricos denominados detectores de discontinuidades. Estos detectores están disponibles en dos tipos, alto y bajo voltaje, como se describe en ASTM D 5162.

Primero se debe trazar una línea sobre la superficie pintada para ser usada como referencia más adelante con el magnificador. Luego se hace un corte firme y perpendicular a la línea dibujada en la pintura, con un cortador de carburo de tungsteno que forma un trípode con los dos pies de apoyo. Se puede determinar visualmente el ancho del corte usando la parte iluminada del magnificador del instrumento. Hay cortadores con tres distintos ángulos de corte

Los detectores de bajo voltaje (30 a 70 voltios) se emplean en recubrimientos de hasta 20 mils (500 µm) de espesor. Estos dispositivos portátiles tienen una fuente de energía (batería), un electrodo de exploración (que es una esponja

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Prueba de Adhesión

de celulosa húmeda), una alarma y un cable conductor con conexiones para unir el instrumento al metal desnudo de la estructura recubierta. Para los recubrimientos con espesores de más de 10 mils (250 µm), con la esponja debe usarse un agente humedecedor que se evapora al secarse. La esponja húmeda es movida lentamente sobre la superficie recubierta de forma que no se exceda el tiempo de respuesta. Cuando se toca una discontinuidad, se cierra el circuito eléctrico desde el metal recubierto hacia el instrumento y la alarma suena. Las discontinuidades deben ser marcadas una vez detectadas para su reparación y posteriormente volver a someterlos a prueba.

Como se indicó en la Unidad 2, hay tres tipos básicos de procedimientos de prueba para determinar si los recubrimientos están satisfactoriamente adheridos a sus sustratos: prueba de cintas, prueba de sonda de cuchilla y pruebas de tracción.

Los detectores de alto voltaje (sobre los 800 voltios) se usan en recubrimiento con espesores mayores a 20 5-10: Detector de Discontinuidades mils (500 µm). El electrodo explorador consiste en una brochilla conductora o en un resorte de bobina. El detector puede ser una corriente de pulso o continua. Debe moverse a una tasa que no exceda la tasa del pulso. Si se detecta una discontinuidad o un punto con una capa delgada de recubrimiento, saltará una chispa del electrodo a través del aire al metal. Recubrimientos Fluorescentes

En una versión de la prueba de cinta (ASTM D3359, Método A), se hace un corte en forma de "X" a través del recubrimiento hasta alcanzar el sustrato. Se aplica una cinta sensible a la presión sobre el corte y se jala rápidamente en un ángulo de 180º. Luego se examina el área del corte para apreciar la magnitud del deterioro, mediante la comparación con figuras estandarizadas. En otra versión de la prueba de cinta, (ASTM D3359, Método B) se practica un corte cuadriculado de seis líneas en cada dirección sobre la película del recubrimiento. Después de que la cinta es jalada, se compara el cuadriculado con cuatro diagramas estandarizados. Existen en el mercado juegos conteniendo cuchillos y una plantilla de acero cromado que sirve de molde para cortar el patrón cuadriculado. En la prueba de sonda de cuchilla (ASTM D6677), se hace un corte en forma de "X" con un largo de 1,5 pulgada a través del recubrimiento hasta el sustrato. La facilidad de retirar la pintura del corte es calificado. En la prueba de tracción ASTM D4541), se pega una placa de metal a la superficie del recubrimiento en forma perpendicular con un adhesivo, generalmente un epoxi de dos componentes. Luego de que el pegamento ha curado completamente, una fuerza de modo uniforme y gradual se aplica a la placa metálica hasta que esta se desprenda del recubrimiento o hasta alcanzar el grado de tracción deseado.

Los recubrimientos fluorescentes pueden ser usados para ayudar en la inspección de recubrimientos. Esta técnica rápidamente identifica discontinuidades y áreas de bajo espesor de recubrimiento usando una luz negra/ ultravioleta, y puede ser usada tanto en el imprimante como en las capas de acabado. También puede permitir al inspector a detectar remoción incompleta de recubrimientos. La SSPC-TU 11, Inspección de Sistemas de Recubrimientos Fluorescentes trata de los tipos de recubrimientos y los beneficios de usar sistemas de recubrimiento fluorescente.

El inspector debe registrar la cantidad de fuerza de tensión (en psi [Mpa]) requerida para desprender la placa. No existe consenso acerca del valor mínimo que se necesita para confirmar

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

cuantas veces, y luego determinar visualmente si han quedado rastros en la tela.

una adecuada adhesión; sin embargo, la adhesión con valores de 200 psi (14 MPa) o menores se consideran débiles, mientras que los valores superiores a 600 psi (40 MPa) se consideran fuertes. Lo normal es que se requieran de tres hasta seis lecturas para dar resultados confiables y precisos. También puede ser de interés observar dónde ocurre la falla. La falla puede ser:

De igual manera, se puede efectuar una prueba de frotado con agua en recubrimientos base agua de zinc inorgánico o una prueba de frotado con estireno en plásticos reforzados con fibra de vidrio (FRP), para determinar si el curado completo ha ocurrido.

• Adhesiva: falla entre capas de recubrimiento o entre imprimantes al sustrato. • Cohesiva: separación de cualquier capa. • Pegamento: falla del pegamento.

Prueba del Papel Lija La prueba de papel lija es adecuada para recubrimientos que curan hasta alcanzar un acabado duro. Cuando se lijan dichos recubrimiento, forman un polvillo cuando están completamente curados. Si no lo están, tienden a volverse pegajoso con el papel lija.

Curado Se debe dejar que las películas de pintura curen en la medida recomendada por su fabricante antes de aplicar un recubrimiento encima. Esto incluye las ventanas para repintar de los recubrimientos termomoldeables. Ello permitirá que se produzca una apropiada adhesión y un buen curado del sistema. La tasa de curado depende de la temperatura; en temperaturas bajas se requiere tiempos más largos. Algunos recubrimientos dependen de la humedad y requieren un nivel mínimo de humedad relativa para curar. Otros (por ejemplo, productos base agua) no curarán apropiadamente en condiciones de alta humedad. El curado completo es necesario antes de someter los recubrimientos al servicio de inmersión.

Prueba de Dureza con Lápiz Existen una serie de lápices de dureza (puntas de dibujo) para determinar si un recubrimiento ha curado completamente hasta alcanzar la dureza indicada por el proveedor. Las marcas dejadas por el lápiz más suave es una medida de dicha dureza. Inspección de Defectos Estéticos y de la Película Durante una aplicación, el inspector debe buscar defectos cosméticos y en la película, y asegurar su reparación. La detección temprana de estos defectos permite que sean corregidos antes de que se requiera trabajos que consuman tiempo y dinero. Los defectos de los recubrimientos se describen en la Unidad 8.

Prueba de Frotado con Solvente La prueba de frotado con MEK (ASTM D4752) es usada para determinar el curado de recubrimientos ricos en zinc de etil silicato (inorgánico). Un pedazo de tela de algodón mojada con solvente de metil-etil-ketona (MEK) se frota de atrás hacia adelante sobre el recubrimiento al menos unas 50 veces o hasta que el sustrato quede expuesto.

5.10 Resumen de la Unidad La especificación de recubrimiento define el trabajo que deberá ser efectuado. El papel del inspector es el de asegurar de que todos los requerimientos de dichas especificaciones se cumplan. La verificación del inspector de la adecuación de las distintas etapas de la preparación de las superficies y de la aplicación del recubrimiento es fundamental para el

Este procedimiento puede ser usado en recubrimientos epoxi u otro recubrimiento termomoldeable frotando un pedazo de tela mojado en MEK, de atrás hacia adelante unas

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

desempeño del recubrimiento. La buena comunicación entre el inspector, el contratista y el propietario, facilitará una rápida y exitosa terminación del trabajo. El buen conocimiento de los métodos de prueba de inspección estándar y de los equipos, resultara en datos de prueba confiables.

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Unidad 5 – Ejercicio 5A: Efectos de Condiciones Ambientales Adversas

Haga corresponder cada condición ambiental adversa de la Columna A con su posible efecto en la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Baja temperatura

A. Rubor (blushing)

2. _____ Alta temperatura

B. Sobre pulverizado en superficies no deseadas

3. _____ Baja humedad

C. Pulverizado seco, corta vida útil de la mezcla o arrugamiento

4. _____ Humedad elevada

D. Curado lento o incompleto de recubrimientos

5. _____ Vientos fuertes

E. Curado lento de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc base solvente o de poliuretano de un solo componente

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Unidad 5 – Ejercicio 5B: Equipos Usados para Diferentes Métodos de Prueba de Inspección Haga corresponder cada una de las piezas de equipos de inspección de la Columna A con la descripción de la información recibida, usándola en la Columna B. Columna A

Columna B

1. _____ Paño de fieltro negro

A. Contaminación del abrasivo

2. _____ Parche Bresle

B. Presión de aire en la boquilla de chorreado

3. _____ Detector de discontinuidades

C. Punto de rocío y humedad relativa

4. _____ Medidor de aguja hipodérmica

D. Nivel de limpieza del acero sometido a chorro abrasivo

5. _____ Cuchillo para cortar el recubrimiento

E. Espesor de recubrimiento

6. _____ Medidor plano con muescas

F. Espesor de la película seca del recubrimiento

7. _____ Psicrómetro

G. Perfil del acero sometido a chorro abrasivo

8. _____ Cinta adhesiva

H. Adhesión del recubrimiento al sustrato

9. _____ Tela mojada en solvente

I. Si el recubrimiento necesita dilución

la

película

húmeda

del

10. _____ Micrómetro de resorte

J. Magnitud de la contaminación por sales solubles

11. _____ Medidor SSPC-PA 2

K. Polvo en el acero limpiado con chorro abrasivo

12. _____ SSPC-VIS 1

L. Magnitud del tizamiento de la pintura

13. _____ Frasco (vial)

M. Discontinuidades en el recubrimiento

14. _____ Viscosímetro

N. Magnitud del curado

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Prueba

1. El propósito de la inspección es a. b. c. d.

Asegurar la más alta calidad de trabajo. Asegurar el cumplimiento de todos los requerimientos especificados. Asegurar que el propietario obtenga el mayor beneficio por su dinero. Asistir al contratista en el cumplimiento del trabajo requerido.

2. ¿Quien es responsable de preparar una especificación adecuada de un proyecto de recubrimiento? a. b. c. d.

Contratista de recubrimiento. Inspector. Propietario. Fabricante del recubrimiento.

3. ¿Cuáles de los instrumentos abajo indicados es usado para determinar el punto de rocío? a. b. c. d.

Psicrómetro. Medidor de aguja. Medidor Delmhorst. Medidor Tooke.

4. ¿Cuáles de los siguientes estándares fotográficos pueden ser usados para ayudar en la determinación del nivel de limpieza por chorro abrasivo? a. b. c. d.

SSPC-VIS 1. SSPC-VIS 2. SSPC-VIS 3. SSPC-VIS 4.

5. ¿Cuál instrumento es usado para establecer el perfil de la superficie del acero limpiado con chorro abrasivo? a. b. c. d.

Medidor Tooke. Muestras ICRI. Cinta (adhesiva) de celofán. Cinta de réplica deformable.

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6. ¿Qué instrumentos pueden ser usados para determinar la extensión del tizamiento en un recubrimiento sometido al clima? a. b. c. d.

Cinta (adhesiva) sensible a la presión. Paño de fieltro. Un micrómetro. SSPC-VIS 4.

7. ¿Qué instrumento determina el espesor de la película húmeda de un recubrimiento? a. b. c. d.

Medidor Tooke. Un medidor con diferentes cortes de muescas. Un medidor tipo banana. Un medidor de lápiz.

8. ¿Qué instrumento es usado para medir el diámetro de una boquilla de chorro usada? a. b. c. d.

Calibrador con forma de cuña. Medidor para medir la presión de aire. Micrómetro. SSPC-VIS 3.

9. ¿Cuál es la causa más común del óxido instantáneo pesado del acero inmediatamente después de aplicar chorro con agua a ultra-alta presión? a. b. c. d.

Contaminación de la superficie con aceite. Contaminación de la superficie con sales solubles. Contaminación de la superficie con polvo del chorreado. Contaminación de la superficie con agua.

10. ¿Cuál método de prueba puede ser usado para determinar si un recubrimiento termomoldeable de dos componentes está totalmente curado? a. b. c. d.

Prueba del frasco (vial). Prueba de papel secante. Prueba del frotado con solvente. Prueba de la cinta (adhesiva) sensible a la presión.

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11. ¿Que documento describe el procedimiento para la medición del espesor de la película seca de un recubrimiento sobre acero empleando un medidor magnético? a. b. c. d.

SSPC-PA 1. SSPC-PA 2. ICRI 03732. SSPC-SP 7.

12. ¿Cuál es el rango de presión típico usado en la limpieza del acero con chorro abrasivo? a. b. c. d.

40-50 psi. 60-70 psi. 90-100 psi. 130-140 psi.

13. ¿Qué norma describe el uso de medidores de espesor de película seca magnética? a. b. c. d.

ASTM D 3559. ASTM D 4145. ASTM D 4138. SSPC-PA 2.

14. ¿Cuál prueba puede ser usada para detectar la contaminación por grasa o aceite? a. b. c. d.

prueba de la separación con agua. prueba del frotado con solvente. prueba de la cinta transparente de celofán. prueba de la cinta Testex.

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Referencias

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Referencias

MIL-DTL-24441, Especificación General para Pinturas Epoxi-Poliamida. SSPC-AB 1, Abrasivos Minerales y de Escoria. SSPC-AB 2, Limpieza de Abrasivos Reciclados de Metales Ferrosos. SSPC-AB 3, Abrasivos de Metales Ferrosos. SSPC-Guide 6, Guía para Contención de Residuos Generados Durante las Operaciones de Remoción de Pintura. SSPC-Guide 15, Métodos de Campo para Recuperar y Analizar Sales Solubles en Acero y otros Sustratos No porosos. SSPC-PA 1, Pintado de Acero en Taller, Campo y Mantenimiento. SSPC-PA 2, Medición del Espesor de Película Seca con Medidores Magnéticos. SSPC-Paint 20, Imprimantes ricos en zinc (Tipo I- Inorgánicos y Tipo II- Orgánicos). SSPC-SP 1, Limpieza con Solvente. SSPC-SP 2, Limpieza con Herramientas Manuales. SSPC-SP 3, Limpieza con Herramientas Motrices. SSPC-SP 5, Limpieza con Chorro al Grado Metal Blanco (NACE No. 1). SSPC-SP 6, Limpieza con Chorro al Grado Comercial (NACE No. 3). SSPC-SP 7, Limpieza con Chorro al Grado Ligero (NACE Nº 4). SSPC-SP 8, Decapado SSPC-SP 10, Limpieza con Chorro al Grado Cercano al Blanco (NACE No. 2). SSPC-SP 11, Limpieza con Herramientas Motrices al Metal Desnudo. SSPC-SP 12, Preparación de Superficie y Limpieza de Metales con Chorro de Agua a Presión Antes del Repintado (NACE No. 5). SSPC-SP 13, Preparación de Superficie del Concreto (NACE No. 6). SSPC-SP 14, Limpieza con Chorro Industrial (NACE No. 8). SSPC-SP 15, Limpieza con Herramientas Motrices al Grado Comercial. SSPC-TR 3, Deshumidificación y Control de la Temperatura Durante la Preparación de Superficie, Aplicación y Curado de Recubrimientos/Revestimientos de Tanques de Acero, Recipientes y otros Espacios Cerrados (NACE 6A192). SSPC-Vis 1, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Chorro Abrasivo Seco (Incorporada a ASTM D 2200). SSPC-Vis 2, Método Estándar para la Evaluación del Grado de Oxidación en Superficies de Acero Pintadas. SSPC-Vis 3, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Herramientas Manuales y Motrices (Incorporada a ASTM D 2200). SSPC-Vis 4, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas con Chorro de Agua a Presión (NACE VIS 7). SSPC-Vis 5, Guía y Fotografías Referenciales para Superficies de Acero Preparadas por Limpieza con Chorro Abrasivo Húmedo (NACE VIS 9).

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Lectura Adicional

La Inspección de Recubrimientos y Revestimientos: Un Manual de Fundamentos Prácticos para Inspectores, Propietarios, y Especificadores. Drisko, R.W. and Jones, T.A. eds. SSPC: The Society for Protective Coatings, Pittsburgh PA, 2003. "El Monitoreo y el Control de las Condiciones Ambientales Durante las Operaciones de Recubrimiento" en Sistemas y Especificaciones, SSPC Manual de Pintado Vol. 2 (ultima edición). SSPC: The Society for Protective Coatings, Pittsburgh PA. Corbett, William D. El Uso de Instrumentos de Medición de Recubrimientos, KTA Tator, Inc., Pittsburgh, PA, 2002 Curso C2 de SSPC, Planificación y Especificación Proyectos de Recubrimientos Industriales

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Unidad 5 Resultados del Aprendizaje

Unidad 5 Panorama de la Inspección

Aseguramiento de Calidad (QA) • Acciones planificadas y sistemáticas para proporcionar confianza de que un sistema se llevará a cabo satisfactoriamente.

Inspección

Al completar esta unidad, usted será capaz de: − Explicar los fundamentos de la especificación de recubrimientos − Definir las responsabilidades del inspector en establecer que se cumplan todos los requerimienntos de la especificación − Explicar la operación de los equipos de inspección básicos − Describir los procedimientos básicos de inspección

Control de Calidad (QC) • La parte del QA que asegura que los materiales, métodos, mano de obra y el producto final cumpla los requerimientos especificados.

La Especificación y su Contenido

• El propósito de la inspección de las operaciones de pintado es de asegurar que los trabajos especificados se han completado en plena conformidad con los requerimientos de las especificaciones.

• Definición, propósito y alcance de la especificación de trabajo • Normas técnicas y de ingeniería • Formato de la especificación de trabajo • Especificando recubrimientos

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Especificación de Trabajo • Parte de un documento legal • Da una descripción detallada del trabajo deseado • Define la calidad de trabajo • Define la cantidad de trabajo

Propósitos de la Especificación • • • • • • •

Obtener un producto específico deseado Asegurar la calidad de los materiales y de mano de obra Asegurarse de que la trabajo se termine a tiempo Evitar retrasos y disputas Obtener costos mínimos o razonables Evitar costosas órdenes de cambio y reclamos Cumplir con todos los requerimientos de seguridad, medio ambiente y legales

Resultados de una Especificación Mal Escrita • • • • • • • • •

Ofertas de contratistas no calificados Ofertas altas o bajas poco reales Aceptación de productos sustitutos (inferior) Trabajo de menor calidad o inferior al deseado Órdenes de cambio Disputas Contratos incumplidos Reclamos Litigios

Una Especificación Bien Escrita es: • • • •

Correcta Clara Concisa Sistemática

Diferentes Formas para Preparar una Especificación de Trabajo • • • • •

Uso de antiguas especificaciones Cortar y pegar El proveedor de pinturas Programa computarizado Arquitecto/ingeniero especificador

Responsibilidades del Inspector • Inspeccionar los materiales, la preparación de superficie, la aplicación de los recubrimientos y el producto final • Preparar los reportes • Verificar que se cumplan los requerimientos de la especificación. • Tratar de resolver las deficiencias observadas.

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Puntos de Parada para Inspección o Puntos de Verificación Comunes • • • • • •

Importantes Condiciones Ambientales a ser Medidas Durante las Operaciones de Pintado • • • •

Pre-Limpieza Preparación de Superficie Aplicación del Imprimante Aplicación de Capa Intermedia Aplicación de Capa de Acabado Curado

Condiciones Ambientales que Causan Fallas de Recubrimiento • • • • • •

Temperatura Humedad relativa Punto de rocío Velocidad del viento

Defectos de Recubrimientos por Bajas Temperaturas • Nivelación incompleta en las películas húmedas • Curado lento de los recubrimientos • Curado incompleto de los recubrimientos • Curado inadecuado de los recubrimientos

Bajas temperaturas Altas temperaturas Baja humedad Alta humedad Altos puntos de rocío Altas velocidades del viento

Defectos por Alta Temperatura • Re-oxidación del acero limpiado • Rápido curado de lacas (pulverizado seco) • Rápido curado de pinturas látex (pobre calidad de películas) • La exotérmica (calor de reacción) acelera los defectos de curado • Tiempo de inducción reducido

Defectos por Alta Temperatura (cont.) • • • •

Reducido tiempo de vida útil de la mezcla Reducida ventana de repintado Arrugamiento Pinholes (puntos de alfiler) en la capa de acabado sobre el IOZ • Desgasificación en recubrimientos sobre concreto

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Defectos por Baja Humedad • Curado incompleto de IOZ base solvente • Curado inadecuado de poliuretanos y poliúreas • Rápido curado de pinturas látex (pobre calidad de películas)

Defectos de Recubrimientos por Temperaturas Debajo del Punto de Rocío • Similar a los asociados con alta humedad • La temperatura de superficie debe ser por lo menos 5°F (3°C) por encima del punto de rocío y que no reduzca

Tipos de Instrumentos Usados para Medir el Punto de Rocío y la Humedad Relativa

Defectos por Alta Humedad • • • • •

Oxidación instantánea del acero limpiado Reducida fuerza de adhesión del recubrimiento Rubor en lacas Ampollamiento de los recubrimientos Inadecuado curado de los recubrimientos

Defectos de Recubrimientos por Fuertes Vientos • Limpiar superficies contaminadas • Superficies pintadas • Pintura sobre pulverizada

Psicrómetro Giratorio

• Psicrómetro giratorio • Psicrómetro a bateria • Psicrómetro electrónico

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Uso de las Tablas Psicrométricas de la Oficina del Clima de U.S.A.

Psicrómetro Digital

Psicrómetros Electrónicos

Velocidad de Viento

Tipos de Termómetros de Superficie

Termómetro con Sensor Remoto

• Termómetro dial • Termómetro digital de contacto • Termómetro sin contacto

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

• • • •

Termómetro con Imanes Posteriores

Deshumidificación

Inspección Previa a la Preparación de Superficie

Verificaciones a Realizar antes de Inicio del Trabajo

Término de la construcción o modificación Preparación del sitio de trabajo Limpieza del abrasivo Tamaño adecuado, limpieza y operación de los equipos de limpieza con chorro

• • • • •

Elementos a Verificar en la Prueba del Frasco de Abrasivo

Inspeccionar Abrasivos por: • Tipo • Propiedades físicas y químicas • Limpieza

Seguridad (escaleras de acceso, andamios, etc.) Servicios Control de tráfico Contenedores de desecho Limpieza/saneamiento

• • • • •

Aceite o grasa Finos suspendidos Color o turbidez Sales solubles Acidez o alcalinidad

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Prueba del Frasco

Equipo de Limpieza con Chorro • • • •

Compresores Trampas de agua y humedad Mangueras Boquillas

Medidor del Orificio de Boquilla

Prueba del Papel Secante

Medidor de Aguja Hipodérmica que se Inserta en la Boquilla del Chorro Abrasivo

Estructura Limpiada con Chorro Abrasivo

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Inspección del Acero Limpiado con Chorro Abrasivo

SSPC-VIS 1

• Grado de limpieza • Contaminantes no visibles • Perfil de superficie

SSPC-VIS 3

SSPC-VIS 4

Gotas de Agua sobre Superficie de Concreto Contaminado

Luz Ultravioleta usada en la Prueba de Hidrocarburos

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Métodos de Recuperación de Sales en Campo

Medición del Volumen de Agua Desionizada para Extracción de Sales

• Frotado • Celda de Recuperación Bresle • Celda de Recuperación de Manga

Frotación con Agua Desionizada en una Área Medida

Inyección de Agua Desionizada en una Celda Bresle

Uso de un Kit de Manga para Extracción de Sales Solubles

Métodos de Análisis de lo Extraído • La concentración de las sales de lo extraído está determinado por: − − − −

Medidores de Conductividad Eléctrica Análisis Químico (titulación) Uso de Tiras de Prueba Uso de Tubos de Detección de Iones

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Medidores de Conductividad Eléctrica

Prueba del Polvo

Uso de Tiras de Prueba

Prueba del Polvo

• ISO 8502-3 − Parte 3 es el procedimiento de prueba para evaluación de polvo en superfices de acero (método de la cinta de presión-sensitiva)

Perfil de Superficie

Medición del Perfil de Superficie

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Comparador Keane-Tator

Cinta de Réplica

Cinta de Réplica

Requerimientos para Preparación de Superficie del Concreto • • • •

Inspección de los Recubrimientos Antes de la Aplicación • • • • • •

Almacenamiento Mezcla Dilución Matizado Filtrado Viscosidad

Limpieza Rugosidad superficial Medición del contenido de humedad Será tratado con mayor detalle en la Unidad 7

ASTM D 4212 Sistema para Medición de la Viscosidad del Recubrimiento • Seleccionar una copa con un tamaño de orificio apropiado • Introduzca totalmente la copa dentro del recubrimiento mezclado • Dejar que alcance el equilibrio por 1 - 5 minutos • Levante la copa verticalmente no más de 6 pulgadas por encima del recubrimiento • Medir con un cronómetro el tiempo desde el momento que se levanta la copa hasta que el flujo del recubrimiento que sale desde el fondo se corte

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

La Inspección de la Aplicación de los Recubrimientos consiste en verificar:

Espesor de Película Húmeda

• Tiempo de inducción, tiempo de la vida útil de la mezcla y la ventana de repintado • Espesor de película • Discontinuidades • Adhesión • Curado • Defectos de película y estéticos

Presionando el Medidor de Película Húmeda dentro de la Película de Pintura Húmeda

Inspección de la Muesca del Medidor de Película Húmeda

Factores que Afectan las Mediciones en el Medidor Magnético de Espesor de Película

Medidores de Espesor de Película Seca

• • • • • • •

Rugosidad de la superficie de acero Composición del acero Espesor del acero Curvatura de la superficie Condición de la superficie Orientación Otros campos magnéticos

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

SSPC-PA 2 (Medición de EPS con Medidores Magnéticos)

Medidor EPS Tipo 1

• Tipos 1 y 2 (atracción magnética y electrónico) • Calibración de los medidores y medición del EPS • Promedio de la medición de 3 lecturas en un punto • Frecuencia de la medición en los puntos • Rango permitido de las lecturas en los puntos (80-120%)

Medidor EPS Tipo 2

Láminas de Calibración

Placas de Calibración

Medidor Tooke

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Medidor Tooke

Vista del Corte en el Recubrimiento a través del Magnificador del Medidor Tooke

Detección de Discontinuidad (Prueba de Chispa)

Detector de Discontinuidad de Bajo Voltaje

• Para revestimientos en inmersión (linings) • Bajo voltaje (≤ 20 mils) • Alto voltaje (> 20 mils)

Detector de Discontinuidad Usado sobre una Tubería de Acero Recubierta

Recubrimientos Fluorescentes • Localiza discontinuidades y áreas de bajo espesor de película mediante el uso de luz negra/luz UV • SSPC-TU 11

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Pruebas de Adhesión de Recubrimientos

Equipo de Adhesión por Cinta

• Prueba de la cinta (ASTM D3359) • Prueba de la cuchilla (ASTM D6677) • Prueba de tracción (ASTM D4541)

ASTM D3359, Método A

ASTM D3359, Método B

Probador Portátil de Adhesión

Probador Hidraúlico de Adhesión

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Unidad 5 – Panorama de la Inspección de Recubrimientos

Mecanismos de Falla de Adhesión

Prueba de Adhesión por Corte

• Adhesión. Entre capas o entre el imprimante y sustrato • Cohesión. Rotura de cualquier capa • Pegamento. Falla de pegamento.

• Corte en “X” a través del recubrimiento hasta el sustrato • Fácil clasificación de la remoción de pintura en el corte

Pruebas para el Curado Completo de los Recubrimientos • Variaciones de la prueba de frotado con solvente: − − − −

Zincs inorgánicos etil silicato Epóxicos Zincs inorgánicos base agua Recubrimientos FRP

Inspección Visual de Películas Curadas • Estética • Defectos de película • Tratado con más detalle en la Unidad 8

• Prueba de la lija para recubrimientos duros • Lápices de dureza

Unidad 5 Resumen • Fundamentos de la especificación de reubrimientos • Responsabilidades del inspector • Operación de equipos de inspección básicos • Procedimientos básicos de inspección

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

RECUBRIMIENTO S P AR A ESTRUCTURAS INDUSTRI ALES DE ACERO 6.1

6.3

Propósito y Metas

Selección de la Superficie del Acero

Preparación

de

Alcances Preparación de Superficie del Acero Nuevo Esta unidad cubre los diversos sistemas de preparación de superficie y sistemas de recubrimiento que son apropiados para el uso sobre estructuras industriales de acero en diferentes ambientes y servicios.

Para un repintado nuevo y total del acero, lo recomendado es la limpieza con chorro abrasivo a un grado comercial o mejor. El específico nivel recomendado depende de: • El tipo genérico del imprimante. • La severidad del ambiente. • La duración deseada del recubrimiento.

Objetivos del Estudiante Al finalizar esta comprensión de:

Unidad,

usted

tendrá

La limpieza con chorro abrasivo y la aplicación de recubrimiento (imprimante o sistema total) en taller, son generalmente preferibles a las operaciones de campo. Las condiciones controladas y el acceso a los trabajos en los talleres generalmente resultan en un trabajo más económico, de mejor calidad y evitan las complicaciones de la limpieza con chorro abrasivo en el campo. Los resultados de un estudio de operaciones de pintado en taller indican:

• Los sistemas de recubrimiento apropiados para estructuras de acero industriales en diferentes ambientes. • Los métodos de preparación de superficie apropiados para cada uno de estos sistemas de recubrimiento. 6.2

Introducción a los Recubrimientos para Estructuras Industriales Acero

Históricamente, diferentes métodos de preparación de superficie y sistemas de recubrimiento han sido usados para proteger a las estructuras de acero de la corrosión. Más recientemente, disposiciones gubernamentales relacionadas con la aplicación y remoción de recubrimientos han causado más trabajo y costos que los sistemas más costosos de gran rendimiento que son casi siempre más económicos en el largo plazo que los sistemas más baratos, pero de vida más breve. Debe también anotarse que el costo de los materiales de recubrimiento de por sí, generalmente no supera el 20 por ciento del costo de un repintado total, de modo que un mejor material que resulta en un servicio de vida significativamente más largo, fácilmente se paga por sí mismo.

• El total de los sistemas de recubrimiento son generalmente aplicados. • Diversidad de abrasivos usados/reciclados. • La limpieza con chorro abrasivo manual es más común en talleres pequeños; talleres más grandes poseen tanto capacidad automatizada (centrifugo) como manual. • Sistemas epóxicos mayormente usados. • Atomización Airless mayormente usado. Preparación de Superficie para Pintado de Mantenimiento Para las operaciones de pintado de mantenimiento, la limpieza del acero expuesto con chorro abrasivo (seco o húmedo) o con chorro de agua a alta presión, proporciona generalmente la mejor superficie de acero para aplicación de recubrimiento. Si ello resultara poco práctico o prohibitivamente costoso, la limpieza

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

La aplicación puntual de imprimante y del acabado son a menudo los métodos más económicos de corrección, si el deterioro del recubrimiento es localizado y si la apariencia dispareja resultante es aceptable. Sin embargo, el recubrimiento no deteriorado restante debe estar sano, de modo que el riesgo de un deterioro mayor en el futuro inmediato será pequeño.

con herramientas motrices al metal desnudo (SSPC-SP 11) puede proporcionar el grado de limpieza y el perfil deseado. La limpieza comercial con herramientas motrices (SSPC-SP 15), la limpieza con herramientas motrices (SSPC-SP 3), y la limpieza con herramientas manuales (SSPCSP 2) son más rápidas y menos costosas que SSPC-SP 11, pero no proporcionan un nivel de limpieza tan alto. Sin embargo, en muchos casos, son suficientes para el pintado de mantenimiento. Tanto SSPC-SP 11 como SSPC-SP 15 requieren un perfil mínimo de 1 mil.

La reparación puntual y el repintado total proporcionarán una mejor apariencia. También puede extender la vida del sistema total más allá de lo que se pueda esperar de una aplicación puntual tanto de imprimante y acabado.

Chorro de agua a ultra-alta presión (30,000 o más psi [210 o más MPa]) también puede producir el nivel necesario de limpieza. Además, remueve sales solubles, tales como cloruros, que afectan negativamente el desempeño de los recubrimientos. El chorro de agua a alta presión no produce una superficie rugosa, pero expone un perfil existente. Históricamente, inhibidores de corrosión, seleccionados apropiadamente y aplicados han sido inyectados en el agua para prevenir oxidación instantánea antes que la protección sea provista por el imprimante. Hoy, imprimantes especialmente formulados se desempeñan bien sobre oxidación instantánea leve. SSPC-SP 12/NACE No. 5 define cuatro grados de limpieza de superficie visible logrados con chorro de agua a alta presión.

El retiro y reemplazo total del recubrimiento existente involucran el menor riesgo de un deterioro significativo de las instalaciones, pero también implica el mayor de los costos. Además, es probable que requiera un período de parada de operaciones significativamente más largo. 6.4

Sistemas de Recubrimiento Adecuados para el Acero

Un sistema de recubrimiento es la combinación de un nivel específico de preparación de superficie y las pinturas aplicadas a la superficie limpiada. Un típico juego de pinturas incluirá un imprimante, uno o más capas intermedias y una pintura de acabado final. Los sistemas de recubrimiento de uso más frecuente para las superficies de acero incluyen: • Alquídicos y otros sistemas base aceite. • Sistemas epóxicos. • Sistemas poliuretano. • Poliúrea. • Poliéster y Vinil éster. • Sistemas ricos en zinc. • Sistemas acrílicos base agua. • Fenólicos horneados. • Siliconas. • Polisiloxanos. • Recubrimientos anti-incrustantes.

Enfoques Alternativos para la Reparación de Pintura Deteriorada Cuando se produce un deterioro inaceptable de la pintura existente, se debe tomar una decisión importante acerca de la mejor acción correctiva: aplicar puntualmente tanto imprimante y acabado, aplicar puntualmente imprimante y repintado total, o retiro completo y reemplazo del recubrimiento. Esta decisión generalmente se basa en un análisis económico y en los planes futuros para la instalación. Por supuesto, otra alternativa es no hacer nada o simplemente limpiar la estructura para restituirle una apariencia aceptable. Si se planea efectuar modificaciones a la instalación en un futuro próximo, tal vez la mejor opción sería no hacer nada por si existe poco riesgo de deterioro de las instalaciones.

Los especificadores, los propietarios y las organizaciones como la SSPC continuamente preparan especificaciones para nuevos

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

• Alquídicos Fenólicos. De curado rápido con buena resistencia al agua y corrosión, pero pobre resistencia a los UV. Usados como imprimantes de taller o universales para una variedad de servicios. • Epoxi éster. Resistencia química mejorada con reducido desgaste a la intemperie. Usado como esmaltes en máquinas o para resistencia a salpicaduras de combustibles. • Alquídicos de Silicona. Excelente protección de los UV y retención de brillo. Usados en recubrimientos de acabados de alta calidad. • Alquídicos de Uretano (Uralquídicos) Secado rápido, buena resistencia a los UV. Usado como barnices de pisos de madera y mueblería.

recubrimientos y para el mejoramiento de recubrimientos antiguos para adecuarse a las nuevas necesidades de campo y a los nuevos requisitos de salud y ambientales. Así, especificaciones alternativas vienen siendo preparadas para productos libres de plomo (y cromato), y con bajos niveles de VOC. Los Alquídicos y Otros Sistemas Base Aceite La reacción de aceites secantes y ácidos grasos de aceite secante con resinas sintéticas forman un rango de resinas de recubrimiento llamados alquídicos. Esta clase de resina provee una fuente mayor de materiales de recubrimiento decorativo y protector. El término "alquídico," de hecho, describe una amplia gama de resinas sintéticas. Los recubrimientos alquídicos forman su película reaccionando con el oxígeno del aire. Este proceso es conocido como entrecruzamiento o curado oxidativo.

Los pigmentos inhibidores de plomo y cromato alguna vez fueron usados ampliamente en recubrimientos alquídicos. Los pigmentos de molibdato y fosfato de zinc son usados más comúnmente hoy en día.

Los ácidos grasos más comúnmente usados son aceite de linaza, aceite de cártamo, aceite de soya, aceite de madera y aceite de ricino deshidratado. Las longitudes o cantidades de aceite (porcentaje de anhídridos ftálicos) son:

Las formulaciones con límites reducidos de VOC incluyen: • Alquídicos dispersables en agua. No se desempeñan tan bien como los productos base solvente en servicios severos. • Formulaciones con alto sólidos. Son usadas las resinas de bajo peso molecular.

• Aceite corto (40 – 50%) • Aceite mediano (30 – 40%) • Aceite largo (20 – 30%)

Los alquídicos proveen un recubrimiento de bajo costo para el acero expuesto a ambientes relativamente leves. Se hidrolizan en ambientes alcalinos (saponifican) y por eso no pueden ser usados en concretos o productos de zinc.

Alquídicos con longitudes de aceite más largos secan más lentamente, desarrollan menos brillo y son más flexibles y más resistentes a la intemperie que los alquídicos de aceite cortos. Los alquídicos de longitudes cortas secan más rápidamente y desarrollan mejor brillo, pero tienden a ser quebradizos. Todos tienen propiedades de humectación y penetración excelentes que los hacen tolerantes a la superficie. Los alquídicos de longitudes de aceite cortos y largos no son compatibles entre ellos y no deben ser mezclados juntos. La incorporación de sintéticos resulta modificaciones con ciertas ventajas:

SPCC tiene varias especificaciones de pintura desarrolladas para sistemas de recubrimiento alquídico. Usualmente, se utiliza una capa de imprimante con pigmento inhibidor (por ejemplo, SSPC-Paint 26) y dos capas de acabado alquídico siliconado para alto o medio brillo (por ejemplo, SSPC-Paint 21), o alquídico (por ejemplo, SPCC-Paint 104) para bajo brillo. NOTA: Las pinturas imprimantes como la SPCC-Paint 25 usan óxido de zinc como pigmento inhibidor. La SSPC-Paint 25 es un ejemplo de una formulación que usa pigmentos de reemplazo como el plomo

en

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

agregado de alquitrán o brea a las formulaciones epoxi poliamidas resulta en una mejor resistencia al agua y químicos, y mejor espesor de película, mientras que reduce el costo del recubrimiento. Sin embargo, el alquitrán es tóxico (requiere protección personal) y su curado es lento.

y el cromato. La especificación de la Marina TTP645B usa molibdato de zinc como pigmento inhibidor. Sistemas Epóxicos Los recubrimientos epóxicos se han convertido en versátiles caballos de batalla para la aplicación de recubrimientos y revestimientos en estructuras de acero. La mayoría de recubrimientos epóxicos tienen buena adhesión y forman un acabado durable y resistente. La limitación principal de los recubrimientos epóxicos es su débil resistencia a la luz solar. Utilizando variaciones de resinas epóxicas y agentes de curado, se desarrollaron recubrimientos con una variedad de propiedades para satisfacer múltiples necesidades, algunas veces realzando una propiedad y comprometiendo alguna otra u otras propiedades.

Los epóxicos curados con amina alifática, comparados a los epóxicos curados con poliamidas, son más resistentes químicamente y son de curado más rápido, tienen viscosidades más bajas (requieren menos solvente) y forman una película más resistente. Sin embargo, tienen vida útil de la mezcla más corta, incrementan la tendencia al rubor de amina, son menos tolerantes a las relaciones de mezcla y son más tóxicas (irritantes de la piel). Los epóxicos curados por aducto aminas tienen más tolerancia a las relaciones de mezcla y tienen menos tendencia al rubor de amina que los epóxicos curados con amina alifática.

Los epoxi mastic son formulaciones de alto contenido de sólidos, alto espesor (por lo menos 5 mils de EHS), a menudo rellenos de aluminio, que son tolerantes a la superficie y generalmente compatibles con la mayoría de otros recubrimientos.

Los epóxicos curados con amina aromática tienen mayor resistencia química, pero son más lentos en curar (requiriendo aceleradores) y tienen una muy pobre resistencia a los UV.

Las resinas epóxicas basadas en Bisfenol A son resinas de propósitos generales. Las resinas epóxicas basadas en Bisfenol F tienen buenas propiedades físicas y resistencia química. Son usadas a menudo en instalaciones alimenticias y de bebidas como también en instalaciones farmacéuticas, debido a su estado de aprobación por la FDA y USDA. Las resinas novolacas de Bisfenol F que están altamente entrecruzadas son resinas tipo "caballos de batalla", resistentes a químicos.

Los epóxicos curados con ketamina tienen vida útil de la mezcla más larga y son menos tóxicas, pero son más lentas en curar y requieren humedad para el curado. Los epóxicos curados con amina ciclo alifáticas tienen buena dureza y resistencia térmica, pero son sensibles a la humedad y curan lento (pueden requerir un acelerante). Sistemas de Poliuretano de Dos Componentes

Los epóxicos curados con poliamidas, cuando son comparados con epóxicos curados con aminas, tienen mejor resistencia al agua, mejor flexibilidad, menos tendencia al rubor de amina y una vida útil de mezcla más larga. Ellos tienen, sin embargo, mayor cantidad de solventes (VOC), tiempos de curado más largos (puede requerir un período de inducción) y menos resistencia química que los epóxicos curados con aminas. El

Los recubrimientos de poliuretano de dos componentes son formados por la reacción de dos componentes: un poliisocianato, y un poliol. Un poliisocianato contiene dos o mas grupos de isocianatos (-N=C=O) y un poliol contiene dos o más grupos de hidroxilos (-OH). Porque cada componente contiene más de un grupo funcional, el producto de la reacción puede ser entrecruzado para formar polímeros

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poliuretanos han sido desarrollados para ser ° ° aplicados por debajo de 40 F (10 C). La condensación de humedad en recubrimientos de poliuretano húmedos puede resultar en una pérdida en brillo o micro-ampollamiento. Así, durante la aplicación, la temperatura de la ° ° superficie debe ser por lo menos 3 C (5 F) arriba del punto de rocío.

termomoldeables de tres dimensiones. Los entrecruzamientos más grandes resultan en polímeros más resistentes químicamente. Los co-reactantes de poliol más comunes son los poliéteres, acrílicos (poliacrilatos) y poliésteres. De estos tres, generalmente: • Poliéteres tienen mejor resistencia a la hidrólisis, pero pobre resistencia a la intemperie. Por eso, son usados en techos y estructuras de contención secundaria donde el agua se acumula. • Acrílicos tienen la mejor retención de color y brillo y por eso son usados en exteriores de tanques de agua, locomotoras de ferrocarriles y otras estructuras donde la estética es muy importante. Las capas claras pueden mejorar la retención de color y brillo de la capa anterior. • Poliésteres tienen la mejor resistencia química (y pueden tener buena retención de color y brillo) y son usados donde la resistencia química es importante (áreas susceptibles a salpicaduras, derrames y grafiti).

Nuevos poliuretanos han sido desarrollados con bajo contenido de VOC. Productos base agua de dos componentes también han sido elaborados. Poliuretanos Curados con Humedad Son polímeros basados en la reacción de isocianatos con humedad en el aire. El grupo isocianato (-N=C=O) reacciona con cualquier compuesto disponible que contenga hidrógenos activos tales como la humedad, por eso los poliuretanos curados con humedad deben ser sellados en envases cerrados y secos. Los isocianatos usados en estas resinas son multifuncionales (tienen más de un grupo de isocianato en la molécula). Esto permite el entrecruzamiento en una estructura de tres dimensiones con buena resistencia al agua y a químicos. Mayor entrecruzamiento resulta en polímeros más fuertes y más resistentes a químicos.

Otras variedades afectarán el desempeño de estos productos. Así, la cantidad en exceso de isocianato y los tipos de aditivos en los recubrimientos afectarán las propiedades de la película.

El curado de recubrimientos de poliuretano que curan con humedad ocurre en etapas. Los grupos de isocianato primero reaccionan con la humedad para formar una amina y dióxido de carbono. La amina entonces reacciona con otros grupos de isocianato para formar poliúreas, y este proceso continúa hasta que todos los grupos de isocianato son consumidos. El dióxido de carbono formado durante el curado debe escapar de la película húmeda para prevenir problemas de burbujas en las películas curadas.

Los dos componentes, después que se mezclan completamente por separado y de ahí juntos, tienen una vida de mezcla de 4 a 6 horas antes de que se vuelvan muy viscosos para su uso. Los recubrimientos mixtos pueden ser aplicados por brocha, rodillo o atomización. Los equipos de atomización pluri-componentes deben de ser usados para recubrimientos con una vida útil de mezcla muy corta. Los poliuretanos curados por humedad (un componente) comúnmente son más usados como imprimantes. Los acabados claros mejoran la retención de color y brillo de las capas bases pigmentadas.

El isocianato puede ser alifático (contiene sólo enlaces saturados) o aromático (contiene anillos no saturados parecidos al benceno). Aunque ambos de estos tipos generales tienen muchas propiedades similares, los costosos recubrimientos de poliuretano alifático tienen

El rango de temperatura de aplicación es normalmente de 40°F (10°C) a 110°F (43°C). Los

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Los niveles de VOC para poliuretanos varían ampliamente, y los productos más nuevos tienen muy poco VOC. Seguridad durante la aplicación incluye estar alerta con irritaciones de ojos, piel, garganta y pulmones. Las recomendaciones de las MSDS sobre los equipos de protección personal y respiradores deben de seguirse cuidadosamente.

mejores características de resistencia a la intemperie (retención de color y brillo) y pueden ser usados como acabados de sistemas de recubrimientos exteriores. Los poliuretanos aromáticos se tizan y amarillentan en la luz solar o luz artificial brillante. Sin embargo, el tipo aromático tiene un tanto más de resistencia a los químicos y dureza. Es usualmente preferido como imprimante, pero debe ser recubierto pronto después de su aplicación para evitar el tizamiento de la superficie, previniendo la buena adhesión de las capas de acabado.

Sistemas de Poliúrea Los recubrimiento de poliúrea de dos componentes curan por la reacción de un componente de isocianato y otro componente, una resina de amina. El componente de isocianato consiste en pre-polímeros formados por la reacción parcial de poliisocianatos (compuesto con más de un grupo de isocianato) con un poliol (compuesto con más de un grupo de alcohol). Esto reduce el número de grupos de isocianato libres (sin reaccionar), de este modo reduce la toxicidad y proporciona una relación de componentes por volumen 1 a 1. Los isocianatos que han reaccionado un poco (con altas cantidades de grupos de isocianato libres) llamados cuasi-prepolímeros o semi-prepolímeros proveen de capacidades de formulación especial. Variando la química de isocianatos, polioles y aminas se puede producir una variedad de productos con diferentes propiedades deseables.

Los poliuretanos que curan con humedad son un poco más resistentes a la humedad porque la humedad de la superficie reacciona con el isocianato. Estos productos están disponibles con una amplia gama de propiedades desde suaves y flexibles hasta duros y resistentes a químicos. Todos generalmente tienen buena resistencia al desgaste y abrasión. Otras buenas características de los poliuretanos incluye: • Imprimantes (generalmente aromáticos) con buena adhesión disponibles con pigmentos de barrera (aluminio y óxido de hierro micáceo) y galvánico (zinc). • Recubrimientos intermedios con buena protección de barrera. • Acabados resistentes a la intemperie (con disponibilidad limitada de colores).

Los polímeros de poliúrea tienen dos tipos distinguibles de química: aromático y alifático. Como con los poliuretanos, la naturaleza aromática y alifática está asociad a la química del compuesto isocianato. Los recubrimientos de poliúrea aromática tienen usualmente mejor resistencia química que la poliúrea alifática y son más baratas. Sin embargo, ellos tizan y amarillentan en la luz solar. Los recubrimientos de poliúrea alifática curan más rápido y son estables bajo UV. Ambos tipos tienen buena flexibilidad y resistencia y su vida útil de mezcla es tan corta que deben de ser aplicados por atomización por componentes plurales. Los poliuretanos y las poliúreas pueden ser copolimerizados para obtener polímeros híbridos que han sido ampliamente usados en revestimientos.

Los poliuretanos que curan con humedad pueden ser aplicados a temperaturas muy bajas (por debajo de la congelación), pero sus tasas de curado se reducen considerablemente. El contacto con la humedad debe de ser evitado agitando a baja velocidad sin producir turbulencia. La mezcla por vaciado no debe de hacerse para mezclar estos recubrimientos. El relativo alto costo de los poliuretanos que curan con humedad puede ser compensado por: • Período de inducción no es requerido. • Rápida repintabilidad y puesta en servicio. • Rango más amplio de aceptables temperaturas de aplicación.

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Vinil ésteres constituye un tipo de poliéster en el cual el pre-polímero es formado por una reacción de esterificación de Bisfenol A u otro epóxico con ácido acrílico o ácido metacrílico. Estos recubrimientos son muy fuertes y tienen una resistencia química excepcional.

El subsiguiente desarrollo de los recubrimientos poliaspárticos proporcionó sistemas de poliúrea alifática que producía películas delgadas con un período más largo de curado, de manera que podían ser aplicados con brocha, rodillo o atomización Airless/convencional. Además, tienen alto brillo y excelente retención de brillo y color.

Revestimientos de poliéster y vinil éster son recubrimientos de baja viscosidad que curan rápidamente a temperatura ambiente para formar películas fuertes, firmemente adheridas (a metales y concretos) con buena resistencia química y a altas temperaturas. Por eso, son usados ampliamente para tanques, contención secundaria y revestimientos de pisos, tanto como recubrimientos de acero estructural, paredes y techos.

Los sistemas poliaspárticos son usados en sistemas directo-al-metal (DTM) para recubrimientos de vagones de ferrocarril como acabados con EPS delgado para estabilidad de color. Las superficies de acero deben de estar completamente limpiadas con chorro abrasivo antes de la aplicación del recubrimiento. Un SPCC-SP 6/NACE No. 3 es adecuado para servicio de no inmersión, pero al menos SPCCSP 10/NACE No. 2 es requerido para servicio de inmersión.

Limitaciones significativas de recubrimientos poliéster y vinil ésteres están asociados con las tensiones creadas por su alto grado de contracción y el calor producido durante el curado. Estas tensiones pueden causar que los recubrimientos rígidos se quiebren y se desprendan a menos que estén reforzados con la adición de rellenos o refuerzos. Variaciones de revestimientos que son más flexibles no pueden ser usadas porque tienen resistencias químicas más bajas. Sistemas diferentes para incrementar la resistencia o impermeabilidad de los revestimientos de poliésteres y vinil ésteres incluye:

Los recubrimientos de poliúrea de rápido curado deben de ser aplicados por un sistema de atomización pluri-componente que mezcla los componentes bien proporcionados y calentados en la pistola. Cuando la aplicación es detenida brevemente, el recubrimiento mezclado que queda en la pistola debe de ser removido mecánicamente o purgado por aire o solvente. El contenido de VOC de los recubrimientos de poliúrea es bajo o inexistente, de manera que las limitaciones de VOC no causan problemas.

• Sistemas de relleno no-reforzado. Rellenos de silicio y otros minerales son usados para extender la resina básica, o reducir los costos, la contracción por curado y el coeficiente de expansión térmica de la película. Alternativamente, pueden ser usados los sistemas de pisos esparcidos. • Sistemas de Compuesto Reforzado. Fibra de vidrio picado en fibras o refuerzo de tela tejida puede aumentar la resistencia y reduce el agrietamiento. Durante la instalación del revestimiento, la fibra de vidrio es saturada con resina catalizada y bien enrollada en tiras de vidrio húmedas para remover burbujas de aire.

Poliésteres y Vinil Esteres Los poliésteres son recubrimientos termomoldeables que curan por enlaces cruzados después de su aplicación en una superficie de acero. Reactores de peróxidos y acelerantes, mezclados por separado, comienzan el curado del prepolímero de poliéster. El estireno, presente a lo largo del pre-polímero, causa entrecruzamiento para formar una película sólida de tres dimensiones. Dado que el estireno es un líquido compatible, normalmente solvente no es requerido para estos recubrimientos.

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• Recubrimientos y revestimientos reforzados con hojuelas. Refuerzo de hojuelas puede reducir la humedad y la penetración química.

por sus fabricantes en las hojas de datos de seguridad del material.

Limpieza con chorro a SPCC-SP 5/NACE No.1 es casi siempre requerido para recubrimientos de poliésteres y vinil ésteres. Debería utilizarse abrasivo de granalla angular para dar el perfil áspero y angular de 3 mils (75 micrómetros) necesario para proveer una fuerte adhesión durante las tensiones por los cambios dimensionales debido al curado y cambios de temperatura.

Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc contienen una gran cantidad de polvo de zinc en un aglutinante, usualmente un silicato. Protegen superficies de acero primero por acción galvánica y luego por protección de barrera.

Sistemas Inorgánicos Ricos en Zinc

La SSPC-Paint 20 clasifica tres categorías de recubrimiento inorgánico rico en zinc, sobre el curado el cual es afectado de manera diferencial por las condiciones ambientales: • Tipo 1-A después de curado, base agua (con aglutinante de silicato de metal alcalino). • Tipo 1-B auto curado, base agua (con aglutinante de silicato de metal alcalino). • Tipo 1-C auto curado, base solvente (usualmente con aglutinante de etil silicato).

Personal experimentado puede aplicar recubrimientos de poliésteres y vinil ésteres por medio de enrollado, atomización o con aplanadoras. En todos los casos, los procedimientos publicados en las hojas técnicas del producto deben de ser cuidadosamente seguida para obtener un desempeño óptimo. Un espesor de revestimiento apropiado es esencial para proveer una efectiva calidad de protección a los revestimientos y recubrimientos.

Los tipos base agua (1-A y 1-B) tienen muy bajos VOC, pero el de solvente (1-C) tiene cantidades significativas de VOC.

El curado de superficie de los recubrimientos es inhibido usualmente por el oxígeno en el aire. La inhibición puede ser reducida incorporando aditivos parafinas en los acabados. Estos aditivos reducen la inhibición del aire formando una película de barrera sobre la superficie antes de curada. Un procedimiento más caro, pero efectivo para prevenir inhibición del oxígeno es la adición a la formulación de un producto reactivo con oxígeno que preferencialmente consume el oxigeno presente en la superficie.

La SSPC-Paint 20 también define tres niveles de carga de zinc. Cuanta más alta la carga, más larga es la protección galvánica. Las propiedades de imprimantes inorgánicos ricos en zinc que resultan en sus muchos usos a pesar del alto costo incluye: • Excelente protección a largo plazo del acero en un servicio atmosférico. • Buena resistencia a alta temperatura. • Resistencia al desprendimiento. • Formulaciones de imprimantes de preconstrucción de taller soldable.

Cuidados especiales de seguridad con los recubrimientos de poliéster y vinil ésteres se enfocan en el estireno toxico de la formulación. Monómeros alternativos más seguros incluye tolueno de vinil, acetato de vinil y metil metacrilato. Respiradores y equipos personales de protección deben de ser usados para prevenir irritación de la piel, ojos y garganta, y daño al sistema nervioso. Instrucciones de seguridad para productos específicos son proporcionadas

Los requerimientos de limpieza de la superficie son más estrictos que aquellos requeridos por la mayoría de otros recubrimientos. Para un ambiente severo industrial o marino, un SSPC-SP 10 o SSPC-SP 5 es requerido. El usual perfil recomendado es de 1 a 3 mils. La contaminación por aceite es especialmente nociva para los tipos base agua. Sin embargo, los tres tipos son menos sensibles a efectos de contaminación con

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variedad de formulaciones de aglutinantes. Las cantidades de carga de zinc también varían ampliamente.

sales solubles residuales que la mayoría de los otros recubrimientos. Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc pueden ser aplicados por atomización convencional de aire o Airless. El procedimiento de aplicación es más detallado que la aplicación de recubrimientos orgánicos: • En primer lugar el aglutinante es mezclado completamente. • El polvo de zinc es agregado lentamente con agitación. • El recubrimiento mezclado es filtrado a través de un tamiz para remover grumos. • El recubrimiento filtrado es constantemente agitado hasta que la aplicación por atomización se complete.

Estos recubrimientos proveen control de corrosión al acero tanto por barrera como por protección galvánica. Tienen varias ventajas como desventajas comparados con los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc. Las ventajas incluyen: • Requerimientos de preparación de superficies menos estrictas. • Aplicación y curado más fácil. • Más fácil para aplicar acabado. • Disponible en mas composiciones genéricas, cada una con propiedades diferentes. • El curado no es fácilmente afectado por las condiciones ambientales. • Un apropiado espesor de película seca no es tan crucial. • Más fácil de reparar defectos.

El espesor de la película seca del recubrimiento no puede ser determinado directamente de las mediciones de espesor de película húmeda. Procedimientos alternativos deben de ser usados para determinar la relación entre espesores de la película húmeda y seca. Espesor excesivo de película seca (por ejemplo, mayor de 5 mils) puede resultar en agrietamiento de la película. Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc son raramente repintados consigo mismos.

Las ventajas de los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc comparados a los orgánicos incluyen: • Más alto nivel de protección galvánica. • Puede ser usado sin acabados. • Un secado más rápido. • Mejor resistencia a alta temperatura. • Mejor resistencia a luz ultravioleta. • Mejor resistencia a la abrasión. • Mejor resistencia a solventes.

Recubrir los imprimantes inorgánicos ricos en zinc a menudo resulta en burbujas o ampollamiento del recubrimiento asociado con la porosidad del imprimante. Dos métodos para controlar el problema son: • Aplicación de una capa neblina seguido de una capa de recubrimiento completo. • Aplicación de una barrera o capa selladora para sellar las superficies porosas antes del recubrimiento.

Diferentes tipos genéricos de recubrimientos ricos en zinc incluye: • Epoxi poliamida– más comúnmente usados para trabajo nuevo y mantenimiento. • Poliuretano– buen uso general de imprimante orgánico rico en zinc; puede ser aplicado a temperaturas bajas. • Aceite/Alquídico– uso especializado de materiales tal como reparación/retoque de galvanizados. • Fenólico– usado para reparar galvanizados y tanques de agua fresca. • Silicona– usado principalmente en servicio de alta temperatura.

Recubrimientos Orgánicos Ricos en Zinc Recubrimientos orgánicos ricos en zinc contienen una gran carga de polvo de zinc en un aglutinante orgánico. La SSPC-Paint 20 describe el Tipo II como aglutinante que puede ser químicamente curado (termomoldeable) o puede secarse por evaporación de solvente (termoplástico). Así, estos recubrimientos pueden tener una amplia

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• Epoxi éster– principalmente usado como compuestos de galvanizado frío. • Caucho clorados– usados como compuestos de galvanizado frío; alto VOC restringe su uso hoy en día. • Vinil– usados en esclusas y represas; alto contenido de VOC restringe su uso hoy en día. • Fenoxi– usados como imprimantes y en compuestos de galvanizado frío; alto contenido de VOC restringe su uso hoy en día.

han desempeñado tan bien como otros tipos genéricos bajo tradicionales pruebas aceleradas de laboratorio. Sin embargo, su desempeño en el campo es comparable a las de otros sistemas de recubrimiento. Así, la SSPC-Paint 24 para los sistemas de pintura látex para atmósferas industriales y marinas, es una especificación basada en el desempeño que incluye pruebas al aire libre. Los recubrimientos acrílicos base agua usualmente requieren una superficie limpiada con chorro grado comercial (SSPC-SP 6/NACE No. 3). Cuidado especial debe tenerse en cuenta para asegurar que no hay aceite residual o grasa en la superficie de acero limpiada.

La preparación de la superficie, mezcla y aplicación de recubrimientos orgánicos ricos en zinc varían con los diferentes tipos genéricos. En todos los casos, las instrucciones de las hojas técnicas del producto de los fabricantes deben de ser seguidas cuidadosamente.

Los recubrimientos acrílicos base agua pueden ser aplicados con brocha (es recomendado con cerdas sintéticas), rodillo o atomización (es recomendado equipos de acero inoxidable). Las recomendaciones de aplicación en las hojas técnicas de los productos deben de ser seguidas. Técnicas apropiadas, incluyendo evitar sobre mezclar, minimizará la formación de pequeñas burbujas. Si se realiza dilución con agua, se debe tener cuidado evitar sobre diluir, ya que puede tener resultados desastrosos.

Sistemas Acrílicos en Base Agua Los recubrimientos acrílicos base agua están basados en látex de resinas derivados del acido acrílico, ácido metacrilico y ésteres de estos ácidos. Estas resinas básicas pueden ser modificadas en muchas formas para producir recubrimientos con una variedad de productos deseables para el acero, acero galvanizados, aluminio, concreto, mampostería y sustratos de madera.

Los sistemas de recubrimientos acrílicos base agua tienen una historia de protección del acero, incluyendo puentes en ambientes marinos y exteriores de tanques químicos en ambientes agresivos como la de la Costa del Golfo.

Una amplia gama de brillo (de bajo a alto) está disponible para imprimantes y acabados Su retención de brillo externo y color es sobresaliente, de manera que pueden ser usados como capas de acabados para otros sistemas de uso exterior. Los sistemas de látex acrílico han sido usados exitosamente como sistemas directoal-metal (DTM).

Más aun, formulaciones de acrílico base agua tienen bajo contenido de VOC muy por debajo de cualquier límite regulado actual o proyectado. Fenólicos Horneados

Una calidad óptima de la película requiere un cuidadoso diseño del polímero (látex) y elección de aditivos de formulación. Solventes coalescentes son requeridos para obtener películas continuas e impermeables. Durante la pérdida de estos solventes que se evaporan lentamente, poros en la película son rellenados y una película flexible y suave es producida. Debido al relativo proceso de curado lento, recubrimientos acrílicos y látex base agua no se

Al calentar una mezcla de fenol y formaldehido con catalizadores alcalinos se produce resinas termoplásticas resol. Estas resinas duras, resistentes a químicos, son las bases de recubrimientos fenólicos horneados. Al calentar una mezcla de fenol y formaldehido con catalizadores ácidos se produce resinas novolaca. Las resinas novolaca son la base de

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Los requerimientos de preparación de superficie del acero para recubrimientos fenólicos horneados incluyen limpieza con chorro abrasivo al SSPC-SP 5, y un perfil de 1 a 2 mils (25 a 50 micrómetros)

una clase de resinas epóxicas. Las novolacas pueden ser combinadas con resoles para formar una resina horneada con resistencia química a los ambientes más agresivos. Los fenólicos pueden ser usados también para modificar resinas epóxicas que pueden ser curadas a una temperatura más baja, algunas hasta a temperatura ambiente.

Estos recubrimientos son mayormente aplicados por atomización a un espesor de película seca de 1 a 2 mils, pero también pueden ser aplicados con brocha o rodillo. El curado requiere varias pasos de horneado, el cual causa oscurecimiento de color usualmente.

Las propiedades químicas y físicas de recubrimientos fenólicos horneados incluyen: • Resistencia química– Resistente a hidrocarburos, solventes clorados, álcalis suaves, productos de petróleo, y ácidos orgánicos, alcoholes, ésteres y ketonas. • Dureza – Una dureza al lápiz 8H a 9H provee buena resistencia a la abrasión y al rayado. • Brillo- La mayoría de acabados son mates, o semi brillosos, pero un alto brillo esta disponible en recubrimientos no pigmentados. • Resistencia Eléctrica- Buena resistencia eléctrica permite el uso de aislantes en bobinas de motores, instrumentos de aeronaves y sistemas de guía de misiles. • Conductividad térmica- Buena transferencia de calor permite el uso de tubos aletados e intercambiadores de calor de coraza y tubo. • Resistencia al doblez e impacto- Esmaltes horneados plastificados y pigmentados aguantan abrasión, impacto y estiramiento sin quebrarse. • Resistencia a altas temperaturas- Pueden o aguantar temperaturas tan altas como 450 C o (232 C), como también agua hirviendo y vapor o o a 300 F (150 C). • Coeficiente de expansión térmica- Es un poco más bajo que otros recubrimientos orgánicos por eso pueden expandirse y contraerse con la mayoría de metales. • Resistencia a la abrasión- Es muy bueno, especialmente para los recubrimientos sin pigmentos.

Los recubrimientos fenólicos horneados históricamente han contenido bajos contenidos de sólidos y por ende contenidos altos de VOC. Sin embargo, reformulaciones han reducido el contenido de VOC a cerca de 300 g/L. Productos base agua con menos resistencia a químicos también están disponibles. Preocupaciones de seguridad incluye solventes inflamables y contacto personal. Los respiradores y equipos de protección personal están especificados en sus hojas de datos de seguridad del material. Siliconas Las siliconas son polímeros inorgánicos que contienen una base de silicio a oxígeno (…-Si-OSi-O-…) en lugar de la base carbono a carbono (…-C-C-…) encontrado en polímeros orgánicos. Polímeros de silicio-oxígeno tienen dos grupos aledaños adjuntos a cada átomo de silicio. Uno o ambos lados de estos grupos aledaños puede ser orgánico (usualmente fenil o metil). Los grupos con lado fenil son mejores para resistencia al calor, y los grupos con lado metil proveen mejores propiedades de curado y repelencia al agua. Variando las longitudes de cadenas de silicio y oxígeno, los dos grupos aledaños y el entrecruzamiento pueden producir una variedad de resinas de silicona con excelente resistencia a la alta temperatura y a la intemperie.

Por estas propiedades, los recubrimientos fenólicos horneados son usados en equipos de transferencia de calor, bombas y aislantes, y como revestimientos para contenedores y tanques.

Algunas de las aplicaciones más comunes para recubrimientos de siliconas de 100% (copolímeros no orgánicos) incluye chimeneas de

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alta temperatura, silenciadores, colectores, calderas, hornos, estufas, líneas de vapor, intercambiadores de calor, utensilios de cocina, cámaras de combustión, incineradores y parrillas.

por atomización, pero aplicación con brocha y rodillo pueden ser adecuadas. Los espesores de película deben de ser no mayores que los recomendados por el fabricante.

Usos comunes de recubrimientos basados en mezclas de polímero frío (es decir, no copolimerizados) o resinas híbridas orgánicoinorgánico co-polimerizadas incluye calentadores, estufas de campamentos, cocinas, secadoras, linternas, focos de luz, generadores y equipos de proceso.

Recubrimientos de silicona generalmente requieren curado al horno. Las recomendaciones de curado para cada recubrimiento pueden ser encontradas en las hojas técnicas del producto. Formulaciones con bajo VOC están disponibles. Las siliconas son relativamente seguras de usar, pero las recomendaciones en las hojas de seguridad del material deben ser cuidadosamente seguidas.

Formulaciones de silicona para uso a diferentes temperaturas varían ampliamente: ° ° ° ° • 250 F – 400 F (121 C – 204 C)- Resina de silicona 5 a 50%; mezcla fría con alquídicos, epóxicos y otros polímeros orgánicos pueden ser costo-efectivo. ° ° ° ° • 400 F – 600 F (204 C – 316 C)- Resina de silicona 15 a 50%; con hojuela de aluminio incrementa la resistencia al calor de los recubrimientos; pigmentos coloreados son menos estables/ requieren más silicona. ° ° ° ° • 600 F – 800 F (316 C – 427 C)- Resina de silicona contenido de 30-70% para aluminio y 70-100% para acabados de color; mezclas frías o co-polímeros de resinas orgánicas usadas. ° ° ° ° • 800 F – 1,000 F (427 C – 538 C)- Resina de silicona contenido a 100%; pigmento de aluminio para parte alta del rango y pigmento de óxido de metal negro para la parte más baja. ° ° ° ° • 1000 F – 1.400 F (538 C – 760 C)- Resina de silicona contenido a 100%; arenilla de cerámica que se fusiona dentro del sustrato, el enlace -Si-O-Si- da un servicio prolongado a temperaturas altas.

Polisiloxanos Recubrimientos de polisiloxanos son uno de las más nuevas variaciones de recubrimiento genérico. Los recubrimientos híbridos de siloxano y acrílico son productos de alto sólidos, bajo VOC y de curado a temperatura ambiente y los híbridos de epoxi siloxano son de sólidos ultra altos, bajo VOC y recubrimientos de curado a temperatura ambiente. La durabilidad mejorada del hibrido epoxi siloxano en sistemas tradicionales de capas múltiples proveen baja aplicación y bajos costos de ciclos de vida para la protección de estructuras grandes. Los recubrimientos de siloxanos inorgánicos e híbridos orgánico-inorgánicos de siloxanos tienen una preparación de superficie y métodos de aplicación similares a esos recubrimientos orgánicos (por ejemplo, brocha, rodillo y de atomización convencional o Airless). Un cuidado especial debe ser tomado para asegurar que el espesor de la película seca recomendada por el fabricante se logre.

Por sí mismas o en combinación con formadores de película orgánica, recubrimientos basados en resina de silicona han reducido el mantenimiento e incrementado la longevidad del equipo de proceso y accesorios.

Recubrimientos Anti-incrustantes Incrustaciones marinas dañan buques y estructuras fijas a las cuales se han pegado y crecido. Los buques reducen su velocidad y el consumo de combustible se incrementa.

Limpieza con chorro abrasivo al SSPC-SP 10 es la preparación normalmente requerida para superficies de acero. La aplicación es usualmente

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presentan más problemas en la renovación del anti-incrustante.

Muchos intentos se han hecho para desarrollar recubrimientos que provean control duradero de las incrustaciones sin afectar negativamente al ambiente.

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Las incrustaciones comienzan en estructuras estacionarias (por ejemplo, buques en el puerto pero no en el mar) con el desarrollo de una substancia pegajosa de microorganismos. Posteriormente, esto es seguido por el posicionamiento y crecimiento de esporas y la formación de larvas de incrustaciones de grandes plantas y animales.

Selección de Sistemas de Recubrimiento según Zona Ambiental

Consideraciones Generales El ambiente de exposición es generalmente la preocupación principal al seleccionar un sistema de recubrimiento para estructuras industriales de acero. Otros factores incluyen restricciones gubernamentales, facilidad de aplicación y de mantenimiento, y costos (tanto inicial como de largo plazo).

Los recubrimientos anti-incrustantes de matriz soluble tienen aglutinantes solubles al agua que se disuelven para soltar sus tóxicos químicos, usualmente óxido de cobre. Son útiles en estructuras estacionarias y navíos lentos. Ellos dan protección por sólo 1 a 2 años.

Localidades con Diferentes Ambientes de Exposición La SSPC, en su Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen 2, Sistemas y Especificaciones, identifica ocho ubicaciones diferentes con ambientes especiales: 1. Regiones tierra adentro o rurales: Regiones alejadas de las áreas costeras, de las industriales y de los contaminantes de estas. Debe tenerse en cuenta que hoy en día algunas áreas remotas y aisladas reciben lluvia ácida con contaminación de dióxido de azufre transportado por el viento y proveniente de plantas industriales o de generación de energía. 2 Regiones de industria pesada: La vida de la pintura es reducida y las tasas de corrosión aumentan. 3. Regiones atmosféricas marinas: Contiene niebla salina proveniente del océano. 4. Regiones de inmersión en agua fresca y salada: Las diferencias entre la inmersión en agua fresca (dulce) y salada se producen debido a efectos de ósmosis y electrólisis. 5. Regiones de inmersión en agua alternativa: Estas regiones afectan estructuras sujetas a carga y a cambios de mareas; por ejemplo, los cascos de las embarcaciones o los armazones de las instalaciones petrolíferas en alta mar. 6. Regiones de condensación y de alta humedad: Esto se refiere a las áreas que sufren una condensación casi ininterrumpida.

Los recubrimientos anti-incrustantes de matriz insoluble tienen más altas cargas de óxido de cobre y son más duros, de manera que pueden ser usados en navíos rápidos, tanto como estructuras estacionarias. Ellos también tienen una vida de servicio de 1 a 2 años. Los recubrimientos anti-incrustantes de autopulido tienen aglutinantes que sufren degradación (hidrólisis) en naves viajando a altas velocidades (no están en puertos). Estos recubrimientos pueden tener una vida de servicio de 10 o más años. Los recubrimientos libre de incrustantes tienen superficies lisas a las que los organismos nocivos no se pegan muy firmemente. Así, la mayoría son desechados de los cascos de los barcos viajando a alta velocidad. Estos recubrimientos son relativamente nuevos y están bajo desarrollo continuo. Todos los recubrimientos anti-incrustantes tienen una capa superficial filtrada con químicos tóxicos escasos. Los recubrimientos anti-incrustantes de matriz insoluble son más gruesos y más rugosos que aquellos recubrimientos auto-pulidos. Por eso, se coloca más tracción en barcos y

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componentes de acero de la corrosión. Sin embargo, debido a su gran visibilidad, también un acabado atractivo es generalmente deseado. Ambas necesidades pueden ser satisfechas mediante el uso correcto de métodos de limpieza disponibles y de productos de recubrimiento.

7. Ambientes químicos: Incluyen el contacto con altas concentraciones de gases corrosivos, humos o agentes químicos sobre el acero. 8. Regiones subterráneas: Se refiere a estructuras enterradas, tales como tuberías en contacto directo con el suelo, que puede tener alta salinidad (baja resistencia) o acidez.

Antes de 1980, los puentes de acero eran frecuentemente recubiertos con imprimantes alquídicos o de aceite no modificados pigmentados con plomo rojo, y con acabados alquídicos o alquídicos de silicona. Después de 1980, el uso de pigmentos de plomo fue altamente reducido debido a los temas de salud y ambientales. Así, hoy en día se vienen usando sistemas al aceite libres de plomo y de cromato, alquídicos, sistemas ricos en zinc de gran desempeño y epóxicos y poliuretanos. Las lacas de vinil se han usado alguna vez ampliamente sobre puentes exteriores, pero su alto contenido de VOC ha restringido su uso.

Esta unidad tratará acerca de los sistemas de recubrimiento para estructuras industriales de acero en estas ubicaciones. 6.6

Recubrimientos por Zonas Atmosféricas (Leves y Severas)

Las típicas estructuras en servicio atmosférico incluyen puentes, tanques de almacenamiento, tuberías, torres y plantas industriales. Las estructuras de acero en ambientes atmosféricos leves (rurales o tierra adentro) pueden ser eficazmente protegidas con un recubrimiento alquídico (por ejemplo, una capa de imprimante y dos de acabado de alquídico de silicona). En ambientes severos (con sales o contaminantes industriales), un recubrimiento de gran rendimiento (por ejemplo, dos capas epóxicas y un acabado de poliuretano alifático) es lo más apropiado. Obviamente, los sistemas de gran rendimiento son también apropiados en ambientes leves y pueden ser económicos en localidades en las que los costos de mantenimiento y de reemplazo del recubrimiento son muy altos.

Puentes en Ambientes Leves Los puentes en localidades relativamente secas pueden ser recubiertos con sistemas alquídicos o base agua, aplicados sobre una limpieza con chorro comercial (SSPC-SP 6). La limpieza mecánica motriz (SSPC-SP 3) puede ser suficiente para trabajos de mantenimiento. Estos sistemas son fáciles de reparar cuando se dañan. Otros sistemas de recubrimiento usados para el pintado de mantenimiento ("repintado") incluyen (1) sistemas epoxi mastic (a veces un imprimante epóxico penetrante con 100 % de sólidos es usado para mejorar la adhesión, y se aplica un acabado de poliuretano para mejorar la apariencia y la protección) y (2) poliuretanos curados por humedad.

Las tuberías de acero y otros elementos para servicio atmosférico que no requieren un acabado de pintura pueden ser protegidos con pastas de petrolatum y ceras microcristalinas. Son generalmente envueltos con cinta impregnada con estos materiales o con un envoltorio plástico. La única preparación de superficie que requieren es una limpieza mecánica motriz (SSPC-SP 3) para retirar contaminantes de superficie sueltos.

Puentes en Ambientes Más Severos Los puentes ubicados en ambientes más severos (húmedos, sumergidos o químicos) requieren sistemas de gran rendimiento. La aplicación de sal en los caminos y un mal diseño de puentes se añaden a la severidad del ambiente climático existente. Uno de los sistemas de alto

Puentes Los puentes de las autopistas y de los ferrocarriles son recubiertos para proteger sus

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Dos ejemplos de estas estructuras son las torres de transmisión para distribución de energía eléctrica y torres de comunicaciones/radio. La estructura alta más identificable es el tanque elevado de almacenamiento de agua. El pintado de tanques de almacenamiento es tratado en una sección posterior de este capítulo.

rendimiento más recomendados incluye (1) un imprimante de zinc inorgánico u orgánico, (2) una capa intermedia epoxi poliamida y, (3) un acabado de poliuretano alifático para mejorar la resistencia a la intemperie y la apariencia. Muchos puentes todavía tienen recubrimientos con contenido de plomo, de modo que debe seguirse procedimientos especiales de contención, almacenamiento y deshecho, al retirar estos materiales.

Protección Contra la Corrosión El control de la corrosión es la razón principal para recubrir torres. Un buen diseño de la torre eliminará muchos problemas de corrosión. Las patas tubulares y otros componentes de soporte son preferidos a aquellos con bordes. Pestañas y otros accesorios que colectan agua de lluvia también deben ser orientados apropiadamente o eliminados.

Exteriores de Tanques de Almacenamiento, Tuberías y Otras Estructuras de Acero Los exteriores de tanques de almacenamiento, tuberías y otras estructuras de acero en servicio atmosférico pueden usar los mismos sistemas de recubrimiento, sin importar su función o los materiales almacenados en ellas. Todas requieren protección contra la corrosión y una apariencia atractiva, ya que son bastante visibles para las personas en el área.

Galvanizado. Hoy en día, los componentes de las nuevas torres de los Estados Unidos son recubiertos con inmersión en caliente de galvanizado o por metalización por atomización térmica con zinc. El último sistema debe ser usado para componentes que son demasiados grandes para inmersión en los tanques. Una capa de 2 mil (50 µm) de espesor de galvanizado proporciona protección a largo plazo en muchos ambientes, pero se han reportado fallas en menos de 10 años en algunas localidades tropicales y marinas.

Como con los puentes de acero, la selección de un sistema de recubrimiento está en función a la severidad del ambiente. En ambientes leves, un sistema alquídico de tres capas (preferentemente con acabado de silicona alquídica) o un sistema acrílico base agua de tres capas se desempeñarán bien sobre una superficie limpiada con chorro abrasivo comercial (SSPC-SP 6).

Preparación del acero galvanizado. Las superficies con galvanizados nuevos o sometidos a atomización térmica de zinc pueden ser limpiadas para recubrir mediante el lavado con solvente de espíritus minerales. Podría ser necesario, sin embargo, lavar con una solución de detergente suave para retirar contaminantes más firmemente adheridos.

En ambientes más severos es necesario un sistema de alto desempeño. Este podría ser un sistema con dos capas de epóxico y un acabado de poliuretano alifático, o un sistema de una capa cada una de epóxi rico en zinc, epoxi poliamida y poliuretano alifático. Torres y Otras Estructuras Altas

Acabado de acero galvanizado. Una capa de imprimante epóxico poliamida y un acabado de poliuretano alifático suministrarán de 5 a 10 o más años de protección adicional, dependiendo del ambiente. Un sistema de poliuretano curado con humedad es igualmente eficaz. Dos capas de acrílico base agua también darán una buena protección, brillo y color.

Hay muchas torres y otras estructuras de metal altas que requieren recubrimiento. Estas estructuras son recubiertas por una o más de las razones siguientes: • Protección contra la corrosión. • Apariencia. • Visibilidad.

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espesor uniforme y libre de discontinuidades, y puede resultar bastante desnivelado. Por ello no es recomendable.

Es deseable dar un acabado atractivo a estas estructuras fácilmente visibles. Para torres altas se exige un sistema de alumbrado especial o bien bandas anaranjadas y blancas alternadas, para proporcionar una detección rápida a los pilotos que vuelan aeronaves en la zona. El retoque de las bandas naranja y blancas puede ser necesario si se produce un desgaste del color.

Lo mejor es efectuar una inspección regular de mantenimiento programada y un programa de pintado para mantener el deterioro bajo control. El recubrimiento suelto debe ser retirado raspando y lijando, y un parche del sistema de recubrimiento original debe ser aplicado con brocha o rodillo, con un traslape de unas dos pulgadas sobre los bordes del firme recubrimiento existente. Si se pierden porciones tanto del recubrimiento como del zinc metálico, de forma que aparece óxido localizado, dichas áreas deben ser sometidas a chorro de agua o con abrasivos para limpiar el acero antes de repintar el recubrimiento.

Atomización térmica con zinc. El zinc aplicado por atomización térmica es relativamente poroso y debe ser sellado con un recubrimiento de baja viscosidad para proveer protección a largo plazo. Una capa de acabado puede ser añadido para proporcionar una vida de servicio adicional. Las torres recubiertas por atomización térmica de zinc han estado protegidas con éxito con un epoxi mastic rellenado con aluminio, seguido por un acabado de poliuretano alifático, cuando se desea una buena retención del color y del brillo. La actual norma industrial de aplicación de Recubrimientos por Atomización Térmica es SSPC-CS 23.00.

6.7

Revestimientos Inmersión

para

Servicio

en

Los revestimientos para servicio en inmersión deben ser resistentes a los productos almacenados en ellos y deben prevenir su contaminación.

Recubrimientos convencionales. Los componentes de las torres de acero nuevas deben ser sometidos a chorro abrasivo cercano al metal blanco en un taller (SSPC-SP 10) y recubiertos con una capa de epóxi rico en zinc (SSPC-Paint 20, Tipo II), una capa de epóxi poliamida y una capa de poliuretano alifático. Este sistema también es bueno para las reparaciones, si el sistema de recubrimiento original se daña.

Revestimientos para Interiores de Tanques de Agua Casi todos los estados exigen que los sistemas de recubrimiento usados para revestir tanques de agua potable cumplan la norma ANSI/NSF 61. La mayoría de los revestimientos aprobados hasta la fecha han sido epóxicos. La aprobación significa que ningún material desprendido del sistema de recubrimiento lo hará en cantidades que causen efectos adversos en la salud de las personas. El desempeño en servicio del sistema no es considerado en dicha norma.

Mantenimiento Debido a que presentan grandes problemas de reparación y de repintado (las torres altas son generalmente escaladas por personal certificado), las nuevas torres deben ser limpiadas y recubiertas en un taller con un sistema de alto rendimiento. Históricamente, la mayoría de las torres fueron recubiertas con un sistema de contenido de plomo. Esto presenta serios problemas de remoción y de reparación en campo. Además, la aplicación de recubrimientos en torres altas es hecha normalmente usando guantes sintéticos (mitones). Esto no produce un

Alrededor de la mitad de los sistemas de tanques de agua en los Estados Unidos están protegidos catódicamente. Si estos funcionan correctamente, deberá haber poca corrosión en las partes sumergidas, con excepción de las escaleras u otras áreas no protegidas catódicamente. Puede producirse ampollas en áreas sumergidas producto de la retención de solvente del

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

almacenamiento de petróleo crudo son solo parcialmente revestidos, con recubrimientos sobre el piso y hasta una altura de unos 3 pies (1 metro) en las paredes. El techo también puede ser recubierto.

recubrimiento o de voltajes de protección catódica excesivamente altos. En las partes más altas del tanque, sobre todo en los bordes de las vigas soporte que no son protegidas catódicamente, son donde se produce la mayor parte de la corrosión.

Los tanques de almacenamiento que contienen productos terminados (por ejemplo, gasolina y combustibles para aviones) son mejor revestidos con un sistema epóxico (por ejemplo, tres capas de epoxi poliamida). Generalmente no se emplea coal tar epoxi porque el alquitrán puede desprenderse del revestimiento y decolorar el combustible. Un sistema epóxico apropiado es descrito en MIL-STD-3007: Especificaciones de Criterio de Instalaciones Unificadas y Guía de Instalaciones Unificadas.

Revestimientos Interiores de Tanques de Aguas Residuales Los interiores de los tanques de aguas residuales deben ser resistentes al contenido corrosivo. Están generalmente revestidos con dos o más capas de epóxicos o dos capas de coal tar epóxi (por ejemplo, SSPC-Paint 16). Para condiciones muy severas puede ser necesario emplear sistemas compuestos de fibra de vidrio (picada, tejida o suelta) con poliéster, vinil éster o resinas epóxicas. En todos los casos se recomienda efectuar una limpieza con chorro cercano al metal blanco (SSPC-SP 10) del acero antes del recubrimiento. Revestimientos para Tanques Almacenamiento de Químicos

La corrosión es generalmente del grado más severo en los pisos de los tanques de combustible, porque siempre hay un poco de agua ahí, a pesar de su extracción periódica por los sumideros. Los pisos de tanques viejos y corroídos deben ser examinados mediante ultrasonido para asegurar que posean el espesor suficiente antes del repintado. Las picaduras pueden ser rellenadas con soldadura de metal o epoxi/poliéster. Si se produce una pérdida general de espesor, podría ser necesario reemplazar el fondo del tanque o colocar un fondo reforzado con fibra de vidrio sobre el fondo de acero deteriorado y prolongarlo hasta unas 18 pulgadas hacia arriba de la pared del tanque. Es deseable darles un acabado blanco a todos los revestimientos de interiores del tanque para una fácil inspección.

de

Obviamente, los revestimientos para tanques de almacenamiento químico deben ser muy resistentes al producto almacenado en ellos. Los fabricantes de revestimientos están en mejor capacidad de proporcionar información útil acerca de sus productos, pero puede ser necesario efectuar pruebas de inmersión en condiciones de laboratorio antes de emplear un nuevo producto de recubrimiento. Para un servicio muy severo, el poliéster reforzado con fibra de vidrio, el vinil éster, o las resinas epóxicas pueden ser apropiadas. En todos los casos, debe seguirse las instrucciones de los fabricantes para la preparación de la superficie y la aplicación.

6.8

Recubrimientos para Servicio Marino

Los recubrimientos para servicio atmosférico marino fueron descritos al inicio de esta sección. Sin embargo, hay algunas estructuras de acero que tienen áreas tanto húmedas como secas. Éstas incluyen pilotes y embarcaciones. En tales ejemplos, es una práctica normal usar protección catódica sobre las porciones sumergidas, además de recubrimientos protectores en las áreas expuestas.

Revestimientos para Tanques de Combustible Los interiores de tanques que contienen petróleo crudo pueden estar desnudos o revestidos con dos capas de coal tar epóxi (SSPC-Paint 16) o dos o más capas epóxicos. Muchos tanques de

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Superficie y Recubrimientos para Astilleros de USA, Reporte del Proyecto 3-91-3 de NSRP 0412 y la Norma NAVSEA Item 00932.

Pilotes Marinos Los pilotes marinos son protegidas mejor con chorro abrasivo cercano al metal blanco en un taller (SSPC-SP 10) antes de recubrirlas con uno de los dos sistemas descritos en MIL-STD-3007: Especificaciones de Criterio de Facilidades Unificadas y Guía de Facilidades Unificadas.

Estructuras de Offshore (Alta Mar) El pintado de estructuras offshore se diferencia del pintado en tierra en que la logística, el alojamiento, el trabajo y la coordinación de la obra con otro personal son especialmente importantes. Todo el personal sobre estructuras de altamar debe intentar trabajar con los otros tan efectivamente como les sea posible, porque el trabajo de los diferentes sectores debe ser coordinado durante las condiciones climáticas favorables a las operaciones de pintado.

• Tres capas de epoxi poliamida con por lo menos 9 mils (225 µm) de EPS total. • Dos capas de coal tar epóxi con por lo menos 16 mils (400 µm) de EPS. La reparación y el reemplazo en áreas entre mareas o zonas más bajas de recubrimientos en pilotes de acero son muy difíciles. Los encofrados pueden ser usados para recubrir en áreas normalmente sumergidas, y hay unos cuantos productos comerciales diseñados para ser aplicados bajo el agua por buzos. Los recubrimientos así aplicadas no se desempeñan tan bien como aquellos aplicados a superficies secas.

Las alternativas para la preparación de la superficie incluyen la aplicación con chorro abrasivo contenido, chorro de vacío y limpieza mecánica al metal desnudo (SSPC-SP 11). El grado más alto de limpieza es lo deseable en estos ambientes severos. Las sales solubles (en especial los cloruros) pueden producir el deterioro temprano del recubrimiento, de modo que se requerirá el lavado con agua dulce cuando las superficies limpiadas o los nuevos imprimantes no sean recubiertos el mismo día.

Embarcaciones Los sistemas de recubrimiento para áreas sumergidas o húmedas de embarcaciones son generalmente epoxi poliamidas. Los antiincrustantes son usados en áreas permanentemente sumergidas y a menudo en las cubiertas se usa recubrimientos antideslizantes. Se emplea arena de óxido de aluminio para proporcionar cualidades antideslizantes a los epóxicos y otros recubrimientos para cubiertas. Los sistemas de zinc inorgánico o los epóxicos con acabados apropiados pueden ser usados encima. Un capítulo sobre la pintura de embarcaciones se puede encontrar en el Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen I, Buenas Prácticas de Pintado. Una descripción muy detallada de los recubrimientos para barcos puede ser hallado en el Manual Técnico de Embarcaciones Navales, Capítulo 631. Existe información adicional en el Reporte 00971 de NSRP, Pintura y Preparación de Superficie, Programa de Capacitación para Personal de Astillero, y en el Manual de Preparación de

Las estructuras offshore son inicialmente mejor recubiertas en tierra, donde una buena preparación de la superficie y aplicación del recubrimiento pueden ser alcanzadas. Sobre el agua se usa comúnmente el sistema de tres capas (zinc inorgánico, epóxico y poliuretano alifático) y, bajo el agua se emplea un sistema de tres capas (una de zinc inorgánico y dos de acabado epóxico). La mayoría de las estructuras offshore son protegidas catódicamente debajo del agua. Pueden tener corriente impresa, ánodos de sacrificio o sistemas mixtos de protección catódica.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

6.9

Sistemas Protectores

Recubrimientos para Acero Enterrado

El Recubrimiento en Protección Catódica

Conjunto

con

la

Esmaltes Bituminosos Los esmaltes de coal tar o de asfaltos de petróleo han sido usados con éxito por años en tuberías subterráneas. Debido a que estos productos no son resistentes a la luz ultravioleta, deben ser protegidos con papel kraft o blanqueador, si se van a almacenar por períodos largos a la luz solar. La tubería es limpiada con chorro abrasivo de acuerdo a SSPC-SP 6 o 10, luego de lo cual se somete a aplicación en caliente y se envuelve.

Se ha reconocido por mucho tiempo que una combinación de protección catódica y recubrimientos es la manera más efectiva de proteger tuberías subterráneas de acero. El recubrimiento aísla el metal de los electrolitos en el suelo, reduciendo así los requerimientos de corriente para la protección catódica; la protección catódica protege al metal expuesto en aquellas partes donde hay discontinuidades en el recubrimiento. Los nuevos recubrimientos para tuberías pueden proporcionar al inicio un 99 por ciento de la protección, pero, a medida que se deterioran lentamente, el sistema de protección catódica da más y más protección.

Mastics de Asfalto Los mastic de asfalto son recubrimientos gruesos de 1/2 - 5/8 pulgadas (12 – 15 mm) de arena, agregado fino y asfalto. La tubería es sometida a chorro abrasivo con una mezcla de granalla esférica y angulada (SSPC-SP 6 o 10) y se le aplica un imprimante de asfalto antes de la actuación del mastic. El blanqueador debe ser aplicado para proteger el recubrimiento durante el almacenamiento en exteriores.

Propiedades Deseadas para Recubrimientos de Acero Enterrado Para que los recubrimientos se desempeñen bien en asociación con la protección catódica, deben poseer las propiedades especiales indicadas a continuación: • Buena resistencia eléctrica. • Buena resistencia a la humedad. • Buena resistencia al calor. • Buena adhesión al metal. • Resistencia contra el desprendimiento catódico. • Resistencia al daño durante su manipulación • Facilidad de aplicación y de reparación.

Poliolefinas Los sistemas de recubrimiento de poliolefina extruida o sinterizada (polietileno [PE] y polipropileno [PP]) daban antes protección a las tuberías enterradas. Sin embargo, las películas protectoras a menudo se agrietaban o se desprendían. Hoy se usan ampliamente en sistemas tricapa: • 1 capa de epóxico unido por fusión (FBE). • 1 capa de polímero de FBE con PE o PP. • 1 capa de PE o PP.

Aplicación de Recubrimientos Hay un gran número de productos (tanto recubrimientos convencionales como materiales alternativos) que poseen las propiedades deseadas para el acero enterrado y se venden para recubrir tuberías colocadas bajo tierra. Estos productos se aplican mayormente en talleres bajo condiciones controladas, con chorro automatizado, con reciclaje de abrasivo y aplicación de recubrimiento. Los otros son diseñados para ser aplicados en el campo, sobre zanja.

Recubrimientos en Polvo Recubrimientos en polvo son mezclas de 100% sólidos divididos finamente (no VOC) que contienen resinas, pigmentos y agentes de curado. Son aplicados en superficies conductivas como un polvo seco que es derretido, fluyen juntos y cuando se enfrían, forman una película fuerte y continua.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

6.10 Recubrimientos para Superficies de Alta Temperatura

La preparación de superficie para uso industrial o marino es usualmente de acuerdo a SSPC-SP 5 o 10, como lo recomienda el fabricante.

La mayoría de los recubrimientos orgánicos no funcionan bien sobre superficies de acero calientes como tuberías, chimeneas y silenciadores. Hay algunos productos comercializados para este propósito, que son alquídicos de silicona rellenada con aluminio y que se aplican en dos capas. Cuando la temperatura del acero aumenta, la resina alquídica se quema para dejar una película de silicona rellenada con aluminio. Dado que esta película es sólo de aproximadamente 1 mil, rara vez proporciona una protección de Iargo plazo. Un recubrimiento de silicona inorgánica funcionará mejor.

Los recubrimientos termomoldeables (por ejemplo, epóxicos) unidos por fusión, son aplicados mayormente por atomización electrostática generalmente para dar una película de una o dos capas. Tienen buena resistencia química y son fácilmente inspeccionados para discontinuidades. Las tuberías expuestas a la luz del sol pueden tener híbridos (epoxi/poliéster) para otorgar resistencia ultravioleta. Cintas Muchos sistemas de cinta de plástico están disponibles para ser aplicados en capas a las tuberías enterradas. La norma C 209 de Asociación Estadounidense de Instalaciones de Agua (AWWA) describe la aplicación de sistemas de cinta en frío para secciones especiales, conexiones y accesorios. Por lo general, el sistema de tres capas se aplica como sigue:

Para protección a largo plazo, se recomienda limpiar la pieza en taller con chorro abrasivo al metal blanco (SSPC-SP 5) y aplicar una de las siguientes opciones: • 3 a 5 mils de recubrimiento de zinc inorgánico (hasta 650ºF [330ºC]). • 6 a 8 mils de atomización térmica con zinc (hasta 650ºF [330ºC]). • 5 a 7 mils de atomización térmica con aluminio (hasta 1100ºF [600ºC]). • 3 a 5 mils de recubrimiento de silicona inorgánica (hasta 1500ºF [815ºC]).

• Imprimante, para una buena adhesión de la cinta al tubo. • Capa interior de adhesivo (15 o más mils) y cinta de plástico para controlar la corrosión. • Capa externa de cinta de plástico y adhesivo para protección mecánica.

Hay recubrimientos orgánicos que proporcionan resistencia a un rango más bajo de temperaturas. Los recubrimientos aplicados a tuberías aisladas antes de su uso se comportan de manera muy diferente a aquellos aplicados a tubos que no han sido aislados.

Normalmente las cintas tienen un ancho de 2 pulgadas con 1 pulgada de traslape en espiral. Existen equipos para la aplicación de la cinta en espiral, tanto para trabajos en taller como para campo. Las juntas generalmente se envuelven manualmente.

6.11 Resumen de la Unidad Mangas Retraibles por Calor Existen distintos sistemas para la protección de superficies acero contra la corrosión. La selección apropiada de un sistema para una estructura en particular debe estar basada tanto en el ambiente que se enfrentará como en el tipo del servicio que se llevará a cabo. El sistema de recubrimiento proveerá la protección deseada sólo si es aplicado correctamente a una superficie suficientemente preparada.

Las mangas retraibles por calor pueden ser usadas para proteger áreas de soldadura contra la corrosión (AWWA C 216). Existen dos tipos: • Manga tubular sin costura deslizada sobre el final de tubo. • Manga cruzada, sellada con calor o con cierre.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Unidad 6 – Ejercicio 6A: Reparación del Recubrimiento

2

Alrededor de 30 pies de un recubrimiento epóxico de tres capas en la pared interior de acero de un hangar de aviación sufrió un daño por abrasión hasta dejar expuesto el acero desnudo. Indique qué posibles pasos daría usted para reparar el recubrimiento dañado.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Unidad 6 – Ejercicio 6B: Selección de Sistemas de Recubrimiento para Estructuras de Acero Haga corresponder cada estructura de acero de la Columna A con el mejor sistema recomendado de recubrimiento de la Columna B. Columna A

Columna B

1. _____ Puente en ambiente leve

A. Sistema de recubrimiento de epóxico unido por fusión (FBE), cinta o bituminoso

2. _____ Puente en ambiente severo

B. Recubrimiento con metalización de zinc o aluminio, o de silicona

3. _____ Chimenea con temperatura de 550ºF

C. Sistema alquídico de tres capas

4. _____ Revestimiento de tanque con agua potable D. Dos capas de epóxico y una capa de poliuretano alifático

5. _____ Revestimiento de tanque de con combustible de aviones

E. Epoxi poliamida aprobado ANSI/NSF 61

6. _____ Torre de acero galvanizado

F. Dos capas de acrílico base agua o una capa de epoxi poliamida con un acabado de poliuretano alifático

7. _____ Pilotes marinos

G. Tres capas de epoxi poliamida o dos capas de epoxi coal tar

8. _____ Revestimiento de tanque químico severo

H. Tres capas de epoxi amino o curado por poliamida

9. _____ Tubería enterrada

I. Sistema de poliéster reforzado con fibra de vidrio, vinil éster o epóxico

10. _____ Tanque de agua residual

J. Sistema de coal tar epoxi, epóxico, poliéster o vinil éster

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Prueba

1. Una ventaja de las operaciones de preparación de superficie y de recubrimiento (sólo con imprimante o con sistema total) de componentes de acero efectuadas en taller sobre las efectuadas en el campo es: a. b. c. d.

Contención de las emisiones de polvo por chorro abrasivo. Mejor acceso a la obra. Mejor control de las condiciones ambientales. Todas las anteriores.

2. ¿Cuál de los siguientes tipos de recubrimientos para metal requiere el nivel más alto de preparación de la superficie? a. b. c. d.

Recubrimientos alquídicos. Recubrimientos de emulsión acrílica. Recubrimientos epóxi mastic. Metalización con zinc.

3. ¿Por qué se usa a menudo un recubrimiento de poliuretano alifático como capa de acabado para un sistema de recubrimiento epóxico? a. b. c. d.

Para otorgarle mejor flexibilidad al sistema. Para otorgarle mejor resistencia a la abrasión. Para otorgarle mejor resistencia a la luz ultravioleta del sol. Para usar un recubrimiento de barrera más barato.

4. Los recubrimientos de coal tar son aplicados a: a. b. c. d.

Revestimientos de tanques de combustible. Exteriores de tanques de combustibles. Tuberías de combustible sobre el suelo. Tuberías de combustible enterradas.

5. Recubrimientos acrílicos de emulsión de agua: a. b. c. d.

Requieren un alto nivel de limpieza de preparación de superficie. Se desempeñan bien en climas severos. Poseen una buena resistencia a la luz ultravioleta. Poseen una pobre retención de brillo.

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6. ¿Cuál de los siguientes tipos de recubrimientos proporciona la protección más duradera al acero inmerso en agua? a. b. c. d.

Epoxi poliamida Epoxi éster Alquídicos Zinc inorgánico

7. La mayor preocupación acerca del chorro con agua a ultra-alta presión sobre el acero nuevo es a. b. c. d.

El costo adicional de monitorear la seguridad Pobre remoción de sales solubles No produce un perfil de rugosidad Se requiere una superficie seca para la aplicación del recubrimiento

8. ¿En cuál de las siguientes estructuras sería más apropiado un sistema alquídico de tres capas? a. b. c. d.

Puentes en ambientes leves Interior de un tanque de almacenamiento de agua Interior de un tanque de combustible Tubería de acero enterrada

9. ¿Cuál de las siguientes organizaciones técnicas certifica los recubrimientos interiores de los tanques de agua potable? a. b. c. d.

SSPC/NACE ICRI/ACI ANSI/NSF ASTM/SSPC

10. Una preocupación acerca de efectuar en un taller el pintado de tuberías de acero enterradas en lugar de hacerlo en la zona de entierro es: a. La incapacidad de producir una preparación de superficie y una aplicación de calidad en taller b. Daño al recubrimiento producido por una larga exposición al aire c. Limitada capacitación del personal de taller en la preparación de superficie y la aplicación de recubrimiento d. Daños al recubrimiento durante el transporte al sitio de trabajo

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

11. Una ventaja significativa del recubrimiento tipo petrolatum o de cinta y cera para tuberías, en comparación con tipos más convencionales de recubrimiento es: a. b. c. d.

Mejor resistencia a los combustibles. Mejor resistencia a los químicos. Menos requerimientos de preparación de superficie. Apariencia más atractiva.

12. ¿Cuál de los siguientes sistemas de recubrimientos protectores de desempeñarán mejor a 1,000 ºF (540 ºC)? a. b. c. d.

Epoxi mastic. Epoxi fenólico. Zinc inorgánico. Metalización con aluminio.

13. ¿Qué tipo de abrasivo es más comúnmente usado para otorgarle a los recubrimientos resistencia al impacto por deslizamiento en áreas de alto tráfico? a. b. c. d.

Arena de sílice. Hojuelas de óxido de aluminio. Hojuelas de acero. Microesferas de vidrio.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Referencias

AWWA C209, Recubrimientos de Cinta en Frío para el Exterior de Secciones Especiales, Conexiones y Accesorios para Tuberías de Acero para Agua. AWWA C216, Recubrimientos de Poliolefina Entrecruzada Retraibles por Calor para el Exterior de Secciones Especiales, Conexiones y Accesorios para Tuberías de Acero para Agua. MIL-DTL-24441, Especificación General para Pinturas Epoxi-Poliamida. MIL-STD-3007, Especificaciones de Criterio de Instalaciones Unificadas y Guía de Instalaciones Unificadas. NSF/ANSI 61, Efectos en Salud de Componentes de Sistemas de Agua Potable. SSPC-CS Guía 23.00 Especificación o Aplicación de Recubrimientos de Atomización Térmica (Metalizado) de Aluminio, Zinc y de sus Aleaciones y Compuestos para la Protección de Corrosión del Acero (AWS C2.23M/NACE No.12). SSPC-Paint 16, Pintura Coal Tar Epoxi Poliamida Negra (o Rojo Oscuro). SSPC-Paint 20, Imprimantes Ricos en Zinc (Tipo I- Inorgánicos y Tipo II- Orgánicos). SSPC-Paint 21, Pintura Alquidica Silicona Blanca o de Color. SSPC-Paint 24, Acabado Exterior de Latex con Semi Brillo. SSPC-Paint 25, Imprimante de Oxido de Zinc, Alquídico y Aceite de Linaza para Uso sobre Acero Limpiado a Mano. SSPC-Paint 26, Imprimante de Mantenimiento de Aceite de Linaza Negro de Secado Lento (sin Pigmento de Plomo o Cromato). SSPC-Paint 104, Pintura Alquídica Blanca o Matizada. SSPC Painting Manual, Volume 1, Buenas Prácticas de Pintado. SSPC Painting Manual, Volume 2, Sistemas y Especificaciones. SSPC PS 24.00, Sistemas de Pintado con Latex para Atmosferas Industriales y Marinas, Basado en Desempeño. SSPC-SP 3, Limpieza con Herramientas Motrices. SSPC-SP 5, Limpieza con Chorro al Grado Metal Blanco (NACE No. 1). SSPC-SP 6, Limpieza con Chorro al Grado Comercial (NACE No. 3). SSPC-SP 10, Limpieza con Chorro al Grado Cercano al Blanco (NACE No. 2). SSPC-SP 11, Limpieza con Herramientas Motrices al Metal Desnudo. SSPC-SP 12, Preparación de Superficie y Limpieza de Metales con Chorro de Agua a Presión Antes del Repintado (NACE No. 5). SSPC-SP 15, Limpieza con Herramientas Motrices al Grado Comercial. TT-P-645, Imprimante, Molibdato de Zinc, Tipo Alquídico.

Lectura Adicional

Manual Técnico de Embarcaciones Navales S98086-VD-STM-030 Capítulo 631. Pintura y Preparación de Superficie, un Programa de Capacitación para Personal de Astilleros, NSRP Report 00971. El Manual de Preparación de Superficie y Recubrimiento para Astilleros de USA, Report to NSRP 3-91-3, NSRP 0412. SSPC, Selección de Recubrimientos para Estructura Industrial y Marina.

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Unidad 6 Resultados del Aprendizaje

Unidad 6 Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Al completar esta unidad, usted será capaz de comprender: − Los recubrimientos para estructuras industriales de acero en ambientes diversos − Los métodos de preparación de superficie para estos sistemas de recubrimientos

Justificación para Recubrimientos de Alto Desempeño • Bajos costos de mantenimiento • Larga vida de servicio • Recubrimientos < 20% del costo

Selección de la Preparación de Superficie • Nueva construcción • Pintado de mantenimiento

Mínimo Nivel de Preparación de Superficie

Nueva Construcción La preparación recomendada depende de: • Tipo genérico del imprimante • Severidad del ambiente • Duración de la vida del recubrimiento deseada

• • • • •

Recubrimientos alquídicos y base aceite: SP 6 Acrílicos base agua: SP 6 Epóxicos: SP 6 Epóxicos ricos en zinc: SP 6 Zinc inorgánico: SP 10

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Ventajas/Desventajas de la Limpieza con Chorro y Recubrir en Taller Ventajas:

Desventajas:

−

−

Provee condiciones controladas para el trabajo Provee acceso para el trabajo Usualmente barato, alta calidad de trabajo Elimina problemas de chorro abrasivo en campo

− − −

Daño del recubrimiento durante el transporte y manipuleo

Resultados del Estudio en Taller • Usualmente es preferido un sistema total de recubrimientos • La variedad de abrasivos usados siempre se recicla • Usualmente el chorro abrasivo es manual • El sistema más usado es el epóxico • El más usado es la atomizacion Airless; también en California el Airless asistido por aire, el convencional y el HVLP

Recubrimiento del Acero en Taller

Chorro Abrasivo

Características de la Limpieza con Agua del Acero

Limpieza con Agua

• • • •

Puede limpiar bien las superficies Puede requerirse presiones muy altas Remueve sales solubles Puede requerirse el uso de inhibidores para prevenir la oxidación instantánea • No da rugosidad a la superficie sin la inyección de abrasivo

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Limpieza del Acero para el Pintado de Mantenimiento • De preferencia chorro abrasivo o limpieza con agua • SP 11 es preferido a SP 2 ó 3, si es práctico • Nuevo SP 15, es intermedio entre SP 3 y SP 11

Enfoques Alternativos para la Corrección del Sistema de Recubrimiento Deteriorado • • • •

Imprimación Puntual y Repintado Total

Imprimación y Acabado Puntual • Bueno para deterioro localizado • Tiene menos efecto sobre las operaciones • Puede dar como resultado una apariencia parchada • Es de mayor riesgo que otras alternativas

• Buena apariencia • Puede extender significativamente la vida de servicio del sistema de recubrimientos • Mayores costos e interrupción de las operaciones

Sistemas de Recubrimientos de uso Frecuente para el Acero

Remoción y Reemplazo Total • Bajo riesgo para las instalaciones • Más costoso • Más tiempo de inactividad operacional

Ninguna o simple limpieza Imprimación y acabado puntual Reparación puntual y repintado total Remoción y reemplazo completo

• • • • • •

Alquídico Epóxico/epoxi mastic Coal tar epoxi Poliuretano Rico en zinc (más inorgánico que orgánico) Acrílico base agua

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Sistemas Alquídicos • Para superficies atmosféricas (no inmersión) • Para ambientes relativamente leves • Fácil para aplicar y reparar

Sistemas Epóxicos

SSPC Especificación de Pintura • SSPC-Paint 26 • SSPC-Paint 21 • SSPC-Paint 104

Recubrimiento Epóxico en un Tanque de Agua

• Bueno bajo atmósfera e inmersión • Las propiedades varían con el agente de curado • A menudo se aplica acabado para servicio exterior • Ampliamente usado en tanques de almacenamiento de agua y combustible • Epóxicos 100% sólidos se aplican con sistemas de componentes plurales, pueden tener retención de borde

Sistema Epoxi Coal Tar • Buen espesor de película • Buena resistencia al agua • Principalmente usado para interior de tanques tuberías enterradas y pilotes

Bisfenol A • Propósito General

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Bisfenol F • Caballo de batalla • Instalaciones de Alimentos y Bebidas • Instalaciones Farmaceúticas

Novolaca • Gran Resistencia química

Poliuretano • Poliuretanos de 02 Componentes − Reacción de 02 componentes • Poliisocianato y poliol

• Poliuretanos Curados por Humedad

Sistemas Poliuretanos • Pueden tener una buena resistencia química • Pueden ser muy duros o elastoméricos • Pueden tener un comportamiento excelente a la intemperie

− Reacción de isocianatos con la humedad en el aire

• Excelente Resistencia UV

Poliésteres y Vinil Ésteres

Sistemas Poliúrea • Propiedades similares a los poliuretanos • Pueden ser usados como híbridos con poliuretano • Usualmente de rápido curado

• • • •

Muy Fuerte Excepcional Resistencia Química Baja Viscosidad Cura rápidamente a Temperaturas Ambiente

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Sistemas Ricos en Zinc Inorgánicos

Poliésteres y Vinil Ésteres • Tensiónes creadas por la alta contracción y el calor producido durante el curado. Para limitar las tensiones y agrietamientos a menudo se añade un refuerzo. − Rellenos de sílice y otros minerales − Fibra de vidrio picadas en fibras o tela tejida − Hojuelas

• SSPC- Paint 20 − Tipo 1-A − Tipo 1-B − Tipo 1-C

• Excelente protección a largo plazo del acero en servicio atmosférico • Buena resistencia a alta temperatura • Resistencia al deslizamiento • Imprimantes de pre-construccion formulados para soldadura

Capa de Acabado para Imprimantes Inorgánicos Ricos en Zinc • Aplicar una capa neblina (“mist coat”) seguida de una capa completa • Aplique una capa barrera o capa de enlace para sellar la superficie porosa antes de la capa de acabado

Recubrimientos Orgánicos Ricos en Zinc

Ventajas de los Recubrimientos Inorgánicos Ricos en Zinc vs Orgánicos Ricos en Zinc • • • • • • •

Elevado nivel de protección galvánica Puede ser usado sin capa de acabado Rápido secado Mejor resistencia a la alta temperatura Mejor resistencia a la luz ultravioleta Mejor resistencia a la abrasión Mejor resistencia a los solventes

Sistema Rico en Zinc sobre el Exterior de un Tanque de Acero

• SSPC-Paint 20, Tipo II • Ventajas comparadas con los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc: − − − − −

Preparación de superficie menos estricta Fácil aplicación y curado Fácil de aplicar acabado Disponible en composiciones más genéricas El curado no se ve fácilmente afectado por las condiciones ambientales − El EPS apropiado NO es crítico − Muy fácil de reparar defectos

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Propiedades de la Película Acrílica Base Agua

Sistemas Acrílicos Base Agua • • • •

Usado en ambientes moderados No usados para inmersión Bajo contenido de VOC Es una buena capa de acabado frente a la intemperie

Fenólicos Horneados • Resistente a los hidrocarburos, solventes clorados, álcalis suaves, productos de petróleo, ácidos orgánicos, alcoholes, ésteres y cetonas • Dureza al lápiz de 8H a 9H • Disponible con alto brillo en capas de acabado sin pigmento • Buena resistencia eléctrica • Buena Conductividad Térmica • Resistencia al Doblez e Impacto • Resistente a la Alta Temperatura • Muy bajo Coeficiente de Expansión Térmica • Buena Resistencia a la Abrasión

Polisiloxanos • • • •

Alto sólidos Bajo en VOC Cura a temperatura ambiente Bajos costos de aplicación y de ciclo de vida para la protección de grandes estructuras

• • • • • • •

Flexibilidad Resistancia UV Retención de brillo Un riesgo reducido contra el fuego Bajo en VOC Sensible al agua El espesor de película es crítico

Siliconas • Excelente Resistencia a la Alta Temperatura • Excelente Resistencia al Clima

Recubrimientos Anti-incrustantes • Proporciona un control de larga duración de las incrustaciones sin afectar negativamente el medio ambiente.

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Factores para Seleccionar Sistemas de Recubrimientos para Estructuras de Acero • Ambiente de exposición • Las restricciones gubernamentales sobre los recubrimientos • Tipo de preparación de la superficie requerida/disponible • Facilidad de aplicación y mantenimiento • Costos iniciales y a largo plazo

Estructuras en Zonas Atmosféricas • • • • •

Ambientes de Exposición • • • • • • • •

Interior, rural Industrial pesado Atmósfera marina Inmersión en agua fresca y salada Inmersión en agua alternativa Condensación y alta humedad Ambientes químicos Subterráneo

Tubería de Acero expuesto a la Atmósfera • Puede usar el mismo sistema de recubrimiento de otros aceros expuestos al exterior • Pastas de petrolatum, ceras microcristalinas y cintas, también pueden ser usadas

Tuberías Puentes Exteriores de tanques Torres Estructuras costeras

Tuberías

Campo de Combustible

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Inspección de Manta de Petrolatum/Cinta sobre Ducto de Combustible

Tanque y Tubería de Acero para Combustible

Recubrimientos para Puentes de Acero: Ambientes Leves

Recubrimientos para Puentes de Acero: Ambientes Severos

• • • •

Alquídicos y acrílicos base agua Epoxi mastic Poliuretanos curados por humedad Los sistemas alquídicos de plomo rojo fueron usados extensamente en el pasado

Contención

• • • •

Sistema rico en zinc/epóxico/poliuretano Sistema de 2 capas epóxico/poliuretano Poliuretanos curados por humedad Siliconas

Puente

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Puente Deteriorado

Razones para Pintar Torres Altas • Control de la corrosión • Apariencia • Visibilidad

Sistemas de Recubrimientos para Torres Nuevas • Galvanizado (algunas veces pintados) • Atomización térmica de Zinc (SSPC-CS 23.00) • Recubrimientos convencionales

Torre Galvanizada

Pintado de Torres de Acero Galvanizado • • • •

Limpieza mecánica o con solvente Epóxico/poliuretano Acrílico base agua Alquídico no recomendado

Sistemas de Recubrimientos para Torres de Acero • Limpieza con chorro abrasivo cercano al blanco (SP 10) • 1 capa epóxico rico en zinc • 1 capa epóxico • 1 capa poliuretano alifático

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Tanque Exterior

Estructuras en Servicio de Inmersión • • • •

Tanques de agua Tanques de agua residual Tanques de almacenamiento químico Tanques de combustible

Tanque de Agua con Acabado Alquídico después de 18 meses

El Mismo Tanque con Acabado Alquídico Siliconado

Características del Interior de Tanques de Agua

Revestimientos para Tanques de Agua Residual

• Alrededor de la mitad están protegidos catódicamente • Los sistemas de recubrimiento requieren la aprobación NSF • Mayor deterioro en las vigas superiores con bordes filosos y sin protección catódica

• Uso general: Epóxico o coal tar epoxi • Severo: Poliéster reforzado con fibra de vidrio o vinil éster

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Requerimientos para Revestimientos de Tanques de Almacenamiento Químico • Resistencia necesaria para el producto específico almacenado • Control de la corrosión del acero • Prevenir la contaminación del producto

Estructuras Marinas • Pilotes • Buques • Estructuras offshore

Sistemas de Recubrimiento para Interior de Tanques de Combustible • Epóxicos y coal tar epoxi para petróleo crudo • Epóxicos para productos terminados

Sistemas de Recubrimientos para Nuevos Pilotes Marinos • Epóxico poliamida (9 mils) • Coal tar epoxi (16 mils)

Mantenimiento de Pilotes Marinos

Aplicación Airless de Coal Tar Epoxi en Pilotes H

• Las zonas de mareas es difícil de proteger • Ataguías: epóxico convencional y coal tar epoxi • Bajo el agua: epóxicos especiales

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Aplicación de Epóxico Poliamida en Tablestacas de Ataguías

Buzo Aplicando Recubrimiento Epóxico Bajo el Agua

Recubrimientos a Bordo

Información sobre Recubrimientos de Buques

• Imprimantes de pre-construcción usados durante la construcción de los bloques • Immersión: epóxico poliamida (DOD-P-24441) • Lado superior: zinc inorgánico, epóxico, alquídico siliconado • Anti-incrustante: recubrimiento ablativo de óxido de cobre

Buque de la Armada

• SSPC Manual de Pintado • Manuales SSPC/NSRP • Manuales Técnicos de la Marina

Buque Comercial

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Inquietudes Acerca de las Estructuras Offshore

Estructura Offshore • • • •

Ambiente muy severo Área de trabajo muy restringida El chorro abrasivo puede no estar permitido Contaminación de las superficies por niebla salina • Los recubrimientos de las patas deben ser compatibles con protección catódica

Recubrimientos para Acero Enterrado

Protección Catódica y Recubrimientos para Tuberías Enterradas

• La protección catódica y los recubrimientos usados juntos • Propiedades y parámetros deseados para los recubrimientos • Sistemas protectores usados

• Siempre se recomienda combinarlos, cuando sea práctico • Los recubrimientos reducen los requerimientos de corriente para CP • CP protege el acero en las discontinuidades

Propiedades Requeridas para Sistemas de Recubrimientos en Ductos Enterrados

Aplicación en Taller y Campo de Recubrimientos para Tuberías

• • • • • • •

Resistencia eléctrica Resistencia a la Humedad Resistencia al calor Adhesión al metal Resistencia al desprendimiento catódico Resistencia al daño Fácil aplicación y reparación

• Aplicación en taller −Aplicación de calidad bajo condiciones controladas −Puede ser dañado durante la manipulación y transporte

• Aplicación en campo − Inspeccionado immediatamente antes de enterrarlo − La calidad en campo no es buena como en el taller

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Sistemas Protectores para Tuberías Enterradas • • • • •

Recubrimientos coal tar y de asfalto Epóxicos unidos por fusión (FBE) Sistema de 03 capas FBE/poliolefina Cintas para envolver Mangas termoretraibles

Tubería con Esmalte Bituminoso y Cinta Externa

Esmaltes Bituminosos • Brea de coal tar o asfalto de petróleo • Limpieza con chorro abrasivo • Protege de la luz solar

Recubrimientos Asfálticos Mastic • Espesor (½ - ⅝ pulgadas) • Chorro abrasivo • Protege de la luz solar

Recubrimientos en Polvo • • • •

Limpieza Automática de Tubería para Recubrimiento en Polvo

Limpieza automática y aplicación Delgado o gueso Excelente resistencia química Usado solo o con PE o PP

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Extremos de Tubería Enmascarados antes de Recubrirlo Electrostáticamente

Tubería Recubierta con Epóxico Unido por Fusión (FBE)

Prueba de Discontinuidad en Tubería Recubierta Antes del Envío

Sistema de Tres Capas de Cinta para Tuberías • Imprimante para adhesión • Capa interna de cinta para control de la corrosión • Capa externa de cinta exterior para protección mecánica

Aplicando Cinta al Exterior de la Tubería

Recubrimientos Retraíbles al Calor • Usados para protección de la corrosión en soldaduras • Manga tubular y sin costura se desliza por el extremo del tubo o • Manga envuelta alrededor, termosellada o con cierre

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Unidad 6 – Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero

Recubrimientos para Alta Temperatura

Chimeneas en Planta de Energía

• Película delgada, alquídicos siliconados rellenos con aluminio • Inorgánicos ricos en zinc • Metalizacion con Zn y Al • Siliconas

Sistemas para Recubrir Componentes de Acero Caliente • • • •

Zinc inorgánico (≤ 650°F) Zinc atomizado térmicamente (≤ 650°F) Aluminio atomizado térmicamente (≤ 1,100°F) Silicona inorgánica (≥ 1,200°F)

Unidad 6 Resumen • Selección de preparación de superficie para el acero • Sistemas de recubrimientos apropiados para el acero • Selección de sistemas de recubrimientos por zona ambiental • Recubrimientos para servicio de inmersión • Recubrimientos para servicio marino • Recubrimientos para acero enterrado • Recubrimientos para superfices de alta temperatura

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

RECUBRIMIENTO S P AR A SUPERFICIES DE CONCRETO 7.1

Propósito y Metas

Además de las estructuras de concreto vaciado, ha y algunos otr os materiales de construcción que usan cemento como aglutinante para mantenerlos juntos. Estos incluyen concreto, bloques de cenizas, yeso, estuco, y ladrillo.

Alcances Esta unidad cubre (1) las características únicas del concreto y otras superficies cementicias que las hacen difíciles de recubrir y (2) la selección del recubrimiento apropiado, preparación de superficie y la aplicación para lograr un exitoso recubrimiento de ellas. El libro de SPCC "Fundamentos de la Limpieza y del Recubrimiento del Concreto", proporciona una información más detallada acerca de los recubrimientos para las superficies de concreto.

Ingredientes El cemento Pórtland (de aquí en adelante denominado simplemente cemento) es una mezcla secada al horno (deshidratada) y finamente pulverizada de materiales naturales del suelo (generalmente una mezcla de piedra caliza con arcilla adicional o esquisto, y ocasionalmente sílice y óxido de hierro). El Instituto Americano de Concreto (ACI) define cinco tipos de cemento usados en situaciones diferentes. La cocción en horno extrae grandes cantidades de agua y dióxido de carbono. El dióxido de carbono es motivo de preocupación para quienes intentan reducir los llamados "gases de invernadero”.

Objetivos del Aprendizaje Al término de esta Unidad, usted será capaz de • Definir la composición básica del concreto. • Describir las semejanzas de todos los materiales cementicios. • Explicar la preparación de las superficies de concreto antes de su recubrimiento. • Describir los recubrimientos apropiados para las superficies cementicias, ambientes y sus usos. • Describir las técnicas de inspección para recubrir concreto. 7.2

El agregado (arena, grava, o roca molida) sirve como material inerte de bajo costo que da buenas propiedades físicas al concreto. Forma aproximadamente de 60 a 85 por ciento del volumen del concreto. El agua otorga a la mezcla de concreto una consistencia fácil de colocar y reacciona con el cemento en una reacción química llamada hidratación, para endurecer el concreto. La proporción de agua a cemento (A/C) es en gran parte responsable de determinar la resistencia del concreto. Típicamente, mientras más bajo el A/C, mayor será la fuerza. Las proporciones en el rango de 0.4 a 0.5 son comunes, con 0.4 usada en el concreto marino. Estas resultan en resistencias a la compresión de 2,500 a 5,000 psi (175 a 350 MPa), la última de ellas es la usada en componentes estructurales de alta resistencia.

Componentes del Concreto

El concreto es una masa de arena, grava y roca molida unida a la vez por una pasta endurecida de cemento hidráulico y agua. Cuando estos ingredientes son combinados en la proporción correcta, forman mezclas maleables que pueden ser colocadas en diferentes formas y tamaños deseados. Las mezclas maleables son fácilmente preparadas, manipuladas, transportadas y colocadas mediante vibración sin pérdida de la homogeneidad. El agua en la mezcla reacciona con el cemento del concreto ya colocado, para convertirlo en un producto duro y durable.

Las mixturas son materiales distintos al cemento, son agregados o agua, añadidos al lote de

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

cemento como aglutinante para mantenerlos unidos. Éstos incluyen bloques de concreto, yeso, estuco y ladrillos. Todos ellos poseen las siguientes propiedades, que afectan su pintabilidad:

concreto inmediatamente antes o durante la mezcla, para darle propiedades deseables a él. Las mixturas reductoras de agua permiten el uso de menor cantidad de agua en la mezcla, resultando en una mayor resistencia. Las mixturas que atrapan aire mejoran la maleabilidad de las mezclas e incrementan la resistencia del concreto endurecido para ciclos de congelamiento y deshielo. Las mixturas de aceleración incrementan la resistencia temprana de concreto. Las mixturas retardantes pueden ser usadas para retrasar el fraguado del concreto en climas cálidos. A veces se añade polímeros a las mezclas para incrementar la resistencia del concreto y reducir su permeabilidad.

• Son porosos. • Contienen compuestos alcalinos solubles que se transportan con la humedad. • El cemento produce un ambiente alcalino. • Tienen superficies con textura y pueden tener irregularidades de superficie, a menos que sean suavizadas. Debido a que estos materiales de construcción son porosos en magnitud significativa, es a menudo necesario reducir su permeabilidad. Esta necesidad de reducir la penetración de la humedad varía enormemente según las diferentes porosidades y distintas condiciones ambientales y de servicio.

Puzolanas Las puzolanas son materiales silíceos o silíceos/alumínicos que en sí mismos poseen poco o ningún valor cementicio, pero cuando son molidos finamente y son mezclados con cemento Pórtland u otros productos alcalinos pueden desarrollar propiedades cementicias. De esta manera pueden reemplazar parte del cemento Pórtland en una mezcla y dar las propiedades deseadas. Las puzolanas pueden ser naturales (por ejemplo, piedra pómez, arcilla, tierra diatomea) o artificiales (por ejemplo, ceniza volcánica o de sílice).

Eflorescencia Debido a su porosidad, la migración de la humedad en los sustratos cementicios completamente curados se produce de un área de más alto contenido de humedad a otra de menor contenido, generalmente hacia la superficie. La humedad a menudo transporta productos alcalinos solubles en ella, principalmente cal. Estos productos reaccionan con el dióxido de carbono en el aire dejando cristales blancos esponjosos llamados eflorescencia en la superficie del material cementicio. La eflorescencia ocurre frecuentemente alrededor de puertas y ventanas, sobre paredes de bloque de mampostería, en las que ha ingresado agua al muro. Debe ser removida mediante cepillado antes del pintado.

Refuerzo del Concreto Las barras de acero de refuerzo ("rebar") son usadas a menudo en vigas de concreto para otorgarle a éste resistencia a la tensión adicional. El concreto pretensado es moldeado usando barras, cables o cuerdas de acero colocadas a lo largo de vigas de concreto. Éstas son ajustadas contra una placa metálica sobre cada final del molde antes de que el concreto sea vaciado. Esta tensión incrementa la resistencia a la flexión de las vigas y reduce el agrietamiento. 7.3

Lechosidad La eflorescencia no debe ser confundida con la lechosidad. Esta se forma durante la colocación de concreto fresco. Es causada al trabajar con concreto excesivamente húmedo, lo que produce un drenado de agua. Esto produce una capa superficial blanca y lechosa, que es cemento rico

Características Similares de Todas las Superficies Cementicias

Además de las estructuras de concreto vaciado, hay varios materiales de construcción que usan

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Cambios de Temperatura. La expansión y la contracción del concreto causa cambios de volumen y tensión en el concreto. La congelación y los deshielos también producen cambios de volumen y tensiones.

en agua. Al curar por completo, se convierte en una capa muy delgada y quebradiza pobremente adherida a la superficie. Al igual que la escama de laminación, la lechosidad debe ser mecánicamente retirada antes de recubrir el concreto, o posteriormente se desprenderá y dañará el recubrimiento.

Cargas. Las cargas pesadas pueden causar cambios dimensionales y tensiones. Las desviaciones son mantenidas al mínimo por un correcto diseño y observando los límites de carga.

Debido a que el concreto y otras superficies cementicias son alcalinos, los recubrimientos aplicados directamente a ellos deben ser resistentes a los álcalis. Por ello, los recubrimientos base aceite tales como los alquídicos nunca deben ser aplicados directamente a estas superficies. La alcalinidad causa que los aceites secantes se saponifiquen (hidrolicen y se conviertan en sustancias jabonosas de ácido graso) y se desprendan. Si se desea aplicar un recubrimiento base aceite sobre una superficie cementicia para conseguir una mejor resistencia a la fricción o un brillo o color especial, puede ser aplicado sobre una emulsión u otro imprimante resistente al álcali.

Corrosión del acero de refuerzo. Las barras de acero de refuerzo (rebars) en el concreto están sujetas a corrosión. Esto es cierto, sobre todo en localidades marinas, porque los iones de cloruro que penetran el concreto aceleran esta acción. Los productos de corrosión constituidos son mucho más grandes en volumen (alrededor de 6:1) que el acero original y se expanden con gran fuerza causando que el concreto se agriete y se fragmente. El control de esta corrosión puede ser conseguido por (1) galvanizado en baño caliente de las barras o recubrimiento en polvo con FBE, (2) protección catódica, (3) incorporación de polímeros, tales como el epóxico, en la mezcla de concreto para reducir la permeabilidad e incrementar la resistencia y/o, (4) vertiendo una densa capa (por ejemplo, 3 pulgadas [75 mm]) de concreto sobre ellas. Recubrir el concreto puede ayudar ocasionalmente a controlar la corrosión de las barras. Cubrir las barras con FBE es probablemente la técnica más frecuente y usada para el control de su corrosión. La protección catódica (tanto la de ánodo de sacrificio como la de corriente impresa) es usada más frecuentemente sobre cubiertas de puentes de concreto y estructuras de muelle sujetas a la contaminación de las sales.

Agrietamiento El concreto preparado correctamente puede parecer un material de construcción firme y duro con una superficie uniforme, pero un examen microscópico revela miles de microgrietas producidas durante el proceso de curado, principalmente a causa del encogimiento. Estas microgrietas pueden propagarse con las tensiones en el tiempo para formar grietas más grandes que afectan significativamente la integridad estructural del concreto. Algunas de las tensiones que pueden contribuir a la propagación de las grietas son: • • • •

Excesiva pérdida de agua (encogimiento). Cambios de temperatura. Carga. Corrosión del acero de refuerzo.

Reacciones de agregados alcalinos. La reacción de agregados alcalinos (AAR) es la reacción química que ocurre en el mortero o en el concreto entre los álcalis del cemento Pórtland y ciertos componentes de los agregados. Bajo ciertas circunstancias la expansión nociva del mortero o del concreto puede causar erupciones

Excesiva pérdida de agua. A mayor pérdida de agua y, por lo tanto, mayor encogimiento, mayor será la tendencia a la propagación de grietas. Por tanto, la relación de A/C debe ser mantenida tan baja como resulte práctico.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

determinada por la Prueba de Asentamiento, ASTM C 143, "Método de Prueba de Asentamiento del Concreto de Cemento Pórtland". Si excede los límites requeridos, el lote es rechazado.

(desprendimiento de pequeñas porciones debido a tensiones internas localizadas). La reacción alcali-silice (ASR) es la forma más habitual de AAR. Problemas Relacionados con Superficies de Concreto Rugosas

El concreto puede ser colocado por uno de cinco mecanismos básicos:

Hay varios problemas de recubrimiento relacionados con superficies cementicias que no son lisas:

• Vaciarlo en moldes verticales y hacerlo vibrar para quitar el aire. • Ponerlo en losas de piso y darle acabado. • Piezas pre-moldeadas y aplanadas, preparadas en lugar distinto a la obra. • Paneles de inclinación colocados en moldes planos. • Bloques de concreto preparados en otro lugar con porosidad y textura variadas.

• "Pequeños agujeros" (huecos o bolsas de aire en el concreto moldeado verticalmente, que no se removieron en el proceso de vibración) huecos de tirantes y las juntas deben ser rellenados antes de recubrir. • Panales son huecos en el concreto en los que el mortero no llena los espacios entre las partículas gruesas del agregado. • Las irregularidades gruesas como las salientes producidas entre vaciados deben ser quitadas antes de recubrir. • Las películas libres de discontinuidades son más difíciles de obtener. • Los espesores de película húmeda y seca son medidos con menor exactitud. • Huecos de tirantes que quedan después de remover los tirantes.

Esta sección enfocará en la colocación y el curado de los dos primeros métodos. La textura de la superficie y la apariencia general del concreto colocado variarán de acuerdo con el método específico usado. Los endurecedores de superficie pueden ser aplicados a las superficies de concreto no curadas para aumentar la dureza y la resistencia química, y para reducir la permeabilidad. Dado que estos endurecedores evitan una buena adhesión del recubrimiento, las superficies endurecidas deben ser sometidas a chorro abrasivo ligero para darles rugosidad antes de aplicar el recubrimiento

Varias organizaciones en Norteamérica han desarrollado normas relacionados con la reparación y el recubrimiento del concreto: • ACI International • Instituto Internacional de Reparación del Hormigón (ICRI) • Asociación Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA) • ASTM • Asociación de Cemento Pórtland (PCA) • SSPC • NACE 7.4

El concreto recién colocado es dejado para que cure unos 28 días o más, para conseguir una resistencia mínima antes de recubrir: 2000 psi (1,4 MPa) para servicio ligero y 3000 psi (2,1 MPa) para servicio pesado. Vaciado en el Lugar (Paredes) El concreto para paredes es vaciado en moldes (encofrados) verticales y sometidos a vibración para reducir el número de bolsas de aire. Estos encofrados son generalmente pre-recubiertos con un agente de liberación para su fácil retiro del concreto una vez que ha curado. El agente

Colocación del Concreto

Antes de su colocación, la consistencia (referida a la relación A/C) de la mezcla del concreto es

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Por lo tanto, un acabado con aplanadora podría ser seguido de un acabado con escoba, ataque ácido o chorro ligero para obtener la mejor adhesión del recubrimiento y reducir los deslizamientos.

de liberación remanente sobre el concreto debe ser retirado antes de que este sea recubierto. Los encofrados son sostenidos en su lugar con tirantes de acero (varillas de amarre) para evitar que se balanceen o distorsionen. Después de retirar los encofrados, los terminales de los tirantes son desatados y todo agujero dejado por el tirante es rellenado. Si los encofrados no son empalmados firmemente entre sí, el concreto se filtrará entre las uniones de ellos, formando protuberancias delgadas (llamadas también "aletas").

Aspectos Relacionados con la Humedad, Antes, Durante y Después del Curado El concreto requiere agua para el vaciado de las mezclas y el curado. En los vertidos verticales, el agua añadida a las mezclas originales es retenida en los encofrados. En vertidos

Propiedades Típicas de la Superficie del Concreto con Acabado Método

Perfil

Porosidad

Resistencia

Concreto encofrado

Liso a mediano

Baja a mediana

Mediana

Flotador de Madera

Mediano

Mediana

Mediana

Aplanadora de Metal

Liso

Baja

Alta

Aplanadora Motriz

Liso

Muy baja

Alta

Acabado con escoba

Grueso a muy grueso

Mediana

Mediana

Saco

Liso

Baja a mediana

Baja a alta

Piedra

Liso a mediano

Baja a mediana

Baja a alta

Bloque de concreto

Grueso a muy grueso

Muy alta

Mediana

Shotcrete

Muy grueso

Mediana

Mediana

Problemas Huecos, protuberancias, agentes de liberación

Muy denso

Capa débil si no cura correctamente Capa débil si no cura correctamente Cabeza de alfiler (pinholes) Demasiado rugoso para recubrimientos delgados

Fuente: SSPC-TU 2 / NACE 6G197

Colocación de Losas (Pisos)

horizontales, el agua es rociada en la superficie para mantenerlo húmedo durante el proceso de curado. Después del retiro de los encofrados, se debe permitir que transcurra el tiempo necesario para que el exceso de agua se evapore antes de aplicar los recubrimientos.

Después de su colocación, las superficies de pisos de concreto son alisadas con una tabla, con una aplanadora o con una escoba para obtener un acabado según la herramienta a usar. Cada uno de estos acabados resulta relativamente libre de huecos, y cada uno tiene una rugosidad de superficie particularmente diferente. No debe usarse un acabado con escoba a menos que la capa de recubrimiento a ser aplicada sea de por lo menos 100 mils (2,5 mm) de espesor. El acabado con aplanadora es frecuentemente tan liso que es difícil de recubrir.

Antes de la aplicación de cualquier recubrimiento sobre concreto nuevo, este debe ser evaluado para determinar si hay un exceso de agua que pudiera afectar adversamente el desempeño del recubrimiento. La prueba de humedad más fácil de llevar a cabo es la ASTM D4263, "Método Estándar para Detectar Humedad en el Concreto

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

superficie, la conductividad del concreto indica la cantidad de humedad presente. Para detectar la humedad del interior se debe penetrar el sustrato. Por ejemplo, dos clavos para concreto apropiadamente separados pueden ser introducidos 1/4 o 1/2 pulgada (6 o 12 mm) dentro de la superficie del concreto. Las agujas son puestas en los clavos y se lee el medidor para determinar si existe exceso de humedad interior.

por el Método de la Lámina de Plástico". ASTM recomienda efectuar cada 500 pies2 (50 m2) para pisos, paredes y techos, a menos que se haya especificado de otro modo. Esto debe incluir secciones representativas de cada vertido. La prueba consiste en pegar una lámina de plástico claro de 4 mil (0.1 mm) de espesor, 18 pulgadas (450 mm) cuadradas de área sobre el concreto a ser recubierto. Una cinta adhesiva de 2 pulgadas (50 mm) de ancho asegura una buena adhesión de la lámina plástica al concreto. No debe haber fugas de aire. La lámina debe permanecer en el lugar por lo menos durante unas 16 horas. Luego debe ser retirada y se debe revisar su lado interior en busca de gotas de humedad. Si nada se observa, el concreto está listo para recubrir. Si se observan gotas, se requerirá un secado adicional, seguido por una nueva prueba, si requiere.

7.5

Razones para Recubrir el Concreto

Hay varias razones para recubrir concreto y otras superficies cementicias. Estas incluyen: • • • • • •

Otros métodos de prueba para medir la emisión de humedad del concreto que usan desecante de cloruro de calcio, incluyen ASTM F1869, "Método de Prueba Estándar para la Medición de la Tasa de Emisión de Vapor de Humedad de Sub-Pisos de Concreto Mediante el Empleo de Cloruro de Calcio Anhidro" y, ASTM E1907, "Método de Prueba Estándar para Determinar HumedadAceptabilidad Relacionada con Pisos de Concreto para Recibir Acabados Sensibles a la Humedad". Se coloca un plato con un peso determinado de cloruro de calcio anhidro sobre una superficie horizontal de concreto que ha sido cubierta y sellada con una cúpula de plástico que cubre un área de superficie conocida. Después de 72 horas, la cúpula es retirada y el plato es pesado nuevamente. La tasa de emisión se calcula de la zona cubierta, el tiempo de exposición y el aumento de peso del desecante.

• • • •

Reducir la permeabilidad al agua. Revestir tanques (contención primaria). Contención secundaria. Controlar el polvo. Proteger el substrato de los químicos. Prevenir y permitir una limpieza fácil de la contaminación. Mejorar la iluminación mediante la reflectividad. Suministrar identificación u otra información. Proporcionar una superficie de desgaste. Mejorar la apariencia.

Muchas superficies cementicias son atractivas aun sin pintar y no requieren acabado; no deberían ser pintadas a menos que sea necesario, porque la pintura crea un continuo problema de mantenimiento. Otras superficies cementicias requieren un acabado únicamente por razones estéticas. El sellado de paredes exteriores e interiores para prevenir la entrada de humedad podría ser necesario en ambientes o condiciones de servicio severos. Esto es especialmente cierto en áreas geográficas en las que las lluvias son comunes. Es usual en dichas zonas sellar sólo paredes exteriores para permitir que cualquier humedad que ingrese del exterior pase al interior del edificio a través de "recubrimientos permeables".

Un medidor de humedad también puede ser usado para detectar la humedad sobre, o debajo de la superficie del concreto. Sin embargo, es considerado más apropiado para yeso o madera que para concreto, y mejor para detectar humedad en la superficie que en el interior. El medidor usa dos agujas o sondas que sobresalen de un medidor de continuidad. Cuando las agujas son colocadas sobre la

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

las superficies de concreto para rellenar agujeros muy pequeños para proporcionar control del polvo, promover la adhesión y reducir la penetración del agua. Son fácilmente aplicados mediante brocha, rodillo o por atomización, y son de costo relativamente económico.

Los tanques de concreto son frecuentemente revestidos para contener productos tales como agua, combustibles y químicos. El revestimiento debe ser muy resistente a los productos a ser contenidos. El recubrimiento de superficies exteriores de concreto puede reducir su deterioro por la intemperie natural y por el ciclo congelación/deshielo. También puede ayudar al control de la eflorescencia y del moho.

Los selladores más comúnmente usados son: • • • • •

Productos base silicona. Acrílicos. Poliuretanos. Epóxicos. Aceites de linaza.

Los recubrimientos de superficies cementicias pueden ayudar a mantener paredes y pisos limpios en lugares en los que se debe conservar los equipos sensibles libres de polvo. En sitios en los que se procesa alimentos se debe usar recubrimientos aprobados por FDA. Incluso en almacenes comunes, los pisos recubiertos son mucho más fáciles de mantener limpios.

Rellenadores

Se han usado recubrimientos reflectivos epóxicos y de poliuretano para pisos con bastante efectividad, para mejorar la iluminación interior o reducir los costos de iluminación. Un buen ejemplo de su uso es en pisos de hangares, donde el alumbrado reflejado aumenta la visibilidad bajo las alas de las aeronaves. La arena de óxido de aluminio es a menudo añadida en los recubrimientos lisos para incrementar su capacidad antideslizante.

Masillas

7.6

Los rellenadores son productos con alto contenido de sólidos y base agua generalmente aplicados a rodillo en superficies rugosas y relativamente porosas, como los ladrillos de cenizas de concreto. Son usados para reducir la permeabilidad del bloque y proporciona una superficie más apropiada para el recubrimiento.

Las masillas son usadas para (1) sellar juntas u otras aberturas para mantener fuera la humedad, el polvo, el calor u otros elementos y, (2) proporcionar una superficie para un acabado atractivo. Las masillas de líquidos viscosos (vertibles o auto-nivelantes) son aplicados a juntas horizontales o aberturas y fluyen para formar el contorno de la superficie deseada. Las masillas anti chorreaduras tipo mastic o de alta viscosidad conservan su forma si son aplicados de manera vertical u horizontal. Deben ser elastoméricos en juntas móviles, pero pueden ser rígidos en cualquier otro lugar.

Materiales Aplicados a Superficies Cementicias Antes del Recubrimiento

Los siguientes productos son frecuentemente aplicados a superficies cementicias curadas: • • • • •

Selladores y penetrantes. Rellenos. Masillas. Niveladores. Recubrimientos usados solos cualquiera de los anteriores.

o

Aunque existen muchos tipos genéricos de masillas, aquellos que curan hasta dar un acabado endurecido lo hacen mediante uno de los siguientes mecanismos:

sobre

Selladores y Penetrantes • Oxidación al aire de aceites secantes. • Evaporación de agua o solvente. • Reacción química de componentes.

Los selladores y los penetrantes son productos (frecuentemente siliconas incoloras) que remojan

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

• Curado por humedad. • Derretimiento.

concreto/mampostería interiores y exteriores para fines cosméticos. Son ligeramente porosos frente al vapor de agua ("respiran"), dejando pasar cantidades limitadas del agua atrapada. Estos recubrimientos son empleados ampliamente sobre superficies de estuco, yeso, drywall y cartón de yeso.

La selección de la mejor masilla para un trabajo en particular depende de: • Necesidades especiales (olor, inflamabilidad, pintabilidad, etc.). • Diseño conjunto (horizontal/vertical, móvil/fijo, húmedo/seco, etc.). • Desempeño deseado (resistencia a impactos, no encogimiento, etc.). • Compatibilidad con materiales nivelantes.

Recubrimientos Texturizados Los recubrimientos texturizados son gruesos (por ejemplo, 30 mils (750µm) o más) y rígidos, usados para sellar paredes contra la lluvia impulsadas por los vientos, para cubrir defectos de superficie menores o para dar un acabado atractivo resistente al clima. Pueden ser usados sobre paredes interiores o exteriores y están disponibles en acabados finos, medios y gruesos, dependiendo del tipo de material inerte de relleno. El aglutinante más común es una emulsión de acrílico. Un tipo de recubrimiento grueso texturizado usa la hidratación del cemento como el mecanismo de curado de la película. Normalmente es aplicado mediante rodillo.

Algunos ejemplos de masillas comúnmente usadas son los acrílicos, siliconas, polisulfuros, goma de butil, epóxicos y poliuretanos. Niveladores Los niveladores son empleados para rellenar los hoyos, los agujeros de tirantes de los encofrados, grietas y otros huecos. A menudo son epóxicos termomoldeables con altos contenido de sólidos y de baja contracción aplicados mediante aplanadoras o jaladores. 7.7

Recubrimientos Cementicias

para

Los recubrimientos texturizados pueden proporcionar quince o más años de servicio sin agrietarse ni pelarse. Cuando se destiñen o se decoloran, o cuando se desea un cambio de color, pueden ser recubiertos fácilmente con recubrimientos convencionales de emulsión de agua.

Superficies

Los siguientes diferentes tipos de recubrimientos han sido históricamente usados para el recubrimiento de diversas superficies cementicias:

Recubrimientos Elastoméricos • • • • •

Recubrimientos a base de emulsión de agua. Recubrimientos texturizados. Recubrimientos elastoméricos. Lacas. Recubrimientos de alto desempeño para trabajo pesado. • Epóxicos de alto espesor.

Los recubrimientos elastoméricos de emulsión acrílica o de composición de poliuretano son empleados para sellar paredes contra la lluvia impulsada por los vientos, para cubrir defectos de superficie (las grietas grandes u otros huecos deben ser masillados antes con un producto flexible) o para dar un acabado resistente al clima y atractivo. Los poliuretanos elastoméricos, más costosos y de películas más gruesas son usados en ocasiones para revestir tanques para aprovechar su buena resistencia química. Estos productos pueden llegar a tener estiramientos de hasta un 500 por ciento. Al igual que los

Recubrimientos de Emulsión de Agua Los recubrimientos en base de emulsión de agua, normalmente acrílicos o vinilos, son usados extensamente sobre superficies de

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Sistemas de Recubrimiento para Concreto Usado en Contención Secundaria", al igual que otras fuentes relacionadas.

recubrimientos texturizados, pueden requerir que una base especial los adhiera con firmeza a superficies de mampostería de concreto. Debido a sus buenas propiedades generales, han funcionado con éxito sobre techos de concreto y tanques usados para recolectar agua de lluvia en las Bermudas. Generalmente se aplican por atomización o rodillo.

El contenido de SSPC-TU 2 incluye: • • • • • • • •

Lacas termoplásticas Las lacas (soluciones de aglutinantes acrílicos, vinilos o caucho clorado, en solventes orgánicos) fueron ampliamente usadas sobre superficies de concreto/mampostería. Se aplicaban por lo general en dos o más capas para dar dos a ocho mils de protección. Eran a menudo usadas en las cocinas y en los baños de las casas para protegerlas de la humedad y para hacer lavables dichas áreas. Las lacas son rara vez usadas hoy en día debido a su alto contenido de VOC. Una excepción común (en los Estados Unidos) es la autorización que generalmente se otorga para recubrir piscinas exteriores con un recubrimiento de caucho clorado. Los epóxicos funcionan bien en piscinas interiores de concreto pero se tizan demasiado para servicio en exteriores.

Regulaciones. Condiciones de servicio. Propiedades del concreto. Requisitos de los sistemas de recubrimiento. Sistemas de recubrimiento. Instalación. Mantenimiento. Seguridad.

Entre las condiciones de servicio tratadas, se encuentra la exposición a cualquiera de las siguientes nueve clases de químicos: • • • • • • • • •

Recubrimientos de Alto Rendimiento para Trabajo Pesado

Ácidos inorgánicos. Ácidos orgánicos. Oxidantes. Álcalis. Solventes clorados. Solventes oxigenados. Solventes hidrocarburos. Soluciones salinas. Pesticidas y herbicidas.

Asimismo, la exposición a alguna de las siguientes ocho condiciones de servicio:

Los recubrimientos de alto rendimiento para trabajo pesado son empleados donde las exposiciones o las condiciones del servicio lo requieran. Ya se han mencionado los epóxicos y los recubrimientos de poliuretano para pisos. Los esmaltes epóxicos termomoldeables son usados en instalaciones de procesamiento de alimentos o plantas nucleares. Los recubrimientos de poliuretano alifático son frecuentemente utilizados como acabado sobre un sistema epóxico para servicio exterior a fin de proveer buena resistencia a la luz ultravioleta del sol. Tales sistemas son usados sobre muros de contención secundarios dentro de los cuales son colocados los tanques de almacenamiento para contener derrames en caso de un accidente. Son descritos en SSPC-TU 2 / NACE 6G 1997, "Diseño, Instalación y Mantenimiento de

• 3 rangos de concentración. • 2 tiempos de contacto. • 3 rangos de temperatura. La actualización de tecnología también incluye consideraciones generales de sistemas de recubrimiento a ser aplicados sobre concreto en contención secundaria, como: • • • • • •

Resistencia química. Propiedades físicas. Permeabilidad. Adhesión. Efectos térmicos. Diseños de juntas.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

(picado, tejido o suelto) combinados con poliéster, vinil éster o resinas epóxicas son usados con frecuencia para proporcionar una superficie dura y rígida que no se agrietara si el concreto de abajo se agrieta. La tabla en la página 7-24 muestra las propiedades típicas de recubrimientos genéricos comunes empleados en contención secundaria, así como en pisos.

También se tratan las características de los siguientes tipos genéricos de sistemas de recubrimiento: • • • • • • • •

Epóxicos. Poliésteres. Poliuretanos. Polisulfatos. Acrílicos. Furanos. Epoxi-siloxanos. Refuerzos y filtros.

Epóxico de Alto Espesor con Agregados

El proceso para instalar un recubrimiento es discutido, incluyendo: • • • • •

Preparación y curado del concreto. Parchado. Imprimado. Aplicación de revestimientos. Pruebas e Inspección.

A continuación una muestra de información en una tabla con las propiedades típicas de los recubrimientos genéricos comunes empleados en contención secundaria: Polímero Resistencia física Elongación Resistencia al impacto Resistencia a la abrasión Adhesión al concreto Contracción por curado

Epóxico

Poliéster

Vinil Ester Alta

Alta

Alta

Baja

Baja

Mediana

Mediana

Mediana a Alta Alta

Mediana a Alta Mediana

Poliuretano/ Poliúrea Baja a Medina Baja Mediana a Alta Mediana Mediana a Alta Mediana a Mediana a Alta Alta Mediana Mediana

Baja

Alta

Alta

Baja

Los recubrimientos epóxicos de alto espesor (SSPC-TU 10: Procedimientos de Aplicación de Recubrimientos y Nivelantes de Película Gruesa sobre Pisos de Concreto) proporcionan resistencia química buena a excelente y son usados a menudo sobre pisos de concreto. Con frecuencia se añade agregados a los recubrimientos para proporcionarles propiedades antideslizantes y resistencia al uso. Se debe tener cuidado de escoger un agregado que no reaccione con el ambiente de servicio y cause la falla del recubrimiento. Varios tipos de resinas epóxicas están disponibles, siendo las más comunes Bisfenol A y Novolaca. Las resinas Bisfenol A poseen resistencia a los ácidos y los álcalis suaves y algunos solventes, y son de uso frecuente en el procesamiento de alimentos y en áreas de tratamiento de deshechos. Las resinas Novolaca (Bisfenol F) ofrecen mayor resistencia a los ácidos y los álcalis concentrados, y a los solventes moderados, pero son más difíciles de formular y de aplicar. Las resinas Novolaca tienden a ofrecer una menor viscosidad que las resinas Bisfenol A, permitiéndoles tolerar una mayor carga de agregados y aún permanecer maleables. Son usados a menudo en pisos de plantas químicas. En todos los recubrimientos epóxicos, los agentes de curado seleccionados deben ser compatibles con la resina seleccionada, de modo que las propiedades de desempeño deseadas no se vean comprometidas. Frecuentemente, los agentes de curado son mezclados para obtener una combinación de aplicación ideal y características de desempeño.

Los revestimientos y otros sistemas de recubrimiento en servicio de inmersión tienen requisitos especiales, tales como un espesor de película alto y resistencia a los productos que contienen. Los epóxicos de alto espesor y los sistemas epóxicos de alquitrán de hulla han sido usados como revestimientos en tanques de tratamiento de aguas residuales. Productos compuestos que contienen fibra de vidrio

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Especificación de la Preparación de Superficie de Concreto para la Aplicación de Selladores, Recubrimientos y Sobre Capas de Polímero", define nueve perfiles para el concreto, trece métodos para obtenerlos y cinco diferentes rangos de espesores de recubrimientos correspondientes a los nueve perfiles. La Guide 03732 también incluye un juego de réplicas de caucho que simulan los nueve perfiles normados. La limpieza con chorro de granalla esférica de metal es el método más comúnmente usado para la preparación de superficies de concreto para recubrimientos convencionales.

La SSPC-TU 10: "Procedimientos de Aplicación de Recubrimientos y Nivelantes de Película Gruesa sobre Pisos de Concreto", detalla los procedimientos para mejorar el desempeño de los pisos de concreto, usando sistemas de resinas mayores a 20 mils. Sistemas de pisos tratado por este documento incluye sistemas de película gruesa (>500 μm), sistemas autonivelantes, acuosos, de mortero, esparcidos, reforzado con tela, aplicados por atomización, y de membranas que no son a prueba de agua y de contrapiso. 7.8

Preparación de Superficie Aplicación del Recubrimiento

para Solidez de las Superficies de Concreto Antes de preparar superficies de concreto para la aplicación de recubrimiento, se deben someter a pruebas para verificar su solidez. Las superficies poco firmes se pueden erosionar después de ser recubiertas.

Hay algunas especificaciones relativamente nuevas para la preparación de superficie de concreto para recubrirlo incluyendo la SSPCSP13: Preparación de Superficie de Concreto. Polímero

Epóxico

Ácidos inorgánicos Ácidos orgánicos Álcalis

Mediana a alta Mediana

Solventes clorados Solventes oxigenados Solvente de hidrocarburo

Baja a alta Baja a alta Mediana a alta

Alta

Poliéster

Vinil Poliuretano/ Ester Poliúrea Mediana a Mediana Baja a alta a alta mediana Alta Alta Baja a mediana Mediana Alta Baja a mediana Baja a Mediana Baja a alta a alta mediana Baja a Mediana Baja a alta a alta mediana Mediana a Mediana Baja a alta a alta Mediana

Esta norma da requerimientos para la preparación de superficies de concreto por medio de métodos mecánicos, químicos y térmicos, antes de la aplicación de sistemas de recubrimientos protectores o de revestimientos. Los requerimientos de esta norma son aplicables a todos los tipos de superficies cementicias incluyendo pisos y paredes de concreto vaciados en el lugar, losas pre-vaciadas, paredes de mampostería y superficies de shotcrete.

La solidez de la superficie puede ser medida mediante la prueba de tracción ASTM D4541 ya descrita en la Unidad 5, para determinar la adhesión de los recubrimientos a los sustratos. Sin embargo, un dispositivo de carga más grande (dolly) es usado directamente sobre el concreto. También se puede usar un martillo de percusión (por ejemplo, un martillo Schmidt) para determinar la resistencia o la solidez del concreto. Mide la distancia de rebote de una masa dirigida por un resorte después del impacto con la superficie del concreto. Un par de simples pruebas de campo para la solidez del concreto se pueden encontrar en NACE 6G191: • Prueba del destornillador. Si al raspar ligeramente una superficie de concreto con un destornillador, un filo o un cuchillo de bolsillo causa desprendimiento, la superficie es poco sólida. • Prueba del martillo. Si al golpear una superficie de concreto con un martillo se

Una lista de verificación para especificar las preparaciones de superficie de concreto podría ser útil. La ICRI Guide 03932, "Selección y

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

produce un ruido sordo o una muesca con restos en polvo, la superficie es poco sólida. • Prueba de resistencia al arrastre de cadena. Si al arrastrar una cadena a lo largo de una superficie horizontal de concreto se produce un sonido de hueco y sordo, la superficie es poco sólida.

Limpieza Alcalina o al Vapor La grasa y el aceite son retirados mejor del concreto mediante soluciones de limpieza alcalinas o mediante limpieza al vapor con detergente. La limpieza con solvente tiende a llevar éstos contaminantes al interior del concreto.

Métodos de Preparación de Superficie Limpieza Química La preparación de superficie para recubrir concreto/mampostería consiste básicamente en:

El ataque ácido (frecuentemente con una solución al 10% de ácido hidroclorhídrico [muriático]) puede ser usado para darle rugosidad a las superficies para producir una mejor adhesión del recubrimiento. El ataque ácido es descrito en ASTM D4260, "Práctica para Ataque Ácido del Concreto". Los procedimientos normados de seguridad y ambientales deben ser seguidos al usarse ácidos u otros químicos. Los procedimientos especialmente designados deben ser seguidos al desechar residuos químicos.

• El retiro de contaminantes que inhiben la adhesión del recubrimiento. • Darle rugosidad a las superficies para mejorar la adhesión del recubrimiento. Limpieza General La ASTM D4258, "Práctica para la Limpieza de Superficie en Concreto para su Recubrimiento", y la ASTM D4261, "Práctica para la Limpieza de Superficies en Unidades de Mampostería de Concreto para su Recubrimiento", describen los métodos recomendados para la preparación de superficies de concreto y de unidades de mampostería de concreto, respectivamente, para aplicación de recubrimientos.

Los ácidos deben ser neutralizados con solución de bicarbonato y luego enjuagados con agua. ASTM D4262, "Método de Prueba Estándar para Determinar el pH de Superficies de Concreto Químicamente Limpiadas o Atacadas con Ácidos", presenta un método de prueba para determinar el pH de las superficies de concreto. El ataque con ácido es mayormente apropiado para superficies horizontales (por ejemplo, pisos). Si el ácido no es enjuagado y neutralizado apropiadamente, puede contaminar el concreto. El ácido cítrico es una alternativa más segura y más amigable con respecto al medio ambiente, que el ataque ácido.

Lavado con Detergente/Máquina Para yeso, estuco, drywall, cartón de yeso y otras superficies de resistencia estructural limitada, lavar con una solución de detergente suave es por lo general suficiente para quitar la suciedad y otros contaminantes sueltos. El lavado a presión con una solución de detergente hasta 5,000 psi podría ser necesario en superficies que son suficientemente fuertes para resistir estas presiones.

Chorro Abrasivo ASTM D4259, "Práctica Estándar para la Abrasión del Concreto", describe cómo aplicar abrasión a las superficies de concreto. El chorro abrasivo es a menudo el método más eficaz para limpiar concreto sólido. Sin embargo, las presiones del chorro, así como las distancias de la boquilla al concreto, deben ser controladas cuidadosamente a fin de prevenir daños a las superficies. El equipo de aplicación con chorro

La eflorescencia debe ser retirada de las superficies cementicias mediante cepillado de alambre seco antes de cualquier lavado. El agua simplemente disolverá la eflorescencia y la forzará hacia su interior.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Los rascadores retiran el material de superficie usando herramientas de impacto similares a los martillos cinceladores. Tienen menos control de profundidad de penetración que los escariadores.

abrasivo y los abrasivos son similares a aquellos empleados para la limpieza del acero. Para la preparación de pisos de concreto existen unidades con chorro centrífugo auto-contenidas. Son muy eficaces para controlar polvo y usar el abrasivo de acero reciclable, que es recolectado al mismo tiempo que el residuo de concreto. Otra manera de controlar el polvo es mediante la adición de agua al flujo de abrasivo seco usando un anillo de agua, para obtener una suspensión

Reparación Las reparaciones deben ser hechas a las estructuras de concreto antes de que sus superficies sean preparadas para recubrir. Las pequeñas grietas y las juntas pueden ser reparadas inyectando epóxicos catalizados en ellas. Las reparaciones más grandes deben ser hechas con shotcrete u otra forma apropiada de concreto (por ejemplo, suspensiones, morteros y concreto de polímero). Los variados métodos de reparación del concreto deteriorado están fuera del alcance de este curso.

Limpieza con Agua a Alta Presión La limpieza con agua a alta presión (con o sin abrasivo) es también eficaz para controlar el polvo, aunque introduce el agua en el concreto y por tanto requiere un tiempo de secado antes de que las operaciones de recubrimiento comiencen. A presiones de 10,000 psi (700 MPa) o más, el concreto intacto puede ser retirado, lo que hace a esta técnica muy efectiva para retirar contaminantes incrustados en el concreto. Cualquier deterioro en el concreto debe ser reparado antes de recubrir.

Las aletas y otras protuberancias deben ser retiradas del concreto nuevo mediante esmerilado o aplanado con piedra (stoning). El stoning consiste en el limado de la superficie con carburo de silicio u otro material abrasivo. Las lechosidades sueltas también deben ser retiradas por medios mecánicos.

Remoción Mecánica

Los agujeros de los tirantes de encofrado, los agujeros de aire, y otras muescas de superficie deben ser rellenados.

Además de la limpieza con chorro abrasivo y la limpieza con agua a alta presión, hay herramientas y equipos capaces de exponer el concreto y retirar los contaminantes de éste. Estos incluyen herramientas neumáticas, escariadores y rascadores.

La ICRI 03730, "Guía para la Preparación de Superficie de la Reparación del Concreto Deteriorado Resultado de la Corrosión del Acero de Refuerzo" debe ser seguida cuidadosamente en dichas reparaciones.

Las herramientas neumáticas emplean aire comprimido para accionar cinceles y martillos cinceladores. Los martillos de más de 15 libras deben ser evitados, pues pueden dañar estructuralmente el concreto.

7.9

Aplicación Nivelantes

de

Recubrimientos

y

En SSPC-PA 7 y SSPC TU-10 se presenta una guía para la aplicación de recubrimientos para superficies de concreto.

Los escariadores retiran concreto usando ruedas cortantes para retirar capas finas de la superficie de concreto. La profundidad de la penetración es hasta 1/2 pulgada (12 mm). La superficie resultante es a menudo más rugosa que lo recomendado para la aplicación del recubrimiento.

Debido a la porosidad del concreto puede ocurrir un fenómeno conocido como "desgasificación". Consiste en la expansión espontánea y descarga de aire o vapor de agua cerca de la superficie del concreto por un aumento natural en la

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

temperatura o por la reacción exotérmica (el calor de una reacción química) causado por el curado de recubrimientos de dos componentes. Estos gases desplazan la película húmeda que llena los poros o huecos para formar ampollas. Para controlar este problema, muchos fabricantes recomiendan la aplicación de sus productos solamente cuando la temperatura es estable o está bajando. En áreas cerradas, la calefacción temporal del espacio antes de aplicar el recubrimiento puede resolver el problema.

• Atomización. El equipo de atomización varía con la viscosidad, el tiempo de vida útil de la mezcla, etc. • Aplanadora. Se usa para aplicar sistemas de agregados después del alisado o rastrillado. • Vertido. Usar para resinas liquidas autonivelantes con jaladores o retornar con el rodillo con clavos.

Sistema de Pisos de Polímeros

En el Programa de Inspectores de Recubrimiento de Concreto (CCI) de SSPC existen guías detalladas para la inspección de recubrimientos. Este programa certifica inspectores de recubrimiento de concreto que correctamente observan, evalúan, documentan y reportan todo los datos relevantes del trabajo como está determinado en la especificación y los documentos referenciales.

7.10 Inspección Nivelantes

En SSPC-TR 5 / ICRI 03741 / NACE 02203, "Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas Protectores de Polímeros para Concreto", se definen los sistemas de pisos de polímeros como cualquier combinación de productos de polímeros líquidos usados como selladores, recubrimientos o morteros para ser aplicados al concreto para su reparación, protección o mejoramiento. Varias herramientas especiales se usan para la aplicación de sistemas de pisos de polímeros. Éstas incluyen:

básicos

para

Recubrimientos

y

La inspección de las operaciones de recubrimiento en superficies de concreto/mampostería es en general similar a las de las superficies de acero. Incluye el monitoreo de las condiciones ambientales, las pruebas de humedad del concreto (descrito anteriormente), la mezcla, la aplicación, el espesor de la película, la adhesión y las discontinuidades.

• Jaladores con muescas. Pueden aplicar morteros de capa gruesa, auto-nivelantes y otros ricos en resinas • Rastrillos. Pueden ser usados para nivelar el mortero y compactarlo después. • Aplanadoras. Pueden ser empleadas para forzar la entrada del agregado a los poros y otros huecos. • Alisadoras y cajas alisadoras. Son usadas para nivelar el sistema terminado a fin de darle las elevaciones deseadas. • Rodillos con clavos. Son usados para liberar el aire atrapado dentro mortero. Hay cuatro métodos polímeros para pisos:

de

El espesor de película seca es determinado mejor midiendo el espesor de la película húmeda multiplicada por el porcentaje de sólidos en volumen expresado en decimales. Por ejemplo, el EPS de un recubrimiento de 6 mils de EPH y 50% sólidos en volumen es 3 mils: EPH = 6 x 0.50. [Sistema Métrico: EPS de un recubrimiento de 150 µm es 75µm: EPS = 150 x 0.50.]

aplicar En ASTM D4414, "Práctica para la Medición del Espesor de la Película Húmeda Mediante Medidores con Muescas", se describe cómo se mide el EPH. Las precauciones importantes incluyen:

• Rodillo. Se emplea con las técnicas de retornar el rodillo por donde se aplicó antes con jalador y de sumergir el rodillo y pasar la pintura.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

• Asegurar de que las muescas estén limpias. • Usar el medidor inmediatamente después de aplicar la pintura. • Probar en un área de la superficie de concreto lo más plana posible. • El medidor debe estar en forma perpendicular a la superficie.

El promedio de EPS del recubrimiento también puede ser calculado a partir del volumen del material empleado, lo cual es una práctica bastante común usada en el franjeado de pavimentos. El EPS es calculado multiplicando el porcentaje de sólidos en decimales por 1,600 y dividiendo entre la tasa de rendimiento (ver 4.3 para la ecuación general de tasas de rendimiento). Por ejemplo, el promedio de EPS de un recubrimiento con 50% de sólidos en volumen aplicado a 80 pies2 por galón es 10 mils: EPS = 1,600 x 0.50 ÷ 80. En el sistema métrico: un cálculo similar se basaría en un recubrimiento con 50% de sólidos en volumen 2 aplicado a 8 m por litro. El EPS promedio seria 62.5 µm: EPS = 1 000 x 0,50 = 62,5 µm 8

Las pruebas del espesor de película seca de los recubrimientos sobre superficies cementicias pueden ser hechas de manera destructiva usando un medidor Tooke (medidor PIG), según lo descrito en ASTM D4138, "Método de Prueba para la Medición del Espesor de Película Seca en Sistemas de Recubrimiento Protectores Mediante Medios Destructivos", o no destructiva usando un medidor ultrasónico de espesor de película seca, como esta descrito en ASTM D6132, “Método de Prueba Estándar para Medición No Destructiva de Espesor de Película Seca de Recubrimientos Orgánicos Aplicados Usando un Medidor Ultrasónico.” La SSPC-PA 9: "Medición de Espesor de Recubrimiento Orgánico Seco en Substratos Cementicios Usando Medidores Ultrasónicos", provee la orientación para la medición de espesor de película seca de recubrimientos de concreto usando un medidor de espesor ultrasónico.

Medición de la Adhesión La prueba en campo de la adhesión de los recubrimientos a los sustratos se efectúa mediante la prueba de corte cruzado descrito en ASTM D3359, "Método de Prueba Estándar para la Medición de la Adhesión Mediante la Prueba de Cinta". El Método A es más adecuado para el uso de campo que el método B. Una ligera variación del Método A es ASTM D6677, "Método de Prueba Estándar para la Evaluación de la Adhesión Mediante Cuchillo".

La medición de EPS con el medidor de Tooke consiste en cortar una ranura angular totalmente a través del sistema de recubrimiento y medir el ancho de cada capa expuesta visualmente usando un microscopio calibrado. Los EPS verdaderos son calculados a partir del ángulo del recorte y los anchos observados. El surco debe ser hecho sobre un área relativamente plana, y se debe registrar varias medidas, y el promedio de cada surco se debe determinar, porque la rugosidad del sustrato podría afectar las medidas del espesor del recubrimiento. Las diferentes capas deben ser pintadas con distintos colores, y el color del imprimante debe ser distinguido del sustrato fácilmente con el propósito de que las mediciones del espesor de cada capa puedan efectuarse con más facilidad.

El ASTM D7234, "Método de Prueba Estándar para la Fuerza de Adhesión por Tracción de Recubrimientos en Concreto Usando Probadores Portátiles de Adhesión", es más cuantitativo, pero requiere una superficie horizontal y plana y un operador experimentado para obtener resultados reproducibles. Muchos fabricantes de recubrimientos para concreto especifican un mínimo de fuerza de adhesión de 200 a 300 psi (1,4 a 2,1 MPa) o una falla de 100% en la cohesión del concreto. Todos los tipos de prueba de adhesión son destructivas, de modo que las reparaciones deben ser hechas después de efectuadas las pruebas. Estas son descritas más detalladamente en la Unidad 5.

El uso de los medidores ultrasónicos de espesor de película seca es descrito en la Unidad 5.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

7.11 Resumen de la Unidad

Prueba de Discontinuidad en el Concreto (Holidays)

El concreto y otras superficies cementicias son recubiertos por razones estéticas, así como por una gran variedad de propósitos más críticos. Desafortunadamente, características tales como la porosidad, la alcalinidad y los químicos solubles que contiene el concreto, hacen que sea más difícil aplicar recubrimientos y que estos proporcionen su mejor desempeño. No obstante, mediante la correcta preparación de superficies para su limpieza y texturización (si es apropiado), la selección del sistema de recubrimiento, su aplicación y la inspección, los recubrimientos pueden proporcionar un servicio de largo plazo para muchas clases de superficies cementicias.

Los nuevos recubrimientos para concreto con un espesor de 20 mils (0,5 mm) o menos, pueden se inspeccionados en busca de discontinuidades con un detector de bajo voltaje de esponja húmeda, tal como se describe en NACE RP 0188-90, "Práctica Recomendada para Prueba de Discontinuidad (Holiday) de Recubrimientos Protectores" y el Método A de ASTM D5162, "Práctica Estándar para la Prueba de Discontinuidad (Holiday) en Recubrimientos Protectores No Conductivos en Sustratos Metálicos". La humedad y las sales en el concreto proporcionan la necesaria conductividad. Este procedimiento ha sido usado con éxito en estructuras de concreto antiguas. La conexión a tierra está conectada a una barra de refuerzo de acero o a un clavo introducido en el concreto, o simplemente presionando con firmeza contra este. Cuando los espesores de los recubrimientos exceden los 20 mils (500 μm) se debe usar un detector de discontinuidades de alto voltaje. Ello se encuentra descrito en el Método B de la norma ASTM D5162. Esto ha sido tratado en la Unidad 5. Inspección visual Muchos defectos en recubrimientos y nivelantes para concreto pueden ser detectados durante la inspección visual y deben ser reparados antes de que se produzca daños significativos en ellos. Estos defectos incluyen: • Ataque químico (decoloración, ablandamiento, hinchazones, etc.) • Daño físico (agrietamientos, hundimientos, etc.) • Desprendimientos (pérdida de adhesión, ampollamiento, etc.) • Agrietamiento (especialmente en los bordes, esquinas, juntas, etc.) • Daños por la intemperie (tizamiento, decoloración, etc.)

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Unidad 7 – Ejercicio 7A: Términos sobre Concreto

Haga corresponder cada término referido con el concreto de la Columna A con las descripciones de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ AAR

A. Reacción de cemento Pórtland con agua

2. _____ Mixturas

B. Aditivo que concreto

mejora

las

3. _____ Agregado

C. Protuberancia endurecido

de

mezcla

4. _____ Pequeños agujeros

D. Capa en superficie de concreto trabajado, delgado, quebradizo

5. _____ Eflorescencia

E. Material aglutinante de concreto de tierra natural fusionada

6. _____ Aletas

F. Reemplazo parcial del cemento Pórtland en mezclas

7. _____ Panal

G. Material inerte que aporta dureza al concreto

8. _____ Hidratación

H. Hueco hecho por aire atrapado junto al molde

9. _____ Lechosidad

I. Huecos con insuficiente mortero para agregado

propiedades

de

del

concreto

sobre

10. _____ Cemento Pórtland

J. Refuerzo de acero del concreto

11. _____ Puzolana

K. Depósito en la superficie del concreto de polvo blanquecino

12. _____ Barra

L. Reacción de cemento Pórtland con agregado reactivo

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Unidad 7 – Ejercicio 7B: Productos para Superficies de Concreto

Haga corresponder cada producto de la Columna A con sus descripciones de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Masilla

A. Revestimiento resistente al agua y a los químicos

2. _____ Recubrimiento elastomérico

B. Recubrimiento poroso (respirable) para mejorar apariencia

3. _____ Relleno

C. Penetra el concreto para reducir su porosidad

4. _____ Epóxico de alto contenido de sólidos

D. Recubrimiento flexible que cubre los defectos de la superficie

5. _____ Recubrimiento de látex

E. Sella las juntas y proporciona una superficie pintable

6. _____ Sellador

F. Producto con alto contenido de sólidos que llena los poros de los bloques de concreto

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Prueba

1. ¿Cuál propiedad química asociada con el concreto podría afectar adversamente el desempeño del recubrimiento? a. b. c. d.

El concreto posee un pH mayor de 7. El concreto posee un pH menor de 7. El concreto posee un pH de 7. Ninguna de las anteriores.

2. El concreto es curado por: a. b. c. d.

Reacción de la alcalinidad del cemento Pórtland con el dióxido de carbono del aire. Reacción de la alcalinidad del cemento Pórtland con mixturas químicas. Reacción del cemento Pórtland con el agua. Reacción del cemento Pórtland con agregados reactivos.

3. Lechosidad es definida como: a. Depósito de superficie alcalino proveniente de la migración de la humedad en reacción con el dióxido de carbono del aire. b. Rastros de agentes de liberacion incompletamente removidos. c. Capa de concreto o partículas de cemento sueltos sobre la superficie. d. Residuos de la neutralización de ácidos usados en limpieza ácida no del todo retirados al enjuagar.

4. Eflorescencia es definida como: a. Depósito de superficie alcalino proveniente de la migración de la humedad seguida por la reacción con el dióxido de carbono del aire. b. Rastros de agentes de liberacion incompletamente removidos. c. Capa de concreto o partículas de cemento sueltos sobre la superficie. d. Residuos de la neutralización de ácidos usados en limpieza ácida no del todo retirados al enjuagar.

5. ¿Cuál método podría ser usado para controlar la corrosión del acero de refuerzo en el concreto? a. b. c. d.

Empleo de un recubrimiento FBE. Empleo de protección catódica. Empleo de una capa de concreto densa de 3 pulgadas. Todas las anteriores.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

6. ¿Por qué es usada la prueba del cloruro de calcio en superficies de concreto? a. b. c. d.

Para determinar el pH y la magnitud de la carbonización. Para determinar si el concreto posee la suficiente solidez para su recubrimiento. Para determinar la magnitud de la contaminación de la superficie con sales solubles. Para determinar la tasa de la migración de la humedad a través del concreto.

7. ¿Qué causa los pequeños agujeros en el concreto? a. b. c. d.

Falla en el uso de los agentes de liberación. Bolsas de aire localizados contra los moldes. Una proporción demasiado alta de A/C. Formación de gas durante el curado.

8. ¿Por qué se usa a menudo selladores en superficies de concreto? a. b. c. d.

Para endurecer superficies incompletamente curadas. Para aumentar la resistencia química. Para absorber la humedad residual. Para reducir la porosidad del concreto.

9. ¿Qué documento suministra amplia información concerniente al uso de recubrimientos protectores para estructuras de contención secundaria de concreto? a. b. c. d.

SSPC-TU 2. ICRI 03732. SSPC-PA 1. SSPC-PA 2.

10. ¿Qué documento describe los perfiles de superficie estándar para superficies de concreto preparadas para recubrir? a. b. c. d.

SSPC-TU 2. ICRI No 03732. SSPC-PA 1. SSPC-PA 2.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

11. Un método no-destructivo para determinar los espesores de película seca del recubrimiento en el concreto es: a. b. c. d.

El empleo del medidor Tooke El empleo de un medidor tipo banana El empleo de un medidor ultrasónico El empleo instrumento Delmhorst

12. ¿Qué es incorporado a menudo a los recubrimientos de pisos de concreto para proporcionar resistencia al deslizamiento? a. b. c. d.

Arena de óxido de aluminio Microesferas de vidrio Fibras de vidrio Cáscaras de nuez molidas

13. ¿Cuál es el sellador más comúnmente usado para superficies de concreto a altas temperaturas (sobre los 700ºF)? a. b. c. d.

Epóxico Poliuretano Silicona Acrílico

14. Un método de prueba para determinar la solidez el concreto es: a. b. c. d.

Prueba del destornillador Prueba de la lijadora mecánica Prueba de la cinta de celofán transparente Prueba de la caída de concreto

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Referencias ACI 503R, Apéndice A - Uso de los Componentes Epóxicos con Concreto. ASTM C143, Método de Prueba Estándar de Asentamiento del Concreto de Cemento Hidráulico. ASTM D3359, Métodos de Prueba Estándar para la Medición de Adhesión Mediante la Prueba de Cinta. ASTM D4138, Prácticas Estándar para la Medición del Espesor de Película Seca de Sistemas de Recubrimientos Protectores Mediante Medios Destructivos, Método Sección-Cruz. ASTM D4258, Práctica Estándar para Limpieza de Superficies de Concreto para Recubrimiento. ASTM D4259, Práctica Estándar para la Abrasión del Concreto. ASTM D4260, Práctica Estándar para Ataque Ácido Líquido y Gel de Concreto. ASTM D4261, Práctica Estándar para Limpieza de Superficies de Concreto y Mampostería para Recubrimiento. ASTM D4262, Método de Prueba Estándar para pH de Superficies de Concreto Químicamente Limpiadas o Atacadas con Ácido. ASTM D4263, Método de Prueba Estándar para Detectar la Humedad en el Concreto Mediante el Método de la Hoja de Plástico. ASTM D4414, Práctica Estándar para la Medición del Espesor de la Película Húmeda de Recubrimientos Orgánicos por Medidor de Muescas. ASTM D4541, Método de Prueba Estándar para la Fuerza de Desprendimiento de Recubrimientos Mediante Probadores de Adherencia Portátiles. ASTM D5162, Prácticas para la Prueba de Discontinuidad (Holiday) de Recubrimientos Protectores No Conductivos sobre Sustratos Metálicos. ASTM D6677, Método de Prueba Estándar para Evaluación de Adhesión por Cuchilla ASTM E1907, Método de Prueba Estándar para Determinar Humedad-Aceptabilidad Relacionada con Pisos de Concreto para Recibir Acabados Sensibles a la Humedad. ASTM F1869, Método de Prueba Estándar para Medir Humedad en el Concreto por el Método de Cloruro de Calcio. ASTM F1869, Método de Prueba Estándar para la Medición de la Tasa de Emisión de Vapor de Humedad de Sub-Pisos de Concreto Mediante el Empleo de Cloruro de Calcio Anhidro. ICRI 03730, Guía para la Preparación de Superficie de la Reparación del Concreto Deteriorado Resultado de la Corrosión del Acero de Refuerzo. ICRI 03732, Guía para Selección y Especificación de la Preparación de Superficie de Concreto para la Aplicación de Selladores, Recubrimientos y Sobre Capas de Polímero. ICRI 03932, Selección y Especificación de la Preparación de Superficie de Concreto para la Aplicación de Selladores, Recubrimientos y Sobre Capas de Polímero. NACE RP 0187-88, Práctica Recomendada para Prueba de Discontinuidad (Holiday) de Recubrimientos Protectores. NACE RP 0188-90, Práctica Recomendada para Prueba de Discontinuidad (Holiday) de Recubrimientos Protectores. SSPC-PA 7: Aplicando Recubrimientos de Película Delgada en Concreto. SSPC-PA 9: Método de Prueba Estándar para Medición No Destructiva de EPS en Recubrimientos Orgánicos Aplicados Usando un Medidor Ultrasónico. SSPC-TU 2 / NACE 6G1997, Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas de Recubrimiento para Concreto Usado en Contención Secundaria.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

SSPC-TU 3, Repintado. SSPC-TU 10, Procedimientos de Aplicación de Recubrimientos y Nivelantes de Película Gruesa Sobre Pisos de Concreto. SSPC-TR 5 / ICRI Technical Guideline 03741 / NACE 02203, Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas Protectores de Polímeros para Concreto.

Lectura Adicional

Los Fundamentos de Limpieza y Recubrimiento de Concreto; Nixon, Randy, and Drisko, R.W., eds; SSPC: Pittsburgh 2001.

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Propiedades Típicas de los Materiales de Recubrimientos Genéricos Comunes Usados en la Contención Secundaria

Polímero

Epóxico

Poliéster

Vinil Ester

Poliuretano/ Poliúrea

Polisulfuros

Acrílico

Furano

Epoxi Siloxano

Resistencia Física Elongación

Alta

Alta

Alta Baja

Baja

Baja

Resistencia al Impacto Resistencia a la Abrasión Adhesión al Concreto Contracción por curado Permeabilidad

Mediana

Mediana

Mediana

Mediana a Alta

Mediana a Alta

Mediana

Mediana

Mediana a Mediana a Alta Alta Alta Mediana

Mediana a Alta Mediana

Mediana a Alta

Mediana

Alta

Mediana a Alta

Mediana

Mediana

Mediana a Alta Baja a Mediana Mediana a Alta Mediana a Alta Mediana

Alta

Baja

Baja a Mediana Mediana a Alta

Alta

Baja

Baja a Mediana Mediana a Alta

Baja

Alta

Alta

Baja

Baja

Alta

Alta

Baja

Baja

Baja

Mediana

Mediana

Baja

Mediana

Baja a Mediana Alta

Alta

Baja a Mediana Alta

Mediana

Mediana

Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Mediana a Alta Mediana a Alta

Resistencia UV

Mediana a Alta Baja a Baja a Mediana Mediana Mediana a Mediana a Alta Alta

Baja a Mediana Mediana a Alta

Ácidos Inorgánicos Ácidos Orgánicos Álcalis

Mediana a Mediana a Alta Alta Mediana Alta

Mediana a Alta Alta

Alta

Mediana

Alta

Solventes Clorados Solventes Oxigenados Solventes de Hidrocarburos Sales

Baja a Mediana Baja a Mediana Mediana a Alta Alta

Baja a Mediana Baja a Mediana Mediana a Alta Alta

Mediana a Alta Mediana a Alta Mediana a Alta Alta

Agua

Mediana a Mediana a Alta Alta

Mediana a Alta

Arrastre Límite de Temperatura

Baja

Alta

Mediana

Mediana

Alta Baja a Mediana Baja Baja a Mediana Baja a Mediana Mediana

Baja a Mediana Mediana

Baja

Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Mediana a Alta

Mediana

Alta

Baja a Mediana Baja a Mediana Baja a Mediana Alta

Mediana a Alta Mediana a Mediana a Alta Alta Mediana a Alta Alta Alta Mediana a Alta Mediana a Mediana a Alta Alta Alta Mediana a Alta Alta Alta

Mediana a Alta

Mediana a Alta

Mediana a Mediana a Alta Alta

Alta

Resistencia Química

Mediana Alta

Apéndice 7-A C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

7-24

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Nueve Perfiles de Superficies de Concreto (CSP)

Superficie

Concreto/Perfil

CSP 1

Ataque ácido

CSP 2

Esmerilado

CSP 3

Chorro ligero con abrasivo esférico

CSP 4

Escariado ligero

CSP 5

Chorro mediano con abrasivo esférico

CSP 6

Escariado mediano

CSP 7

Chorro pesado con abrasivo esférico

CSP 8

Desbastar

CSP 9

Escariado pesado

Apéndice 7-B C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

7-25

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Cinco Rangos Diferentes

Recubrimientos a ser aplicado

Espesor

Perfil

Selladores

0-75 μm (0–3 mils)

CSP 1, CSP 2

Películas delgadas

100-250 μm (4–10 mils)

CSP 1, CSP 2, CSP 3

Alto espesor

250-1,000 μm (10–40 mils)

CSP 3, CSP 4, CSP 5

Autonivelante

1,25–3 mm (50–125 mils)

CSP 4, CSP 5, CSP 6

Sobrecapa de polímero

3–6 mm (1/8 a 3/4 pulgadas)

CSP 5, CSP 6, CSP 7, CSP 8, CSP 9

Apéndice 7-C C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

7-26

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Unidad 7 Objetivos

Unidad 7 Recubrimientos para Superficies de Concreto

Fundamentos de la Construcción del Concreto

Una comprensión de: − − − − −

Composición básica del concreto Similitudes en materiales cementicios Preparación de superficie Recubrimientos Métodos de inspección

Mezcla de Concreto Seco

• El concreto es una masa de arena, grava y piedra triturada, unidas entre sí por una pasta endurecida de cemento hidráulico y agua.

Ingredientes para la Mezcla de Concreto • • • • •

Cemento Pórtland Agregados Agua Aditivos (opcional) Puzolanas (opcional)

Cemento Pórtland • Una mezcla natural de tierra secada al horno, finamente pulverizada (en su mayoría de piedra caliza) y endurecida por hidratación con agua (Webster) • Un cemento hidráulico producido por pulverización del clinker de cemento Pórtland, generalmente en combinación con sulfato de calcio (ACI) • El agua y el dióxido de carbono se eliminan durante el calentamiento en horno

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 7-1

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Agregado • Arena, grava o roca triturada, que sirve como un material inerte, de bajo costo y que imparte buenas propiedades físicas al concreto • Comprende de 60 a 85% del volumen de concreto

Efectos del Agua en el Concreto • Se necesita para hacer una mezcla colocable • Se necesita para reaccionar con el cemento Pórtland para curar el concreto • Normalmente, cuanto menor sea el A/C (relación agua-cemento), mayor será la resistencia del concreto.

Resistencia a la Tensión y Compresión

Aditivos en el Concreto • • • • •

Reductores de agua Incorporador de aire Acelerante Retardante Polímeros orgánicos

Puzolanas

Puzolanas Naturales

• Un material silíceo o silíceo/alumínico que posee poco o ningún valor cementicio, pero puede desarrollar propiedades cementicias cuando se combina con cemento Pórtland u otros productos alcalinos • Puede reemplazar parte del cemento Pórtland en la mezcla • Puede proveer al concreto propiedades beneficiosas

• Materias primas naturales o de tierra calcinada que puedan sustituir parte del cemento Pórtland en formulaciones de concreto • Ejemplos de ello son las tobas volcánicas o piedras pómez, arcillas y tierras diatomeas

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 7-2

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Barras de Acero de Refuerzo en el Concreto

Puzolanas Artificiales • Subproductos industriales que tienen propiedades puzolánicas • Ejemplos de ello son las cenizas volcánicas y las microsilicas

• Imparte resistencia a la tensión • Pre-tensado − Incrementa resistencia a la flexión − Reduce el agrietamiento

Propiedades de Materiales Cementicios

Barras de Refuerzo (Rebar) Recubiertas con Epóxico Unido por Fusión (FBE) • • • •

Eflorescencia

Porosos Compuestos solubles en agua Alcalino Superficie texturada

Eflorescencia

• Ocurre en material cementicio totalmente curado • Causado por migración de productos alcalinos solubles que reaccionan con el CO2 de la superficie • Superficie interior o exterior • Debe ser removido por cepillado seco antes de aplicar el recubrimiento

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Lechosidad

Lechosidad

• Se produce cuando la mezcla de concreto se sobretrabaja • La superficie seca a un blanco lechoso, material rico en agua • El curado lo convierte en una capa fina, frágil, pobremente adherida • Debe ser removida mecánicamente antes de aplicar el recubrimiento

Fuentes de Tensiones que Causan que el Concreto se Agriete • • • • • •

Grietas por Secado - Contracción

Excesiva pérdida de agua (contracción) Cambios de temperatura Carga Corrosión del acero de refuerzo Reacciones del agregado alcalino (AAR) La reacción álcali-silice (ASR) es la forma más predominante

Astillamiento

Controlando la Corrosión en las Barras de Refuerzo • Recubrimiento: galvanizado o epóxico unido por fusión (FBE) • Protección catódica • Adicionando polimeros a la mezcla de concreto • Espesor (3"+), densa capa de concreto

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 7-4

Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Barra de Refuerzo Recubierto con Epóxico

ASR (reacción álcali-sílice)

AAR- Erupción (reacciones del agregado alcalino)

Problemas Potenciales del Recubrimiento sobre Superficies Rugosas • Los pequeños agujeros y otros huecos deben ser rellenados • Las protuberancias deben removerse • Las películas continuas son difíciles de obtener • Las mediciones de espesor de película son menos precisas

Pequeños Agujeros

Panal en una Pared Levantada

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Salpicadura de Concreto

Agujeros de Tirantes (Varillas de Amarre)

Organizaciones de Normas Involucradas en Recubrir el Concreto

Métodos para Colocar el Concreto

• ACI International (formalmente el Instituto Americano del Concreto) • Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) • Instituto Internacional de Reparación del Concreto (ICRI) • Organización Internacional para Estandarización (ISO) • Asociación Americana de Pavimento de Concreto (ACPA)

• • • • •

Vaciarlo en el lugar y hacerlo vibrar Colocarlo en losas y darle acabado Premoldeado y aplanado fuera de la obra Paneles de inclinación Bloques de concreto preparados en otro lugar

• Asociación del Cemento Pórtland (PCA) • NACE • SSPC

Endurecedores de Superficie en el Concreto

Prueba de Asentamiento • • • •

Incrementa la dureza Incrementa la resistencia química Reduce la permeabilidad Debe estar ligeramente desgastada antes del pintado

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Curado del Concreto Antes del Pintado • • • •

Usualmente especificado a los 28 días Prueba de resistencia Servicio ligero 200 psi (1.4 MPa) Servicio pesado 300 psi (2.1 MPa)

Cuando se Colocan las Paredes Verticales • Los moldes verticales recubiertos con agentes de liberación • Los moldes se mantienen en su lugar por medio de tirantes (varillas de amarre) de acero • Rellenar los huecos de tirantes • Someter el concreto a vibración para remover las bolsas de aire

Agujero de Tirante

Agujero de Tirante Rellenado

Vibración del Concreto

Diferentes Acabados para Pisos • Acabado con tabla • Acabado con aplanadora/flotador • Acabado con escoba

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Acabado con Tabla

Acabado con Aplanadora

Características Típicas del Concreto Acabado

Acabado con Aplanadora/Flotador

(Fuente: SSPC-TU 2/NACE 6G197) Método

Baja a mediana Mediana

Flotador de Madera

Mediano

Mediana

Aplanadora de Metal

Liso

Baja

Alta

Aplanadora Motriz

Liso

Muy baja

Alta

Acabado con escoba

Grueso a Mediana muy grueso

Aplanado con saco

Liso

Aplanado con piedra

Shotcrete

• El agua es necesaria para facilitar la aplicación • El exceso de agua reduce la resistencia • Se necesita agua para la hidratación del cemento • El concreto curado debe estar suficientemente seco para recubrirlo

Porosidad Resistencia

Liso a mediano

Bloque de concreto

Necesidades e Inquietudes de la Humedad Asociadas con el Concreto

Perfil

Concreto encofrado

Mediana

Muy denso

Mediana

Baja a mediana Baja a alta

Liso a Baja a mediana Baja a alta mediano Grueso a Muy alta Mediana muy grueso Muy grueso Mediana

Problemas Huecos, protuberancias, agentes de liberación

Mediana

Capa débil si no cura correctamente Capa débil si no cura correctamente Cabeza de alfiler (pinholes) Demasiado rugoso para recubrimientos delgados

Medición de la Humedad en el Concreto Curado • Métodos de medición de humedad: − − − −

Prueba de la lámina de plástico Prueba de cloruro de calcio Higrómetro Medidor de humedad

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Método de la Lámina de Plástico (ASTM D4263)

Prueba de la Lámina de Plástico

• Usar una lámina de plástico transparente de 18 pulg.2 • Pegar firmemente la lámina al concreto con una cinta adhesiva de 2 pulg. • Después de 16 horas revise si en el revés de la lámina hay gotas de agua debido a la humedad

Medición de la Emisión de Humedad del Concreto por la Prueba de Cloruro de Calcio

Uso del Medidor de Humedad • • • •

Medidor de Humedad

Usa un puerto y dos agujas sobresalientes Se usa mejor sobre yeso o madera Puede detectar humedad interior o superficial Debe penetrar la superficie para detectar la humedad interior

Razones para Recubrir el Concreto • Reduce la permeabilidad de agua

• Previene y permite una fácil limpieza

• Revestimiento de Tanques

• Mejora la iluminación

• Contencion primaria

• Proporciona identificación

• Contencion secundaria

• Proporciona una superficie a desgastar

• Control de polvo • Proteccion del sustrato contra quimicos

• Mejora la apariencia

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Materiales Aplicados a Superficies Cementicias Antes del Recubrimiento • • • • •

Selladores y penetrantes Rellenos de bloques Masillas Nivelantes Recubrimientos

Selladores y Penetrantes • Remojar la superficie de concreto para rellenar los pequeños agujeros • Proporciona control del polvo y reduce la penetración • Promueve la adhesión • Aplicar con brocha, rodillo o atomización

Principales Usos de los Selladores • • • •

Reduce la penetración de sales de deshielo Reduce la eflorescencia Reduce la reacción del agregado de sílice Reduce la desgasificación

Rellenos • Alto sólidos, productos base agua • Aplicado a superficies rugosas o porosas • Reduce la permeabilidad

Selladores Comúnmente Utilizados • • • • •

Productos base silicona Acrílicos Poliuretanos Epóxicos Aceite de linaza

Masillas • Sella juntas y otras aberturas • Provee una superficie pintable • Puede ser autonivelante o antichorreaduras

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Mecanismos de Curado de las Masillas • • • • •

Oxidación con aire de los aceites secantes Evaporación del agua o solvente Reacción química de sus componentes Curado con humedad Fusión en caliente

Criterio para Seleccionar Masillas • Necesidades especiales: olor, inflamabilidad • Diseño de juntas • Propiedades deseadas: resiliencia, no encongimiento

Recubrimientos Comúnmente Usados sobre Concreto

Nivelantes • Usado para rellenar huecos • A menudo de alto sólidos, los epóxicos que no se contraen son aplicados con aplanadora o jalador

Recubrimientos de Emulsión en Agua (Látex) • Principalmente acrílicos o vinílicos • Se utiliza para fines cosméticos en estuco, yeso, paneles de yeso y bloques • Poco poroso (“respiran”)

• • • • •

Recubrimientos de emulsión en agua Recubrimientos texturizados Recubrimientos elastoméricos Lacas Recubrimientos de alto desempeño para trabajo pesado • Epóxicos de alto espesor

Recubrimientos Texturizados • Grueso (+30 mils), rígido • Textura fina, media o gruesa • Aglutinante: principalmente emulsión acrílica

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Lacas para Superficies Cementicias

Recubrimientos Elastoméricos • • • • •

Acrílico o poliuretano Grueso (+30 mils), estirable Resiste la lluvia impulsada por el viento Liso; de fácil limpieza Aplicado por atomización o rodillo

• Provee buena protección de humedad • De menor uso a causa de su alto VOC

Ejemplos de Servicio de Alto Desempeño • Recubrimientos epóxico y poliuretano para pisos resistentes a químicos. • Esmaltes epóxicos para plantas de alimentos y nucleares • Muros de contención secundarios • Epóxico con poliuretano alifático para uso exterior • Revestimientos para tanques de concreto

SSPC-TU 2/NACE 6 G 1997 “Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas de Recubrimientos para Concreto Usados en Contención Secundaria”

Contenido de SSPC-TU 2: Condiciones de Servicio

Contenido de SSPC-TU 2 • • • • • • • •

Regulaciones Condiciones de servicio Propiedades del concreto Requerimientos del sistema de recubrimientos Sistemas de recubrimientos Instalación Mantenimiento Seguridad

Nueve (9) clases de químicos: − − − − − − − −

Ácidos inorgánicos Ácidos orgánicos Oxidantes Solventes clorados Solventes oxigenados Solventes hidrocarburos Soluciones salinas Pesticidas y herbicidas

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Contenido de SSPC-TU 2: Condiciones de Servicio • Tres (3) rangos de concentración • Dos (2) tiempos de contacto • Tres (3) rangos de temperatura

Contenido de SSPC-TU 2: Sistemas de Recubrimientos • • • • • • • •

• • • • • • •

Resistencia quimica Propiedades físicas Permeabilidad Adhesión Efectos térmicos Diseños de juntas Otros

Propiedades Típicas de Recubrimientos Genéricos Comunes Usados en Contención Secundaria Contenido de Tabla SSPC-TU 2 :

Epóxicos Poliésteres/Vinil éster Poliuretano/Poliúrea Polisulfato Acrílico Furano Epóxico siloxano Refuerzos y rellenos

Polimero

Contenido de SSPC-TU 2: Instalación • • • • •

Contenido de SSPC-TU 2: Requerimientos del Sistema de Recubrimientos

Preparación y curado del concreto Parchado Imprimación Aplicación del revestimiento Pruebas e inspección

Epóxico

Poliéster

Poliuretano/ Poliúrea

Vinil Éster

Resistencia física

Alta

Alta

Alta

Baja a media

Elongación

Baja

Baja

Baja

Media a Baja Media a Alta

Resistencia al impacto

Media

Media

Media

Resistencia a la abrasión

Media a Alta

Media a Alta

Media a Alta

Media a Alta

Adhesión al concreto

Alta

Media

Media

Media

Contracción al curado

Baja

Alta

Alta

Baja

Revestimientos Usados en Tanques de Concreto • Epóxico de alto espesor y coal tar epoxi • Poliéster reforzado con fibra de vidrio, vinil éster o epóxico

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Epóxicos de Alto Espesor con Agregado para Pisos de Concreto

Propiedades Típicas de los Recubrimientos Génericos Comunes Usados en Contención Secundaria Contenido en Tabla SSPC-TU 2:

• • • • •

Buena resistencia química Buena resistencia al deslizamiento Buena resistencia al desgaste Resinas epóxicas Bisfenol A y Novolaca SSPC-TU 10: Procedimientos para Aplicación de Recubrimientos de Película Gruesa y Nivelantes sobre Pisos de Concreto

Preparación de Superficie del Concreto • SSPC-SP 13/NACE 6 (1997): Procedimientos detallados • ICRI Guideline 03732 (1996): Replica del perfil • NACE 6G1 (1991): Concreto contaminado

Pautas y Réplicas del Perfil de Superficie • • • •

ICRI 03732 Nueve (9) perfiles definidos 13 métodos descritos Cinco (5) rangos definidos de espesor de recubrimiento

Polimero

Epóxico

Poliéster

Vinil Éster

Poliuretano/ Poliúrea

Ácidos inorgánicos

Media a Alta

Media a Alta

Media a Alta

Baja a Media

Ácidos orgánicos

Media

Alta

Alta

Baja a Media

Álcalis

Alta

Media

Alta

Baja a Media

Solventes clorados

Baja a Alta

Baja a Alta

Media a Alta

Baja a Media

Solventes oxigenados

Baja a Alta

Baja a Alta

Media a Alta

Baja a Media

Solventes hidrocarburos

Media a Alta

Media a Alta

Media a Alta

Baja a Media

Lista de Verificación para Especificar la Preparación de la Superficie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Normas de la industria Contaminantes Métodos de preparación de superficie Resistencia a la tensión superficial Perfil de superficie Uniformidad de superficie Reparación y parchado Limpieza Contenido de humedad Planitud y nivelación de la superficie

Nueve Perfiles de Superficies de Concreto (CSP) Superficie Concreto/Perfil CSP 1

Ataque ácido

CSP 2

Esmerilado

CSP 3 CSP 4

Chorro ligero con abrasivo esférico Escariado ligero

CSP 5

Chorro mediano con abrasivo esférico

CSP 6

Escariado mediano

CSP 7

Chorro pesado con abrasivo esférico

CSP 8

Desbastado

CSP 9

Escariado pesado

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Cinco Rangos Diferentes de Recubrimientos Recubrimiento para ser Aplicado

Selladores

Espesor

Réplicas ICRI

Perfil

0-75 µm (0-3 mils)

CSP 1, CSP 2

Películas delgadas

100-250 µm (4-10 mils)

CSP 1, CSP 2, CSP 3

Alto espesor

250-1,000 µm (10-40 mils) CSP 3, CSP 4, CSP 5

Autonivelantes

1.25-3 mm (50-125 mils)

CSP 4, CSP 5, CSP 6

Sobrecapa de polímero

3-6 mm (1/8-3/4 pulg.)

CSP 5, CSP 6, CSP 7, CSP 8, CSP 9

Pruebas para Determinar la Resistencia y Solidez del Concreto

ASTM D4541

• Prueba de Tracción (ASTM D7234 y ACI 504R, Apéndice A) • Prueba del Impresor Barcol • Prueba del Martillo de Percusión Accionado por Resorte • Pruebas Manuales de Impacto

ASTM D4541

Prueba del Impresor Barcol

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Otras Pruebas de Campo para la Solidez del Concreto

Martillo de Concreto

• Rayar con destornillador. Desprendimiento indica que es poco sólido • Golpear con martillo. Ruido sordo y hueco indica que es poco sólido • Arrastrar con cadena. Ruido sordo y hueco indica que es poco sólido

Preparación de Superficie de Concreto • • • • • • •

Limpieza general Lavado con detergente/presión Limpieza alcalina o al vapor Limpieza química Chorro abrasivo Limpieza con agua a alta presión Limpieza mecánica

Limpieza Húmeda • • • •

Lavado a Presión

Limpieza alcalina/detergente Lavado a presión Limpieza al vapor Chorro de agua a alta presión

Limpieza Química (Ácida) • • • • •

Usa ácido hidroclórico (muriático) Debe ser neutralizado Riesgos de seguridad y medio ambiental Para superficies horizontales Método ASTM

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Escariador

Remoción Mecánica • Herramientas neumáticas • Escariadores • Rascadores

Reparaciones Comunes del Concreto Requeridos Antes de la Limpieza • Inyección de epóxico dentro de pequeñas grietas y juntas • Grandes reparaciones cementicias • Esmerilado o aplanado con piedra de protuberancias • Relleno de los pequeños agujeros, los agujeros de tirantes y otros huecos • Eliminar la lechosidad suelta

Acero de Refuerzo Chorreado con Granalla Angular y Concreto Listo para Reparar

Reparaciones Comunes del Concreto Requeridos Antes de la Limpieza • ICRI 03730, Guía de Preparación de Superficie para Reparar el Concreto Deteriorado como Resultado de la Corrosión del Acero de Refuerzo

Normas para Recubrir Concreto • Aplicación − − − −

SSPC-PA 7 SSPC-TU 10 SSPC Manual de Inspección ASTM Guía para Inspectores

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Desgasificacion del Concreto

Equipos Especiales para Aplicación de Polímeros en Pisos

• Expansión de aire/vapor de agua por aumento de la temperatura • Gases se desplazan en la película húmeda sobre los poros, para formar ampollas • La aplicación no se recomienda cuando la temperatura está aumentando

• Jaladores con muescas. Para esparcir nivelantes de película gruesa y autonivelantes • Rastrillos. Para nivelación y compactación posterior • Alisadoras y cajas alisadoras. Para dar acabado a una elevación deseada • Rodillos con clavos. Para liberar burbujas de aire del mortero

Jaladores

Rodillos de Púas

Métodos Básicos para Aplicación de Polímeros de Pisos

Aplicación con Rodillo

• Rodillo. Jalar/retornar el rodillo o sumergir/retornar el rodillo • Atomización. Equipos varian con los productos • Aplanadora. Usado para aplicar agregados • Vertido. Seguido de jalar o retornar el rodillo

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Requerimientos de Inspeccion para Recubrir Concreto • • • • • •

Monitoreo de condiciones ambientales Equipo, mezcla, aplicación Humedad en el concreto Medición del espesor de pelicula Adhesión del recubrimiento Detección de discontinuidad (holiday)

Consideraciones Importantes en la Medición del EPH • Estar seguro que las muescas están limpias • Usar el medidor inmediatamente después de la aplicación del recubrimiento • Probar en un área plana • Cerciorarse que el medidor esté perpendicular a la superficie

Pruebas de Adhesión por Tracción • ASTM D4541, para sistemas de película delgada • ACI 503R Apéndice A, para sistemas de morteros gruesos • Mínimo de 200-300 psi (1.4 to 2.1 MPa) o 100% falla del concreto

Métodos para Determinar el EPS del Recubrimiento de Concreto • • • •

Medir el EPH Usar el medidor Tooke (PIG) Calcular el EPS a partir del rendimiento Usar el medidor ultrasónico

Métodos Disponibles de Pruebas de Adhesión • Prueba de la Cinta (ASTM D3359) • Prueba de Tracción (ASTM D4541) • Prueba del Cuchillo (ASTM D6677)

Prueba de Discontinuidad de Recubrimientos sobre Concreto • Hasta 20 mils EPS – Usar NACE RP0187 o ASTM D5162, Método A • Mas de 20 mils EPS – Usar ASTM D5162, Método B

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Unidad 7 – Recubrimientos para Superficies de Concreto

Inquietudes de la Inspección Visual de Recubrimientos • Ataque químico (decoloración, ablandamiento, etc.) • Ataque físico (daño por impacto o abrasión) • Desprendimiento (pelado, ampollamiento, etc.) • Agrietamiento (especialmente en bordes, esquinas, juntas) • Desgaste por la intemperie (tizamiento, decoloración)

Unidad 7 Resumen • • • •

Composición básica del concreto Similitudes de materiales cementicios Preparación de superficie del concreto Recubrimientos para diferentes superficies cementicias, ambientes y usos • Métodos de inspección para recubrimientos de concreto

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

DEGR AD ACIÓN, DEFECTO S Y F ALL AS DE LOS RECUBRIMI ENTOS 8.1

Propósito y Metas

Esta Unidad no se aboca al análisis de las fallas de los recubrimientos. Por lo general, se requiere la participación de un especialista en recubrimientos y el uso de un laboratorio. Este tema es tratado detalladamente en el Curso C2 de SSPC: "Planificación y Especificación de Proyectos de Recubrimientos Protectores".

Alcances Los recubrimientos protectores son los materiales principales en muchas estructuras industriales para proteger contra la corrosión. Aunque debería ser reconocido que todos los recubrimientos protectores tienen una vida de servicio limitada, y que independiente a cuán bien el recubrimiento fue aplicado originalmente, fallas de recubrimiento eventualmente sucederán. Muy a menudo la vida de servicio de un recubrimiento protector puede ser extendida realizando un pintado de mantenimiento una vez que el inicio del deterioro toma lugar, reduciendo los costos del ciclo de vida.

Resultados del Aprendizaje Al terminar esta Unidad, usted será capaz de: • Describir los mecanismos comunes por los cuales el deterioro de los recubrimientos es acelerado. • Definir los términos técnicos relacionados con la degradación de los recubrimientos. • Describir los efectos derivados del tipo y del diseño del sustrato, de la selección y fabricación del recubrimiento, de la preparación de la superficie, aplicación y curado en el desempeño del recubrimiento. • Definir los defectos comunes relacionados con los diferentes tipos genéricos de recubrimientos. • Definir los defectos comunes de los recubrimientos relacionados con los diferentes ambientes de servicio. • Definir los defectos comunes de los recubrimientos relacionados con diferentes sustratos.

Entonces, el aspecto a considerar en la selección de recubrimiento debe ser "el tiempo a fallar," no si el sistema fallará. Algunos sistemas de recubrimiento fallan mucho antes que el tiempo de vida anticipado de servicio termine. Estas son conocidas como fallas prematuras del recubrimiento. Las fallas prematuras del recubrimiento pueden ser causadas por inadecuados procedimientos de preparación de superficie o de aplicación del recubrimiento, selección del sistema de recubrimiento inadecuado, formulación inadecuada o materia prima de baja calidad, o el diseño de la estructura misma. Cuando una falla prematura ocurre, una investigación puede llevarse a cabo para aclarar 3 importantes puntos: la causa de la falla prematura del recubrimiento, la parte que es responsable de la falla y el nivel de reparación requerido para asegurar la protección contra la corrosión e integridad de la instalación/estructura.

8.2

Definición de los Términos más Usados

Las definiciones de los términos generales comúnmente relacionados con el deterioro/degradación de los recubrimientos que se emplearán en esta Unidad, se definen a continuación en orden alfabético. Las definiciones de los términos menos usados se pueden encontrar en el "Glosario de Recubrimientos Protectores" de SSPC".

El propósito de esta Unidad es el de familiarizar al estudiante con los factores naturales y artificiales que aceleran el deterioro de los recubrimientos, con los términos técnicos relacionados con la degradación y los defectos más comunes de los recubrimientos que pueden ser evitados o minimizados.

Falla catastrófica. dramática y seria.

Falla

repentina,

muy

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8-1

Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

superficie o la aplicación/curado. Además, otros factores tales como el diseño estructural y el sustrato también podrían contribuir a las fallas del recubrimiento. En esta unidad, los factores conducentes a la degradación del recubrimiento serán tratados con algún detalle para facilitar la comprensión de cómo se relacionan con la degradación del recubrimiento. Debe notarse que puede haber varios factores que contribuyan a la existencia de un único defecto o falla en un recubrimiento.

Defecto. Imperfección (falla), deficiencia, o incompleta película o superficie que se desvía de una especificación o de una norma aceptada en la industria. Degradación. Cambio en las características o en la calidad del producto original por causa de una descomposición química o del desgaste físico relacionado con el servicio. Deterioro. Pérdida gradual de materiales y/o de propiedades del recubrimiento, resultante de las condiciones naturales predominantes, a diferencia de la degradación que resulta de las condiciones del servicio.

Diseño Estructural Como se expuso en la Unidad 1, las deficiencias en el diseño estructural pueden acelerar el deterioro del recubrimiento y del sustrato. Esto está relacionado normalmente con la retención de agua, la exposición a ambientes agresivos, o características de superficies que las hacen difíciles de limpiar y de recubrir.

Los recubrimientos de exteriores se deterioran mucho más rápidamente que los recubrimientos de interiores. El sol y la lluvia aceleran el deterioro. En el hemisferio norte, los recubrimientos suelen deteriorarse más rápidamente que en el sur, que recibe más luz solar que en otras exposiciones.

Propiedades del Sustrato

Fallas. Pérdida de la función o el propósito de un recubrimiento, es decir, cuando ya no protege al sustrato, ya no proporciona una apariencia atractiva u otro propósito específico.

Los materiales de construcción por sí, tienen propiedades químicas o físicas que requieren especial atención en el momento de la selección de los recubrimientos, la preparación de superficie y la aplicación. Las recomendaciones de los fabricantes para recubrir diferentes sustratos deben proporcionar las instrucciones necesarias para evitar los problemas relacionados con el sustrato. Los defectos de recubrimiento que ocurren comúnmente sobre distintos sustratos estructurales son mostrados al final de esta Unidad.

Análisis de falla. Investigación sistemática dirigida para determinar las causas y las responsabilidades de los defectos de los recubrimientos, la pérdida de su función y/o corrosión, si existiera. Falla prematura. La falla que ocurre significativamente antes de su expectativa de vida útil.

Deficiencias del Material

Vida del servicio. Período de tiempo durante el cual el recubrimiento proporciona la función (es) prevista. 8.3

Las deficiencias de los materiales pueden surgir de varias fuentes. La especificación de un trabajo puede requerir un sistema de recubrimiento que contenga componentes incompatibles entre sí, con el sustrato o con las condiciones del servicio; se podría haber elegido un producto de baja calidad para un ambiente severo; puede haberse cometido un error durante la fabricación de un recubrimiento; un recubrimiento podría haber sido dañado durante su embarque, su manipulación o

Factores que Aceleran el Deterioro del Recubrimiento

La mayoría de las degradaciones y de las fallas de los recubrimientos están relacionados con deficiencias en los materiales, la preparación de

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8-2

Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

película, como la flexibilidad, dureza, adhesión o resistencia al ambiente.

su almacenamiento; o el producto podría haber excedido su tiempo de vida (fecha de vencimiento).

Lo mejor es especificar que todos los productos de un sistema de recubrimiento provengan de un mismo fabricante, y que las capas individuales formen parte de un sistema total diseñado para el propósito previsto. Esto puede ayudar a prevenir disputas en las que los fabricantes de las diferentes capas de un sistema de recubrimiento se culpen unos a otros de incompatibilidades en sus productos, u otro tipo de falla. Del mismo modo, cuando los materiales de recubrimiento provengan de un mismo fabricante, un representante esta normalmente disponible para ir a la obra para suministrar orientación en la aplicación o ayuda técnica en caso de presentarse problemas de aplicación.

Muchas formulaciones de recubrimiento, con muchos años de desempeño exitoso, ya no se fabrican más. Algunas de sus materias primas más importantes ya no están disponibles, o ciertas restricciones gubernamentales prohíben el uso de su formula original. Incluso los recubrimientos mejor formulados no se desempeñarán bien si hay errores en su fabricación. Estos errores pueden ser causados por la sustitución inadvertida de productos, por la dosificación de los diferentes productos usados o por los procedimientos de fabricación (por ejemplo, las combinaciones, la dispersión del pigmento o el asentamiento). Los fabricantes con prestigio efectúan revisiones de control de calidad para evitar tales errores, pero aun así estos pueden ocurrir.

Debido a sus propiedades químicas y físicas distintivas, los diferentes tipos genéricos de productos son más propensos a tipos específicos de degradación. El Apéndice B muestra los defectos de recubrimiento más comunes relacionados con tipos genéricos diferentes. Los Apéndices C y D muestran los defectos de recubrimiento más comunes asociados con diferentes propiedades físicas/químicas y los diferentes ambientes, respectivamente.

Todos los recubrimientos deben ser manipulados y almacenados de conformidad con las recomendaciones del fabricante. Es muy importante evitar temperaturas extremas. La exposición a una temperatura demasiado alta durante un largo período de tiempo puede reducir significativamente el tiempo de vida de un recubrimiento (el plazo durante el cual puede ser aplicado con éxito para formar una película protectora). Una temperatura demasiado baja puede conducir a la congelación de los productos base agua y así arruinarlos. En la medida de lo posible, todo recubrimiento debe ser guardado en interiores, fuera de la intemperie, y siempre de acuerdo con las normas de seguridad y las recomendaciones de su fabricante.

Deficiencias de la Preparación de Superficie Las deficiencias de preparación de superficie que causan defectos de recubrimiento están relacionadas con la contaminación de las superficies o inadecuados perfiles de sustrato. Para cada recubrimiento debe seguirse con precisión las recomendaciones del fabricante para la preparación de la superficie. Esto incluye condiciones ambientales aceptables.

Los posibles defectos en la superficie que pueden resultar de una formulación o un almacenamiento incorrecto de los productos, incluyen variaciones en el color deseado, el brillo, la textura, o también en cambios rápidos en estas propiedades durante la exposición a la intemperie. Los defectos de la película pueden incluir un curado lento o incompleto de la película, problemas en la aplicación o deficiencias en las propiedades de la

Deficiencias de Aplicación y de Curado Todos los recubrimientos vienen con instrucciones de aplicación recomendadas que incluyen los siguientes puntos: • Equipo de aplicación. • Rangos de condiciones ambientales aceptables para la aplicación y el curado.

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

8-3

Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

• Mezcla, dilución y filtrado. • Proporciones en sistemas de componentes múltiples. • Espesores de película húmeda y seca. • Tiempos de inducción, de vida útil de la mezcla y de la ventana de repintado para los sistemas de componentes múltiples.

se usa a veces tratamientos químicos tales como la aplicación de fosfatos, para mejorar la adhesión de los imprimantes. El chorro abrasivo es empleado en ocasiones para darle una superficie parecida a la del acero laminado en caliente limpiado con chorro abrasivo para así mejorar la adhesión del recubrimiento.

Las desviaciones de estas recomendaciones y de aquellas sobre el curado podrían causar defectos de recubrimiento, vida de servicio reducida o fallas de recubrimiento prematuras. Como sucede con la preparación de superficie, las instrucciones del fabricante deben ser seguidas atentamente.

Aleaciones de Acero de Gran Resistencia

8.4

En algunos ambientes, las aleaciones de acero de gran resistencia pueden requerir un sistema de recubrimiento para su adecuada protección contra la corrosión. En estos casos, los requerimientos para su limpieza y su recubrimiento son similares a los de los aceros convencionales, aunque podría requerirse el uso de abrasivos más fuertes para su limpieza con chorro abrasivo.

Propiedades del Sustrato

La selección de los materiales de construcción es importante, ya que estos deben ser compatibles con el ambiente y las condiciones de servicio enfrentadas. Asimismo, las características físicas y químicas del sustrato tienen un efecto importante sobre las necesidades y los desempeños del recubrimiento.

Superficies Recubiertas con Zinc Cuando los productos de acero galvanizado no recubiertos son almacenados a la intemperie antes de su uso, en especial cuando hay humedad entre las planchas, puede formarse una espesa película blanca o gris producto de la oxidación del zinc (llamada a veces "óxido blanco") sobre sus superficies. Para impedir ello, muchos galvanizadores aplican una película fina de aceite o un recubrimiento convertidor de cromato a las superficies de los productos galvanizados nuevos. Estas películas inhibirán la adhesión del imprimante. El aceite puede ser fácilmente retirado mediante lavado con solvente (SSPC-SP 1). Las películas de cromato no pueden ser retiradas fácilmente, de modo que muchas veces se exige superficies no cromadas si el galvanizado se va ha recubrir.

Acero Laminado en Caliente Tal como se expuso en la Unidad 3, el acero presenta una película de óxido llamada escama de laminación que se forma durante su laminado en caliente. Para aplicaciones industriales, esto debe ser retirado antes de recubrir, pues de lo contrario, su desprendimiento del metal dañará severamente el recubrimiento protector. Además, el aceite, la grasa, las suciedades y otros contaminantes deben ser retirados del acero antes de su recubrimiento para obtener la mayor área posible de adhesión. Acero Laminado en Frío

Los alquídicos y otros recubrimientos de aceite secante no son recomendados sobre acero galvanizado. La alcalinidad de la superficie de zinc proveniente de la corrosión de este, saponifica (hidroliza) a los aceites.

El acero laminado en frío es mayormente empleado para la fabricación de mobiliario de oficina, aparatos y carrocerías automotrices que para usos en los que se requiere gran resistencia. El laminado en frío produce una superficie más densa y lisa que el laminado en caliente. Los recubrimientos no se adhieren tan bien a estas superficies como lo hacen a las superficies limpiadas de acero laminado en caliente. Por ello

Aluminio El tratamiento químico como el fosfatizado es usado para mejorar la adhesión de los

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

provienen. Las maderas suaves como la secoya y el abeto son penetradas mucho más fácilmente por la pintura que las más duras (densas) como el fresno y el roble. El pino y el abeto tienen estructura de grano variable, mientras que la secoya y el cedro son de grano uniforme y color marrón. El color marrón en las dos últimas proviene de tintes solubles en agua que pueden aflorar a la superficie de la pintura causando manchas, a menos que la madera sea sellada antes de pintar. Para este propósito se puede usar un imprimante bloqueador de manchas base aceite o base agua.

imprimantes a las superficies de aluminio. El wash primer también ha sido empleado con imprimantes alquídicos. Un abrasivo suave como el plástico puede ser usado para darle rugosidad a la superficie de este metal blando, mediante un chorro abrasivo, a fin de incrementar la adhesión del imprimante o para retirar el recubrimiento antiguo. Los epóxicos funcionan muy bien sobre aluminio sin un tratamiento químico de superficie. Productos de Concreto y de Otros Materiales Cementicios El concreto colocado, los bloques de concreto, el yeso, el estuco y otros materiales de construcción que utilizan cemento Pórtland para aglutinar arena y/o partículas más grandes de agregado, han sido usados con éxito por muchos años como materiales de construcción.

Los materiales resinosos, en algunos árboles, como los pinos de grado menor, pueden filtrarse hacia la superficie después del pintado y causar manchas y el deterioro de la pintura. Esto se puede minimizar usando madera resistente a la intemperie y sellándola antes de su uso.

Todos los materiales de construcción cementicios son similares en esto:

Los maderos aserrados radialmente por el centro del tronco poseen vetas de borde, mientras que los aserrados longitudinalmente tienen vetas planas. La pintura puede penetrar mejor la madera de vetas de borde más texturizado y se adhiere más firmemente en ella que a la de vetas planas. Por lo tanto, el desprendimiento de la pintura es mucho mayor sobre superficies de vetas planas que sobre vetas de bordes. Las maderas de vetas abiertas tienden a absorber el agua e hincharse, lo que causa tensión interna y el pandeo de los maderos.

• Son relativamente porosos. El agua puede migrar a través de ellos creando ampollas, desprendimientos u otros problemas de recubrimiento. • Contienen productos alcalinos solubles que migran con el agua. La migración de sales hacia la superficie puede causar eflorescencia y desprendimiento del recubrimiento. • Las superficies de concreto pueden ser muy irregulares debido a los pequeños agujeros, aletas, salpicadura de concreto y otros defectos que dificultan una buena aplicación. También puede producirse lechosidad por la pobre colocación del concreto. Estos defectos deben ser corregidos antes de pintar.

Los recubrimientos esconden las vetas de madera reduciendo enormemente la penetración de agua. Sin embargo, el agua en el interior de la madera trata de escapar hacia la superficie y puede ampollar o desprender el recubrimiento. Por ello muchas personas prefieren usar tintes penetrantes semi-transparentes que no sellan la superficie de la madera y así no están sujetos a este tipo de deterioro.

Después de que una superficie ha sido recubierta, la humedad que ingresa al concreto puede migrar a la superficie debido a la presión de vapor interno y causar el deterioro del recubrimiento al tratar de escapar hacia la atmósfera.

8.5

Madera

Defectos por Inapropiado

un

Recubrimiento

Obviamente, si un sistema de recubrimiento no es apropiado para un trabajo específico, incluso

Las propiedades de las maderas varían enormemente con el tipo de árbol del que

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

cementicios causa la saponificación (hidrólisis) del aceite secante y el desprendimiento del recubrimiento. Debido a que los galvanizados y otros recubrimientos ricos en zinc también tienen una película alcalina sobre sus superficies, los recubrimientos con contenido de aceite secante aplicados sobre ellos tienden también a la saponificación y al desprendimiento.

la mejor preparación de superficie y la mejor aplicación no superarán esta deficiencia. El sistema de recubrimiento especificado debe ser apropiado para el servicio (las capas individuales compatibles entre sí y el sistema total compatible con el ambiente y el sustrato). A continuación se describen cuatro tipos de incompatibilidades de recubrimientos entre sí:

Otros dos tipos de incompatibilidad entre el recubrimiento y el sustrato, que ya fueron previamente mencionados son, el sangrado del asfalto de los pavimentos a través de recubrimientos que contienen solvente orgánico y la migración de tintes solubles en agua en ciertas maderas a través de un recubrimiento base agua. Este fenómeno sobre madera es generalmente llamado manchado en lugar de sangrado, pero los mecanismos de decoloración son esencialmente los mismos.

• Un solvente fuerte en el recubrimiento de acabado ataca al aglutinante en una capa inferior, causando que esta se ablande, se hinche o se levante (desprendimiento) del sustrato. Un ejemplo de esto es una laca de caucho clorado aplicado sobre un recubrimiento de dispersión vinílico (látex). • Un solvente fuerte en el recubrimiento de acabado disuelve algún material bituminoso en una capa inferior (o pavimento bituminoso), causando que este migre (causa sangrado) a través del recubrimiento de acabado produciendo así una decoloración marrón. Un ejemplo de esto es un recubrimiento de aceite secante base solvente aplicado sobre un recubrimiento asfáltico. • Cuando un acabado muy rígido es aplicado sobre una capa inferior más flexible, el primero no puede expandirse y contraerse con la segunda, pudiéndose agrietar para aliviar la tensión. Un ejemplo de esto es un epoxi curado por amino aplicado sobre un recubrimiento elastomérico. La limitada capacidad de expansión y contracción con otros sustratos también puede producir agrietamiento o desprendimiento. • Un acabado base agua no puede penetrar lo suficiente una capa inferior lisa para adherirse bien a ella, desprendiéndose así fácilmente. Un ejemplo de esto es un recubrimiento de dispersión vinílico (látex) aplicado sobre esmalte alquídico de silicona.

Figura 8-1: Sangrado

Los revestimientos para recipientes de almacenamiento que contienen líquidos deben ser resistentes al ataque de los productos almacenados. Por eso, los alquídicos y otros recubrimientos que contienen aceite secante nunca son usados para recubrir tuberías de combustible o tanques de almacenamiento de químicos. Además, los revestimientos de lacas vinílicas nunca son usados para tanques de almacenamiento que contienen solventes fuertes, ya que los solventes los atacarán. Los recubrimientos a ser usados sobre superficies calientes deben ser resistentes a las altas temperaturas. Los recubrimientos inorgánicos son usados sobre la mayoría de las superficies que experimenten temperaturas por arriba de 500 ºF la mayor parte del tiempo. De otro modo serían quemados o afectados adversamente por el calor.

Una incompatibilidad común entre un recubrimiento con un sustrato es la de un recubrimiento alquídico u otros que contienen aceites secantes aplicados directamente al concreto. La alcalinidad que se produce siempre sobre la superficie del concreto y otros materiales

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Incompatibilidad con la Protección Catódica

(1) El tizamiento (chalking) de los recubrimientos es el deterioro del aglutinante orgánico por la luz ultravioleta (generalmente del sol) que deja un residuo suelto de pigmento y de aglutinante oxidado. Todos los recubrimientos orgánicos se tizan en alguna medida, pero algunos tipos genéricos lo hacen más que otros. Sin embargo, los productos mal formulados o mal seleccionados pueden tizarse mucho más rápidamente que los productos formulados para proporcionar una buena resistencia a la intemperie. El excesivo tizado puede producir erosión, lo que puede reducir significativamente el espesor de un recubrimiento y, por tanto, su protección, y aún dejar expuesta una capa inferior.

Aunque muchos recubrimientos funcionan muy bien en conjunción con la protección catódica, hay tres situaciones en las que la protección catódica deteriorará los recubrimientos protectores: • Los recubrimientos aplicados sobre superficies de acero catódicamente protegido deben ser resistentes a la alcalinidad producida en ellas. De lo contrario, serán saponificados por la alcalinidad. Así, los recubrimientos fenólicos de resina al óleo que son normalmente apropiados para la inmersión en agua de mar se saponificarán lentamente si son aplicados sobre acero sumergido en el agua de mar catódicamente protegido. • Los recubrimientos pueden desprenderse de superficies protegidas catódicamente por el gas de hidrógeno generado por la corriente excesiva. Los recubrimientos firmemente adheridos, resistentes al agua como los epoxicos y epoxi coal tar son más resistentes a este tipo de daño, pero todos los recubrimientos se deteriorarán si el voltaje es suficientemente elevado. Por ello, los potenciales de la protección catódica deben ser controlados. • Los recubrimientos relativamente permeables sobre superficies de acero sumergidas y protegidas catódicamente pueden deteriorarse cuando la circulación de la corriente en la superficie de acero también causa un incremento del flujo iónico. El fenómeno, llamado electroendosmosis, es controlado mejor mediante el uso de recubrimientos de baja permeabilidad, tales como los epoxi coal tar. Defectos de la Superficie Recubrimientos Resultantes Limitaciones del Recubrimiento

de de

Figura 8-2: Tizamiento

(2) La decoloración o el perdida del color del recubrimiento puede ocurrir cuando se usa resinas o pigmentos inestables. Estos cambios no deseados en el color son generalmente causados por acción de la luz ultravioleta del sol. De esta forma, la superficie de una estructura que está parcialmente a la sombra buena parte del tiempo puede tener una pérdida desigual de color. Estos defectos pueden ser evitados usando componentes de recubrimiento más resistentes a la radiación ultravioleta. (3) Los recubrimientos formulados con propiedad gradualmente pierden brillo por la exposición a la luz solar. Los recubrimientos mal formulados pierden brillo mucho más rápido que otros. La exposición parcial a la sombra podría dar como resultado una pérdida irregular del brillo.

los las

(4) El ataque por moho de los recubrimientos ocurre cuando las condiciones son favorables para el crecimiento de estos organismos y no ha sido incorporado un agente anti moho efectivo en la formulación del recubrimiento (generalmente recubrimientos con aceite secante o látex base agua). Los recubrimientos lisos y libres de tizado

Hay varios defectos de la superficie de los recubrimientos que pueden resultar de las deficiencias o las limitaciones de los recubrimientos. Los defectos podrían solamente producir una apariencia inaceptable, o podrían resultar en la falla de la película.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

húmeda. Allí, el agua y el dióxido de carbono reaccionan químicamente con la amina para formar un carbamato que da un acabado aceitoso y mate en la superficie normalmente brillosa. Esto es principalmente un efecto superficial, pero debe ser retirado lavando la película curada antes de que sea pintada para permitir una buena adhesión entre capas. El uso de epóxicos aductos amina y ketaminas minimizará este problema.

son mucho menos propensos al crecimiento de moho, porque es mucho menos probable que retengan suciedad y esporas de moho y es más probable que la lluvia lo limpie. El moho crece mejor en áreas húmedas y sombreadas. El moho es principalmente un problema de apariencia, pero se ha reportado que algunos microorganismos metabolizan los aceites vegetales en los recubrimientos. (5) Los recubrimientos altamente viscosos podrían tener una nivelación insuficiente como para eliminar las marcas de brocha si son aplicados así. El problema de la piel de naranja puede ocurrir de forma semejante en recubrimientos aplicados por atomización con limitada capacidad de nivelación. Estos son fenómenos de la superficie que se producen cuando se tiene un espesor irregular del recubrimiento en lugar de una película con el espesor uniforme. Esas áreas de bajo espesor de la película serán las primeras en fallar porque proporcionan menor protección de barrera.

(8) El moteado (mottling) ocurre cuando la concentración crítica del volumen de pigmento (CPVC) de un recubrimiento es excedida (no hay aglutinante suficiente para humedecer el pigmento completamente). Esto produce una película curada que tiene una apariencia moteada y limitada cohesión. Este problema se puede presentar cuando se tiñe un recubrimiento blanco con un tinte profundo. (9) El cuarteado (checking) y la piel de cocodrilo (alligatoring) son fenómenos de superficie causados por tensiones en recubrimientos relativamente rígidos, como se describe abajo.

Figura 8-3: Piel de Naranja Figura 8-4: Cuarteado (Piel de Cocodrilo)

(6) El rubor por humedad (moisture blushing) es una condición que puede ocurrir en películas húmedas de evaporación rápida (por ejemplo, recubrimiento de laca vinílica) cuando la humedad relativa es alta. Cuando el solvente se evapora, la temperatura de la película húmeda desciende al punto de rocío, y ocurre la condensación de humedad. También puede ocurrir en poliuretanos, poliúreas u otros recubrimientos sensibles a la humedad no curados durante días húmedos.

Defectos de la Película Causados por Tensión La mayoría de los recubrimientos se contraen en alguna medida por la evaporación del solvente y/o la polimerización durante el curado inicial. Pueden continuar con más contracción durante un prolongado curado y exposición a la intemperie. Las tensiones dimensionales dan como resultado fracturas en el recubrimiento o causan que el sistema de recubrimiento total se agriete y se desprenda del sustrato.

(7) El rubor de amina (amine blushing) es otra condición que puede producirse con amino alifáticos reactivos sobre la superficie de películas húmedas de recubrimientos epóxicos curados con amina. El agente de curado parcialmente miscible migra hacia la superficie de la película

Las tensiones pueden causar que los recubrimientos desarrollen pequeños cortes sobre la superficie, a veces no visibles al ojo, durante el curado y exposición a la intemperie,

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

que sólo traspasan el acabado externo. Este fenómeno, llamado cuarteado, ocurre cuando la superficie de la película se hace dura y quebradiza, y es tensada durante el curado y el envejecimiento. La piel de cocodrilo es esencialmente una forma de micro grietas que ocurre en una mayor escala. Ambos son considerados problemas de la superficie y no deben ser confundidos con el agrietamiento (cracking) o el agrietamiento tipo lodo seco (mud cracking) en los que la ruptura en la película se extiende al sustrato. Todas estas condiciones son causadas por tensiones físicas, y todas pueden ser evitadas aplicando películas más finas o recubrimientos más flexibles. Un recubrimiento rígido nunca debe ser usado sobre uno más flexible, particularmente si posee un mayor espesor relativo, debido a su incapacidad de expandirse y contraerse con los cambios dimensionales de la capa inferior más flexible.

y/o la corrosión del metal. Si la capa de recubrimiento permanece sin rupturas, el fenómeno es llamado corrosión bajo película. En ambos casos, estos fenómenos son mejor controlados usando recubrimientos ricos en zinc o imprimantes que contienen pigmentos inhibidores. El aluminio recubierto está particularmente sujeto a una forma de corrosión bajo película llamada corrosión filiforme. Está caracterizada por un crecimiento direccionado en forma de hilos, procedentes de áreas con recubrimiento deteriorado. En el pasado, se usó imprimantes con pigmentos inhibidores de cromato para controlar la corrosión filiforme, pero se halló que los pigmentos inhibidores libres de cromato son igual de eficaces para este propósito.

Figura 8-6: Corrosión subcutánea

8.7 Figura 8-5: Agrietamiento tipo Lodo Seco

Pigmentos Solubles Ampollamiento Osmótico

Causantes

Debido a su frecuencia, la incorrecta preparación de superficie es considerada la causa mayor de fallas tempranas de los recubrimientos. Por ello, los inspectores de recubrimientos deben tener siempre un punto de control o verificación durante el trabajo de pintado para verificar que los requisitos de la especificación para la preparación de la superficie hayan sido cumplidos antes de cualquier aplicación de recubrimiento.

de

Los pigmentos de los imprimantes, que son significativamente solubles en agua pueden causar ampollamiento osmótico. Este fenómeno es más probable durante servicio de inmersión que en servicio atmosférico. Debe notarse que el ampollamiento producido por la contaminación de las superficies por sales solubles es la causa más frecuente de ampollamiento osmótico. 8.6

Deterioro Corrosión

del

Recubrimiento

Defectos Causados por una Inadecuada Preparación de Superficie

Los requisitos de preparación de superficie de las especificaciones de trabajos de recubrimiento generalmente incluyen grados de limpieza, así como perfiles de anclaje de las superficies. Afortunadamente, la SSPC y otras organizaciones técnicas han publicado normas y guías para la verificación del cumplimiento de estos requisitos. Estos documentos deben siempre formar parte de la especificación para este tipo de trabajo, en la medida que sea apropiado hacerlo.

por

Algunas películas de recubrimientos son particularmente propensas a la corrosión subcutánea (undercutting). Esta es la penetración de un recubrimiento hacia el sustrato de metal y la difusión de la delaminación del recubrimiento

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Efectos de los Contaminantes de la Superficie Parcialmente Removidos

insuficiente para la buena adhesión del mismo. • Puede ocurrir corrosión por puntos de alfiler sobre un recubrimiento, porque la rugosidad de una superficie de acero limpiada con chorro abrasivo quedó demasiado alta como para que la superficie resulte adecuadamente recubierta por el imprimante. La corrosión por puntos de alfiler también puede ocurrir cuando la erosión ha reducido mucho el espesor de la película.

Las superficies limpiadas de forma inadecuada son muy difíciles de humectar con recubrimientos, porque los contaminantes remanentes reducen significativamente el número de áreas de adhesión. Un estrecho contacto entre el recubrimiento y el sustrato es necesario para una buena adhesión. A continuación se ofrece algunos ejemplos de fallas que resultan de una limpieza incompleta:

Nota: Es importante seguir las recomendaciones del fabricante del recubrimiento acerca de la profundidad del perfil. La aplicación del recubrimiento sobre una rugosidad que excede el rango recomendado debería ser aprobada por escrito por el fabricante.

(1) El desprendimiento y el ampollamiento o el pelado de los recubrimientos se puede producir por una remoción incompleta del óxido, escama de laminación, tierra u otro contaminante suelto en la superficie del sustrato. Ello también puede ocurrir cuando una capa inferior se contamina antes de la aplicación de un acabado sobre ella.

Los problemas relacionados con una inadecuada preparación de la superficie pueden ser evitados mediante una cuidadosa inspección de dicha preparación, y la corrección de las deficiencias encontradas. Ello previene defectos tales como los causados por la aplicación de un imprimante sobre una superficie limpiada con chorro abrasivo que ha experimentado una corrosión instantánea.

(2) La retracción (retiro) de un recubrimiento, exponiendo el sustrato o una capa inferior, ocurre cuando la superficie es contaminada con agua, aceite, u otro material de baja energía. Si la retracción ocurre en áreas relativamente amplias, es generalmente llamada arrastre (crawling). Si ocurre en zonas muy pequeñas es llamada cráter. También se le ha llamado ojo de pez (fisheyeing).

8.8

(3) El ampollamiento osmótico de un recubrimiento puede resultar de una remoción incompleta de sales solubles durante la preparación de superficie, como ya se mencionó.

Defectos Producidos por Inadecuada Aplicación Recubrimiento

una del

El fabricante de recubrimiento tiene más experiencia con el producto y, por tanto, sus instrucciones sobre mezcla, dilución y aplicación deben ser seguidas cuidadosamente. Es una buena práctica tener a uno de sus representantes en el lugar del trabajo al inicio de las operaciones de pintado para contar con su orientación durante el inicio de la aplicación y así verificar que el producto esta siendo aplicado correctamente.

(4) El desprendimiento y el ampollamiento de un recubrimiento resultan de la presencia de humedad sobre la superficie del sustrato.

Defectos Producidos por un Perfil Incorrecto

Hay más diferentes tipos de fallas relacionadas con la aplicación de recubrimientos que con cualquier otra fuente de degradación de recubrimientos, y algunos de los términos empleados para identificar estas clases de fallas no están bien definidos, de manera que algunas palabras pueden significar cosas diferentes para

A continuación se señala algunos ejemplos de inapropiados perfiles de la superficie: • El desprendimiento y el pelado de un recubrimiento sobre una superficie de acero limpiada con chorro abrasivo pueden ocurrir debido a un perfil insuficiente y, por tanto, área

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

durante el curado y su capacidad para expandirse y contraerse con los cambios dimensionales en el sustrato. A mayores tensiones producidas en películas gruesas se tendrá, con mayor probabilidad, agrietamiento tipo lodo seco y/o desprendimiento de las películas. Estos fenómenos fueron ya tratados en esta Unidad.

otras personas. Algunas señales de los defectos o iniciales fallas pueden ser detectadas al empezar la aplicación del recubrimiento. Tanto el aplicador como el inspector deben poder reconocer estas señales y darles solución en la etapa inicial. Corregir los problemas después puede resultar muy costoso. Asimismo, el aplicador y el inspector deben reconocer desde el inicio cuándo los requisitos de la especificación son tan difíciles de cumplir, que deberían tomarse en consideración acuerdos de propuestas alternativas. Efectos de un Recubrimiento

Espesor

Inadecuado

Los excesivos espesores podrían constituirse gradualmente en un sistema de recubrimiento total por las capas adicionales aplicadas durante el mantenimiento. Cuando las tensiones causadas por la contracción del sistema total se vuelven excesivas, el sistema total se agrietará y se desprenderá en el punto de más débil adhesión. Esto generalmente ocurre en el límite entre el sustrato y el imprimante original. El desprendimiento de un recubrimiento de un sustrato puede ocurrir como despostillado (chipping), desconchado (flaking), pelado (peeling) o delaminado (delamination). Estos términos algo similares son definidos completamente al final de esta Unidad, que consiste en un listado alfabético de los defectos de recubrimiento comunes, con descripciones, causas y acciones preventivas y de solución.

del

Algunos tipos de fallas de recubrimiento están relacionadas con el espesor de la película aplicada. Un espesor demasiado pobre o uno demasiado alto puede causar problemas de recubrimiento. Asimismo, un espesor no uniforme puede presentar una apariencia indeseable, tanto como limitar la protección de barrera. Los equipos para recubrimientos de alto contenido de sólidos y de componentes plurales pueden presentar problemas de aplicación especiales. (1)

(3)

Chorreaduras (sags) / Descolgamientos (runs) / Cortinas (curtains)

El arrugamiento (wrinkling) es un tipo de falla relacionado con los recubrimientos, particularmente aquellos curados por la oxidación de los aceites secantes, que son aplicados a demasiado espesor, especialmente en días calurosos. Bajo estas condiciones, la película húmeda cura rápidamente pero solo en la superficie, y la contracción de esta, desde la capa inferior no curada y más blanda, crea pequeñas hendiduras y crestas irregulares (arrugas) en la película. El recubrimiento que subyace debajo de la superficie curada puede permanecer sin curar casi indefinidamente.

Si se aplica un excesivo espesor, su peso puede causar que el recubrimiento humedo fluya hacia abajo y forme chorreaduras, descolgamientos y cortinas (dependiendo de las diferentes definiciones de estas condiciones). Ellas Figura 8-7: producen una película de Chorreaduras espesor irregular. Algunas áreas de menor espesor podrían no cumplir con los requisitos de espesor de la especificación. (2)

Arrugamiento de la Superficie

(4)

Agrietamiento/Desprendimiento por Tensión

Otros Defectos Debido a un Espesor Inadecuado.

Los recubrimientos aplicados a demasiado espesor podrían tener un curado incompleto o inadecuado de su película protectora. Esto

Cuando los espesores de la película se incrementan, crece también su encogimiento

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

protección

discontinuidades o en áreas de bajo espesor del recubrimiento.

Muy poco espesor puede dar una protección al sustrato significativamente reducida, reduciendo así la vida de servicio del recubrimiento. La corrosión por puntos de alfiler es causada por un espesor insuficiente del imprimante aplicado a una superficie de acero limpiada con chorro Figura 8-8: Arrugamiento abrasivo de alto perfil, y fue descrito anteriormente.

La aplicación descuidada del recubrimiento puede producir áreas sin pintar o solamente con una película muy fina. Estas áreas en las superficies de metal, llamadas holidays o discontinuidades se corroerán rápidamente.

afectará adversamente proporcionada.

a

la

Otros Defectos de Aplicación Pulverizado Seco (dry spray). Cuando un recubrimiento de secado rápido es aplicado por atomización sobre una superficie durante un día caliente y/o la pistola es sujetada demasiado lejos de la superficie, el solvente puede evaporarse tan rápidamente que la película húmeda no puede fluir en su conjunto para formar una película lisa y continua (nivel). La aspereza y rugosidad resultante, a menudo conteniendo discontinuidades, es llamada pulverizado seco que no debe ser confundida con la sobre pulverización, que consiste en pintura que cae en superficies que no se desea recubrir.

Si un recubrimiento es aplicado con un espesor no uniforme, las áreas localizadas más gruesas son a veces demasiado ricas en resinas. Esto podría resultar en zonas brillantes llamadas puntos calientes, que presentan un acabado poco atractivo. Efectos de la Atomización

Aplicación

Incorrecta

por

Puntos de alfiler (pinholing). Si la pistola de pulverizado ha sido incorrectamente ajustado, puede quedar aire atrapado en el recubrimiento durante la atomización causando agujeros en la película (huecos muy pequeños que exponen el sustrato). También puede ocurrir cuando la pistola de pulverizado es sostenida muy cerca de la superficie o cuando hay contaminación en la superficie.

La aplicación del recubrimiento con más uniformidad y los acabados más vistosos son generalmente conseguidos con la aplicación por atomización. Sin embargo, la aplicación por atomización también presenta más posibles fuentes de fallas de recubrimiento que la aplicación con brocha o rodillo. Así, es importante que el aplicador esté bien capacitado y que el equipo y el patrón de rociado sean examinados antes de empezar los trabajos de producción.

Delaminado entre Capas. Una mala adhesión entre capas adyacentes es la fuente principal de delaminación entre capas. La tensión del acabado durante el curado o durante su expansión y contracción también pueden contribuir al delaminado. Las causas comunes de delaminación entre capas incluye:

A fin de que el recubrimiento suministre la máxima protección a un sustrato, debe ser aplicado como una película uniforme y continua. Para obtener tales películas, el aplicador debe usar las mejores técnicas de aplicación disponibles. En el pintado por atomización, éstas incluyen una distancia constante entre la pistola y el sustrato (sin balanceos), una pasada constante de la pistola, un patrón de aplicación constante y un accionamiento adecuado, como se describió en la Unidad 4. Las fallas de recubrimiento se producen siempre primero en las zonas de

• Incompatibilidad entre recubrimientos adyacentes que no permiten una buena adhesión. Un ejemplo es un acabado acrílico (látex) base agua aplicado sobre un esmalte liso alquídico de silicona.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

• La contaminación de la capa inferior por suciedad, aceite, etc., antes de la aplicación del acabado que reduce la adhesión entre capas. Esto ya fue tratado en esta Unidad. • Demasiado tiempo transcurrido entre el curado de una capa inferior de un recubrimiento termomoldeable de dos componentes, y la aplicación del acabado. Estos recubrimientos tienen una limitada ventana de tiempo para la aplicación del acabado durante la cual se puede producir una buena adhesión, como se indicó en la Unidad 4. Los fabricantes siempre suministran la información respecto de los períodos de repintado. 8.9

el acabado, que en realidad no causa daños importantes a la película protectora. Recubrimientos en espacios confinados como tanques de almacenamiento que tienen ventilación limitada pueden requerir calefacción y ventilación para retirar completamente todo el solvente del recubrimiento, para que pueda curar totalmente. De otra forma, el solvente atrapado debajo de la superficie del recubrimiento puede causar que este permanezca más suave y más flexible de lo debido, y sujeto así al ampollamiento. Algunos recubrimientos resistentes a químicos, o a la temperatura, requieren ser calentados a altas temperaturas para un correcto curado. Éstos incluyen algunos epoxicos fenólicos, fenólicos y sistemas alquídicos de silicona rellenados de aluminio. En tales casos, el fabricante suministra instrucciones detalladas de calentamiento.

Defectos Producidos por un Curado Inadecuado

Algunos recubrimientos requieren condiciones especiales para un curado apropiado. Estas incluyen la presencia o ausencia de humedad y temperaturas especiales de curado.

8.10 Resumen de la Unidad

Los recubrimientos de poliuretano que curan con la humedad, la poliúrea, y los recubrimientos inorgánicos de etil silicato ricos en zinc curan hasta formar una sólida película mediante la reacción química con la humedad del aire. Por ello requieren un mínimo de humedad ambiental para curar. La humedad relativa requerida es especificada en la hoja técnica del fabricante del producto. En humedades más bajas, las películas podrían no curar bien, y la película no curada puede contaminarse con tierra y suciedad.

Con las muchas limitaciones puestas sobre las formulaciones para recubrimientos, los productos modernos de alto rendimiento deben ser escogidos cuidadosamente y aplicados a superficies apropiadamente preparadas, si un óptimo rendimiento quiere ser conseguido. En cada fase de su uso debe seguirse minuciosamente las recomendaciones del fabricante del producto. La SSPC y otras organizaciones también suministran orientación técnica a los usuarios.

La mayoría de los recubrimientos son afectados adversamente por la lluvia durante el proceso de curado. Por lo tanto, los recubrimientos no deberían ser aplicados si se prevé lluvia durante su curado. Del mismo modo, una humedad relativa alta podría afectar negativamente a las películas húmedas del recubrimiento. La evaporación de solventes de la pintura húmeda podría reducir la humedad relativa sobre su superficie al punto de rocío, produciéndose la condensación de la humedad sobre la película húmeda. Esto puede causar el rubor que ya fue descrito en esta Unidad. Este rubor no es otra cosa que una simple palidez u opalescencia en

Una lista de descripciones, causas y prevención/soluciones de defectos de recubrimiento se encuentra al final de esta Unidad. Al final de esta Unidad se puede encontrar dos sencillos árboles de decisiones para ayudar a identificar los defectos de recubrimiento y tablas de defectos cosméticos (superficie) y defectos de la película.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Unidad 8 – Ejercicio 8A: Aspectos del Recubrimiento de Sustratos

Haga corresponder cada uno de los sustratos indicados en la Columna A con un aspecto del recubrimiento de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Acero laminado en frío

A. Escama de laminación

2. _____ Concreto

B. Adhesión a una superficie lisa y densa

3. _____ Galvanizado

C. Alcalinidad del cemento Pórtland

4. _____ Aceros de aleación de alta resistencia

D. Alcalinidad de la película de óxido metálico

5. _____ Acero laminado en caliente

E. Manchas por tintes solubles en agua

6. _____ Secoya y cedro

F. Superficie dura difícil de dar rugosidad

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Unidad 8 – Ejercicio 8B: Limitaciones de los Recubrimientos

Haga corresponder cada defecto indicado en la Columna A con un ejemplo de su causa de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Piel de cocodrilo

A. Pobre nivelación de la película húmeda

2. _____ Rubor de amina

B. Luz solar que ataca al aglutinante

3. _____ Tizamiento

C. Reacción de la poliúrea con vapor de agua

4. _____ Erosión

D. Agente de curado superficie de epóxico

5. _____ Rubor de humedad

E. Proporción pigmento/aglutinante demasiado alto

6. _____ Moteado

F. Desgaste gradual del recubrimiento

7. _____ Piel de naranja

F. Agrietamiento por tensión de un recubrimiento rígido por contracción del curado o movimiento del sustrato

aceitoso

marrón

sobre

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Unidad 8 – Ejercicio 8C: Defectos de la Preparación de Superficie y de la Aplicación

Haga corresponder cada defecto del recubrimiento sobre un sustrato de acero de la Columna A con un ejemplo de su causa de la Columna B.

Columna A

Columna B

1. _____ Ojos de pez

A. Superficie contaminada con sales

2. _____ Pulverizado seco

B. Superficie contaminada con aceite

3. _____ Ampollamiento osmótico

C. Pistola de atomización sostenida demasiado cerca de la superficie

4. _____ Óxido por punto de alfiler

D. Pistola de atomización sostenida demasiado lejos de la superficie

5. _____ Chorreadura

E. Alquídico aplicado a demasiado espesor en un día caliente

6. _____ De laminación del recubrimiento

F. Perfil de la superficie demasiado alto para recubrir

7. _____ Arrugamiento

G. Acabado aplicado después de lo indicado en la ventana de repintado

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Prueba

1. Una imperfección de la superficie o de la película que se desvía de la especificación o de la norma es: a. b. c. d.

Un deterioro. Una degradación. Una falla. Un defecto.

2. ¿Cuál diseño estructural podría producir un deterioro temprano del recubrimiento y/o corrosión del acero? a. b. c. d.

Hendiduras Bordes filosos. Trampas de agua. Todas las anteriores.

3. ¿Cuál es más probable que sea un problema en la aplicación de recubrimiento sobre el acero laminado en frío? a. b. c. d.

Formación de gas por reacción química en la superficie. Adecuada adhesión del recubrimiento. Adecuado nivelado del recubrimiento. Espesor uniforme del recubrimiento.

4. El mejor método para evitar que los tintes solubles en agua de la secoya y del cedro causen manchas en la superficie de los recubrimientos de látex es: a. b. c. d.

Lijado ligero de las superficies antes de recubrir. Sellar la madera antes del pintado. Añadir al látex un agente contra el moho. Rociar una delgada capa de agua a la superficie de la madera antes de aplicar el recubrimiento.

5. La definición de sangrado es: a. b. c. d.

Perdida del color debido a la luz ultravioleta. Opalescencia causada por la condensación de la humedad en los recubrimientos húmedos. Reacción de los pigmentos del recubrimiento con contaminantes del aire. Migración del color desde una capa inferior o sustrato a la superficie del nuevo recubrimiento.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

6. La causa del tizamiento de los recubrimientos es: a. b. c. d.

Reacción del aglutinante con contaminantes del aire. Reacción del aglutinante con pigmentos inestables. Deterioro del aglutinante por la luz ultravioleta. Deterioro del aglutinante debido a una contracción excesiva del recubrimiento durante el curado.

7. La causa de las marcas de brocha y la piel de naranja en los recubrimientos es: a. b. c. d.

Nivelación inadecuada. Inadecuada limpieza de la superficie. Inadecuado espesor de la película. Incompatibilidad con el sustrato.

8. ¿Cuál es el resultado más probable de una opacidad inadecuada del recubrimiento? a. b. c. d.

Ocultamiento inadecuado del sustrato (exposición). Baja adhesión del recubrimiento. Poco espesor de la película. Ampollamiento del recubrimiento.

9. Una causa típica del ampollamiento osmótico en los recubrimientos es: a. b. c. d.

Sales solubles sobre la superficie. Rugosidad de la superficie demasiado grande. Excesivo espesor de la película del recubrimiento. Inadecuada adhesión del recubrimiento.

10. ¿Cuál es lo más probable que suceda si un recubrimiento alquídico es aplicado sobre un recubrimiento de asfalto? a. b. c. d.

Ampollamiento. Rubor. Sangrado. Bloqueo.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

11. ¿Cuál es más probable que suceda si un recubrimiento de rápida evaporación es aplicado en un día húmedo? a. b. c. d.

Ampollamiento. Rubor. Sangrado. Bloqueo.

12. ¿Cuál es más probable que suceda cuando un recubrimiento termomoldeable es bien aplicado inmediatamente después de la ventana de repintado del recubrimiento inferior recomendada por el fabricante? a. b. c. d.

Pobre adhesión del acabado. Agrietamiento de la capa inferior. Ampollamiento del acabado. Curado incompleto del acabado.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Referencias Generales y Lectura Adicional

ASTM F1130, Práctica Estándar para Inspeccionar el Sistema de Recubrimiento de una Nave. ASTM D5065, Guía Estándar para Evaluar la Condición de un Recubrimiento Envejecido sobre Superficies de Acero. SSPC-Vis 2, Método Estándar para la Evaluación del Grado de Oxidación en Superficies de Acero Pintadas. SSPC-PA Guide 4, Guía para el Repintado de Mantenimiento con Sistemas de Pintura Base Aceite o Alquidico. SSPC-PA Guide 5, Guía para Programas de Pintado de Mantenimiento. SSPC’s Course C-2, Planificación y Especificación de Proyectos de Recubrimientos Industriales. Base para Criterio de Construction (CCB), National Institute of Building Sciences, Washington, DC. SSPC 01-12, Degradación de la Película de Pintura. SSPC 04-14, Análisis de Falla de Pinturas y Recubrimientos. SSPC 99-01, Manual de Comparación Visual.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

DEFECTOS DE LOS RECUBRIMIENTOS A LOS CUALES DIFERENTES SUSTRATOS SON SUSCEPTIBLES SUSTRATO

SUSCEPTIBILIDAD A DEFECTO DE RECUBRIMIENTO

Acero Laminado en Caliente

Desprendimiento de escama de laminación y recubrimiento adherido; limitada adhesión sobre óxido instantáneo

Acero Laminado en Frío

Pobre adhesión a superficies no tratadas o no sometidas a chorro abrasivo

Aceros de Alta Resistencia

Perfil limitado relacionado con superficies duras no fácilmente tratadas con chorro abrasivo

Acero Galvanizado

Pobre adhesión de los recubrimientos a la saponificación tratada de los recubrimientos de aceites secantes

Aluminio

Limitada adhesión de recubrimientos de aceites secantes a superficies no tratadas; corrosión bajo película

Concreto

Efectos de la humedad; saponificación de recubrimientos de aceite secante; limitada adhesión a superficies tratadas con aplanadora; cubrimiento completo de superficies rugosas; desprendimiento de lechosidades con recubrimiento adherido; desprendimiento de eflorescencia

Madera

Limitada adhesión a maderas de vetas planas y densas; manchas en recubrimientos base agua; agrietamiento debido a cambios dimensionales con cambios en el contenido de humedad

Apéndice 8-A C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

DEFECTOS A LOS CUALES DIVERSOS TIPOS DE RECUBRIMIENTOS SON PARTICULARMENTE SUSCEPTIBLES Debido a las diferentes propiedades químicas y físicas de los distintos tipos genéricos de recubrimientos, algunos son mucho más susceptibles a ciertos defectos que otros tipos. Los más importantes tipos genéricos de recubrimientos son indicados en la lista que se muestra a continuación con sus susceptibilidades a diferentes defectos. Al llevar a cabo un análisis de falla, se debe siempre tener en cuenta estas susceptibilidades, pero nunca asumir que alguna de estas es la causa de un defecto, hasta haber obtenido datos que apoyen esto. También debe recordarse que otros factores pueden acelerar el defecto observado.

TIPO GENÉRICO DE RECUBRIMIENTO

SUSCEPTIBILIDAD A DEFECTO DE RECUBRIMIENTO

Recubrimientos con contenido de aceite secante Aceite secante no modificado

Saponificación en concreto con recubrimientos ricos en zinc; galvanizado; inmersión en agua; arrugamiento; ataque por solventes o ambiente químico

Alquídico

Saponificación en concreto con recubrimientos ricos en zinc; galvanizado; inmersión en agua; arrugamiento; ataque por solventes o ambiente químico

Alquídico de Silicona

Saponificación en concreto con recubrimientos ricos en zinc; galvanizado; inmersión en agua; arrugamiento; ataque por solventes o ambiente químico

Uralquídico

Saponificación en concreto con recubrimientos ricos en zinc; galvanizado; inmersión en agua; arrugamiento; ataque por solventes o ambiente químico

Epoxi Ester

Saponificación en concreto con recubrimientos ricos en zinc; galvanizado; inmersión en agua; arrugamiento; ataque por solventes o ambiente químico; excesivo tizamiento a la luz solar

Recubrimientos No Convertibles Base Solvente Vinílico (PVC)

Retención de solvente; rubor; ataque de solvente; sangrado

Caucho Clorado

Retención de solvente; rubor; ataque de solvente; sangrado

Asfáltico

Fragilización/desprendimiento a la luz solar; ataque de solvente; inducción al sangrado en acabados con contenido de solvente

CoaI tar

Fragilización/desprendimiento a la luz solar; ataque de solvente; inducción al sangrado en acabados con contenido de solvente

Apéndice 8-B C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

TIPO GENÉRICO DE RECUBRIMIENTO

SUSCEPTIBILIDAD A DEFECTO DE RECUBRIMIENTO

Recubrimientos No convertibles Base agua Vinílico (PVA)

Desprendimiento de esmaltes u otras superficies lisas; ataque de solvente; deterioro por ambiente químico

Acrílico (PVA)

Desprendimiento de esmaltes u otras superficies lisas; ataque de solvente; deterioro por ambiente químico

Recubrimientos Convertibles Multi Componentes Epóxico (en general)

Excesivo tizamiento/erosión exterior; agrietamiento debido a rangos de temperatura extremos o debido al espesor; desprendimiento de capas inferiores si se aplica fuera del tiempo de repintado.

Epóxico (curado por aminas)

Rubor de amina

Coal Tar Epoxi

Excesivo tizamiento/erosión desprendimiento

Poliuretano (en general)

Desprendimiento de capas inferiores si se aplica fuera del tiempo de repintado.

Poliuretano Aromático

Tizamiento/amarillamiento a la luz solar

Poliuretano Alifático

Ataque químico

Poliuretano de Poliéster

Saponificación sobre concreto o sobre recubrimientos ricos en zinc

Poliuretano curado con humedad

Curado incompleto en ambiente seco

Fenólicos y Epoxi Fenólicos

Tizamiento a la luz solar; daño por impacto

Ricos en zinc (en general)

Agrietamiento tipo lodo seco si se aplica con excesivo espesor; ataque por ácidos o álcalis

Etil silicato, Ricos en zinc

Curado incompleto en ambiente seco

exterior;

fragilizacion

y

Apéndice 8-B C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

DEFECTOS ASOCIADOS CON DIFERENTES PROPIEDADES / QUÍMICA DE LOS RECUBRIMIENTOS PROPIEDAD

SUSCEPTIBILIDAD A DEFECTO

Enlace de éster

Saponificación en ambiente alcalino recubrimientos ricos en zinc, agua de mar)

Grupos aromáticos

Tizamiento, amarillamiento a la luz solar

Aglutinantes solubles en solventes

Ataque de solventes

Solvente fuerte

Sangrado

Solvente de baja evaporación

Rubor, pulverizado seco

Requerimiento de curado lento o curado especial

Curado incompleto o contaminación de superficie

Rigidez

Agrietamiento cuando se une a superficies móviles o flexibles o cuando se aplica con excesivo espesor

(por

ejemplo,

concreto,

Apéndice 8-C C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

DEFECTOS ASOCIADOS CON DIFERENTES CONDICIONES AMBIENTALES AMBIENTE

SUSCEPTIBILIDAD A DEFECTO

Alta Humedad

Limitada adhesión; ampollamiento; curado incompleto; rubor; reacción con el componente isocianato de los poliuretanos

Baja Humedad

Curado incompleto de los recubrimientos de poliuretano curados por humedad, y de etil silicato ricos en zinc; secado rápido de recubrimientos base agua

Alta Temperatura

Combustión u otro tipo de destrucción de la película de recubrimiento; decoloración

Baja Temperatura

Curado incompleto o inadecuado

Luz Solar

Tizamiento; decoloración

Álcali

Ataque químico en recubrimientos ricos en zinc y otros recubrimientos susceptibles; saponificación de recubrimientos de aceite secante

Impacto

Daño físico a recubrimientos rígidos

Abrasión

Desgaste de recubrimientos con limitada durabilidad

Protección Catódica

Pérdida de adhesión; ampollamiento; electroendosmosis; degradación alcalina

Apéndice 8-D C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Descripciones, Causas y Prevención/Solución para Defectos de los Recubrimientos En este apéndice se trata acerca de los defectos en orden alfabético bajo los títulos Descripción, Causas y Prevención/Solución. Cada una de estas categorías se sobreponen un tanto con las demás, ya que no son independientes unas de otras. De este modo, una Descripción puede incluir también información sobre las Causas, a fin de distinguirlas de otros defectos con apariencia similar. Asimismo, la Prevención/Solución debe relacionarse con las Causas del defecto, de modo que aquí también puede haber un poco de superposición. En muchos casos se incluye un título adicional, Verificación de identificación. Esta sección incluye información adicional acerca de las pruebas, lo cual puede ser útil para conformar la identificación inicial basada principalmente en la apariencia. Alligatoring (Piel de cocodrilo) Descripción: La llamada piel de cocodrilo es un agrietamiento vertical de la superficie en un patrón de celdas cerradas o islas que se asemeja a la coraza del lagarto. Las grietas se extienden sobre el recubrimiento, pero no a través de las capas inferiores para dejar expuesto el sustrato. Verificación de Identificación: Se identifica por el patrón característico y la exposición de la capa inferior mas no del sustrato. Causas: La piel de cocodrilo es causada por tensiones que se producen durante la exposición a la intemperie. Ocurre normalmente debido a la incapacidad de un acabado relativamente rígido de expandirse y contraerse con una capa inferior más flexible. Amine blushing (Rubor de amina) Descripción: El rubor de amina es una apariencia opalescente en la superficie relacionada con la migración del agente amina de curado hacia la superficie de la película húmeda de los recubrimientos epóxicos curados con agentes de curado amino alifáticos. Verificación de Identificación: Este defecto ocurre sólo con los epóxicos curados con amino alifáticos y se puede remover con un lavado con detergente. Causas: El rubor de la superficie es causado por la reacción de las aminas con el agua y el dióxido de carbono del aire para formar carbamatos. Prevención/Solución: El rubor amina normalmente no tiene un efecto significativamente dañino en la integridad del recubrimiento, pero debe ser removido antes de pintar (para permitir una buena adhesión entre ambas capas) o si se considera estéticamente inadecuado. Se remueve mejor frotando con solvente después del curado del recubrimiento. Bleeding (Sangrado) Descripción: El sangrado es la difusión del colorante a través de una película húmeda desde una superficie previamente pintada o no pintada, depositando sobre la superficie externa un manchado feo. El Método Estándar de Prueba para la Evaluación del Nivel de Sangrado en Pinturas de Tráfico (ASTM D868) y el Método de Prueba Estándar para la Determinación del Sangrado en Laboratorio en Pinturas de Tráfico (ASTM D969), describen los métodos de campo y de laboratorio, respectivamente, para establecer las características del sangrado en recubrimientos sobre pavimentos bituminosos. Los Métodos de Prueba Estándar para Sangrado de Pigmentos (ASTM D279) describen las características del sangrado en recubrimientos por pigmentos orgánicos. Verificación de Identificación: El sangrado ocurre con mayor frecuencia en superficies bituminosas y siempre al momento de su aplicación. Causas: El solvente del recubrimiento aplicado disuelve el colorante de forma que éste se difumina a través de la película húmeda.

Apéndice 8-E C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Prevención/Solución: Para prevenir el sangrado debe usarse un acabado que no contenga solventes orgánicos o primero se debe sellar la superficie con un sellador apropiado. Para reparar recubrimientos manchados por sangrado, hay que sellarlos y luego volver a aplicar el acabado. Los pavimentos de asfalto nuevos deben ser dejados aclimatarse por cuatro semanas antes de pintar, para permitir la evaporación de los materiales volátiles del asfalto. Blistering (Ampollamiento) Descripción: El ampollamiento es la formación de concavidades redondeadas o protuberancias llenas de líquido, resultantes de pérdidas localizadas de adhesión y levantamiento desde la capa inferior. Los diferentes tipos descritos a continuación se diferencian usualmente unos de otros por la fuente del ampollamiento. ASTM D714 es el Método Estándar de Prueba para la Evaluación del Grado de Ampollamiento en Pinturas (tanto en tamaño como en densidad). Prevención/Solución: La prevención del ampollamiento se logra mejor evitando las condiciones que lo causan. Es posible remediar el ampollamiento localizado reventando las ampollas y realizando una reparación puntual después de corregir la causa. El ampollamiento general normalmente requiere una remoción total del recubrimiento y luego un repintado. (1). Osmotic blistering (Ampollamiento osmótico) Causas: La causa del ampollamiento osmótico es la migración de agua a través de la membrana de pintura para igualar la presión osmótica en ambos lados. La presencia de sales solubles debajo del recubrimiento es usualmente la fuente de este gradiente. Los pigmentos de los imprimantes inorgánicos pueden ser suficientemente solubles en agua para causar ampollamiento osmótico Prevención: Para prevenir el ampollamiento osmótico, las superficies deben ser minuciosamente limpiadas para retirar las sales solubles. La limpieza con agua puede lograr ello de modo efectivo. (2). Electroendosmosis (Electroendosmosis) Causas: La electroendosmosis es una forma especial de ampollamiento osmótico en el que un potencial eléctrico suministra una fuerza impulsora para la migración osmótica del agua. Ocurre con mayor frecuencia en estructuras catódicamente protegidas y recubiertas, como cascos de barcos y estructuras marinas. Prevención: La electroendosmosis puede ser mejor prevenida mediante el uso de recubrimientos resistentes y evitando que los potenciales catódicos excedan de un voltio. (3). Blistering by hydrogen evolution (Ampollamiento por evolución de hidrógeno) Causas: El ampollamiento es causado en estructuras catódicamente protegidas cuando el sobre voltaje del hidrógeno es excedido y se produce gas de hidrógeno. Prevención: Esta forma de ampollamiento se evita mejor si se impide que los potenciales de la protección catódica excedan de un voltio. (4). Entrapped solvent blistering (Ampollamiento por solvente atrapado) Causas: El ampollamiento por solvente atrapado ocurre porque el solvente retenido en una o más capas empieza a evaporar y ejerce presión sobre la película del recubrimiento. Ello ocurre con frecuencia en los interiores de los tanques donde hay insuficiente ventilación o calentamiento para liberar todo el solvente de un recubrimiento antes de la aplicación del acabado. Por lo tanto, esto ocurre a menudo entre capas. Prevención: Para evitar el ampollamiento por solvente atrapado, cada capa debe estar completamente curada y estar libre de solvente antes de aplicar el acabado. En espacios interiores esto puede requerir de ventilación y calentamiento del aire.

Apéndice 8-E C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

(5). Blistering from wet or otherwise contamined surface (Ampollamiento por superficies húmedas o contaminadas de otra manera) Causas: Las superficies contaminadas no permiten una buena adhesión de los recubrimientos. La contaminación localizada con grasa y aceite puede evitar una firme adhesión. Las superficies deben estar limpias como también secas, ya que el vapor de agua atrapado puede causar ampollamiento. La humedad también puede migrar desde el interior del concreto o de la madera, causando ampollamiento. Prevención: Limpieza minuciosa de todas las superficies antes de la aplicación del recubrimiento. Blooming (Floración) Descripción: La floración es un defecto cosmético de los recubrimientos que consiste en un empañamiento de una superficie brillosa debido a la migración de solvente de un componente del recubrimiento, como por ejemplo, un plastificante. Verificación de la Identificación: Se diferencia del rubor principalmente por su causa. Causas: Además de la migración del plastificante, la floración puede producirse por la migración de diluyentes, pigmentos orgánicos sensibles al solvente y aditivos de las pinturas látex. Prevención/Solución: Dado que la floración está relacionada con la formulación, se previene mejor usando productos formulados específicamente para no generarla. Si una superficie con floración resulta estéticamente inaceptable, será necesario aplicar una capa de acabado de apariencia aceptable. Blushing (Rubor) – Moisture condensation on wet film (Condensación de humedad en películas húmedas) Descripción: El rubor es una opalescencia lechosa sobre la superficie de un recubrimiento que se produce cuando la humedad del aire se condensa sobre la película húmeda. Causas: La evaporación del solvente reduce la temperatura del recubrimiento por debajo del punto de rocío causando condensación. Verificación de la Identificación: Este defecto es predominante en lacas de secado rápido, lo cual causa una reducción mayor de la temperatura de la película húmeda que en los recubrimientos con solventes de evaporación más lenta. También es más probable que ocurra cuando la temperatura está cerca o debajo del punto de rocío. El rubor no puede ser removido con un simple lavado con detergente. Prevención/Solución: El rubor se previene mejor al aplicar el recubrimiento cuando la superficie tenga una temperatura de por lo menos 5 ºF por encima del punto de rocío. Si la superficie de un recubrimiento con rubor muestra una apariencia inaceptable, será necesario aplicar apropiadamente una capa adicional de acabado. Brush marks (marcas de la brocha) Descripción: Las marcas de brocha son como montes y valles producidos en la superficie de una película húmeda por las cerdas de la brocha durante la aplicación de la pintura, y que permanecen en la película curada. Verificación de la Identificación: Por lo general, la identificación visual es suficiente. Causas: Las marcas de brocha son causadas por una nivelación insuficiente que permita que la película húmeda fluya en conjunto para alcanzar un acabado liso y de espesor uniforme. De este modo, los recubrimientos de gran viscosidad y baja tensión superficial son más propensos a dejar marcas de brocha. Prevención/Solución: Las marcas de brocha se pueden prevenir usando un recubrimiento con buena capacidad de nivelación.

Apéndice 8-E C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Chalking (Tizamiento) Descripción: El tizamiento es la formación de un polvo suelto debido a la degradación de la superficie de la pintura expuesta en exteriores. ASTM D 659 proporciona un Método Estándar para Determinar el Grado de Tizamiento. Verificación de la Identificación: El tizamiento debido a la luz ultravioleta del sol ocurre sólo en la exposición a la intemperie y no produce cambio de color del acabado final. Sin embargo, puede estar acompañado por un amarillamiento u otra decoloración. Es más probable que el tizamiento les ocurra a los aglutinantes aromáticos, antes que a los alifáticos. Causas: El tizamiento es usualmente causado por el ataque de la luz ultravioleta al aglutinante orgánico, rompiendo los enlaces y oxidando el aglutinante. Todos los recubrimientos orgánicos sufren de tizamiento en alguna medida, algunos (por ejemplo, los epoxis curados por amina) mucho más que otros (poliuretanos alifáticos y acrílicos). Prevención/Solución: Si se deja en el lugar, el atizado proporciona cierta protección frente a un posterior tizamiento por la luz solar. Puede ser minimizado mediante el uso de una pintura de acabado resistente al tizamiento. Todo el tizamiento suelto debe ser retirado antes de aplicar cualquier capa, para darle una buena adhesión. Checking (Cuarteado) Descripción: Consiste en grietas muy pequeñas que ocurren durante el curado prolongado de un recubrimiento y su sometimiento a la intemperie. Aunque se trata esencialmente de un fenómeno de superficie que no penetra el recubrimiento, puede llegar a producir grietas, lo cual compromete la integridad del recubrimiento. ASTM D660 es el Método de Evaluación Estándar para Evaluar el Grado de Cuarteado de Pinturas Exteriores. Verificación de la Identificación: La verificación del cuarteado puede requerir un examen microscópico. Causas: El cuarteado es causado por las tensiones existentes sobre la superficie del recubrimiento durante el curado y la exposición a la intemperie. Prevención/Solución: La prevención del cuarteado es probablemente mejor lograda mediante el uso de un recubrimiento más flexible y delgado. Para arreglar una superficie cuarteada, se la debe lijar ligeramente y aplicar una delgada capa de acabado. Chemical attack from contact liquids (Ataque químico por contacto con líquidos) Descripción: Ocurre en los recubrimientos usados en revestimientos interiores o en otros servicios en inmersión. Causas: El recubrimiento no tiene resistencia a los líquidos con los cuales entra en contacto. Prevención/Solución: Para evitar este ataque se debe usar recubrimientos resistentes a cada ambiente en particular. Chipping (Astillamiento) Descripción: El astillamiento es la gradual remoción de la pintura por descascaramiento o por desgaste. En el caso de las pinturas de tráfico, el astillamiento se caracteriza por el desprendimiento de secciones enteras de la película, de la capa inferior o de otro sustrato. ASTM D 913 es el Método de Prueba Estándar para Evaluar el Grado de Resistencia de las Pinturas de Tráfico al Desgaste. ASTM D 3170 es el Método de Prueba Estándar para la Resistencia de Recubrimientos al Astillamiento.

Apéndice 8-E C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Verificación de la Identificación: La identificación es por la pérdida característica de pintura en forma de astillas u hojuelas. Causas: El astillamiento es causado por desgaste o por impacto de piedras u otros objetos. Prevención/Solución: El astillamiento puede ser minimizado mediante el uso de un recubrimiento resistente al astillado. Clouding (Nubosidad) Descripción: La nubosidad es un defecto estético de los barnices claros o de las lacas que forma una opalescencia o nubosidad no deseada. Verificación de la Identificación: La nubosidad está limitada a los barnices claros y a las lacas y se diferencia del ampollamiento y de la floración en la causa. Causas: La nubosidad es causada por la precipitación de los componentes de la formulación o por no poderse mezclarse. Prevención/Solución: Dado que la nubosidad está relacionada con la formulación, se evita mediante una adecuada formulación. Cold checking (Cuarteado frío) Descripción: El cuarteado frío es la formación de grietas capilares en las lacas en muebles expuestos a bajas temperaturas. Causas: El cuarteado frío es causado por el alivio de las tensiones en una película que se contrae excesivamente a bajas temperaturas. Verificación de la Identificación: La identificación es visual, pero puede requerir inspección microscópica. Prevención/Solución: Para prevenir el cuarteado frío se debe emplear lacas resistentes al cuarteado frío, o evitar las temperaturas frías. Cold cracking (Agrietamiento frío) Descripción: El agrietamiento frío es el estriado o agrietamiento de un recubrimiento por el ciclo de temperaturas bajas. Verificación de la Identificación: La identificación es visual, pero puede requerir inspección microscópica. Causas: Las temperaturas frías causan tensiones por las contracciones en un recubrimiento, y el agrietamiento frío alivia estas tensiones. Prevención: Para prevenir el agrietamiento frío se debe usar pinturas resistentes al agrietamiento frío, o evitar las temperaturas bajas. Cracking (Agrietamiento) Descripción: El agrietamiento es la ruptura o separación de un recubrimiento, usualmente como resultado del paso del tiempo, penetrando la totalidad del recubrimiento. Las grietas pueden variar en grado de severidad como se indica más abajo: • Grietas capilares - pequeñas grietas que ocurren erráticamente y al azar y que no penetran la capa externa o acabado. • Cuarteado - finas grietas ampliamente distribuidas y que no penetran la capa externa o de acabado. • Estriado - grietas similares a las del cuarteado, pero más profundas y anchas. • Piel de cocodrilo - patrón de agrietamiento característico que se extiende a través de la capa externa. • Grietas - grietas que dejan expuesta la capa inferior u otro sustrato y que usualmente produce fallas. • Agrietamiento tipo lodo seco - agrietamiento profundo e irregular que ocurre con recubrimientos rígidos como los zinc inorgánicos aplicados con demasiado espesor.

Apéndice 8-E C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

ASTM D661 es el Método de Prueba Estándar para la Evaluación del Grado de Agrietamiento de Pinturas Exteriores. Causas: El agrietamiento de un recubrimiento sucede cuando las tensiones internas exceden su enlace cohesivo. El agrietamiento alivia estas tensiones. El incremento de espesor del recubrimiento y el número total de capas, aumenta las tensiones. Prevención/Solución: El agrietamiento puede prevenirse mediante el uso de recubrimientos más flexibles, películas más delgadas o evitando la acumulación del espesor total de película. Cratering (Cráteres) Descripción: Los cráteres son la formación de pequeñas depresiones de poca profundidad en los recubrimientos. Verificación de la Identificación: Su identificación es usualmente efectuada por su apariencia característica, así como por la identificación de las sustancias extrañas que los causan. Causas: Los cráteres son usualmente causados por sustancias extrañas depositadas sobre la pintura húmeda. Prevención/Solución: Revisar el recubrimiento y el sustrato para lograr la limpieza y volver a aplicar el recubrimiento. Crawling, retraction or fish eyes (Arrastre, retracción u ojos de pez) Descripción: El arrastre es el encogimiento o retracción de una capa del recubrimiento húmedo inmediatamente después de la aplicación, formando áreas de poco o ningún espesor. Verificación de la Identificación: La observación visual de la retracción del recubrimiento al momento de la aplicación es usualmente suficiente identificación. Causas: El arrastre sucede cuando la tensión de la superficie del recubrimiento húmedo es mayor que la tensión del sustrato. Así, las áreas contaminadas con aceite son susceptibles de sufrir el arrastre. Prevención/Solución: Determinar la fuente de la baja tensión de la superficie y remover los contaminantes antes de volver a reaplicar el recubrimiento. Dirt Pick-up, soiling (Retención de suciedad, ensuciamiento) Descripción: La retención de suciedad es la acumulación de suciedad, hollín y otros materiales extraños llevados por el aire, que desfiguran los recubrimientos exteriores expuestos u otras superficies. ASTM D3274 es el Método de Prueba Estándar para la Evaluación del Grado de Desfiguración de Superficies de Películas de Pinturas por Acumulación de Microbios (hongos y algas), Tierra o Suciedad y Acumulación de Polvo. Verificación de la Identificación: La suciedad puede estar firme o flojamente adherida y se retira normalmente lavando con detergente. Sin embargo, puede resistir el lavado cuando se ha impregnado en la pintura húmeda durante el curado, o sobre la pintura suave o pegajosa. A diferencia del moho, no se remueve con una solución de hipoclorito (lejía doméstica). Causas: La suciedad y otros desechos llevados por el aire son más propensos a pegarse a superficies texturizadas o irregulares, que a superficies lisas. Asimismo, es más probable que se peguen a superficies pegajosas antes que a superficies no pegajosas. Prevención/Solución: La retención de suciedad puede ser minimizada usando recubrimientos lisos en vez de texturizados o diseñados para superficies lisas y no para superficies irregulares. No se debe usar recubrimientos que tiendan a hacerse pegajosos. La suciedad puede ser mejor removida mediante lavado a presión o limpieza a vapor.

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Disbonding, peeling (Desprendimiento, pelado) Descripción: El desprendimiento es la separación de un recubrimiento, usualmente en láminas, desde la capa inferior (desprendimiento entre capas) o de otro sustrato. La detección visual es suficiente. Causas: El desprendimiento es causado por la pérdida de adhesión y la contracción del recubrimiento que llevan a la separación de las capas. Los recubrimientos en el acero catódicamente protegido, se pueden desprender cuando los voltajes catódicos son suficientemente altos para generar gas hidrógeno. Prevención/Solución: El desprendimiento se previene mejor cuando se obtiene una buena adhesión del recubrimiento, es decir, una aplicación correcta a una superficie correctamente preparada. Discoloration (Decoloración) Descripción: La decoloración es el cambio de color (usualmente un oscurecimiento no deseado) causado por una reacción química del aglutinante o del pigmento en un ambiente en particular. La identificación es estrictamente visual. Causas: Usualmente resulta de la exposición a la luz ultravioleta o a la exposición a un químico al cual el aglutinante o el pigmento son sensibles. Un ejemplo de decoloración de aglutinantes es el amarillamiento del aceite de linaza; un ejemplo de decoloración de pigmentos es la reacción de pigmentos de plomo, mercurio o cobre (muy poco usados hoy en día) con gas de sulfuro de hidrógeno. Prevención/Solución: La mejor prevención es alterar el ambiente atacante o usar una formulación que sea resistente a él. Dry spray (Pulverizado seco) Descripción: El pulverizado seco es el acabado arenoso o rugoso de un recubrimiento que se produce cuando un recubrimiento aplicado por atomización se seca parcialmente antes de alcanzar la superficie. El recubrimiento húmedo es entonces demasiado viscoso para nivelar y formar un acabado liso y continuo. Este acabado a menudo ofrece discontinuidades a lo largo del recubrimiento. El término pulverizado seco es usado a veces para describir el sobre pulverizado o salpicaduras que caen en superficies no deseadas. Verificación de la Identificación: La detección visual es a menudo suficiente, pero los detectores de discontinuidades pueden localizar las discontinuidades relacionadas con el pulverizado seco. Causas: El pulverizado seco es causada por la evaporación demasiado rápida del solvente bajo las condiciones predominantes. Prevención/Solución: El pulverizado seco puede ser prevenido mediante el uso de un recubrimiento con solventes de evaporación más lenta, aplicación en condiciones más favorables (temperatura más baja) y/o sosteniendo la pistola de atomización más cerca de la superficie. Efflorescence damage (Daño por eflorescencia) Descripción: La eflorescencia son los depósitos en forma de polvo o pelusas que se forman sobre el concreto o sobre mampostería cuando la alcalinidad el cemento migra a la superficie y reacciona con el dióxido de carbono del aire. Cuando se forma debajo del recubrimiento, lo desprende. Verificación de la Identificación: Una gota de ácido (por ejemplo, muriático) hace que la eflorescencia emita un sonido gaseoso, por la conversión de los carbonatos en dióxido de carbono. Causas: El volumen de eflorescencia desprende el recubrimiento del sustrato. El agua que ingresa al concreto desde una gotera en el techo o por la pared, puede acelerar la eflorescencia, al acelerar la migración de la alcalinidad. Prevención/Solución: Para reparar recubrimientos dañados por eflorescencia, se debe sellar primero cualquier grieta o gotera que deje entrar agua al concreto. Luego usar una brocha seca en el concreto para quitar la eflorescencia y la pintura deteriorada, y aplicar otra capa de pintura.

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Erosion, includes both abrasión and ultraviolet light effects (Erosión, incluye tanto abrasión como efectos de la luz ultravioleta) Descripción: La erosión es la pérdida gradual del recubrimiento por el uso o por el clima. ASTM D662 es el Método de Prueba Estándar para la Evaluación del Grado de Erosión de Pinturas Exteriores. Verificación de la Identificación: La erosión puede ser verificada por la pérdida gradual del espesor de la película medida con un medidor apropiado, o la pérdida de opacidad. Causas: La erosión puede ser causada por el desgaste gradual, tal como el desgaste por la arena llevada por el viento o por el tizamiento de la luz solar. Prevención/Solución: La erosión puede ser controlada mediante el uso de un recubrimiento más resistente a la erosión, o protegiéndolo del ambiente desgastante. Fading (Desteñimiento) Descripción: El desteñimiento es la pérdida de la intensidad del color (iluminación) de un recubrimiento en un ambiente en particular. Verificación de la Identificación: No hay variación del color, sino sólo de su intensidad. Causas: El desteñimiento es causado usualmente por degradación del pigmento del recubrimiento, por su exposición a la luz ultravioleta, al calor o a químicos. Prevención/Solución: La mejor prevención es alterar el ambiente agresivo o usar una formulación con pigmentos más resistentes a dicho ambiente. Filiform corrosión damage (Daño por corrosión filiforme) Descripción: El daño por corrosión filiforme de los recubrimientos es una forma única de corrosión bajo película, en el que la corrosión se produce formando proyecciones de pintura en forma de hilos, orientadas fuera de las áreas de penetración electrolítica inicial. Puede ocurrir en acero recubierto, pero es mucho más común en superficies de aluminio recubiertas. Verificación de la Identificación: La identificación se efectúa por detección visual de la apariencia única de este defecto. Causas: Los daños por corrosión filiforme suceden donde hay una discontinuidad o un quiebre en el recubrimiento y donde los electrolitos penetran, iniciándose la corrosión del metal. La corrosión continúa luego debajo del recubrimiento, produciendo su levantamiento y su deformación como proyecciones en forma de hilos. Prevención/Solución: Los daños por corrosión filiforme se previenen mejor mediante la aplicación de una película continua de un recubrimiento resistente a la corrosión filiforme, como los que contienen pigmentos de cromato inhibidores. Los defectos existentes son reparados removiendo las áreas dañadas, limpiándolas y luego aplicando un sistema de recubrimiento continuo con un imprimante resistente. Fish eyes, see crawling (Ojos de pez, ver arrastre) Flaking, see chipping (Descamacion, ver astillamiento)

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Floating (Flotación) Descripción: La flotación es la separación de pigmentos individuales en un recubrimiento que contiene dos o más pigmentos, causada por la diferencia de su movilidad en corrientes producidas durante la evaporación del solvente. La separación produce una superficie finamente moteada con uno o más pigmentos que parecen flotar los unos sobre los otros en franjas o manchas. Verificación de la Identificación: La flotación es usualmente reconocible con facilidad por medio de la vista por la aparente flotación en la superficie de uno de los pigmentos. En algunos casos, puede ser necesaria la inspección microscópica. Causas: Las diferencias en la movilidad de los pigmentos están relacionadas con las diferencias de tamaño y flotación. Las corrientes en las cuales son separadas son creadas por las diferencias en la tensión de la superficie y otras propiedades durante la evaporación del solvente. Prevención/Solución: Para prevenir la flotación se debe usar un recubrimiento formulado para lograr la compatibilidad de los pigmentos. También se debe aplicar el recubrimiento en capas adicionales más delgadas para obtener el espesor de película requerido. Flooding (Inundación) Descripción: La inundación es la separación de los pigmentos en un recubrimiento que contiene dos o más pigmentos, causada por un asentamiento distinto de éstos en la película húmeda, produciendo una apariencia uniforme, pero distinta de la esperada. Verificación de la Identificación: La inundación, a diferencia de la flotación, produce un cambio de color uniforme. Causas: Las diferentes tasas de asentamiento de los distintos pigmentos están relacionadas con diferencias de densidad, tamaño o flotación de los pigmentos separados. Prevención/Solución: Para prevenir la inundación, se debe cambiar la formulación para producir una reología o flujo apropiado. General loss of gloss – unstable binder (Pérdida general de brillo - aglutinante inestable) Descripción: La pérdida general de brillo es más o menos uniforme en vez de ser localizado; es un decrecimiento de la capacidad del recubrimiento de reflejar la luz (brillo) que les ocurre a los recubrimientos durante su exposición a la intemperie. Verificación de la Identificación: La pérdida general del brillo puede ser verificada usando un medidor de brillo de campo, para confirmar la pérdida uniforme y gradual. Causas: Un decrecimiento en el brillo se produce en alguna medida en todos los recubrimientos orgánicos expuestos a la luz solar. Los rayos ultravioleta del sol son absorbidos por el aglutinante orgánico en el recubrimiento, y los enlaces químicos se rompen, desintegrando lentamente el recubrimiento. Algunos aglutinantes son mucho más resistentes a los efectos de la luz ultravioleta que otros. Prevención/Solución: La pérdida general de brillo se minimiza mejor con el uso de recubrimientos con aglutinantes que tienen buena resistencia a la luz ultravioleta como los poliuretanos alifáticos y los acrílicos. Sombrearlos también los protege de los efectos adversos del sol. Los aglutinantes aromáticos tienen una resistencia relativamente baja a la luz ultravioleta. La única manera de restaurar el brillo de un recubrimiento es aplicando otra capa de acabado brilloso. Holiday (Discontinuidad) Descripción: Una discontinuidad es un punto de alfiler, o salto u otro vacío en un recubrimiento que penetra en él.

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ASTM D5162, Práctica Estándar para la Prueba de Discontinuidades de Recubrimientos No Conductivos sobre Sustratos Metálicos, y ASTM D4787 Práctica Estándar para la Verificación de Continuidad de Revestimientos Líquidos y en Láminas para Sustratos, proporcionan instrucciones para la detección de discontinuidades en superficies recubiertas de metal y de concreto, respectivamente. Causas: Las discontinuidades se deben usualmente a una aplicación inadecuada del recubrimiento. Fallas/Solución: Las discontinuidades se previenen mejor con una aplicación correcta del recubrimiento sobre una superficie correctamente preparada. Pueden ser fácilmente corregidas mediante reparación localizada. Hot Spots - Nonuniform gloss related to resin-rich areas (Puntos calientes - Brillo no uniforme debido a áreas con mayor cantidad de resinas) Descripción: Un punto caliente es un área localizada del recubrimiento que muestra un mayor brillo que el resto del área circundante. A veces se aprecia mejor si se observa la superficie desde un ángulo bajo. El mayor brillo en este caso se debe al hecho de que estos puntos son relativamente más ricos en resinas. Si no se les puede identificar fácilmente a simple vista, entonces no constituyen un defecto. Causas: Las áreas más ricas en resinas a menudo se producen en áreas de mayor espesor de la película donde hay una tendencia del pigmento a asentarse en la película húmeda. Si otros factores son iguales, a mayor proporción entre resina y pigmento, mayor es el brillo. A veces las áreas ricas en resinas se producen en zonas donde el recubrimiento no penetra tanto, como en la madera y en el concreto. Prevención/Solución: Los puntos calientes pueden prevenirse mejor sellando las superficies porosas, y aplicando películas de pintura uniformemente gruesas. Si se observa que se produce una apariencia inaceptable, se puede aplicar una capa adicional delgada y uniforme de acabado para eliminarlos. Localized loss of gloss - nonuniform exposure to sun light (Pérdida localizada de brillo exposición no uniforme a la luz solar) Descripción: La pérdida localizada del brillo es un defecto de apariencia resultante de una reducción no uniforme de la capacidad reflectiva de un recubrimiento durante su exposición a la intemperie. Verificación de la Identificación: Para confirmar la pérdida no uniforme de brillo, se puede usar un medidor de brillo de campo. Causas: La pérdida localizada de brillo ocurre mayormente debido a una exposición no uniforme a la intemperie, como en el caso del sombreado parcial. Prevención/Solución: La pérdida localizada de brillo se puede minimizar sometiendo a la superficie a una exposición uniforme a exteriores, y mediante un recubrimiento resistente a los efectos adversos de la luz ultravioleta del sol. Mildew defacement (Desfiguración por enmohecimiento) Descripción: La desfiguración por moho es la apariencia indeseable de superficies recubiertas o no recubiertas, causada por el crecimiento de microorganismos, especialmente hongos. El crecimiento se produce en colonias, generalmente pequeñas, que de manera uniforme. El moho es esencialmente el mismo microorganismo en todo el mundo, y el responsable del manchado característico de color negro, es el hongo Aerobasidium pullulans. ASTM D3274 es el Método de Prueba Estándar para la Evaluación del Grado de Desfiguración de Superficies de Capas de Pintura por Crecimiento de Microbios (Hongo y Alga) o Acumulación de Tierra y Suciedad. Verificación de la Identificación: El moho puede ser identificado microscópicamente por sus proyecciones en forma de hebras y por sus esporas esféricas. Se les puede distinguir de los depósitos de suciedad por el hecho de que pueden ser limpiados con una solución de hipoclorito (lejía doméstica), mientas que la suciedad no.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Causas: El enmohecimiento puede suceder en cualquier superficie, pero es más agresivo en ambientes cálidos y húmedos. La superficie le proporciona al moho un lugar de crecimiento mas que una fuente de alimentación. Prevención/Solución: El enmohecimiento se puede reducir manteniendo las superficies secas, soleadas y lisas, para prevenir la acumulación de esporas y sus nutrientes. Sin embargo, la mejor protección de superficies recubiertas es incluir un agente fungicida aprobado por la EPA en la formulación del recubrimiento. Antes de repintar la superficie de un recubrimiento infestado de moho, es necesario limpiarla con lavado a presión y luego eliminar los organismos remanentes enjuagando con una solución de lejía. Mud cracking – See cracking (Agrietamiento de barro - Ver agrietamiento) Orange peel (Piel de naranja) Descripción: La piel de naranja es un defecto de la aplicación del recubrimiento por atomización, en el cual la superficie muestra la apariencia irregular de una cáscara de naranja. Verificación de la Identificación: La identificación visual es usualmente suficiente. Es especialmente común en recubrimientos de alta viscosidad y de secado rápido. Causas: Como sucede con las marcas de brocha, la piel de naranja es causada por una nivelación insuficiente de una película húmeda irregularmente aplicada. Prevención/Solución: La piel de naranja se evita mejor mediante el uso de un recubrimiento con una buena nivelación. Osmotic blistering – See blistering (Ampollamiento osmótico - Ver ampollamiento) Pinholing (Puntos de alfiler) Descripción: Los puntos de alfiler son formaciones de pequeños huecos que se extienden a lo largo de todo el recubrimiento. Se identifican por su apariencia. Causas: Los puntos de alfiler son causados por el burbujeo del solvente, por la humedad o por partículas extrañas en el recubrimiento. Prevención/Solución: La remoción de los contaminantes agresivos previene los puntos de alfiler. Pinpoint rusting (Óxido por puntos de alfiler) Descripción: El óxido por puntos de alfiler consiste en diminutos puntos dispersos de óxido sobre la superficie del recubrimiento. Verificación de la Identificación: La verificación de su identificación puede ser efectuada revisando el perfil del acero sometido a chorro y el espesor del recubrimiento. Usualmente se detecta también al día siguiente de la aplicación del recubrimiento, especialmente con recubrimientos orgánicos relativamente porosos (por ejemplo, los de látex). Causas: La causa del óxido por puntos de alfiler es la existencia de pequeñas discontinuidades en recubrimientos aplicados sobre acero. Esto puede ser resultado de la porosidad del recubrimiento o de una protección de barrera incompleta de la superficie de alto perfil del acero limpiado mediante chorro. Prevención/Solución: El óxido por puntos de alfiler se previene mejor mediante el uso de recubrimientos impermeables aplicados con un espesor suficiente para proteger el perfil del acero limpiado con chorro. Para remediar los puntos de alfiler existentes se debe limpiar la superficie y luego se debe aplicar un recubrimiento resistente a la humedad. Silking (Sedosidad): La sedosidad es una forma especial de flotación, con una separación de colores configurada en líneas paralelas, especialmente por aplicación con brocha, por el flujo, o por inmersión en un baño de recubrimiento; ver flotación.

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Popping (Granos) Descripción: Los granos son formaciones de cráteres en la película húmeda durante el curado, producidos por la ruptura de las ampollas. Verificación de la Identificación: La identificación visual es por lo general suficiente, pero las ampollas no quebradas del mismo tamaño pueden servir para verificar la identificación. Causas: Los vapores del solvente forman ampollas en la película húmeda, los mismos que luego se rompen. Sin embargo, la viscosidad en ese momento es demasiado alta para permitir la nivelación de la ampolla reventada. Prevención: Los granos se pueden minimizar usando recubrimientos de curado lento o condiciones de curado lentas. Sagging, runs, spider legs, curtains, drapes (Chorreaduras, descolgamientos, patas de araña, cortinas) Descripción: Las chorreaduras son flujos irregulares hacia abajo en un recubrimiento húmedo por la fuerza de gravedad y que producen un extremo inferior más grueso. Si las chorreaduras se limitan a flujos angostos, son llamados descolgamientos (runs) o patas de araña (spider legs). Si las chorreaduras suceden en flujos anchos, se les llama cortinas (curtains or drapes). Verificación de la Identificación: La identificación visual es usualmente suficiente. Sin embargo, un espesor reducido de la película en las áreas desde las cuales se perdio pintura puede ser detectado mediante un medidor apropiado. Es más probable que ocurra con recubrimientos de película gruesa, densos y de baja viscosidad. Causas: Debido a que la gravedad es la fuerza responsable por este defecto, mientras más denso y grueso el recubrimiento, más susceptible será a las chorreaduras. Del mismo modo, ya que la viscosidad tiende a mantener la película húmeda en su lugar, a mayor viscosidad, menor tendencia a las chorreaduras. Prevención/Solución: La prevención de las chorreaduras se logra usando una pintura menos densa o más viscosa, o aplicando una película más delgada. Para corregir una chorreadura inaceptable, se le debe retirar, rascando la película húmeda y luego aplicar un recubrimiento apropiado o una capa más diluida, lo necesario para prevenir que ocurra de nuevo. Saponification (Saponificación) Descripción: La saponificación es la hidrólisis alcalina del aglutinante de un recubrimiento (a menudo, sus aceites secantes) que normalmente lo desprende y lo degrada. Verificación de la Identificación: La identificación puede ser verificada al corroborar que se trata de un recubrimiento con aceites secantes u otros materiales saponificables (por ejemplo, ésteres simples), así como la fuente de la alcalinidad. Causas: El ambiente alcalino en el concreto, recubrimientos de zinc y otras superficies hidrolizan los recubrimientos con aceites secantes. La protección catódica también puede degradar los recubrimientos que no son resistentes a la alcalinidad. Prevención/Solución: Para prevenir la saponificación, no se debe aplicar recubrimientos que contengan aceites secantes a superficies con ambientes alcalinos. Se debe emplear pinturas resistentes a los álcalis. Staining – extractive stains from wood (Manchado - manchas extractivas de la madera) Descripción: El manchado es la difusión de materiales coloreados naturalmente que ocurre en la madera hacia la superficie de los recubrimientos (es un tipo de sangrado). Verificación de la Identificación: El manchado de la madera está limitado generalmente a la secoya y al cedro, o en los nudos de la madera. Sucede en el momento de la aplicación del recubrimiento y no se le puede remover mediante lavado con detergente.

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Causas: Ciertos tintes naturales de color marrón, solubles en agua, en el cedro y la secoya se difuminan hacia la superficie de los recubrimientos base agua. Los materiales resinosos de los estratos bajos del pino o de otras maderas, en especial en los nudos, se difuminan hacia la superficie de los recubrimientos base solvente. Prevención/Solución: Para prevenir el manchado, primero se debe sellar las maderas susceptibles al manchado con sellador con pigmento de aluminio u otro buen sellador. Para arreglar los recubrimientos de madera manchados, se les debe sellar según lo indicado, y luego se debe volver a aplicar la capa de acabado. Solvent blistering – See blistering (Ampollamiento por solvente - Ver ampollamiento) Undercutting (Corrosión bajo película) Descripción: Es una degradación de un recubrimiento por ampollamiento o por pelado causados por la corrosión por debajo de la película. Verificación de la Identificación: Se observa tanto manchas de óxido como degradación del recubrimiento. Causas: La corrosión bajo película ocurre cuando hay discontinuidades o quiebres en el recubrimiento, y los electrolitos penetran, iniciando la corrosión del metal. La corrosión luego prosigue debajo del recubrimiento y el volumen de los productos de la corrosión causa su levantamiento. Prevención/Solución: La corrosión bajo película se previene mejor al aplicar una película continua de un recubrimiento impermeable conteniendo un pigmento inhibidor. La corrosión bajo película existente se repara removiendo las áreas dañadas, limpiándolas y aplicando luego un sistema continuo de recubrimiento de protección de barrera. Wrinkling (Arrugamiento) Descripción: El arrugamiento se forma como un patrón de valles y montes en un recubrimiento durante el curado de la superficie. La capa interior puede quedar suave y sin curar. Ocurre con mayor frecuencia en películas gruesas de recubrimientos que curan por la oxidación con el aire de aceites secantes. Verificación de la Identificación: La detección visual es usualmente suficiente. Es más probable que ocurra en recubrimientos que curan por la oxidación con el aire de aceites secantes o aplicados con demasiado espesor a temperaturas altas que aceleran su curado. Causas: El arrugamiento es causado con mayor frecuencia por la aplicación a demasiado espesor de una película, en especial en días cálidos, durante los cuales suele ocurrir un curado rápido de la superficie. Esta cura muy rápidamente por reacción con el oxígeno, formando una barrera que separa el aglutinante no curado de abajo, del oxígeno necesario para curarlo. Prevención/Solución: El arrugamiento puede ser minimizado aplicando una película húmeda más delgada. Una vez formadas las arrugas, se debe retirar el recubrimiento dañado y se debe aplicar una nueva capa más delgada.

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Apéndice 8-F C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Apéndice 8-G C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Unidad 8 Resultados del Aprendizaje

Unidad 8 Degradación, Defectos, y Fallas de los Recubrimientos

Al completar esta unidad, usted será capaz de: − − − − − −

Factores que Aceleran la Deterioración

Definiciones Técnicas Requeridas • • • • • • • •

• • • • • •

Falla catastrófica Defecto Degradación Deterioración Falla Análisis de Falla Falla Prematura Vida del servicio

Otros Factores Relacionados a la Deterioración de los Recubrimientos • Tipos genéricos de recubrimientos (Apéndice B) • Química de los recubrimientos (Apéndice C) • Condiciones ambientales predominantes (Apéndice D)

Describir los mecanismos comunes por el cual se acelera el deterioro de los recubrimientos. Definir los términos técnicos asociados con la degradación de los recubrimientos. Describir los efectos del tipo y diseño del sustrato, fabricación y selección de los recubrimientos, preparación de superficie, aplicación y curado, en el desempeño del recubrimiento. Definir los defectos de los recubrimientos más comunes asociados a los diferentes tipos genéricosos de recubrimientos. Definir los defectos de los recubrimientos más comunes en los recubrimientos asociados a los diferentes ambientes de servicio. Definir los defectos de los recubrimientos más comunes asociados a los diferentes sustratos.

Diseño estructural (Unidad 1) Propiedades del sustrato Deficiencias en los materiales Deficiencias en la preparación de superficie Deficiencias en la aplicación Deficiencias en el curado

Deficiencias en los Materiales • • • •

Incompatibilidad Material de baja calidad Error en fabricación Vida útil excedida

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Deficiencias en la Preparación de Superficie • Superficies contaminadas • Perfil demasiado bajo o demasiado alto

Propiedades de los Sustratos • • • • • • •

Acero laminado en caliente Acero laminado en frío Aceros de alta resistencia Galvanizado Aluminio Concreto Madera

Acero Laminado en Frío • Denso, liso • Puede requerir pretratamiento

Deficiencias en la Aplicación • Equipo inadecuado o no funciona apropiadamente • Condiciones ambientales fuera del rango recomendado • Mezcla, dilución o filtrado inadecuado • Espesor de película demasiado bajo o demasiado alto • No se siguen las recomendaciones de inducción, vida útil de la mezcla o ventana de repintado. • Funcionamiento inapropiado de los equipos de dosificacion

Acero Laminado en Caliente • Escama de laminación • Otros contaminantes

Aceros Aleados de Alta Resistencia • Puede que no necesiten ser recubiertos • Para limpieza usar abrasivos duros

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Galvanizado • Alcalino • Puede tener preservante de cromato o aceite

Concreto • • • •

Poroso Migración de humedad Alcalino Superficies irregulares

Incompatibilidades de Recubrimientos

Aluminio • Pretratamiento para alquídicos • Epóxicos directo al metal

Inquietudes del Pintado de Madera • Penetración de pintura en maderas duras • Penetración de pintura en maderas de vetas planas • Manchado en madera roja/cedro/pino • Hinchamiento con la humedad • Migración de la humedad

Sangrado del Recubrimiento Bituminoso a través de la Capa de Acabado (También Piel de Cocodrilo)

• El solvente del acabado ataca a la capa inferior • El solvente del recubrimiento causa sangrado en los productos bituminosos • Capa de acabado rígida/capa inferior flexible • Producto base agua no se adhiere a la capa inferior lisa

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Sangrado de Asfalto a través del Recubrimeinto

Incompatibilidades del Sustrato • Concreto/zinc causa saponificación • Sangrado de productos bituminosos • Manchado de madera roja/cedro/pino

Efectos Adversos de la Protección Catódica

• • • • •

• Alcalinidad • Gas hidrógeno • Electroendosmosis

Defectos de Superficie (cont.) • • • •

Defectos de Superficie Asociados con la Formulación Tizamiento (puede llevar a la erosión) Decoloración/desteñimiento Rápida pérdida de brillo Rápida desfiguración por moho Marcas de brocha/piel de naranja

Marcas de Brocha

Rubor por humedad Rubor de amina (epóxicos) Moteado (sobrecarga de pigmento) Cuarteado/piel de cocodrilo

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Piel de Naranja

Tensiones que Pueden Causar Defectos • Tensión de contracción del recubrimiento • Película rígida demasiado gruesa • Capa de acabado rígida sobre capa inferior flexible • Cambios dimensionales del sustrato

Cuarteado

Defectos de Película Causados por Tensiones • Agrietamiento • Agrietamiento de barro • Desprendimiento

Agrietamiento

Agrietamiento de barro

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Defectos de Recubrimientos Causados por la Corrosión

Corrosión de Adentro hacia Afuera

• Corrosión de adentro hacia afuera • Corrosión bajo película • Corrosión filiforme

Corrosión de Adentro hacia Afuera

Corrosión Filiforme

Defectos por una Limpieza Inadecuada

Ampollamiento por una Limpieza Inadecuada

• Ampollamiento osmótico • Desprendimiento/pelado • Arrastre (ojos de pez)

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Defectos por un Perfil Inapropiado • Pobre adhesión (perfil demasiado bajo) • Oxidación por punto de alfiler (perfil demasiado alto)

Nota: Es importante seguir la recomendación del fabricante del recubrimiento para la profundidad de perfil. La aplicación del recubrimiento del fabricante sobre un perfil que supera el rango recomendado debe ser aprobado en escrito por el fabricante del recubrimiento y el propietario.

Defectos por Exceso de Espesor de los Recubrimientos

Defectos de Aplicación • Muchos tipos diferentes • Los recubrimientos de alto sólidos son más difíciles de aplicar. • Los equipos de componente plural son más difíciles de usar • Los defectos deberían detectarse y corregirse tan pronto como sea posible.

Chorreadura

• Chorreaduras/descolgamientos/cortinas • Agrietamiento por tensión/desprendimiento • Arrugamiento • Curado incompleto

Arrugamiento

Otros Defectos por Espesor de los Recubrimientos • Protección limitada de películas delgadas • Falla prematura en zonas delgadas • Discontinuidades • Puntos calientes por espesor desigual

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Otros Defectos de Aplicación • • • •

Pulverizado Seco

Pulverizado seco Sobre pulverizado Puntos de alfiler Efectos de la dosificación, mezcla, tiempo de inducción, tiempo de vida útil de la mezcla y ventana de repintado.

Puntos de Alfiler

Defectos por un Curado Inapropiado • Curado incompleto • Daño durante un curado prolongado • Ampollamiento por solvente

Causas de un Curado Incompleto

Ampollamiento por Retención de Solvente

• Temperatura demasiado baja • Demasiada humedad/lluvia • Muy poca humedad

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Unidad 8 – Degradación, Defectos y Fallas de los Recubrimientos

Unidad 8 Resumen • Se describieron los factores que aceleran el deterioro natural. • Definición de términos técnicos de fallas • Se describieron las dificultades asociadas con la selección del recubrimiento, fabricación, preparación de superficie, aplicación y curado.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

L A SEGURI D AD EN L AS OPER ACIONES DE PINTADO 9.1

Regulaciones de Seguridad y Salud (USA)

Propósito y Metas

La responsabilidad por el desarrollo de reglas o regulaciones reglamentarias para la implementación de las leyes del Congreso recae en distintas entidades del gobierno federal. Las que comprenden aspectos de salud y seguridad son de competencia de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA), y las que tienen que ver con la protección del medio ambiente están a cargo de la Agencia de Protección Ambiental (EPA).

Alcances Esta unidad cubre los problemas generales de salud y seguridad relacionados con las operaciones de recubrimiento, así como los métodos y prácticas más comunes para proporcionar seguridad a los trabajadores. Resultados de Aprendizaje Al terminar esta Unidad, usted será capaz de:

Las regulaciones propuestas por dichas y otras entidades federales y las aprobadas por el Congreso, son publicadas diariamente en el Registro Federal, para el conocimiento y comentario público. Las regulaciones definitivas son publicadas anualmente en el Código de Regulaciones Federales (CFR). Este Código está dividido en 50 títulos. Aquellas regulaciones relacionadas con la salud y la seguridad están ubicadas en el Título 29, y las relativas a la protección ambiental se encuentran en el Título 40. OSHA puede ser contactada en su dirección electrónica www.osha.gov, y la EPA en www.epa.gov.

• Describir los peligros involucrados en las operaciones de recubrimiento. • Definir los requisitos de seguridad, los equipos de protección personal y las prácticas usadas para minimizar los riesgos. 9.2

Introducción a la Seguridad en las Operaciones de Pintado

Las operaciones de pintado involucran muchas condiciones, materiales y operaciones inherentemente inseguros. Esta unidad describe estos problemas y muestra cómo minimizar estos riesgos. Debido a lo cambiante de las normas, no se indicarán niveles seguros de exposición u otra información que con toda probabilidad cambiarán en el futuro cercano. La información más reciente acerca de los niveles aceptables de exposición deberá ser gestionada a través de las oficinas de seguridad de las plantas. Estas oficinas son las responsables de suministrar todo el apoyo necesario en materia de seguridad. Es importante que todos los trabajadores tengan acceso a ellas con total libertad, en el marco de un programa de seguridad integral. Una actitud positiva es esencial para asegurar un ambiente de trabajo seguro.

Las regulaciones de USA sobre la salud y la seguridad de especial interés para la industria de los recubrimientos incluyen: • • • •

29 CFR 1910: Industria en General. 29 CFR 1915: Industria Naval. 29 CFR 1917: Terminales Marinos. 29 CFR 1918: Regulaciones de Seguridad y Salud para Estibadores. • 29 CFR 1926: Industria de la Construcción. • 29 CFR 1926.62: Normas Directrices para la Construcción.

El Parte 1910 es frecuentemente referido como normas de “Industria en General”. Eso es, las normas dentro del Parte 1910 son aplicables a la mayoría de lugares de empleos fijos dentro de la

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

informando sobre las condiciones inseguras o no saludables, y usando los equipos de protección personal apropiados. Nadie que no tenga un trabajo importante que efectuar en zonas peligrosas debe hallarse en ellas.

industria manufacturera. Esa es sólo una parte de la historia. Para las otras normas de los Partes de OSHA de industrias específicas, una norma en particular es aplicable específicamente a una condición si prevalece sobre cualquier otra norma general. Por ejemplo, si un riesgo identificado en un lugar de construcción es atendido específicamente bajo el Parte 1926, Regulaciones de Seguridad y Salud para Construcción, entonces está gobernada por el Parte 1926. Por otro lado, cualquier norma general puede ser aplicable en cualquier lugar de empleo, en cualquier industria tanto que no haya normas específicas que se apliquen. Lo que esto significa es que, mientras el Parte 1926 aplica a todos los proyectos de construcción, algunas normas del Parte 1910 (normas de Industria en General) pueden ser aplicables si el riesgo no está específicamente tratado en el Parte 1926.

La SSPC Guide Nº 17, "Guía para el Desarrollo de Programas Corporativos de Seguridad para Contratistas de Pintura y Recubrimiento", proporciona orientación detallada para el establecimiento de un programa de seguridad. Esta guía identifica los elementos y requisitos centrales para el desarrollo de un programa de seguridad de empresa, así como los requerimientos regulatorios, y cumple con los requisitos para la certificación de SSPC y las directrices de la OSHA, para un programa de seguridad corporativo. Procedimientos Operativos Estándar y Planes de Seguridad

Existen copias de estas normas en el sitio web de la OSHA (www.osha.gov).

Cada operación, sea de rutina o única, debe contar con un Procedimiento de Operación Estándar (SOP), así como con un plan de seguridad. El SOP debe contener en detalle la forma en que la operación se llevará a cabo, de manera efectiva y segura. Cualquier riesgo relacionado con el procedimiento debe ser descrito, de modo que los trabajadores puedan ser adecuadamente capacitados y equipados.

Responsabilidades de la Gerencia y de los Trabajadores Todos los trabajadores, incluyendo contratistas, propietarios de las instalaciones, y sus trabajadores, tienen importantes responsabilidades frente al personal que efectúa trabajos riesgosos. La Gerencia debe (1) advertir a los trabajadores acerca de cualquier condición u operación no saludable o insegura en las cuales participarán y, (2) suministrar todo el entrenamiento y el equipo necesario para llevar los trabajos de manera segura. La Gerencia debe, asimismo, proporcionar o establecer normas para procedimientos operativos estándar y planes de seguridad para todas las operaciones. Finalmente, la Gerencia debe responder a los informes provenientes de los trabajadores acerca de condiciones peligrosas o que se sospecha que lo son, sin ninguna intención de represalia.

El plan de seguridad debe especificar con precisión cómo será protegido el trabajador de cada riesgo o peligro en la operación. Debe incluir instrucciones para el etiquetado, el almacenaje, la manipulación y el descarte de materiales peligrosos. El plan también puede incluir un monitoreo médico o proporcionar instalaciones para ducharse y cambiarse de ropa diariamente, si es el caso. El plan de seguridad, además debe proveer los servicios de emergencia necesarios, tales como duchas de descontaminación para los trabajadores, asistencia médica para víctimas de accidentes y equipos de limpieza de derrames.

Por su lado, los trabajadores tienen la responsabilidad de llevar a cabo su trabajo de manera segura y saludable, corrigiendo o

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

(por ejemplo, pinturas y solventes) que están siendo almacenados o usados. Hazcom también requiere que los químicos en transporte sean registrados con una fuente central de datos, y el que los transporta proporcione un número telefónico libre para permitir al personal de seguridad su acceso a la base de datos.

Tanto el SOP como el plan de seguridad, que incluye un plan de respuesta a las emergencias, deben ser aprobados por la gerencia y los funcionarios encargados de la seguridad. 9.3

Materiales Peligrosos

El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) mantiene un registro de más de 60,000 químicos tóxicos. La Organización Mundial de la Salud (WHO) y las Naciones Unidas (UN) mantienen registros de químicos peligrosos. El efecto de materiales peligrosos en la salud del inspector depende del nivel, duración y ruta de exposición. Por ejemplo, el cuerpo reacciona de manera diferente en casos de inhalación o ingestión (entra directa al cuerpo) de polvos y vapores que los de contacto con la piel. La cantidad de material entrando en el cuerpo y el marco de tiempo en el cual el cuerpo es expuesto también influencia sus efectos en el cuerpo. Una reacción individual para varias exposiciones no puede ser predecida con precisión. El efecto de materiales peligrosos en la salud de un individuo también depende del nivel de tolerancia de dicho individuo. Cuando la exposición excede el nivel de tolerancia, consecuencias negativas a la salud pueden ocurrir.

Etiquetado Las identificaciones de los químicos deben ser colocadas en etiquetas en los recipientes que contienen dichos materiales. Nunca debe usarse productos sin etiquetas. Otra información importante acerca de los químicos, incluyendo datos de salud y de seguridad, precauciones para su manipulación y procedimientos de emergencia y primeros auxilios, pueden ser obtenidas a partir de las MSDS. Estos documentos deben estar presentes cada vez que se embarque, almacene o emplee materiales peligrosos en cualquier operación. Finalmente, la organización debe tener un programa escrito para suministrar al personal información acerca de los químicos peligrosos usados en cada operación y un inventario de todos los químicos peligrosos en el lugar. La organización debe asimismo, suministrar a los trabajadores el entrenamiento de seguridad apropiado en el uso de materiales peligrosos a ser empleados.

Comunicación de Riesgo (Hazcom) Las etiquetas rotas, sueltas o ilegibles deben ser reemplazadas. Cuando los materiales sean transferidos a otros recipientes para un uso más sencillo, esos recipientes también deben ser adecuadamente etiquetados. Las etiquetas deben contener la siguiente información:

OSHA público por primera vez en 1983, regulaciones sobre los químicos peligrosos en el puesto de trabajo. La Norma de Comunicación de Riesgo de OSHA (29 CFR 1926.59) es conocido como la regulación del "Derecho a Saber". Su propósito es de asegurar que los trabajadores estén informados acerca de los peligros químicos en el trabajo, y que se les ha provisto de información y entrenamiento acerca de cómo manejar los químicos de manera segura. La norma también requiere que los recipientes de los químicos sean etiquetados, que las hojas de información de seguridad de materiales (MSDS) sean provistas, y que los de respuesta de emergencia sean capaces de identificar rápidamente los materiales peligrosos

• Identificación completa: se puede incluir varios nombres alternativos. • Advertencias básicas: lista de químicos peligrosos y precauciones. • Requerimientos de primeros auxilios: acciones a tomar cuando salpica en ojos y piel. • Acciones en caso de fuego: cómo extinguir los fuegos de manera apropiada.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

• Procedimientos de emergencia y primeros auxilios. • La fecha de la preparación del MSDS y nombre, dirección y número telefónico de alguien que provea información adicional sobre el riesgo químico y procedimientos de emergencia.

• Tratamiento de derrames- equipos y materiales para la limpieza de derrames. • Procedimientos de manipulación y almacenamiento- equipos de seguridad y prácticas de manipulación. • Procedimientos de descarte- métodos para el descarte legal y seguro de materiales de desechos peligrosos.

Capacitación de los Empleados Hoja de Información de Seguridad de Materiales (MSDS)

El tercer componente del programa escrito HAZCOM es la capacitación de los trabajadores. Se les exige a los empleadores suministrar información a los trabajadores en la capacitación, acerca de las operaciones específicas en las cuales hay químicos peligrosos presentes, y la ubicación y disponibilidad del programa HAZCOM por escrito. La capacitación debe ser proporcionada cuando los trabajadores sean asignados al sitio de trabajo por primera vez, y cada vez que se presente un nuevo riesgo físico o a la salud. La capacitación de los trabajadores deberá consistir en:

La MSDS informa a los trabajadores acerca de los peligros a la salud de los componentes del material, y provee protección en la manipulación (por ejemplo, equipos de protección personal requerido) y acciones adecuadas en el evento de una emergencia. Bajo la norma de OSHA, cada MSDS debe contener: • La identidad del químico reflejada en la etiqueta del producto, incluyendo cada substancia peligrosa presente en el producto por encima de los niveles de información requerida. • Una descripción o lista de características físicas y químicas del producto (tal como punto de inflamabilidad y presión de vapor). • Los peligros físicos del producto incluyendo el potencial de fuego, explosión o reactividad. • Los peligros a la salud del producto, incluyendo signos y síntomas de exposición. • Las rutas primarias que el químico pueda tomar al entrar al cuerpo. • Una lista de límites de exposición, tales como los Limites de Exposición Permisible OSHA de la Conferencia Americana de Higienistas Industriales del Gobierno (ACGH) – Umbral de Valores Límites. • Un listado de cualquier descubrimiento de carcinogenicidad del producto. • Cualquier precaución general aplicable para el manejo y uso seguro, incluyendo medidas de protección durante la limpieza de derrames. • Cualquier medida de seguridad aplicable, como controles de ingeniería, prácticas laborales o equipos personales de protección.

• Métodos para detectar escapes. • Riesgos físicos y a la salud provenientes de químicos. • Medidas que los trabajadores pueden tomar para protegerse a sí mismos. • Detalles del programa HAZCOM, incluyendo información sobre el etiquetado, las MSDS y la forma como los trabajadores pueden obtener información adicional deseada. 9.4

Riesgos de Materiales y Operaciones Tóxicas

Materiales Tóxicos Tanto en la limpieza para el pintado como en la aplicación de la pintura se emplea materiales tóxicos. Pueden ingresar al cuerpo humano de tres diferentes formas: • Inhalación por los pulmones. • Ingestión bucal. • Absorción a través de la piel. Los vapores tóxicos, vahos o partículas suspendidas inhalados por los pulmones pueden

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

• Nieblas: Partículas líquidas de las operaciones de limpieza y atomización. • Gases y vapores de líquidos: Solventes evaporados de operaciones de limpieza o pintado. • Deficiencias de oxígeno, especialmente en espacios confinados.

ser rápidamente asimilados dentro resto del cuerpo. La ventilación del área de trabajo y el uso de respiradores son dos métodos básicos de protección frente a esos productos. Los solventes individuales en mezclas de pinturas varían ampliamente en grado de toxicidad para los humanos. No es posible determinar con rapidez la concentración de cada uno.

Las partículas menores a 10 microgramos (µg) de diámetro pueden penetrar en las regiones internas de los pulmones.

La ingestión por la boca usualmente ocurre por las manos contaminadas no lavadas antes de comer, beber o fumar. Las personas deben lavarse las manos antes de efectuar estas actividades, aun si se ha usado guantes para prevenir la contaminación.

Los gases y las partículas muy pequeñas pueden no ser visibles a simple vista. Cualquiera de estos productos resultantes de las operaciones de pintado requiere un respirador tipo cartucho. Los cartuchos absorbentes se usan para gases, y los cartuchos de filtro se emplean para materiales en partículas. Las MSDS proporcionan dicha información y deben ser accesibles al emplear productos químicos.

La absorción por la piel ocurre cuando se produce contacto físico. Ello puede ser minimizado mediante el uso de vestimenta de protección y mediante la higiene personal. Las ropas contaminadas deben ser retiradas y desechadas en el lugar de trabajo, o completamente limpiadas, mientras que la persona contaminada debe ducharse cuidadosamente antes de abandonar el lugar de trabajo. El plomo no ingresa al cuerpo por la piel.

Riesgos en las Operaciones de Pintado Los procedimientos de pintado pueden incluir uno o varios de las siguientes operaciones riesgosas:

Las sustancias tóxicas pertenecen a cuatro categorías básicas:

Preparación de Superficie • Altas presiones y partículas llevadas por el aire, por la limpieza con chorro abrasivo. • Agua a alta presión usada en la limpieza con chorro de agua. • Chispas y partículas metálicas provenientes del esmerilado. • Ácidos, álcalis, solventes y vapor provenientes de la limpieza. • Plomo, cromato y otros metales pesados provenientes del retiro de pintura antigua.

• Irritantes, que inflaman ojos, nariz, garganta y pulmones (por ejemplo, ácidos). • Asfixiantes (por ejemplo, monóxido de carbono), que impide la asimilación de oxígeno. • Venenos de nervios (acetona, compuestos de plomo, etc.) que atacan el sistema nervioso. • Venenos sistemáticos, que afectan el corazón, hígado o riñones (por ejemplo, plomo y arsénico).

Aplicación de Pintura • Solventes tóxicos. • Solventes inflamables. • Resinas tóxicas o alérgicas (poliuretano, coal tar, epóxico, etc.). • Pigmentos tóxicos (plomo, cromato y otros pigmentos de metales pesados). • Altas presiones en atomización Airless.

Existen cuatro tipos de riesgos respiratorios: • Polvos: Partículas secas provenientes de operaciones de esmerilado o chorreado abrasivo, y partículas de humos después de la combustión.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

tóxicas. Estas partículas pueden estar en la forma de metales tóxicos, tales como plomo, cadmio, bario, arsénico, mercurio, etc., o puede ser que se trate de residuos del propio abrasivo. La arena empleada para la limpieza con chorro abrasivo puede contener sílice que puede ser extremadamente peligroso para los trabajadores involucrados. La silicosis es una enfermedad debilitante e irreversible causada por la sílice que ataca a los pulmones y puede producir una muerte prematura. El uso de arena en la limpieza con chorro abrasivo ha sido severamente restringido en la mayoría de los países por muchos años, y ahora se encuentra controlado en los Estados Unidos.

Operaciones de Apoyo • Estructuras altas- torres, puentes, etc. • Andamiajes y otras estructuras usadas para alcanzar lugares altos. • Espacios confinados. 9.5

Riesgos en la Preparación de Superficie y Requisitos de Seguridad

Limpieza con Chorro Abrasivo y Chorro de Agua a Alta Presión Son de lejos las operaciones más peligrosas relacionadas con la preparación de superficie para el Figura 9-1: Limpieza pintado. Las boquillas con Chorro Abrasivo de alta presión (por ejemplo, 100 psi (7 MPa) para el chorro abrasivo y 30,000 psi (210 MPa) para el chorro de agua a alta presión, presentan amenazas muy serias. A las mangueras y conexiones se les debe verificar su solidez y la tolva de presión debe ser revisada para asegurar que la presión máxima permitida no sea excedida.

En los casos en que los controles de ingeniería y las prácticas de operaciones no puedan eliminar los riesgos asociados con el chorro abrasivo, el uso de protección respiratoria es requerido. Al retirar pintura con contenido de plomo u otros metales tóxicos mediante chorro abrasivo, es una buena costumbre ducharse antes de abandonar el sitio de trabajo. Si la exposición de los trabajadores al plomo o al cadmio excede el PEL, el ducharse es requerido.

La boquilla de chorro abrasivo o de chorro de agua debe tener un interruptor de hombre muerto, para que automáticamente se desconecte el flujo si es soltado por la mano del operador. Nunca debe intentarse desactivar este y otros dispositivos de seguridad. No se debe permitir omisión en seguridad, ni siquiera en trabajos pequeños de chorro abrasivo. El área de limpieza con chorro abrasivo debe ser aislada de otras personas y la tolva con material abrasivo debe ser ubicada en una zona protegida detrás del operador, de modo que nadie se encuentre en las cercanías del operador. Cada persona debe usar el equipo de seguridad apropiado, incluyendo un respirador con suministro de aire para el operador.

Se puede usar diversos tipos de respiradores, de acuerdo con la naturaleza física y química del contaminante y la concentración de dicho material. El nivel de protección requerido está basado en el factor de protección (APF) asignado al respirador y el límite permisible de exposición (PEL) del contaminante. Los factores de protección respiratoria se tratarán más adelante en esta unidad.

La limpieza con chorro abrasivo sobre superficies recubiertas producirá grandes cantidades de polvo seco con una variedad de partículas

El aislamiento del operador y el uso de interruptores de hombre muerto son también importantes durante la limpieza con agua. Todas

Debido a los riesgos relacionados con el chorro abrasivo, se requiere un programa comprensivo que debe abarcar siete elementos. Estos elementos son la protección de la respiración, cabeza, ojos/cara, cuerpo entero, manos, pies y oídos.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

mediante el uso de vestimenta, cremas cutáneas y equipos apropiados. Se debe seguir los procedimientos recomendados de operación al trabajar con ácidos, químicos cáusticos o solventes. El personal o las áreas contaminados deben ser apropiadamente limpiados y tratados lo antes posible, según lo establecido. Los kits contra derrames y las instrucciones para su uso deben estar disponibles.

las operaciones eléctricas deben cesar en ese momento para prevenir shock eléctrico. También se debe tener cuidado de no resbalar sobre superficies húmedas. Herramientas Motrices Esmeriles, pulidoras y otras herramientas de limpieza pueden requerir especial atención para cumplir con las regulaciones de seguridad. Los equipos deben poseer protectores de seguridad o dispositivos para la protección de ojos y dedos. Los operadores también necesitan protección para el oído. Las regulaciones de OSHA no permiten el uso de herramientas manuales y motrices malogradas, tales como discos y ruedas rajadas o brochas rotativas dañadas. Las herramientas motrices sólo deben ser operadas de acuerdo a las instrucciones del proveedor.

Siempre se debe consultar la respectiva MSDS al usar un químico. La MSDS identificará los ingredientes riesgosos y las propiedades del material químico. La selección del Equipo de Protección Personal (PPE) puede determinarse cuando las características químicas han sido identificadas. 9.6

Los riesgos relacionados con gases inflamables o líquidos volátiles que pueden incendiarse por chispas producidas por herramientas motrices deben ser reconocidos. Herramientas a prueba de chispas, hechas de metales no ferrosos, tales como cobre-berilio, deben ser usados al trabajar en áreas en las que se almacenan o utilizan gases inflamables o líquidos volátiles. Debe notarse que, mientras que las herramientas a prueba de chispas están diseñadas para reducir el peligro de las chispas, no eliminan completamente ese riesgo.

Riesgos en la Aplicación de Pinturas y Requisitos de Seguridad

Almacenamiento Los materiales de recubrimiento deben ser almacenados bajo techo en áreas bien ventiladas, alejadas de chispas, fuego y luz solar directa. Las pinturas nunca deben ser almacenadas, mezcladas o aplicadas a temperaturas cercanas o por encima de sus puntos de inflamación (la temperatura mínima a la que un líquido emana vapores que pueden inflamarse ante la presencia de chispas o fuego). Los líquidos inflamables como el aguarrás y el tolueno tienen puntos de inflamación por debajo de 100ºF (38ºC); los líquidos combustibles tienen puntos de inflamación de 100ºF (38ºC) o superiores. Los puntos de inflamación de los distintos solventes varían enormemente. Lo mismo con los límites explosivos (el rango de concentración en el aire en el que puede producirse la combustión). El límite explosivo más bajo (LEL) es la concentración en el aire debajo de la cual no ocurre una explosión. El límite explosivo superior (UEL) es la concentración de un solvente en el aire por encima de la cual no ocurrirá una explosión.

Limpieza Química La limpieza química es inherentemente peligrosa y requiere precauciones especiales. Ejemplos de materiales peligrosos usados para limpieza incluyen: • Ácidos (por ejemplo, hidroclórico). • Cáustico (por ejemplo, hidróxido de sodio). • Solventes (por ejemplo, cloruro de metileno). Los químicos deben estar adecuadamente etiquetados, almacenados (descrito en la Unidad 4), y usados. La protección apropiada de ojos, cara, manos y piel debe estar asegurada

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

El Mezclado y la Aplicación

removidas. Las bombas de atomización son también un peligro latente, debido a sus partes móviles.

Los protectores de ojos, los guantes, las cremas protectoras para la piel y otros equipos y vestimenta de seguridad apropiados deben ser utilizados durante el mezclado y la aplicación de las pinturas. Los solventes individuales en las pinturas varían ampliamente, tanto en solvencia como en toxicidad para los humanos. Pueden quitar la humedad y los aceites naturales de la piel para hacerla más sensible a otros agentes irritantes. Cuando son inhalados, pueden dañar el sistema nervioso central.

Aspectos Especiales de Seguridad Técnicas Avanzadas de Pintado

para

Las técnicas avanzadas de pintado incluyen la atomización en caliente, la atomización electrostática y la atomización de metalizado. Estas técnicas requieren equipos y tratamientos especiales para su aplicación. Debido a los riesgos relacionados con cada método se debe tomar precauciones especiales de seguridad.

Al mezclar y aplicar pinturas debe observarse las siguientes precauciones:

La atomización en caliente consiste en calentar un recubrimiento en un recipiente y en mangueras antes de su aplicación para reducir su viscosidad. Existen muchas clases de calentadores para este propósito, incluyendo uno portátil accionado por electricidad y que se ajusta a la cintura del operario. Un peligro inherente al uso de este artefacto es el riesgo de ser electrocutado y el fuego de los vapores calientes.

• Proteger ojos, cara, manos y piel. • Mantener los materiales por debajo de su punto de inflamación. • Mantener los vapores fuera de los límites explosivos (lo normal, no más de 25% del LEL). Nota: Puede requerirse de ventilación mecánica). • Usar agitadores de baja velocidad. • Usar herramientas a prueba de chispas. • No permitir fósforos, chispas ni fuego dentro del área. • Conectar a tierra el equipo.

La atomización electrostática, debido a los altos voltajes que emplea, presenta riesgo de shock eléctrico. Al igual que con la técnica de atomización en caliente, debe tomarse precauciones especiales de seguridad consistente en la protección contra shock eléctrico, cuando se emplee estos artefactos. Por eso, no debe usarse guantes cuando se aplique atomización electrostática.

Los espacios que son pintados deben estar bien ventilados para evitar la acumulación de vapores. El equipo de atomización, los recipientes de metal y el metal a ser pintado, deben ser conectados todos ellos a tierra, pues de lo contrario cualquier chispa causará una seria explosión. La conexión a tierra es el procedimiento por el cual se dirige una carga eléctrica al suelo por una ruta conductiva.

La metalización por atomización consiste en rociar metal fundido. La aplicación típica consiste en la conducción de un alambre a través de una pistola de metalización. Una mezcla de gas combustible ingresa a la pistola y es encendido en la boquilla, lo cual derrite el alambre a medida que atraviesa la pistola. El alambre fundido es atomizado e impulsado hacia la superficie a ser trabajada. Otro tipo de aplicación utiliza altos voltajes para derretir el metal. Las consideraciones de seguridad típicas durante el empleo de equipos de metalización incluyen el uso de equipo de respiración con suministro de

El equipo de aplicación también puede representar un riesgo de seguridad. Las pistolas Airless sólo deben ser usadas por personal capacitado y con el correspondiente equipo de protección y los seguros de los gatillos y guardas de las boquillas. Nunca deben ser apuntadas al cuerpo, ya que pueden penetrar los tejidos. Las guardas de las boquillas nunca deben ser

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

aire, ventilación adecuada y la manipulación y el almacenamiento seguro de los gases combustibles.

Los requerimientos generales para las escaleras de mano usadas en las operaciones de pintado, incluyen:

Los sustratos calientes (aplicación de recubrimientos en polvo, por ejemplo, 450ºF) pueden ser un riesgo de seguridad.

• El reemplazo de todos los escalones o peldaños sueltos, doblados o partidos. • Zapatos de seguridad en todas las escaleras rectas o retráctiles. • Nunca se debe usar escaleras metálicas cerca de líneas de conducción eléctrica. • Nunca se debe usar las escaleras como partes horizontales de los andamios. • Sólo usar escaleras cuando la parte más alta de estas se extienda hasta por lo menos 3 pies por encima del punto de apoyo.

9.7

Riesgos en Lugares Altos, Confinados, Remotos y Resbalosos

Existen riesgos especiales en lugares altos, confinados, remotos y resbalosos. Lugares Elevados Los requisitos de seguridad contra las caídas incluyen: • El uso de sistemas de protección contra caídas para trabajos efectuados a partir de por lo menos seis pies de altura. • La protección contra las caídas incluye el uso de plataformas de trabajo y sistemas personales contra caídas. • Los sistemas contra caídas incluyen anclajes, conectores, arneses de seguridad, cuerdas y líneas de vida atadas a estructuras fijas. • Las cuerdas y las líneas de vida deben limitar la caída a 6 pies (1,8 m) y tener una resistencia de 5,000 libras (2,230 kg). • Los andamios deben tener entre 20 y 36 pulgadas (510 y 910 mm) de ancho. • La plataforma debe estar asegurada en ambos extremos.

Además, las escaleras de mano requieren un mínimo de 7 pulgadas (175 mm) de espacio libre por detrás y 30 pulgadas (765 mm) de espacio libre por el lado de subida de la escalera. Los escalones deben estar paralelos y separados por lo menos 10 a 14 pulgadas (250 a 350 mm). Las escaleras de mano portátiles deben seguir los siguientes criterios: • Los costados deben extenderse por lo menos un metro [3 pies] por encima del punto de apoyo más alto, o la escalera debe estar amarrada si se va a subir a un nivel mayor. • Deben tener patas de seguridad y asentarse en una superficie segura, o estar amarradas. • Deben configurarse en una relación de 4 a 1. Es decir, la base de la escalera debe ser colocada a 1 pie de la pared por cada 4 pies de altura del punto superior de apoyo). • Debe evitarse el balanceo mientras se usa. • Las escaleras de mano tipo tijera deben usarse en posición abierta con la bisagra asegurada. Además, nunca se debe trabajar en el peldaño más alto. Una abrazadera en cruz en la parte posterior de la escalera que no se debe usar para ascender la escalera a menos que este diseñado para este propósito.

OSHA ha prohibido el uso de cinturones de seguridad (es decir, no arneses completos) desde el 1 enero de 1998. Cuando se deba desempeñar trabajos a seis pies o más desde un nivel bajo, o en un andamio, a diez pies o más de altura desde un nivel bajo, los sistemas personales contra caídas (arneses de cuerpo, cuerdas, líneas de vida) o medidas de prevención de caídas, tales como los guarda rieles, redes de seguridad o cubiertas para tapar huecos, deben ser usados.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Cuando se efectúa el pintado de puentes, torres u otras estructuras altas, cuando no hay andamios o elevadores para ello, se debe usar arneses y redes de seguridad. No sólo proporcionan la seguridad adecuada, sino que resultan en una mejor mano de obra. Ahora se exige arneses de seguridad en lugar de cinturones porque los primeros distribuyen la fuerza conducida por las líneas de seguridad durante una caída. Existe una gran variedad de arneses en el mercado.

Requisitos generales para los andamiajes: • Asegurar fijamente en el lugar. • Tener guarda rieles rígidos (no cuerdas) y rodapiés o rieles. • Mantener limpio y libre de abrasivos, lodo, grasas u otros desechos. • Retirar equipos innecesarios. • Mantener siempre la plataforma nivelada. • Inspección regular y reparar cuanto sea necesario. • Nunca usar cajas o escaleras como andamiaje, o las plataformas de andamios para alcanzar alturas mayores. Requisitos adicionales para suspendidos mediante poleas:

Espacios Confinados Los espacios confinados están definidos como suficientemente grandes y configurados de manera tal que un trabajador pueda ingresar en él y desempeñar el trabajo asignado, con medios limitados para el ingreso, y no están diseñados para ser ocupados permanentemente.

andamios

• Fijar líneas de vida de protección para el personal. • Nunca permitir su libre balanceo. • Limitar a un máximo de dos personas. • Seguir los requerimientos de OSHA para la suspensión de andamios. Algunos requisitos para andamios rodantes: • Siempre colocar frenos de bloqueo en las ruedas cuando esta en una posición fija. • Nunca debe haber personas sobre el andamio durante su movimiento. • Retirar todo objeto inseguro de la plataforma antes de movilizarlo.

Figura 9-2: Espacio Confinado

Las áreas confinadas siguientes riesgos:

pueden

tener

los

• Gas, vapor o neblina inflamable en exceso de 10% de su bajo límite explosivo (LEL), donde el LEL está definido como la más baja concentración del vapor en el aire que podría explotar si la fuente de ignición estuviera presente. • Polvo combustible en el aire a una concentración que cumple o excede su LEL. • Concentraciones de oxígeno atmosférico por debajo de 19.5% o por encima de 23.5%. • Concentraciones de substancias atmosféricas en exceso de los límites de exposición permitidos por OSHA (PEL), donde PEL es una concentración en el aire ejecutable legalmente, a la cual los trabajadores podrían

Se debe construir andamiaje permanente para ejecutar operaciones de mantenimiento rutinarios en aeronaves y para otras configuraciones estándar. Muchos contratistas compran o alquilan plataformas elevadoras a motor para alcanzar sitios altos. Algunas se extienden hasta 100 pies (30 m) de altura. Los elevadores tipo tijera, los más comunes, sólo suben en línea recta. Otros, como los man lift permiten mayor altura cuando existen obstrucciones en el camino.

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monitoreo de aire, equipos de ventilación y equipos de recuperación.

estar expuestos, que podría estar basada en un promedio de exposición en un lapso de 8 horas, una exposición límite de corto tiempo de 15 minutos, y/o un límite máximo instantáneo, dependiendo del químico. • Riesgos mecánicos o eléctricos de equipos conectados o dentro de un espacio confinado (por ejemplo, paletas de un tanque grande de mezcla)

Los arneses de seguridad con líneas de vida que permitan retirar a una persona fuera del espacio confinado en caso de un rescate, deben ser usados en casos de emergencias. Iluminación Industrial

Los espacios confinados pueden ser clasificados de acuerdo a si necesitan permisos o no. Los que necesitan permiso son aquellos que: • • • •

de

Proyectos

de

Pintado

SSPC Guide 12 proporciona información acerca de la cantidad y la calidad de luz necesaria para lograr una preparación de superficie y una aplicación de recubrimiento con calidad, así como controles óptimos de inspección/calidad y de prevención de accidentes. Uno de los requisitos tiene que ver con la iluminación temporal de tanques y otros espacios confinados.

Contienen o tienen el potencial de contener una atmosfera peligrosa. Contienen un material que tiene el potencial de sumergir al trabajador. Tiene una configuración interna tal que el que entra puede ser atrapado o asfixiado. Contiene algún otro peligro serio de seguridad o de salud reconocido.

Ubicaciones Remotas Cuando se lleve a cabo trabajos de campo en ubicaciones remotas, el personal debe estar preparado para reaccionar ante posibles accidentes. Debe desarrollarse e implementarse un plan de respuesta ante las emergencias, para todos los proyectos, sin importar su ubicación. Dicho plan debe incluir el acceso a teléfonos y tratamiento médico, así como conocimientos de primeros auxilios, especialmente CPR. Los empleadores deben asegurar la disponibilidad de personal médico para asesoría y consultas en materias de salud y seguridad ocupacional, tal como se indica en la norma 29 CFR 1926.50.

Los espacios confinados con ventilación y accesos limitados pueden presentar peligros que no son de fácil detección. Por seguridad deben ser revisados por un ingeniero antes de cualquier ingreso. Ejemplos de espacios confinados que pueden ser encontrados durante operaciones de pintado son tanques de almacenamiento, alcantarillas, calderos, tuberías, volquetes, vagones de trenes, pozos, recámaras de buques y fosas. Las herramientas manuales y motrices y otros equipos eléctricos, incluyendo las luminarias, no deben generar chispas y ser a prueba de explosiones. Dado que los vapores de los solventes son más pesados que el aire, la ventilación de los espacios confinados requiere una salida o fuga para el aire contaminado, desde el punto más bajo.

Ante la ausencia de un médico, enfermería, clínica u hospital accesibles en términos de tiempo y distancia a la zona de trabajo, los trabajadores deben tener a su disposición a una persona con un certificado vigente de entrenamiento en primeros auxilios (por ejemplo, Certificación Americana de la Cruz Roja).

Antes de ingresar a un espacio confinado, el empleado debe tener un programa escrito de entrada a espacios confinados.

Lugares Resbalosos Los elementos del programa incluyen un plan de rescate, permisos escritos y equipos adecuados de seguridad, tales como instrumentos de

Muchas áreas de trabajo son resbalosas porque son muy lisas y se contaminan con agua o aceite. Se puede aplicar recubrimientos

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Protección de la Cabeza

antideslizantes a tales áreas hechas de acero, concreto, etc., mediante atomización, rodillo o aplanadora. Se añade arena dura como la del óxido de aluminio a los recubrimientos epóxicos, poliuretano o alquídicos para dar una superficie antideslizante. 9.8

Los protectores de la cabeza pueden prevenir devastadoras heridas a la cabeza. La elección de la protección más apropiada para la cabeza de diferentes peligros es especialmente importante. La protección de la cabeza incluye:

Equipo de Protección Personal (PPE) • Cascos. • Cubiertas para el pelo.

Los riesgos en las operaciones de pintado pueden ser reducidos en gran medida mediante el uso de vestimenta de protección personal especialmente diseñada, respiradores, y otros equipos de protección personal.

Los cascos están hechos de materiales rígidos, resistentes a los impactos y no inflamables, como son la fibra de vidrio y los termoplásticos. Un entramado de correas y arneses sostiene la cubierta sobre la cabeza, sirviendo como colchón contra impactos. Un casco con orillas en todo su borde ofrece protección general a la cabeza, cuello y hombros, mientras que las viseras, que no protegen tanto, se usan en espacios confinados. La norma 29 CFR 1926.100 exige:

Vestimenta Las prendas de protección deben resistir el ataque químico proveniente de tres posibles rutas de entrada: • Permeabilidad: los químicos pueden atravesar el traje. • Penetración: ingreso a través de imperfecciones físicas (daños). • Degradación: las propiedades del material sufren degradación química.

• Los cascos deben ser usados en toda situación en la que exista el peligro de un impacto, caída de objetos, shock eléctrico o quemaduras. • Los cascos deben cumplir con las especificaciones ANSI. • Debe ser verificado por un sello dentro del casco del Instituto de Equipos de Seguridad. Las cubiertas para pelo, hechas de tela o materiales ligeros, están pensadas para impedir que el pelo sea atrapado por las partes móviles de las máquinas. Son ajustables para asegurar que este bien puesto.

Figura 9-3: Vestimenta de Protección

Protección Ocular La vestimenta contaminada debe ser descartada en el mismo sitio de trabajo o sino minuciosamente limpiada antes de su reúso. El personal expuesto a contaminación debe ducharse minuciosamente y ponerse vestimentas limpias antes de abandonar el lugar de trabajo. La vestimenta rota ya no debe ser usada

La protección ocular está disponible en muchas formas para proteger a los ojos de partículas suspendidas en el aire, polvo, chispas, salpicaduras y radiación dañina. Para cada trabajo se debe usar la protección adecuada. Los anteojos de seguridad poseen marcos resistentes a los impactos y visores que deben cumplir con los normas de la OSHA y ANSI.

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se debe usar los controles administrativos o de ingeniería o los equipos de protección personal.

También los hay con protectores laterales, anteojeras y lentes de colores para proporcionar protección adicional. Los anteojos de seguridad con lentes de prescripción deben estar a la disposición de todas las oficinas de seguridad. Deben mantenerse limpios, de acuerdo con las indicaciones del fabricante y guardados en un lugar limpio y seco.

Niveles de Ruido Permisibles 90 decibeles 8 horas de duración al día 92 decibeles 6 horas de duración al día 95 decibeles 4 horas de duración al día 97 decibeles 3 horas de duración al día 100 decibeles 2 horas de duración al día 102 decibeles 1,5 horas de duración al día 105 decibeles 1 hora de duración al día 110 decibeles 0,5 hora de duración al día Nunca se debe exceder de 140 dB. Las orejeras, tapones y tapones de canal ofrecen una variedad de dispositivos de protección auditiva.

Figura 9-4: Gafas de Seguridad

Las orejeras vienen en una gran variedad de estilos. La mayoría poseen sujetadores con resortes y bandas para la cabeza para asegurarlos en su lugar y cubren la oreja entera. Pueden reducir niveles de ruido en 15 a 30 decibeles. Son aun más eficaces cuando se usan junto con tapones para los oídos.

Las gafas de seguridad también son resistentes a los impactos. Forman un sello seguro alrededor de cada ojo para dar protección por todos los lados. Pueden tener ventilación directa o indirecta para evitar que se empañen. Hay protectores y cascos de seguridad para dar protección contra salpicaduras o para cuando se efectúan trabajos de esmerilado, soldadura o cuando se trabaja con materiales fundidos. Usualmente se usan junto con gafas o anteojos de seguridad.

Los tapones de goma deformable o de materiales plásticos son colocados en la parte externa del oído. Pueden ser descartables o reutilizables. Los últimos deben ser limpiados y guardados apropiadamente después del uso. Los tapones para los oídos pueden reducir niveles de ruido en hasta 50 decibeles. Los tapones de canal (bandas de cabeza con tapones) cierran el canal auditivo desde su entrada. Una banda flexible en la cabeza asegura un buen ajuste. Estos también deben ser limpiados y guardados apropiadamente después del uso.

Protección Auricular

Figura 9-5: Protección Auricular

La protección del oído frente a compresores u otros equipos puede prevenir la pérdida del sentido auditivo, lo cual puede ocurrir a lo largo del tiempo a causa de una prolongada exposición a ruidos altos.

Programa de Conservación de la Audición Los trabajadores expuestos a niveles iguales o mayores a ocho horas de tiempo promedio ponderado (TWA) de 85 decibeles, deben ser incluidos en un programa de conservación auditiva. Los elementos mínimos de un programa aceptable de este tipo, son:

El ruido se mide en decibeles. Los criterios para la protección auditiva/nivel de decibeles se encuentran en las normas generales y de construcción. Cuando los trabajadores se vean expuestos a los niveles de ruido indicados aquí,

• El monitoreo de la exposición cuando la información indique que la exposición del

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• • • •

• •

material debe ser resistente a las sustancias químicas con las que entrará en contacto. La selección del guante de trabajo correcto puede proteger al usuario de lesiones innecesarias o de contaminación. Los guantes protectores más usados incluyen:

trabajador puede igualar o exceder el límite de exposición permitido (PEL). Notificación a los trabajadores de que los niveles de exposición al ruido superan el PEL. Inicio de un programa anual de prueba audiométrica para vigilar la pérdida auditiva. Protección auditiva que reduzca los niveles de exposición al ruido debajo del PEL. Capacitación de los trabajadores en cuanto a los elementos del programa de conservación auditiva, incluyendo el uso correcto de los equipos de protección personal (PPE). Acceso de los trabajadores a la información y a los materiales de capacitación. El mantenimiento de los registros de las evaluaciones de exposición, los resultados de las pruebas audiométricas e información acerca de la conservación auditiva.

• Guantes descartables: generalmente de plástico ligero; protegen de irritaciones leves. • Guantes de tela, algodón u otra tela: mejoran la sujeción, aunque dan protección mínima contra los contaminantes. • Guantes de goma: pueden estar hechos de diferentes gomas. • Guantes de cuero: protegen de la abrasión. • Guantes de malla metálica: protegen de cortes y raspaduras, se usan con herramientas cortadoras. • Guantes aluminizados: aíslan las manos del calor intenso.

Protección de los Pies

Protección de la Piel

Los calzados de seguridad pueden reducir las múltiples heridas en los pies causadas por accidentes que ocurren todos los años, y son exigidos para el trabajo en áreas industriales. Los zapatos reforzados con acero son diseñados para proteger los pies de accidentes comunes con maquinaria, tales como objetos que caen o que ruedan, cortes y pinchazos. Por lo general, todo el cajón que protege los dedos del pie y la plantilla es reforzado.

Las cremas protectoras pueden servir como barreras para prevenir que los materiales transportados por el aire (pinturas, polvo, etc.) entren en contacto directo con la piel expuesta. Deben ser usados junto con la vestimenta de protección, de modo que toda el área de la piel se encuentre protegida. Protección Respiratoria

Las botas de seguridad brindan más protección frente a los riesgos de salpicaduras y chispas. Botas de neopreno o nitrilo son requeridas a menudo cuando se manipula materiales cáusticos, solventes o aceites. Los sujetadores de desabrochado rápido permiten quitarse rápidamente el calzado en caso de que una sustancia peligrosa entre en la bota. Las suelas antideslizantes son requeridas para zapatos y para botas si existe riesgo de resbalar.

La protección respiratoria puede minimizar los riesgos de exposición a materiales tóxicos. Máscaras y filtros de polvo descartables no son considerados apropiados para operaciones industriales. En general, existen dos categorías de respiradores considerados apropiados: • Purificadores de aire (usa cartuchos). • Suministradores de atmósfera. - Suministro externo de aire compresor). - Aire auto-contenido.

Protección de la Manos Los guantes de seguridad vienen en diferentes diseños, tamaños y composiciones químicas. La longitud debe dar protección completa, y el

(del

Purificadores de aire. Las máscaras purificadoras de aire de media cara encajan

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relación con ciertos niveles de concentración de contaminantes aerotransportados exteriores. Es determinado por el NIOSH. Por ejemplo, al respirador de máscara de media cara equipado con un cartucho de filtración, se le asigna un factor de 10 para plomo. Es decir, el respirador puede ser usado en una atmósfera con hasta 10 veces el PEL y aún seguirá protegiendo al trabajador. Asumiendo un PEL para plomo de 50 3 µg/m , este respirador puede ser usado sin peligro en las concentraciones aerotransportadas 3 de plomo de hasta 500 µg/m .

sobre la nariz y la boca y emplean cartuchos para absorber gases y vapores y filtrar materiales particulados. El cartucho es seleccionado especialmente según la naturaleza del riesgo enfrentado. Las máscaras de cara completa también protegen los ojos y la cara. Pueden tener filtros de polvo además de cartuchos. Estos respiradores no proporcionan aire y no se puede usar en ambientes deficientes en oxígeno. Para este peligro se necesita un respirador con suministro de aire. Suministradores de aire. Los respiradores con suministro de aire pueden ser de un cuarto de máscara, máscara de media cara o máscara de cara completa. Todos estos tipos se encuentran disponibles en configuraciones de demanda de aire, de demanda por presión de aire y de flujo continuo.

Los respiradores purificadores de aire típicamente usan cartuchos o depósitos para filtrar los contaminantes desde la zona de respiración del trabajador. El Instituto Nacional de Normas de los Estados Unidos (ANSI) ha establecido un código de colores (ANSI K13.11973) para los diversos tipos de cartuchos y depósitos, que identifican los contaminantes contra los cuales son diseñados. Por ejemplo, la codificación de color para el Filtro de Aire Particulado de Alta Eficiencia (HEPA) es fucsia, mientras que los cartuchos para vapores orgánicos son negros. El listado de códigos de colores completo ha sido publicado en 29 CFR 1910.134.

Los respiradores de casco utilizados por los operadores de chorro abrasivo están disponibles solamente en configuraciones de flujo continuo, deben cumplir con los requisitos de la Asociación de Aire Comprimido y también ser inodoros. Protegen del rebote del abrasivo. La protección incluye un mandil pesado, casco y lentes de protección. Con cualquiera de los respiradores suministradores de aire, OSHA especifica que el aire proporcionado debe cumplir con los requisitos de aire Grado D. El Grado D (como especifica la Asociación de Aire Comprimido), trata de aire que contiene la cantidad normal de 3 oxígeno, no más de 5 mg/m de contaminación por hidrocarburos condensados, no más de 10 ppm de monóxido de carbono, y un máximo de 1,000 ppm de dióxido de carbono.

El personal que use respiradores debe hacer lo siguiente para la protección completa frente a los peligros respiratorios: • Recibir información acerca del peligro respiratorio. • Recibir entrenamiento con el respirador correcto. • Obtener el apropiado ajuste del respirador y evaluación. • Guardar y limpiar el respirador apropiadamente. • Usar el respirador/cartucho correcto para el trabajo. • Recibir un monitoreo médico periódico.

Aparatos de respiración auto-contenidos. Los aparatos auto-contenidos pueden ser operados independientemente de una línea de aire, dando mayor movilidad al usuario. Sin embargo, el recipiente de aire añade peso al usuario, y por ello tiene sus propias limitaciones.

Hay dos tipos de pruebas de ajuste del respirador: presión negativa y presión positiva. Los trabajadores que usan respiradores

El factor de protección asignado es el grado de protección que un respirador proporciona en

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Control de Tráfico

purificadores deben llevar a cabo ambas pruebas cada vez que se pongan sus respiradores. La prueba de presión negativa supone cubrir el cartucho de filtro del respirador e inhalar. La prueba de presión positiva consiste en cubrir la salida de exhalación del respirador y soplar hacia el respirador ligeramente. Una prueba exitosa es aquella en la que el aire no pasa ni hacia adentro ni hacia afuera del respirador.

Un aspecto importante de la seguridad en operaciones de pintado es el control de tráfico. Los proyectos de recubrimiento a menudo involucran estructuras (como puentes) que interfieren con el tráfico. El programa de seguridad corporativa del contratista debe incluir un plan de control de tráfico que proporcione protección tanto a trabajadores como al público en general. Este plan debe incluir requerimientos para el marcado de carriles, tranqueras, señaleros, capacitación de personal e inspección periódica para conformidad.

Los dos tipos de pruebas del respirador son cualitativas y cuantitativas. Una prueba cualitativa consiste en introducir un químico con olor, como el aceite de banana o un humo irritante en la zona de respiración del usuario. La prueba cualitativa falla si el usuario puede detectar el químico o el humo mientras lleva un respirador puesto. De acuerdo a la nueva norma de protección respiratoria de OSHA, el uso de una capucha o cabina para efectuar pruebas cualitativas usando humo irritante ya no está permitido. La prueba cuantitativa es la más precisa que esta disponible. Consiste en el uso de instrumentos para medir las concentraciones de químicos de prueba tanto dentro como fuera del respirador. 9.9

La norma de construcción OSHA 29 CFR 1926.201 exige cumplir con el Manual Sobre Dispositivos de Control de Tráfico Uniforme (MUTCD), desarrollado por la Administración Federal de Carreteras. Esto incluye la señalización por medio de señaleros, el uso de señaleros y prendas de vestir de advertencia llevadas por los señaleros tanto como tranqueras de protección para los trabajadores. Riesgos Eléctricos Los riesgos eléctricos en las operaciones de pintado incluyen cables pelados, incorrecta conexión a tierra, inadecuadas conexiones eléctricas y shock eléctricos.

Otros Temas de Seguridad

Estrés por Calor El estrés debido al calor podría plantear un problema potencial en proyectos de pintado y de remoción de pintura. Los ejemplos de los trastornos de calor incluyen el sarpullido, calambres, agotamiento e insolación. La insolación es la forma más seria de estrés por calor. Es caracterizada por una temperatura corporal alta, piel colorada y sudoración disminuida. La cantidad de estrés por calor experimentada por un trabajador es determinada por su estado físico y nivel de actividad física, y por las condiciones ambientales, como temperatura, humedad y distribución de aire.

Los requisitos de seguridad eléctrica para la industria de la construcción se encuentran en 29 CFR, sub part K (1926.400 a 1926.449). Los requisitos de seguridad eléctrica para la industria en general están en 29 CFR sub part S (1910.301 a 1910.339). El uso de interruptores de circuito de tierra (GFCI) ayuda a prevenir el shock eléctrico. Si no se usa el GFCI, OSHA requiere a los empleadores que establezcan un programa de conducción a tierra de todo equipo conectado con cables y enchufes.

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Peligro de Incendio

La Gerencia es responsable por la apropiada comunicación de los peligros a los trabajadores en el campo. Es también responsable de que los trabajadores reciban el entrenamiento de seguridad y los equipos adecuados. Los trabajadores deben efectuar sus operaciones de la manera indicada en los escritos de los procedimientos de operaciones estándar. También deben seguir los planes de seguridad preparados para su protección y estar siempre alertas en su trabajo.

Muchos solventes y pinturas diluidas con solventes y que son usadas en las operaciones de pintado son muy inflamables. Los líquidos combustibles e inflamables deben ser guardados en gabinetes especialmente diseñados. No más de 1,100 galones (4,200 litros) de líquido inflamable o combustible debe ser admitido en un área de almacenamiento a la vez. Siempre se debe tener al menos un extintor portátil (con una clasificación de por lo menos 20-B unidades) ubicados a no menos de 25 pies (8 metros), y no más de 75 pies (24 metros) de cualquier área de almacenamiento de inflamables.

En esta unidad hemos tratado las tres formas por la que las toxinas ingresan al cuerpo, y las responsabilidades de los propietarios, contratistas y trabajadores en la implementación de la seguridad y la salud. Hemos examinado los elementos del estándar de comunicación de peligro (HAZCOM) establecido por OSHA para mantener a los trabajadores informados acerca de los peligros del lugar de trabajo. Hemos examinado luego cuatro tipos de peligros enfrentados en las operaciones de recubrimiento industrial:

Los empleadores son responsables por el desarrollo de un programa de protección contra fuego que debe ser seguido en todas las fases del trabajo de construcción y demolición. Este requerimiento está en 29 CFR 1926.150. Desconexión/Etiquetado (Lockout/Tackout) Los requisitos de desconexión/etiquetado se relacionan al corte de electricidad de equipos para la protección de los trabajadores frente a altos voltajes durante las operaciones de mantenimiento y servicio cerca de aparatos eléctricos. Los elementos de un programa escrito de desconexión/etiquetado requerido por 20 CFR 1910.147 son:

• Materiales tóxicos (por ejemplo, irritantes como los isocianatos y el polvo de la limpieza con chorro abrasivo). • Preparación de superficie (por ejemplo, las presiones altas de la limpieza con chorro de agua o chispas de la limpieza con herramientas motrices). • Aplicación de pintura (incluyendo solventes tóxicos emitidos durante la atomización y los peligros de los equipos Airless). • Lugares altos, confinados y remotos (por ejemplo, trabajos sobre andamios elevados o dentro de espacios confinados en tanques).

• Procedimientos para cumplir con requisitos mínimos para los desconexión/etiquetado de dispositivos de aislamiento de energía. • Capacitación/recapacitación de trabajadores en desconexión/etiquetado. • Por lo menos una inspección/verificación anual de la efectividad de los procedimientos de control de energía.

También se expuso las diferentes clases de equipos de protección personal (PPE), incluyendo protección de cabeza, ojos, oídos, pies, manos y piel, y el uso de respiradores. Ver al final de esta unidad para más información sobre "Normas e Información sobre Seguridad y Salud."

9.10 Resumen de la Unidad Hay muchas operaciones peligrosas involucradas en el recubrimiento de estructuras industriales y equipos, y todos deben estar involucrados en la seguridad.

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Unidad 9 – Ejercicio 9: Seguridad

Indique dos ejemplos de cada uno de los siguientes puntos:

1. Materiales de recubrimiento tóxicos que pueden ser hallados en las operaciones de pintado.

2. Fuentes de polvo en las operaciones de pintado.

3. Peligros de las altas presiones en las operaciones de pintado.

4. Altas estructuras riesgosas que podrían ser recubiertas.

5. Limpiadores químicos peligrosos.

6. Líquidos inflamables encontrados en las operaciones de pintado.

7. Espacios confinados.

8. Riesgos en espacios confinados.

9. Técnicas de atomización riesgosas.

10. Tipos básicos de respiradores.

11. Protección auricular disponible.

12. Protección ocular disponible.

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Prueba

1. ¿Quién es responsable por la seguridad en un contrato de trabajo? a. b. c. d.

El propietario. El contratista. El higienista industrial. Todas las anteriores.

2. ¿Quién es responsable por la preparación de las MSDS para los productos? a. b. c. d.

OSHA. EPA. El fabricante del producto. El contratista.

3. ¿Qué dispositivo es requerido durante la limpieza con chorro abrasivo para controlar los efectos en caso de que un operario deje caer accidentalmente la boquilla de arenado? a. b. c. d.

La válvula de hombre muerto. La cubierta del gatillo. El respirador con alimentación de aire. El porta boquilla.

4. ¿Qué método de preparación de superficie es peligroso? a. b. c. d.

El chorro abrasivo. El chorro de agua a alta presión. La limpieza química. Todos los anteriores.

5. ¿Cuál es un accesorio de seguridad de las pistolas para la atomización Airless? a. b. c. d.

La válvula de hombre muerto. La cubierta del gatillo. La cubierta de la boquilla. Los pines de los acoples.

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6. ¿Dónde es más probable que se encuentre deficiencias de oxígeno? a. b. c. d.

Durante el chorro abrasivo en exteriores. En tanques y otros espacios confinados. En la aplicación de recubrimientos libres de solvente. En habitaciones en las que se permite fumar.

7. ¿Por qué se prueba el ajuste de las mascarillas de cartucho? a. b. c. d.

Para asegurar la comodidad del usuario. Para asegurar que todo el aire que ingresa a la mascarilla pase a través del cartucho. Para producir un efecto de succión que sostenga la mascarilla en su lugar. Para asegurar que los cartuchos estén asegurados en su lugar.

8. ¿Cuáles son requisitos para los andamiajes? a. b. c. d.

Que posean cubiertas rígidas y rodapiés. Asegurarlos en su lugar. Retirar de ellos el equipo innecesario. Todos los anteriores.

9. Un espacio confinado se define como: a. b. c. d.

Un espacio que normalmente no es ocupado. Un espacio con acceso y salida limitada. Un espacio en el que se puede efectuar una obra. Todas las anteriores.

10. El grado de aire que se requiere para un respirador con alimentación de aire es: a. b. c. d.

A B C D

11. ¿Por qué se preparan procedimientos de Desconexión/Etiquetado de equipos? a. b. c. d.

Corte de energía eléctrica. Para asegurar que el aire en espacios confinados es el adecuado para el ingreso del personal. Protección del personal en el área debido a la iluminación u otras fuentes de electricidad. Control de materiales inflamables.

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12. ¿Qué artículo es usado en los sistemas personales contra caídas? a. b. c. d.

Arneses. Cuerdas de seguridad. Líneas de vida. Todas las anteriores.

13. ¿Qué organización es la mejor fuente de las últimas regulaciones federales sobre seguridad? a. b. c. d.

SSPC ASTM Sitio web de EPA Sitio web de OSHA

14. Una cuerda de seguridad es: a. b. c. d.

Línea de seguridad asegurada al trabajador que trepa. Estructura soporte fijada en el lugar. Elevador para que los trabajadores alcancen lugares altos. Poste de acero para asegurar los barcos en los muelles.

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Referencias

29 CFR 1910, Normas de la Industria en General para Seguridad Ocupacional y Salud. 29 CFR 1910.134, Protección Respiratoria. 29 CFR 1910.147, El Control de Energía Riesgosa (Desconexión/Etiquetado). 29 CFR 1910.301 al 339, Requerimientos de la Industria en General para Seguridad Eléctrica. 29 CFR 1910.95, Exposición Ocupacional al Ruido (Norma de la Industria en General). 29 CFR 1915, Normas de Seguridad Ocupacional y Salud para Empleados de Astilleros. 29 CFR 1926, Regulaciones de Seguridad y Salud para Construcción. 29 CFR 1926.50, Servicios Médicos y Primeros Auxilios. 29 CFR 1926.52, Exposición Ocupacional al Ruido (Norma de Ia Industria de Construcción) 29 CFR 1926.59, Comunicación de Riesgo. 29 CFR 1926.62, Plomo. 29 CFR 1926.100, Protección de la Cabeza. 29 CFR 1926.150, Protección contra Fuego. 29 CFR 1926.210, Señalización. 29 CFR 1926.301, Herramientas Manuales. 29 CFR 1926.302, Herramientas Motrices. 29 CFR 1926.303, Herramientas y Ruedas Abrasivas. 29 CFR 1926.304, Herramientas para Trabajar Madera. 29 CFR 1926.305, Gata: Palanca, Trinquete, Tornillo e Hidráulica. 29 CFR 1926.400 al 449, Normas de la Industria de Construcción para Seguridad Eléctrica. 29 CFR 1926.500, Grúas y Torres de Perforación. ANSI Z89.1-1986, Protección Personal – Cascos de Protección para Trabajadores Industriales. ANSI/AIHA Z88.7, Código de Color de Cartuchos, Recipientes y Filtros para Respirador de Aire Purificado. CGA G-7.1, Especificación de Artículos para Aire (Aire Grado D). SSPC-Guide 10, Guía para Especificar y Examinar Recubrimientos Conforme a los Requerimientos de Contenido de Componentes Orgánicos Volátiles (VOC) (Sección 6). SSPC-Guide 12, Guía para Iluminación de Proyectos de Pintado Industrial. SSPC-Guide 17, Guía para Desarrollar un Programa de Seguridad Corporativa para Contratistas de Pintado y Recubrimiento Industrial. SSPC-PA Guide 10, Guía de Requerimientos de Seguridad y Salud para Proyectos de Pintado Industrial. SSPC-TR 5, Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas de Pisos de Concreto con Polímeros de Protección.

Lectura Adicional

Revista de Recubrimientos y Revestimientos Protectores (JPCL). Normas Nacionales de la Calidad del Aire Ambiental (NAAQS). Manual de Pintado de SSPC, Volumen 1 (Capítulo 27).

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Sección 10: Normas e Información sobre Seguridad y Salud 1. La Administración de Seguridad Ocupacional y Salud de Estados Unidos (OSHA) A. Rol y Autoridad de la OSHA en los Estados Unidos • Mandato En 1970 el Congreso estableció la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA). La misión de OSHA es "asumir, en la medida de lo posible, que cada hombre y mujer en la nación, tenga seguras y saludables condiciones de trabajo". Este mandato implica la aplicación de un haz de medidas por parte de OSHA (por ejemplo, desarrollo de normas, ejecución y cumplimiento), lo cual obliga a los empleadores a mantener la seguridad y la salud en los lugares de trabajo. • El Rol del Desarrollo de Normas Una responsabilidad muy importante de OSHA es el desarrollo de normas (también conocidas como regulaciones) en varias actividades de los trabajadores en los Estados Unidos. Las normas de OSHA son aplicables a todo empleador con uno o más empleados y que se desenvuelva en actividades empresariales relacionadas al comercio. Las normas de OSHA se aplican en todos los estados. (Véase más abajo la discusión acerca de los planes para los estados). Sin embargo, los empleados federales, estatales y de los gobiernos locales, están excluidos de la cobertura bajo las normas de OSHA. B. Cómo están Organizadas las Normas de OSHA • Código de Regulaciones Federales (CFR) Las normas de OSHA son una parte del enorme conjunto de Regulaciones del Gobierno Federal conocido como CFR (Código de Reglamentos Federales). La parte del CFR relacionada con las normas OSHA se denomina Título 29. En este hay varias subunidades conocidas como subpartes, las cuales se aplican a diferentes industrias. Tres son del interés de quienes forman parte de la industria de los recubrimientos: • 29 CFR Part 1910: Industria en General; esta parte cubre los trabajos efectuados en instalaciones de producción y plantas. • 29 CFR Part 1915: Industria Naval; esta parte es para trabajos efectuados en astilleros, terminales e instalaciones similares. • 29 CFR Part 1926: Construcción; esta es la parte más relevante de la mayoría de actividades en preparación de superficie y pintado. Cubre los trabajos efectuados para las reparaciones principales y proyectos de repintado (puentes, tanques, plantas químicas y estructuras comerciales e institucionales). Las Normas OSHA de Industria en General 29 CFR 1910, contienen varias normas aplicables a la industria de recubrimientos protectores. Cuando una norma de la industria de construcción en 29 CFR 1926 no es aplicable o no existe, las Normas de Industria en General (29 CFR 1910) pueden ser aplicables. • Normas individuales de OSHA Cada parte principal de CFR está a su vez dividida en normas individuales. Por ejemplo, la norma referida al uso del Plomo en la Construcción es la 29 CFR 1926.62. Esta norma tiene varios párrafos y apéndices. Algunas de las normas más relevantes para la industria de la pintura están indicadas más adelante. Apéndice 9-A C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú

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C. Inspecciones de OSHA En el marco de la Ley de Salud y Seguridad Ocupacional de 1970 (en adelante, la Ley), la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) está autorizada a efectuar inspecciones en el lugar de trabajo para determinar si los empleadores cumplen con las normas emitidas por el organismo, para asegurar lugares de trabajo seguros y saludables. Las inspecciones en el lugar de trabajo son llevadas a cabo por Funcionarios de Conformidad de Salud y Seguridad de OSHA (CSHO), quienes son personas con conocimiento y experiencia en el campo de la salud y la seguridad ocupacional, y capacitadas en las normas OSHA y en el reconocimiento de los riesgos para la salud y la seguridad. Los CHSO elevan informes a los supervisores de campo, llamados Directores Asistentes de Área, quienes se encargan de revisar los informes de inspección para asegurarse de su conformidad con las normas técnicas, antes de la emisión de citaciones o sanciones. D. Directivas de Conformidad Las Directivas de Conformidad son guías de OSHA que explican las nuevas normas específicas. Establecen las interpretaciones oficiales de la institución, así como las políticas de ejecución, y proveen instrucciones para asegurar una ejecución uniforme de las normas. Están pensadas para ser usadas por los CHSO. Se han emitido Directivas de Conformidad para la norma de empleo del Plomo en la Construcción en Diciembre de 1993 y Marzo de 1996. En la primera, por ejemplo, se explica que el lijado y el rasqueteado manual consisten únicamente en operaciones en seco. Asimismo, aclara que las muestras de aire personal no pueden ser tomadas del interior de la escafandra de chorreado. E. Programa Especial de Énfasis (SEP) Cada SEP es un programa nacional dirigido a una industria en particular, a una norma específica o a ambos. Se establece un SEP cuando se determina que se requiere una presencia ejecutiva mayor por parte de OSHA en lugares de trabajo donde ocurre la exposición. OSHA estableció SEP para la aplicación de plomo en puentes a comienzos de 1990, y para sílice en 1996. El SEP de sílice implicaba un número creciente de las inspecciones por parte de los funcionarios de OSHA en las operaciones (por ejemplo, limpieza con chorro) donde la exposición a la sílice muy probablemente llegará a ser excesiva. Fue acompañado por un amplio programa de ayuda social consistente en la capacitación de los empleados sobre los peligros de la sílice. F. Planes de OSHA para los Estados OSHA Federal permite que los estados operen su propio programa tipo OSHA, en lugar de un Programa Federal. Aproximadamente unos 25 estados tienen planes OSHA operados por ellos mismos. Bajo este precepto, los estados deben establecer normas laborales, de salud y de seguridad que sean "por lo menos tan efectivas como las Normas Federales". La mayoría de los estados han adoptado idénticas normas a los existentes en el nivel federal. Los estados tienen la potestad de promulgar normas sobre temas o peligros no cubiertos por las Normas Federales. Los estados deben llevar a cabo inspecciones para hacer cumplir sus normas, cubrir a sus empleados públicos (por ejemplo, gobierno estatal y local) y desarrollar programas de educación y de capacitación en materias laborales, de salud y de seguridad.

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2. NIOSH y otras Organizaciones de Salud y de Seguridad A. NIOSH El Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) fue establecido por la Ley de Salud y Seguridad Ocupacional de 1970. El NIOSH trabaja estrechamente con OSHA, pero forma parte de los Centros para el Control de Enfermedades (CDC) del Departamento Federal de Salud y Servicios Humanos, mientras que OSHA pertenece al Departamento Federal de Trabajo. NIOSH está encargado de dirigir investigaciones y de hacer recomendaciones para la prevención de enfermedades y lesiones relacionadas con el trabajo. El NIOSH investiga las condiciones de trabajo peligrosas, a pedido de empleadores o empleados, y evalúa los peligros en los lugares de trabajo, que van desde los químicos a la maquinaria. El NIOSH ha emitido alertas de peligro en temas como el retiro de pinturas a base de plomo y la exposición a la sílice en la construcción. B. Otras Organizaciones de Salud y Seguridad Las organizaciones de salud y seguridad, como la Asociación Americana de Higiene Industrial, la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales, la Sociedad Americana de Ingenieros de Seguridad y el Consejo Nacional de Seguridad, proporcionan información para ayudar a empleados, gerentes y profesionales de la seguridad a estar al día de los desarrollos en este campo rápidamente cambiante. Las organizaciones profesionales de actividades económicas en el campo de las pinturas y los recubrimientos, como la Sociedad de Recubrimientos Protectores (SSPC), el Sindicato Internacional de Pintores y Actividades Derivadas, la Asociación Nacional de Pinturas y Recubrimientos y los Contratistas de Pintura y Decoración de América, pueden suministrar información específica propia de la industria. C. Organizaciones de Salud y Seguridad Canadienses y de Otros Países La mayoría de los países industrializados tienen un organismo nacional encargado de garantizar condiciones de trabajo seguras y saludables para los trabajadores. La contraparte canadiense de OSHA es el Centro Canadiense para la Salud y la Seguridad Ocupacional (CCOHS), 1-800-668-4284 y 1-905-570-8094]. Las organizaciones europeas de salud y seguridad están indicadas al final de este documento. 3. Fuentes de Información sobre la Salud y la Seguridad A. Oficinas de distrito de OSHA OSHA y sus similares estatales tienen aproximadamente 2,000 inspectores junto con personal técnico y de apoyo, distribuidos en más de 200 oficinas en todo el país. Este equipo hace cumplir las normas y tiende la mano a empleadores y empleados mediante ayuda técnica y programas de consulta. La información técnica está disponible en la guía telefónica o en el sitio web. B. Sitio web de OSHA El sitio web de OSHA (www.osha.gov) proporciona extensa información sobre diversos aspectos de OSHA y los programas relacionados. Se suministra información acerca de las nuevas normas, las directivas de conformidad e informativas, así como interpretación de las normas. La sección de ayuda social proporciona orientación para capacitación, consultas y asesoría a pequeñas empresas. La biblioteca contiene datos sobre estadísticas de salud y de seguridad, lista de los inspectores de OSHA, registros de inspección, etc.

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Lista de Normas OSHA Seleccionadas de la Industria de Construcción Relacionadas con Pinturas

PARTE 1926 - REGULACIONES SOBRE SALUD Y SEGURIDAD PARA LA CONSTRUCCIÓN (LISTA PARCIAL DE CONTENIDOS) Subparte A - General Sec. 1926.1 Propósito y Alcances 1926.3 Inspecciones - Derecho de Ingreso

Subparte B - Interpretaciones Generales 1926.10 Alcances de esta subparte 1926.13 Interpretación de términos normativos 1926.16 Reglas de construcción

Subparte C - Disposiciones Generales de Seguridad y Salud 1926.20 Disposiciones generales de seguridad y salud 1926.21 Educación y capacitación en seguridad 1926.22 Reporte y registro de lesiones [Reservado] 1926.23 Primeros auxilios y atención médica 1926.24 Protección y prevención contra el fuego 1926.25 Limpieza 1926.26 Iluminación 1926.27 Sanidad 1926.28 Equipos de protección personal 1926.29 Certificaciones aceptables 1926.30 Construcción y reparación naviera 1926.31 Incorporación por referencia 1926.32 Definiciones 1926.33 Acceso a los registros sobre la exposición de los trabajadores y registros médicos 1926.34 Medios de evacuación 1926.35 Planes de acción de emergencia para los empleados

Subparte D - Controles Ambientales y de Salud Ocupacional 1926.50 Servicios médicos y primeros auxilios 1926.51 Sanidad 1926.52 Exposición ocupacional al ruido 1926.55 Gases, vapores, humos, polvos y nieblas 1926.56 Iluminación

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1926.57 1926.59 1926.62 1926.64 1926.65 1926.66

Ventilación Comunicación de riesgos Plomo Gestión de procesos de seguridad de químicos altamente riesgosos Operaciones de manejo de residuos peligrosos y respuestas de emergencia Criterios para el diseño y la construcción de cabinas de atomización

Subparte E - Equipos de Protección Personal y de Salvamento 1926.095 Criterios de equipos de protección personal 1926.096 Protección ocupacional de los pies 1926.100 Protección de la cabeza 1926.101 Protección auricular 1926.102 Protección ocular y de la cara 1926.103 Protección respiratoria * 1926.104 Cinturones de seguridad, líneas de vida y cuerdas * 1926.105 Redes de seguridad * 1926.106 Trabajando sobre o cerca al agua * 1926.107 Definiciones aplicables a esta Subparte

Subparte F - Protección y Prevención contra el Fuego 1926.150 Protección contra el fuego 1926.151 Prevención contra el fuego 1926.152 Líquidos inflamables y combustibles

Subparte H - Manipulación, Almacenamiento, Uso y Descarte de Materiales 1926.250 Requisitos generales para el almacenamiento 1926.251 Equipo de aparejos para el manejo de materiales 1926.252 Descarte de materiales residuales

Subparte I - Herramientas - Manuales y Motrices 1926.300 Requisitos generales 1926.301 Herramientas manuales 1926.302 Herramientas manuales motrices 1926.303 Ruedas y herramientas abrasivas

Subparte J - Soldaduras y Cortes 1926.353 Ventilación y protección en soldaduras, cortes y calentamiento 1926.354 Soldaduras, cortes y calentamiento en la modalidad de recubrimientos protectores

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Subparte K - Prácticas de Trabajo Relacionadas con la Seguridad 1926.416 Requisitos generales 1926.417 Desconexión y etiquetado de circuitos

Subparte L - Andamiaje 1926.451 Andamios 1926.452 Barandas, pasamanos y cubiertas 1926.453 Soportes para escaleras y andamios manualmente impulsados (torres)

Subparte M - Protección Contra Caídas 1926.500 Alcances, aplicación y definiciones 1926.501 Obligación a tener protección contra caídas 1926.502 Criterios y prácticas de los sistemas de protección contra caídas 1926.503 Requisitos de capacitación

Subparte X - Escaleras y Escaleras de Mano 1926.1050 Alcances, aplicación y definiciones 1926.1051 Requisitos generales 1926.1052 Escaleras 1926.1053 Escaleras de mano 1926.1060 Requisitos de capacitación

Subparte Z - Sustancias Tóxicas y Peligrosas 1926.1101 Asbesto 1926.1118 Arsénico inorgánico 1926.1127 Cadmio

Organizaciones Europeas de Seguridad y Salud BÉLGICA Ministére de la Santé Publique et de l'Environement Cite Administravit de l'Etat Quartier Vésale 1000 Bruxelles Teléfono: + 32 2 210 45 11

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FINLANDIA Finnish Institute of Occupational Health Topeliuksenkatu 4laA 00250 Helsinki Contact: Suvi Lehtinen (Information & International Affairs) Teléfono: + 358 9 474 7417 Fax: + 358 9 414 634

FRANCIA Inspection du Travail Ministére du Travail Direction des Relations du Travail Sous-Direction des Conditions di travail et de la Protection Contre Les Risques du Travail 1 Place de Fontenoy 75700 Paris Teléfono: + 33 1 40 56 60 00

ALEMANIA Bundesministerium Für Arbeit und Socialordung Rochusstrasse 1 53123 Bonn Teléfono: + 49 228 527 0 Fax: + 49 228 527 2965

ITALIA Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale (Labour Ministry) Via Flavia 6 00187 Roma Teléfono: + 39 6 4683

HOLANDA RIVM - Rijkinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (National Institute of Public Health and the Environment) P0. Box 1 3720 BA Bilthoven Teléfono: + 31 30 274 9111

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

NORUEGA The Royal Ministry of Social Affairs and Health Grubbegaten 10 Pb 8011 Dep 0030 Oslo Teléfono: + 47 22 24 90 90

SUECIA The National Board of Occupational Safety and Health Ekelundsvagen 16 SE-17184 Solna Teléfono: + 46 8 730 90 00 Fax: + 46 8 730 19 67

REINO UNIDO Health & Safety Executive Information Centre Broad Lane Sheffield, S3 7HP

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Unidad 9 Resultados del Aprendizaje

Unidad 9 Seguridad en las Operaciones de Pintado

Regulaciones de Salud y Seguridad de U.S.A. • Título 29: Salud y Seguridad • Título 40: Protección Medio Ambiental

Al completar esta unidad, usted será capaz de: − Describir los riesgos involucrados en las operaciones de pintado − Definir los requerimientos de seguridad, equipos de protección personal y prácticas usadas para minimizar los riesgos

Regulaciones de Salud y Seguridad con Recubrimientos • Las regulaciones de salud y seguridad de USA, que son de especial interés para el sector de los recubrimientos son: − − − −

29 CFR 1910: Industria en General 29 CFR 1915: Industria Marina 29 CFR 1917: Terminales Marinos 29 CFR 1918: Regulaciones de Salud y Seguridad en Operaciones Portuarias − 29 CFR 1926: Industria de la Construcción − 29 CFR 1926.62: Norma del Plomo para la Construcción

Regulaciones Federales Obtener Documentos del sitio web de OSHA

http://www.osha.gov

Responsabilidades de la Gerencia (Propietarios y Contratistas) • Informar a los trabajadores de las condiciones peligrosas • Proporcionar capacitación en seguridad • Proporcionar EPP • Elaborar procedimientos y planes • No hay represalias por informar de violaciones de seguridad

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Herramientas para el desarrollo de Programas Corporativos de Seguridad SSPC-Guide 17, Guía para Desarrollar un Programa Corporativo de Seguridad para Contratistas de Pintado y Recubrimiento Industrial

Se Requieren Planes Escritos y Aprobados • Procedimiento Estándar de Operación (SOP) • Plan de seguridad • Plan de respuesta a emergencias

Elementos de Capacitación HAZCOM • • • •

Responsabilidades de los Trabajadores • Seguir los procedimientos y planes • Usar apropiados equipos de seguridad. • Reportar todos los accidentes, derrames y violaciones de seguridad

Materiales Peligrosos • Un registro de químicos tóxicos se puede encontrar en: − NIOSH (Instituto Nacional de Seguridad Ocupacional) − WHO (Organización Mundial de la Salud) − UN (Naciones Unidas)

Derecho a Conocer el Estándar

Detectar emisiones Riesgos físicos y de salud Medidas de protección Detalles del HAZMAT (etiquetas, MSDS, etc.)

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Requerimientos para Etiquetar los Materiales Peligrosos • • • • • • •

Identificación completa Advertencias básicas Requerimientos de primeros auxilios Acciones contra incendios Tratamiento de los derrames Manipuleo y almacenamiento Desechos

Requerimientos para las MSDS • • • • • • • • •

Identificación química Componentes peligrosos Datos físicos Información sobre incendios y explosiones Riesgos de salud Datos de reactividad Procedimientos contra derrames o fugas Protección especial Precauciones especiales

Elementos de Capacitación HAZCOM • • • •

Etiquetas

Capacitación de Empleados El empleador debe proporcionar: − Capacitación inicial para el trabajo − Cuando se introduce un nuevo riesgo

3 Vías por Donde los Químicos Tóxicos pueden Entrar al Cuerpo

Métodos para detectar emisiones Riesgos físicos y de salud con químicos Medidas de protección para trabajadores Detalles del programa HAZMAT (etiquetas, MSDS, etc.)

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Protección de Vapores y Partículas Tóxicas • Límite de exposición • Ventilación • Respiradores

Tipos de Riesgos Respiratorios • Polvos (del esmerilado, chorreado, combustión) • Nieblas (de la limpieza y atomizado) • Gases y vapores de líquidos (solventes de limpieza o de pintura) • Deficiencias de oxígeno (espacios confinados)

• • • • •

Tipos Básicos de Materiales Tóxicos • • • •

Irritantes Asfixiantes Venenos para los nervios Venenos sistemáticos

Riesgos en la Preparación de Superficie • Altas presiones y partículas suspendidas en el aire • Agua a alta presión utilizada en la limpieza con chorro de agua • Chispas y partículas metálicas • Ácidos, álcalis, solventes y vapor • Plomo, cromato y otros metales pesados

Riesgos en la Aplicación de Pinturas

Peligros en las Operaciones de Soporte del Pintado

Solventes tóxicos Solventes inflamables Resinas tóxicas o alérgicas Pigmentos tóxicos Altas presiones en la atomización Airless

• Estructuras altas (puentes, torres, etc.) • Andamios y otro tipo de ayuda para llegar a lugares elevados • Espacios confinados

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Riesgos en la Limpieza con Chorro Abrasivo • • • • • •

Abrasivo a alta presión Agua a alta presión Mangueras defectuosas Conexiones defectuosas Plan de seguridad inadecuado Falla en aislar al operador del chorro abrasivo

Requerimientos de Seguridad para el Operador del Chorro Abrasivo • Suministro de aire para el casco y otra protección respiratoria • Control remoto de hombre muerto • Equipo de protección personal • Aire limpio, puro y respirable • Entrenamiento

Protección contra Riesgos del Abrasivo

Riesgos del Polvo Abrasivo

• Controles de ingeniería • Programa comprensivo • Respiradores

• Molestias • Materiales tóxicos • Sílice

Precauciones con Herramientas Motrices • • • • •

Usar las herramientas para lo previsto Reemplazar los componentes dañados Protectores/guardas de seguridad Protección para los oídos Siga los procedimientos estándar de operación • Usar herramientas a prueba de chispas con gases o líquidos inflamables

Precauciones con Chorro de Agua a Alta Presión • • • •

Aislar al operador del chorro de agua Usar la válvula de hombre muerto Apagar los equipos eléctricos Limpiar los pisos mojados y resbaladizos

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Precauciones con Limpieza Química • • • •

Etiquetado y MSDS apropiado Almacenamiento apropiado Seguir el SOP Usar protección para los ojos, cara y piel

Precauciones de Almacenamiento

Materiales Químicos de Limpieza • Ácidos • Cáusticos • Solventes

Recubrimientos Inadecuadamente Almacenados

• Cubrir los recubrimientos • Almacenar en áreas bien ventiladas • Ser consciente de los puntos de inflamación

Precauciones con el Mezclado y Aplicación • Proteger los ojos, cara, manos y piel • Mantener los materiales por debajo del punto de inflamación • Mantener los vapores fuera de los límites explosivos • Usar agitadores de baja velocidad • Usar herramientas a prueba de chispas • Evitar llamas o chispas en el área • Conectar el equipo a tierra

Conexión a Tierra • Pistola de atomización • Objeto que se está pintando • Recipientes de recubrimiento/solvente

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Pintura Inyectada dentro del Dedo por Atomización Airless

Cortar el Dedo para Remover la Pintura Inyectada

Otras Inquietudes sobre Seguridad de Nuevos Equipos de Atomización

Protección Contra Caídas

• Incendio/quemaduras por equipos de atomización en caliente • Altos voltajes por atomización electrostática • Incendios/quemaduras/humos metálicos tóxicos por metalización

Arnés de Seguridad para Usar en Lugares Altos

• Requerido por encima de 6 pies • Sistema personal contra caída • Plataformas de trabajo con guarda rieles, etc.

Requisitos Generales para Escaleras • Reemplazar los peldaños sueltos • Zapatos de seguridad • Evitar las escaleras metálicas cerca de líneas eléctricas • No usar como andamio horizontal • La parte superior se extiende 3 pies por encima del apoyo

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Requisitos Principales de Seguridad para Escaleras Escaleras portátiles: • Los laterales se extienden 3 pies por encima del apoyo • La parte inferior de la escalera debe tener patas de seguridad, asentarse en una superficie segura o estar amarradas. • Configurar a una relación de 4 a 1. La base de la escalera debe colocarse a 1 pie de la pared por cada 4 pies de altura del apoyo superior • Debe evitarse el balanceo mientras se usa

Requisitos Principales de Seguridad para Escaleras Escaleras de tijera: • Debe ser usado en posición abierta con la bisagra asegurada • Los empleados no deben trabajar desde el peldaño más alto • La abrazadera en cruz en la parte posterior no se debe usar para ascender a menos que esté diseñado para dicho propósito

Requisitos Generales para Andamios

Escaleras

• Sostenga firmemente en el lugar • Tener guarda rieles rígidos (nunca cuerdas) y rodapiés o rieles

Requerimientos Adicionales • Andamio balancín • Andamio rodante

Elevadores Eléctricos • Puede extenderse 100 pies • Elevadores tipo tijera • Plumas

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Posibles Riesgos en Áreas Confinadas

Espacio Confinado • Empleado capaz de entrar y trabajar • Medios limitados de entrada • No está diseñado para ocupación continua

• • • •

Programa de Espacio Confinado

Espacios Confinados • • • • • •

Tanques de almacenamiento Alcantarillas y fosas Calderas Bodegas de buques Vagones de ferrocarril Ductos

SSPC Guide 12 Describe Requerimientos de Iluminación para: • • • •

Preparación de superficie Aplicación de recubrimientos Inspección/QC Prevenir accidentes

Materiales inflamables Atmósfera/material tóxico Oxígeno insuficiente Exceso de oxígeno

• • • •

Plan escrito Plan de rescate Permiso Equipo de seguridad

En las Ubicaciones Remotas, tener: • Un plan de respuesta a emergencias • Un sistema de comunicación para ayuda en emergencias • Primeros auxilios disponibles • Acceso a asistencia médica

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Equipo de Protección Personal • • • •

Equipo de Protección Personal (cont.) • • • •

Vestimenta Casco Protección ocular Protección auricular

Métodos de Entrada A Través de la Vestimenta de Protección • Penetración a través del material • Penetración a través de la vestimenta dañada • Degradación química del material

Protección Ocular • Gafas de seguridad • Anteojos de seguridad • Protectores de seguridad

Protección de los pies Protección de las manos Protección de la piel Respiradores

Protección de la Cabeza • Casco • Cubiertas para pelos

Niveles de Ruido Permisibles • 90 dB por 8 horas • Altos niveles para períodos cortos

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Programa de Conservación de la Audición

Protección Auricular • Orejeras • Tapones • Tapones de canal (bandas de cabeza/ tapones)

• 90 Decibeles por 8 horas • Altos niveles para períodos cortos • El programa de conservacion de la audición requiere encima de 85 decibeles

La Protección de los Pies Puede Prevenir:

Reducción de Ruido • Orejeras: 15-30 decibeles • Tapones: 50 decibeles

Tipos de Guantes • • • • • •

Descartable Tela Goma Cuero Malla metalica Aluminizado

• • • •

Lesión por impacto Lesión por caída/rodamiento Cortes/magulladuras/pinchazos Deslizamiento

Tipos de Respiradores Industriales • Purificador de aire • Suministrador de atmósfera − Suministro de aire externo − Aire auto-contenido

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Casco para Chorro Abrasivo • Flujo de aire continuo • Protección del abrasivo • Aire respirable grado D

Factor de Protección Asignado • Varía con el tipo de respirador • Ejemplo: Máscara de media cara con factor de 10, hasta 10 x PEL para el plomo o 500 µg/m3

Requerimientos para Usuarios de Respiradores • • • • •

Conocimiento de los peligros Entrenamiento Ajuste y prueba Limpieza y almacenamiento Respirador/cartucho apropiado para el trabajo • Monitoreo médico periódico

Aparatos de Respiracion AutoContenido • Movilidad extra • Pesado y voluminoso

Cartuchos Químicos • Usados con respiradores con aire purificado • Codificado en colores

Verificaciones y Pruebas de Ajuste del Respirador • Verificación del ajuste por presión negativa y positiva • Prueba de ajuste cualitativo y cuantitativo

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Estrés por Calor • • • •

Control de Tráfico • Plan de control de tráfico • Protección al público y trabajadores • Requerimientos del plan

Sarpullido Calambres Agotamiento Insolación

Principales Requerimientos para Trabajar con Seguridad Alrededor del Tráfico • La norma de construcción de OSHA del 2002 (29 CFR 1926.201) exige el cumplimiento del Manual de Dispositivos Uniformes para el Control de Tráfico (MUTCD) desarrollado por la Administración Federal de Carreteras. • Esto incluye la señalización por medio de señaleros, el uso de señaleros y prendas de vestir de advertencia usadas por los señaleros, así como barricadas de protección para los empleados

Peligro de Incendio • Solventes y pinturas • Requerimientos de almacenamiento • Extintores de fuego

Riesgos Eléctricos • • • •

Cables sin aislamiento Conexión a tierra inapropiada Conexiones inapropiadas Shock eléctrico (uso de interruptor de circuito de falla a tierra)

Puntos de Inflamación de Líquidos Inflamables como las Pinturas y Solventes • La temperatura mínima en la que va a desencadenar en llamas − Debe ser por lo menos 100°F (38°C)

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Unidad 9 – La Seguridad en las Operaciones de Pintado

Desconectar/Etiquetar (29 CFR 1910.147) • Procedimientos que reúnen los requerimientos mínimos • Capacitación/recapacitación de empleados • Inspección anual

Requerimientos de Seguridad • Conocimiento • Cooperación trabajador/gerencia • SOP/plan de seguridad/plan de respuesta a emergencias • Capacitación • Apropiados EPP • Vigilancia constante

Unidad 9 Resumen • Comunicación de riesgo • Riesgos: − − − −

Operaciones y materiales tóxicos Preparación de superficie Aplicación de pintura Lugares altos, confinados y remotos

• Equipo de Protección Personal

C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 9-14

El Monitoreo y el Control de las Condiciones Ambientales 1 de Noviembre de 2004

SSPC: Sociedad de Recubrimientos Protectores EL MONITOREO Y EL CONTROL DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES DURANTE LAS OPERACIONES DE RECUBRIMIENTO* Nivelación incompleta. Las bajas temperaturas pueden reducir la viscosidad (fluidez) de un recubrimiento aplicado a una superficie, de manera que no logre nivelarse adecuadamente (fluye conjuntamente para formar una película uniformemente gruesa). Cuando se aplica con brocha, un nivelado incompleto puede producir marcas de brocha en la película curada; cuando se aplica por aspersión, el nivelado incompleto puede producir la "piel de naranja" (espesores irregulares en la película curada, asemejando la cáscara de la naranja).

Introducción La temperatura del aire predominante localmente, la humedad contenida en el aire (% de humedad relativa), y la temperatura a la que la humedad se condensa sobre las superficies (punto de rocío) son comúnmente llamadas las condiciones ambientales. Si estas condiciones no están dentro de los rangos requeridos por la especificación del recubrimiento durante la preparación de la superficie o la aplicación del recubrimiento, es probable que ocurran problemas en lograr una película protectora con un desempeño de largo plazo.

Altas Temperaturas Los efectos adversos de las altas temperaturas en los recubrimientos están usualmente relacionados con sus tasas aceleradas de secado o de curado: Re-oxidación. Las temperaturas altas aceleran la oxidación del acero limpiado. Secado rápido de las lacas. Los recubrimientos llamados lacas forman una película protectora en los sustratos por la simple evaporación del solvente en el cual están disueltas sus resinas. La evaporación acelerada del solvente durante la aplicación por aspersión a altas temperaturas puede producir la incapacidad de la película húmeda para fluir conjuntamente (nivelación) para formar una película continua de espesor uniforme. Esto resulta en la aplicación de pulverizado seco (formación de una superficie rugosa con poros o huecos). Secado rápido de los recubrimientos de látex. Los recubrimientos de látex (dispersión de resinas en agua) forman una película protectora por la coalescencia de sus resinas a medida que se evapora el agua. Si las temperaturas exceden las recomendadas por el fabricante, el secado rápido producirá una película protectora de baja calidad. Curado rápido de los recubrimientos. La mayoría de los recubrimientos curan por reacción química para formar una película protectora, ya sea entre componentes de pintura envasados por separado, o con agua u oxígeno del aire. Estas reacciones químicas se aceleran con temperaturas altas, produciendo un curado mucho más rápido de los recubrimientos. Un curado rápido a menudo produce una significativa contracción, tensiones y otros efectos dañinos en el recubrimiento. Consecuencias del efecto exotérmico. La reacción de recubrimientos que curan químicamente con componentes en envases separados, genera calor cuando ambos componentes se mezclan, esto se llama efecto exotérmico. Este efecto exotérmico, en conjunto con una alta temperatura predominante, puede acelerar el curado con efectos dañinos en el recubrimiento. El efecto exotérmico también puede reducir significativamente la viscosidad, interfiriendo con el normal curado o aplicación del recubrimiento. A mayor cantidad de volumen de la Parte A y B que se mezclan para su aplicación, mayor será el efecto exotérmico y sus efectos dañinos.

Debido a las preocupaciones de estos problemas, las especificaciones solicitan el monitoreo de las condiciones ambientales mediante instrumentos y métodos de prueba especializados antes del inicio del trabajo y periódicamente durante la ejecución de este. La medición de estas condiciones es especialmente importante cuando las condiciones climáticas cambian durante el curso de un turno de trabajo.

Defectos Comunes del Recubrimiento Relacionados con Condiciones Ambientales Adversas Algunos de los defectos de recubrimiento que más comúnmente ocurren relacionados con condiciones ambientales desfavorables son tratados en los siguientes párrafos. La tendencia a la ocurrencia de tales defectos está relacionada a menudo con cambios en el clima local después del inicio del trabajo. Bajas Temperaturas Los efectos adversos de las bajas temperaturas están mayormente relacionados con el adecuado y completo curado de los recubrimientos dentro de un plazo de tiempo razonable: Curado lento de los recubrimientos. El curado lento permite la acumulación de suciedad acarreada por el viento, esporas de moho y otros contaminantes de superficie indeseables. Ello también prolonga el tiempo durante el cual las superficies pintadas deben ser aisladas del tráfico o de otros trabajos de construcción, para evitar el daño o la contaminación. Curado incompleto. Muchos recubrimientos de látex aplicados por debajo de los 40ºF no coalescen para formar películas durables. Asimismo, los recubrimientos termomoldeables que curan por reacciones químicas de dos componentes o por reacción con el oxígeno del aire, tienen un tiempo de curado mayor y tal vez nunca curen completamente. Curado inapropiado. A bajas temperatura, muchos recubrimientos termomoldeables (por ejemplo, dos componentes) pueden curar por otros mecanismos que no son los pretendidos por el formulador.

* A pesar que este artículo ha sido objeto de revisión de pares, no es una norma oficial de SSPC desarrollado a través del proceso de desarrollo de normas de SSPC.

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Tiempo de inducción reducido. El tiempo de inducción de los recubrimientos de dos componentes que curan químicamente es el tiempo requerido para generar el efecto exotérmico que produce que el curado químico del recubrimiento continúe hasta su culminación. Los tiempos de inducción se verán reducidos o pueden incluso ser innecesarios a altas temperaturas. Tiempo de vida de la mezcla reducido. El tiempo de vida de la mezcla de los recubrimientos de dos componentes que curan químicamente, es el tiempo posterior al mezclado e inducción (o cualquiera) durante el cual el recubrimiento puede ser aplicado con éxito. Si el tiempo de vida de la mezcla se excedió, el producto mezclado será demasiado viscoso (o sea, espeso) para una aplicación adecuada. Además de una elevada temperatura ambiental, el efecto exotérmico reducirá aún más el tiempo de vida de la mezcla. Ventana de repintado reducida para acabados. Los recubrimientos de dos componentes que curan químicamente sólo pueden ser recubiertos con éxito dentro del rango limitado de tiempo indicado por el fabricante. Si la capa siguiente es aplicada demasiado pronto o demasiado tarde, la película protectora sufrirá daños. La ventana de repintado se reducirá significativamente a altas temperaturas. Arrugamiento. En altas temperaturas, los recubrimientos alquídicos y otros con contenido de aceites secantes, que curan por reacción con el oxígeno del aire, pueden reaccionar rápidamente en la superficie del recubrimiento para formar una piel que no permite la entrada de oxígeno para el curado del recubrimiento de debajo. La contracción de dicha piel produce arrugas en la superficie, formando líneas y surcos con el recubrimiento no curado por debajo. Es más probable que se produzcan arrugas si estos recubrimientos se aplican en una capa espesa y gruesa. Poros en acabados de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc. Al aplicar acabados a películas de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc, las temperaturas elevadas pueden causar que el aire y los vapores del solvente atrapados en los poros de las películas, sean desprendidos y alcancen la superficie húmeda del acabado. Esto causará la formación de poros en el acabado. Emanaciones gaseosas en el concreto. Las elevadas temperaturas durante el pintado del concreto desnudo pueden causar que el aire atrapado en sus poros se desprenda y alcancen la superficie de película húmeda, dejando poros en ella. El sellado del concreto reducirá la tendencia a la formación de poros por emanación gaseosa.

Curado de recubrimientos de poliuretano y poliúrea. Los recubrimientos de poliuretano de un componente y de poliúrea, curan por reacción con la humedad del aire. A menos que la humedad se encuentre por encima de 20%, estos recubrimientos no curaran satisfactoriamente. Curado de recubrimientos base agua. En días cálidos y secos, los recubrimientos base agua pueden curar tan rápido, que no llega a producir películas durables. Alta Humedad Óxido instantáneo. Las elevadas humedades aceleran enormemente la re-oxidación (óxido instantáneo) del acero limpiado. Esta es la razón de por qué se usan deshumedecedores para reducir la humedad en espacios cerrados. Adhesión reducida. La humedad condensada en superficies limpiadas, con o sin óxido, puede reducir la adhesión de los recubrimientos sobre las superficies. Rubor de las lacas. Las altas humedades pueden causar rubor de solvente durante la aplicación por aspersión. La rápida evaporación del solvente reduce la temperatura en la superficie de la película húmeda hasta el punto de rocío, ocurriendo condensación de la humedad. Ampollamiento. El agua condensada en las superficies que están siendo recubiertas puede causar ampollas en el recubrimiento. Curado inapropiado de los recubrimientos. Si la humedad del ambiente está sobre el 80%, la humedad del aire reaccionará tan rápidamente con los recubrimientos de poliuretano de un componente (curados con humedad) y de poliúrea que esas reacciones competirán con las reacciones de curado esperadas, sin que se pueda obtener una película protectora. Debido a sus reacciones con la humedad, la exposición al aire de recubrimientos de poliuretano que curan con humedad y de poliúrea, sólo debe permitirse durante su aplicación. Elevados Puntos de Rocío Es una regla común que la temperatura de superficie debe estar por lo menos 5ºF sobre el punto de rocío y que no caiga para evitar la condensación de la humedad. Los efectos dañinos de la condensación de la humedad en las películas protectoras ya fueron discutidos en el párrafo anterior. Vientos Fuertes Los vientos fuertes (por encima de las 15 millas por hora) en el lugar de trabajo también pueden tener efectos dañinos en las operaciones de recubrimiento: Contaminación de superficies limpiadas. Los vientos pueden acarrear suciedad, polvo y otros restos sobre las superficies limpiadas. A menos que estos restos sean removidos antes del pintado, la contaminación reducirá la adhesión de los recubrimientos aplicados a las superficies contaminadas.

Baja Humedad Los efectos dañinos de la baja humedad están usualmente asociados con cambios en las tasas de curado de los recubrimientos: Curado incompleto de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc. Los recubrimientos inorgánicos ricos en zinc base solvente requieren de la humedad del aire para curar. En días secos puede ser necesario rociar agua sobre estos recubrimientos para un completo curado.

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Contaminación de recubrimientos no curados. El viento puede llevar suciedad, polvo y otros restos sobre el recubrimiento no curado. Esto producirá una apariencia indeseable de los acabados. Si un acabado se aplica sobre el recubrimiento contaminado, dicha contaminación reducirá la adhesión del acabado con la capa de abajo. Sobre aspersión. Los vientos fuertes hacen que sea más difícil controlar la sobre aspersión. La niebla de pintura húmeda puede ser llevada fuera del área de pintado, cayendo sobre vehículos u otras superficies no deseadas. La aplicación de pintura en exteriores debe detenerse cuando la velocidad del viento alcance las 25 millas por hora o más, ya sea en ráfagas o en forma constante. Se puede trabajar sobre las superficies que pueden protegerse del viento mediante un sistema de desviación artificial.

Condiciones Ambientales Monitoreadas/Registradas

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instrumentos para medir la temperatura de la superficie del sustrato están indicados abajo, en orden ascendente de precio: Termómetros diales. Estos termómetros poseen resortes bimetálicos que se expanden con los incrementos de temperatura para mover las agujas indicadoras de las caras de los termómetros hacia arriba de la escala. Unos imanes en la parte posterior del termómetro lo fija en superficies de acero verticales. Termómetros digitales de contacto. Los termómetros de contacto digitales a baterías usan termocuplas para medir la temperatura de las superficies. Este es por lo general el tipo de termómetro más preciso. Estos termómetros a menudo están combinados con psicrómetros electrónicos dando un solo instrumento. Termómetros infrarrojos de no contacto. Los termómetros que no entran en contacto con la superficie son accionados a baterías, y emplean la luz infrarroja proveniente de la superficie para determinar la temperatura. Este instrumento sirve también para medir la temperatura de recubrimientos mezclados. Algunos de los psicrómetros electrónicos también pueden medir la temperatura de la superficie.

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Humedad Relativa y Punto de Rocío Los instrumentos usados para medir el porcentaje de la humedad relativa y del punto de rocío son llamados psicrómetros. Los tres tipos básicos de psicrómetros son: Psicrómetro de Honda. Un psicrómetro de este tipo posee dos termómetros, uno de ellos con un bulbo provisto de una tira de algodón empapada en agua. Al ser girados ambos termómetros en el aire, el agua del que tiene la tira mojada se evapora, bajando así la marca del "bulbo húmedo" por debajo del "bulbo seco". Las Tablas de la Oficina del Clima de los Estados Unidos son usadas para relacionar el valor de la diferencia de temperatura en ambos bulbos con la humedad relativa y el punto de rocío. Psicrómetro a baterías. El psicrómetro a baterías opera bajo el mismo principio que el psicrómetro de honda, pero en este, un ventilador sopla aire hacia los termómetros. Psicrómetro electrónico. Los psicrómetros electrónicos con sensores especiales que lo hace más costoso, pero es más fácil de usar, aunque muchos no son para uso en exteriores. Otros pueden efectuar un monitoreo continuo o intermitente.

El Control de las Condiciones del Ambiente La manera más sencilla de cumplir los requerimientos sobre condiciones ambientales durante las operaciones de recubrimiento, es realizando el limpiado y pintando sólo durante las horas del día cuando las condiciones cumplan con los requerimientos de la especificación o del fabricante del recubrimiento. Esto puede requerir que se trabaje de noche. Asimismo, durante el invierno en muchas localidades las condiciones ambientales sólo se pueden obtener en talleres cerrados que poseen control climático. En esos lugares, las operaciones de pintado en exteriores deben ser programadas en épocas del año en las que las condiciones sean más apropiadas. Las condiciones atmosféricas dentro de tanques y otros espacios cerrados pueden ser fácilmente controladas mediante calefacción/enfriamiento, o humidificación/deshumidificación. La humidificación puede ser necesaria para el curado completo de recubrimientos inorgánicos ricos en zinc. El control de la temperatura y del punto de rocío puede evitar la oxidación de una superficie de acero limpiada con chorro abrasivo, casi de manera indefinida. El control del viento, así como de la temperatura y del punto de rocío/humedad relativa en superficies exteriores, puede lograrse mediante el uso de una contención que aísle el área de trabajo. La contención también puede controlar la contaminación en los ambientes circundantes de los residuos de partículas producidos durante el chorro abrasivo. SSPC Guide 6: "Guía para la Contención de Residuos Generados Durante las Operaciones de Remoción de Pintura", describe varios métodos de contención y describe cuatro clases o niveles de contención.

Velocidad del Viento Los medidores de viento pueden ser usados para determinar si la velocidad del viento excede los requerimientos especificados durante la aplicación de recubrimientos. El medidor es colocado verticalmente en la corriente de viento, y la velocidad de este es leída directamente de la escala. También existen medidores de viento digitales. Temperatura de la Superficie Aunque no es realmente una condición ambiental, la temperatura de la superficie de los sustratos constituye una importante condición local que requiere una medición periódica para asegurar el buen desempeño del recubrimiento. Los tres tipos básicos de

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Uso de Información Ambientales

sobre

Condiciones

La información acerca de las condiciones ambientales y registros pasados de condiciones locales debe ser eficientemente usada para reducir al mínimo los potenciales problemas del recubrimiento relacionados con condiciones ambientales inadecuadas. El personal encargado de los recubrimientos debe estar en condiciones de anticipar probables cambios en las condiciones ambientales y sus posibles efectos adversos. La medición de las condiciones ambientales debe efectuarse con mayor frecuencia cada vez que las mediciones se acercan a los límites permitidos. Por lo general, durante las mañanas tanto la temperatura como el punto de rocío aumentan, mientras que la humedad relativa baja. A medida que el sol se eleva en el cielo, se puede esperar condiciones más favorables. En las últimas horas de la tarde se espera que las temperaturas bajen y que la humedad aumente, de modo que se debe tener en cuenta posibles efectos adversos. Existen muchos casos históricos en los que el inspector recibió valores de temperatura aceptables (por ejemplo, 95ºF cuando la temperatura máxima es 100ºF) en la mañana, pero no efectuó mediciones posteriores a medida que la temperatura aumentaba. Las temperaturas vespertinas elevadas excedieron el límite máximo permitido, lo que produjo películas de recubrimiento de baja calidad. Los cambios en las condiciones del clima pueden ser anticipados siguiendo los reportes locales del clima. Asimismo, muchas localidades son susceptibles a rápidos cambios de clima (por ejemplo, nieblas súbitas cerca de zonas costeras, lluvias súbitas en regiones tropicales y vientos súbitos en áreas montañosas). En tales áreas es aconsejable usar recubrimientos de rápido curado para minimizar el daño del recubrimiento por la lluvia o el viento antes de que curen. Usando cantidades menores de los recubrimientos de dos componentes con corta vida útil de mezcla se puede reducir el desperdicio del material que no puede ser usado durante condiciones adversas o que no pueden ser conservados durante la noche. Otros casos históricos de fallas de los recubrimientos tienen que ver con operaciones de pintado que empezaron después de que se registraron condiciones de humedad aceptables, pero continuaron cuando las condiciones de humedad cambiaron a niveles inaceptables. Esto suele ocurrir cuando nieblas inesperadas provenientes del mar llegan a la costa, incrementando significativamente la humedad. Los operarios continúan con los trabajos porque no quieren desperdiciar la mezcla ya preparada y que no se puede conservar durante la noche. Las mediciones de las condiciones ambientales no sirven a menos que los encargados de las operaciones de recubrimiento utilicen esta información para anticipar cambios que podrían producir efectos dañinos y tomen las acciones necesarias para evitarlos. Afortunadamente, las condiciones adecuadas de temperatura y humedad se producen con frecuencia durante la etapa de pintado.

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Glosario

GLOS ARIO

abrasion resistance (resistencia a la abrasión) - La habilidad de un recubrimiento de resistirse a ser desgastado y mantener su apariencia original y estructura cuando se ve sometido al frotamiento, raspado o desgaste por uso [ASTM].

abrasive (abrasivo) - (1) Material usado para desgastar una superficie por fricción. (2) Material fino y granulado usado para la limpieza con chorro. Las partículas abrasivas de tamaños de malla controladas son propulsadas por aire comprimido, agua, o fuerza centrífuga para limpiar y poner rugosa una superficie. Los abrasivos para limpieza con chorro son a menudo clasificados simplemente como metálicos y no metálicos, y como redondos o angulados [IM].

abrasive blast cleaning (limpieza con chorro abrasivo) - Ver chorro abrasivo.

abrasive blasting (chorro abrasivo) - Método de preparación de superficie que usa un abrasivo propulsado por la presión de aire, fuerza centrífuga, o presión de agua para limpiar y usualmente dar un perfil a una superficie. La distancia de aplicación, ángulo de ataque, y el tiempo de permanencia son las tres variables más importantes que están bajo el control de un operador que puede afectar la calidad y efectividad de la limpieza con chorro [IM].

abrasive blasted (chorreado abrasivo) - También llamado chorro abrasivo, es un método de preparación de superficie que usa un abrasivo propulsado por la presión de aire, fuerza centrífuga, o presión de agua para limpiar y muchas veces dar cierta rugosidad a una superficie. La distancia de aplicación, ángulo de ataque, y el tiempo de permanencia son las tres variables más importantes que están bajo el control de un operador que puede afectar la calidad y efectividad de la limpieza con chorro [IM].

AC power (corriente AC) - Corriente eléctrica alterna.

acid etching (ataque ácido) - Es un método de preparación de pisos de concreto para el pintado. Una solución de ataque ácido puede ser hecha de ácido hidroclorhídrico diluido (5 a 10 por ciento), ácido fosfórico diluido (20 a 25 por ciento), o, generalmente por razones ambientales, ácido cítrico. Estas soluciones pueden limpiar y remover suciedad y otras impurezas del concreto, así como darle textura a la superficie para mejorar la adherencia del recubrimiento [IM].

adhesion (adhesión) - El grado de atracción entre un recubrimiento y un sustrato o entre dos capas de pintura que son mantenidas juntas por fuerzas químicas o mecánicas, o ambas. La adhesión es llamada a menudo "fuerza adherente" de un recubrimiento. La adhesión no debe ser confundida con la "cohesión", la cual es la fuerza que mantiene unido una capa simple de un recubrimiento [IM].

admixture (aditivo para mezcla) - Un material distinto del agua, los agregados, el cemento y refuerzos de fibra, usado como ingrediente del concreto o del mortero y que se añade a la mezcla inmediatamente antes de efectuarse o durante ella (por ejemplo, aditivo acelerante, aditivo incorporador de aire, aditivo retardante, aditivo reductor de agua) [ACI].

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G-1

Glosario

aggregate (agregado) - (1) Un grupo de partículas de pigmento seco mantenidas unidas por las fuerzas de su superficie; los espacios entre las partículas son ocupados por el aire. [CED] (2) Material granular, como arena, grava, piedra chancada, concreto de cemento chancado, o escoria de hierro, usado con un medio cementoso hidráulico para producir ya sea concreto o mortero [ACI].

air abrasive blast cleaning (limpieza con chorro abrasivo de aire) - También llamada limpieza con chorro de aire abrasivo, es un método de preparación de superficie en el cual se usa aire comprimido para propulsar partículas abrasivas contra una superficie para su limpieza. La "limpieza con chorro abierto" se produce cuando una contención no rodea el flujo abrasivo, y la "limpieza con chorro cerrado" es cuando la contención localizada rodea el flujo.

air-oxidation (oxidación con aire) - Reacción química con el oxígeno del aire.

aliphatic (alifático) - Es una clase de compuesto de hidrocarbono orgánico formados por cadenas abiertas. Estos incluyen las parafinas, oleofinas, etc.

alkalinity (alcalinidad) - Magnitud en la que una solución es alcalina (básica) [L].

alloy (aleación) - Sustancia con propiedades metálicas compuesta por dos o más elementos químicos de los cuales por lo menos uno es un metal [ASM].

ambient conditions (condiciones ambientales) - Condiciones climáticas que incluyen temperatura de aire, humedad relativa, punto de rocío y velocidad del viento, que se miden en el sitio de trabajo.

amine (amina) - Compuesto orgánico derivado del amoníaco por reemplazo de uno o más de sus átomos de hidrógeno con radicales de hidrocarbono. Es usado como agente de curado para las resinas epóxicas.

amine blush (rubor de amina) - Opalescencia (rubor) de la superficie en películas epóxicas por la reacción de un co-reactivo amino con dióxido de carbono y agua para formar un carbamato amino.

anode (ánodo) - El electrodo de una celda de electrólisis en el cual ocurre la oxidación. Los electrones fluyen desde el ánodo en el circuito externo. Es usualmente en el ánodo que se produce la corrosión y por donde ingresan los iones a la solución. Es lo opuesto al CÁTODO [ASM].

anodic (anódico) - Relacionado con el ánodo.

antifouling paint (pintura anti-incrustante) - Pintura formulada para liberar sustancias nocivas o venenosas en una cantidad controlada, para evitar el crecimiento de seres marinos, algas y otros organismos en la parte sumergida del casco de un barco. [IM] Se aplica sólo a las aleaciones ferrosas [ASM].

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G-2

Glosario

arc spray (atomización de arco) - Atomización de un metal en el cual se usa un arco eléctrico para derretir el metal.

arcing (aplicación en arco) - Atomización de un recubrimiento moviendo la pistola describiendo un arco, en vez de hacerlo a una distancia constante de la superficie del sustrato, de forma que se obtiene como resultado una película de espesor variable. La aplicación en arco también puede ser usada con el chorro abrasivo para producir un nivel variable de limpieza de superficie.

aromatic (aromático) - Hidrocarbono que contiene una cadena no saturada de átomos de carbono, tipificada por la estructura anular del benceno. El xileno (xylol), el tolueno (toluol) y la nafta de alta evaporación son solventes aromáticos usados en recubrimientos.

asphalt (asfalto) - Material cementicio de color marrón oscuro o negro, de contextura sólida o semi sólida que gradualmente se licua cuando se calienta. Los constituyentes predominantes son los bitúmenes, todos los cuales existen en forma sólida o semi sólida en la naturaleza, o son obtenidos por la refinación del petróleo, o son combinaciones entre sí de los bitúmenes mencionados o del petróleo o sus derivados [CED].

atomization (atomización) - Producción de un fino rociado de partículas líquidas.

back-to-back angles (ángulos espalda con espalda) - Característica estructural en la que dos piezas son empernadas o soldadas entre sí con un espacio entre ellos [ASM].

banana gauge (medidor tipo banana) - Medidor de espesor de película seca del tipo magnético y forma alargada, con un mango en un extremo y una sonda en el otro. Entre ambos hay una base de posicionamiento y una pantalla que muestra el espesor.

barnacles (pico de loros) - Cualquier crustáceo del grupo cirrípedo, como los percebes, que se adhieren a las quillas de los barcos y a las rocas marinas [CED].

binder (aglutinante) - (1) Porción no volátil del vehículo líquido de un recubrimiento. Aglutina o une a las partículas de pigmento y a la película de pintura como un todo al material al cual éste se aplica. Véase VEHÍCULO NO VOLATIL. [CED] (2) Material de cementación, ya sea cementos hidratados o productos de cemento o cal y materiales silíceos reactivos; las clases de cemento y las condiciones del curado gobiernan la clase de aglutinante formado; también otros materiales como el asfalto, las resinas y otros materiales que forman la matriz de los concretos, los morteros y cascajos arenosos.

bisphenol A (bisfenol A) - Dihidróxidifenildimetilmetano, peso molecular 224,1. No soluble en agua. Usado en la fabricación de resinas fenólicas y epóxicas. Producto de condensación formado por la reacción de dos (bi) moléculas de fenol con acetona. Este fenol polihídrico es una resina intermedia estándar, junto con la epiclorhidrina, en la producción de resinas epóxicas [CED].

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G-3

Glosario

blasting pressure (presión de chorro) - Presión, usualmente expresada en libras por pulgada cuadrada (PSI) o kiloPascales (kPa), de una mezcla de aire y abrasivo cuando pasa por la boquilla de un sistema de chorro abrasivo.

bleeding (sangrado) - Penetración de color de una superficie inferior a la superficie de la película del recubrimiento.

blistering (ampollamiento) - (1) Formación de proyecciones en forma de cúpula en las películas de pinturas o barnices, resultantes de la pérdida local de adhesión y el consiguiente levantamiento de la película superior desde la capa inferior (ampollamiento entre capas) o desde el sustrato base. El método de prueba estándar para evaluar el grado de ampollamiento en pinturas está descrito en ASTM D 714. [IM, V1] (2) El levantamiento irregular de una capa delgada en la superficie de mortero o concreto, durante o poco después de completar la operación de acabado, o en el caso de las tuberías, después de tornear; también es el pandeo de la capa de acabado de yeso cuando se separa y se aleja de la capa base [ACI].

blotter paper (papel secante) - Papel suave, esponjoso y absorbente.

blushing (rubor) - Defecto de la película que aparece como una opalescencia lechosa cuando se seca la película; puede ser un defecto temporal o permanente. Es generalmente causado por una rápida evaporación, la humedad o por alguna incompatibilidad [CED].

bonding (conexión) - Interconexión de dos objetos por medio de una abrazadera y un cable desnudo para igualar la carga eléctrica en cada objeto.

bounce back (rebote) - Rebote de las partículas de pintura atomizadas durante la aplicación por atomización.

brush-off blast cleaning (limpieza con chorro ligero) - Norma de limpieza con chorro con el más bajo requerimiento de calidad. De acuerdo con SSPC-SP 7/NACE Nº 4, "Limpieza con Chorro Ligero ", una superficie limpiada con chorro ligero queda libre de todo aceite, grasa, suciedad, polvo, escamas de laminación sueltas, óxido suelto y pintura suelta que sean visibles. Escama de laminación, óxido y pintura firmemente adherida puede permanecer sobre la superficie [IM].

bug hole (pequeños agujeros) - Pequeña cavidad, regular o irregular (también llamado hueco de soplado), que usualmente no excede los 15 mm de diámetro, resultante de burbujas de aire atrapadas en la superficie del concreto moldeado durante su vaciado y formación [ACI].

burnish (bruñir) - Pulir o lustrar una superficie para hacerla más lisa o brillante [CED].

can stability (estabilidad en la lata) - Resistencia al deterioro de la pintura líquida en su recipiente original.

canal cap (tapón de canal) - Banda flexible para la cabeza con tapones usada para la protección auricular.

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G-4

Glosario

catalyst (catalizador) - Sustancia que promueve una reacción. Sustancia que induce, altera o acelera una reacción química. Un verdadero catalizador permanece inalterado por la reacción que impulsa. En la industria de pinturas, los catalizadores (también llamados activadores, aceleradores y promotores) son usados para acelerar el curado o para el entrecruzamiento de ciertos recubrimientos. Los agentes de curado y endurecedores (que ingresan a las reacciones químicas) son a veces incorrectamente llamados catalizadores [IM, V1].

catastrophic corrosion (corrosión catastrófica) - Degradación metálica que resulta en un desastre.

cathode (cátodo) - Electrodo de una celda electrolítica en el cual la reducción es la reacción principal. (Los electrones fluyen hacia el cátodo en el circuito externo). Procesos catódicos típicos son los cationes que toman electrones y son descargados, el oxígeno que es reducido y la reducción de un elemento o un grupo de elementos de un estado de valencia más alto a uno más bajo. Opuesto a ANODO [ASM].

cathodic protection (protección catódica) - (1) Reducción de la tasa de corrosión mediante el cambio del potencial de corrosión del electrodo hacia un potencial menos oxidante, aplicando una fuerza electromotriz externa. (2) Protección parcial o completa de un metal frente a la corrosión volviéndolo un cátodo, mediante una corriente galvánica o impresa. [ASM]

caulking compound (compuesto de calafateo) - Material suave, plástico, masilloso, consistente en pigmento y vehículo, usado para sellar juntas en edificios y otras estructuras en las que puede producirse movimiento estructural normal, o para prevenir fugas.

cement (cemento) - Véase cemento Portland

cementitious (cementicio) - Con las propiedades del cemento; material de construcción con aglutinante de cemento.

centrifugal wheels (ruedas centrífugas) - Ruedas aletadas en equipos para chorro abrasivo que recogen e impulsan el material abrasivo a altas velocidades sobre superficies o perfiles de acero en una máquina de chorro centrífuga. Véase LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO.

chalking (tizamiento) - (1) Formación de un fino polvo sobre la superficie de una película de pintura causada por la desintegración del medio aglutinante debido a la ruptura de las uniones químicas por incidencia de la luz ultravioleta. El tizamiento de una película de pintura depende del aglutinante y de la pigmentación, así como de la intensidad de la luz ultravioleta. El método de prueba estándar para evaluar el grado del tizamiento es descrito en ASTM D 4214. (2) Formación de un polvo suelto que resulta de la desintegración de la superficie del concreto o de un recubrimiento aplicado, como una pintura de cemento [ACI].

chemical resistance (resistencia química) - La capacidad de un material para resistir la degradación por la reacción, disolución o reducción de la continuidad física por contacto con un agente o agentes químicos, reteniendo así su capacidad de funcionar como un elemento estructural o estético. El método de prueba estándar para la resistencia química de recubrimientos es descrito en ASTM D 3912.

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G-5

Glosario

chipping (astillamiento) - (1) Limpieza del acero retirando pintura u óxido y escamas, usando un martillo especial de "astillado". (2) Deterioro por descascaramiento de la película de pintura seca, generalmente como consecuencia del daño, el impacto o el uso. La capacidad de un recubrimiento o capas de recubrimientos de resistir su remoción total o parcial, usualmente en pedazos pequeños, resultante del impacto de objetos duros o por el uso en servicio. [IM, V1] (3) Tratamiento con cincel de una superficie endurecida de concreto [ACI].

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chloride ion (ion de cloruro) - Ion negativamente cargado (Cl ) derivado del elemento cloro.

co-reactant (co-reactivo) - Uno de dos o más materiales químicos formulados para reaccionar uno con otro para producir un producto final deseado.

coal tar (alquitrán de hulla) - Material cementicio de color marrón oscuro o negro producido por la destilación destructiva del carbón bituminoso [ASTM].

coalescence (coalescencia) – La formación de una película de material resinoso o polimérico cuando el agua se evapora de un sistema de emulsión o látex, permitiendo el contacto y fusión de las partículas de látex adyacentes. La acción de juntar partículas dentro de una película cuando se evaporan los volátiles [DAC, CED; reproducido con permiso de McGraw-Hill Companies, del Diccionario de Arquitectura y Construcción,C.M. Harris, Ed. 1975].

cofferdam (compartimento) – Estanque de agua desde donde el agua se bombea para descubrir superficies que normalmente no están expuestas.

cohesion (cohesión) - Tendencia de una única sustancia de adherirse a sí misma; atracción interna de partículas moleculares una hacia la otra; habilidad de resistir la separación de la masa; adhesión interna; fuerza que mantiene unida una única sustancia [CED].

cohesive failure (falla de cohesión) - Falla o ruptura dentro de una capa o material particular (el recubrimiento se quiebra dentro de sí).

commercial blast cleaning (limpieza con chorro de grado comercial) - Grado moderado de limpieza con chorro. De acuerdo con SSPC-SP 6/NACE Nº 3, Limpieza con Chorro de Grado Comercial, una superficie limpiada con chorro de grado comercial queda libre de todo aceite, grasa, suciedad, polvo, escamas de laminación, óxido, pintura, productos de corrosión y otro material extraño visible; el manchado está limitado a no más del 33 por ciento de cada unidad de área de superficie [IM].

concentration cell corrosion (corrosión por celda de concentración) - Forma de ataque electroquímico de un metal provocado por diferencias en el ambiente químico.

concrete (concreto) - Material compuesto que consiste esencialmente de un medio aglutinante dentro del cual hay partículas arraigadas o fragmentos de agregado, generalmente una combinación de agregado fino y grueso; en el concreto de cemento Portland, el aglutinante es una mezcla de cemento Portland y agua [ACI].

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G-6

Glosario

concrete mix (mezcla de concreto) - Mezcla de cemento, agregado, agua y posibles aditivos.

Construction Criteria Base - CCB (Bases de Criterio de Construcción) - Programa de computadora con estándares de construcción del gobierno y de la industria.

containment (contención) - (1) Método de limitar la contaminación del ambiente por polvo, residuos, fragmentos de pintura, polvo de pintura, abrasivos usados y exceso de sobre pulverizado. El tipo, la concentración y toxicidad de la contaminación determina la magnitud de la contención requerida. Típicas clases de sistemas de contención incluyen encierros colgantes, encierros estructurales parciales y encierros estructurales totales, con o sin presión negativa [IM]. (2) Porción herméticamente sellada dentro de la instalación de un reactor en una central nuclear de energía, que contiene al reactor nuclear.

continuity (continuidad) - Conexión ininterrumpida.

corrosion (corrosión) - Reacción química o electroquímica entre un material, generalmente un metal, y su ambiente que causa un deterioro del material y de sus propiedades [ASM].

cracking (agrietamiento) - (1) Separación de una película de pintura seca, generalmente el resultado de un curado continuo o envejecimiento que causa que la película se ponga dura y quebradiza. Diferentes clases de agrietamiento incluyen agrietamiento tipo capilar o líneas capilares, rajadura, agrietado, cuarteado, piel de cocodrilo y el agrietamiento tipo barro seco. El método de prueba estándar para evaluar el grado de agrietamiento es descrito en ASTM D 661. (2) División en los componentes químicos más simples de una sustancia, como la separación del petróleo.

crevice corrosion (corrosión de hendiduras) - Corrosión localizada de una superficie de metal, en una zona o en área inmediatamente adyacente a una zona protegida de la exposición total al ambiente debido a la proximidad estrecha entre el metal y la superficie de otro material [ASM].

crevice (hendidura) - Abertura estrecha; fisura.

cross-linking (entrecruzamiento) - Aplica a moléculas de polímeros, configuración de vínculos químicos entre las cadenas moleculares para formar un polímero tridimensional o de red, generalmente por uniones covalentes [CED].

curing (curado) - (1) Proceso por el cual un recubrimiento cambia de un estado líquido a una película protectora seca, estable y sólida. El curado de un recubrimiento puede involucrar la reacción química con oxígeno, humedad o aditivos químicos, o la aplicación de calor o la radiación [IM, V1]. (2) El mantenimiento de un contenido de humedad satisfactorio y de temperatura en el concreto durante sus etapas iniciales de forma que las propiedades deseadas puedan desarrollarse [ACI].

curing agent (agente de curado) - Componente aditivo, a veces llamado endurecedor o (incorrectamente) catalizador, que ayuda a una película de recubrimiento o al concreto, a curar por reacción química. Comparar CATALIZADOR.

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G-7

Glosario

current (corriente) - Transferencia neta de carga eléctrica por unidad de tiempo. También llamada corriente eléctrica [ASM].

cutback (recorte) - Solución de un material aglutinante de recubrimiento (por ejemplo, alquitrán de hulla o asfalto) en un solvente orgánico para proporcionar fácil aplicación de una película.

DC power (potencia DC) - Electricidad de corriente continua.

deadman's control (control de hombre muerto) - Dispositivo de corte de seguridad en la boquilla de aplicación de chorro, conectado a la válvula de liberación de presión en la tolva. Puede ser operado con aire o eléctrico. La presión de la mano del operario sobre el interruptor mantiene abierta la boquilla permitiendo que el equipo de chorro funcione.

desalloying (perdida de aleación) - Corrosión selectiva de uno o más componentes de una aleación de solución sólida. También llamada partición o lixiviación selectiva [ASM].

dehumidification (deshumidificación) - Remoción de vapor de agua de la atmósfera.

dezincification (dezincificación) - Pérdida selectiva de metal de zinc de una aleación de latón.

dissimilar metal corrosion (corrosión metálica disímil) - Ver CORROSIÓN GALVÁNICA.

drier (secador) - Químico como una sal metálica usado para acelerar el curado de recubrimientos de oxidación de aceite.

dry film thickness (espesor de película seca) - Profundidad de película curada, generalmente expresado en mils (0,001 pulgada) o micrómetros (millonésimas de metro). Los métodos estándar para medir el espesor de la película seca están definidos en SSPC-PA 2, ASTM D 1005, ASTM D 1186 y ASTM D 1400.

dry spray (pulverizado seco) - Película de pintura arenosa o pedregosa, causada por el secado parcial de partículas atomizadas durante la aplicación por atomización; sobre pulverizado o rebote.

drying oil (aceite secante) - Aceite que posee la propiedad de tomar oxígeno fácilmente del aire en un grado notable convirtiéndose en una sustancia relativamente firme, dura y elástica cuando es expuesta una película muy fina al aire [ASTM].

drywall (panel de yeso) - Material de construcción cementicio prefabricado para paredes de edificios o viviendas.

durability (durabilidad) - Término que indica el grado de permanencia usado para describir propiedades individuales, como la durabilidad del brillo, o características generales, como la durabilidad de una pintura [IM].

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G-8

Glosario

efflorescence (eflorescencia) - Depósito de sales, generalmente blanco, que se forma sobre una superficie; la sustancia que emerge en solución desde el interior del concreto o mampostería y posteriormente precipitada por evaporación [ACI]. Depósito cristalino blanco o polvoriento sobre una superficie de concreto que es el resultado de que la cal o el hidróxido de calcio se filtre hacia fuera del concreto y reaccione con el dióxido de carbono [IM].

elastomeric (elastomérico) - Apariencia de caucho; relacionado con o que posee las propiedades de elastómeros [CED].

electrochemical cell (celda electroquímica) - Sistema electroquímico consistente en un ánodo y un cátodo en contacto metálico e inmerso en un electrolito. (El ánodo y el cátodo pueden ser metales diferentes o áreas disímiles sobre la superficie del mismo metal.) [ASM]

electrogalvanizing (electro galvanizado) - Electrodeposición de zinc sobre la superficie del acero.

electrolyte (electrolito) - (1) Sustancia o mezcla química, generalmente líquida, conteniendo iones que pasan a un campo eléctrico. (2) Compuesto químico o mezcla de compuestos que conducen una corriente eléctrica cuando se funden o en solución [ASM].

electron (electrón) - Partícula subatómica estable de la familia de los leptones con una masa en reposo -28 -19 gramos y una carga eléctrica unitaria negativa de aproximadamente 1.602 x 10 de 9.1066 x 10 Culombio [CED].

emulsion (emulsión) - Sistema líquido de dos fases en el que las gotas de un líquido (fase interna) son inmiscibles, y son dispersas uniformemente a lo largo de una segunda fase líquida continua (fase externa) [CED].

enamel (esmalte) – Capa de acabado que se seca en forma lisa y brillante [IM].

engineering standard (estándar de ingeniería) - Clase de documento que proporciona opciones para trabajos de construcción tales como el recubrimiento de diferentes clases de estructuras.

erosion-corrosion (erosión-corrosión) - Acción conjunta que involucra corrosión y erosión en presencia de un fluido corrosivo móvil, que produce la pérdida acelerada de material [ASM].

exotherm (reaccion exotérmica) - Calor generado de una reacción química.

explosive limits (límites de explosión) - Rango de la proporción de solvente en aire en el cual la mezcla solvente/aire puede explotar si es encendida.

extrusion (extrusión) - Proceso de forzar un material (extrusión) a través de un molde; también el propio producto terminado.

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G-9

Glosario

filler (relleno) - (1) Material grueso y pigmentado usado para llenar agujeros, defectos o poros en una superficie antes de recubrir. [IM] (2) Material inerte finamente dividido, como piedra caliza pulverizada, sílice o sustancias coloidales añadidos a la pintura, cemento Portland u a otros materiales para reducir el encogimiento, mejorar la maleabilidad o actuar como extensor. (3) Material usado para rellenar una abertura en un molde [ACI].

fin (aleta) - Proyección lineal angosta sobre una superficie de concreto moldeada, resultando de un flujo de mortero dentro de espacios en el encofrado; también un tipo de hoja en una mezcladora de concreto [ACI].

fineness of grind (finura del grano) - Valor numérico del grado de dispersión del pigmento en el vehículo de un recubrimiento, o de la presencia de partículas gruesas en recubrimientos pigmentados determinada por la protuberancia de partículas o aglomerados a través de la película húmeda en un espesor en particular [CED].

finish (acabado) - (1) Capa final en un sistema de pintura. (2) A veces hace referencia al sistema de recubrimiento completo: textura, color y suavidad de una superficie, y otras propiedades que afectan la apariencia [CED]. [(3) Textura de una superficie de concreto después de que los trabajos de compactación y acabado han sido realizados.

fish eyeing (ojo de pez) - Defecto de un recubrimiento donde la película húmeda se retrae formando cráteres.

flame spraying (atomización por flama) - Aplicación por atomización de un recubrimiento mediante la cual se derrite un alambre, un polvo metálico o un polvo termoplástico usando una pistola de pulverización con un soplete tipo flama y que luego se aplica por atomización con aire comprimido.

flammability (inflamabilidad) - Aquellas características de un material que se refieren a su facilidad de ignición y su capacidad relativa de mantener la combustión [ASTM].

flash point (punto de ignición) - (1) La temperatura más baja de un líquido a la cual este produce vapor suficiente para constituir una mezcla con aire susceptible de ignición cerca de la superficie del líquido o dentro del recipiente usado [CED]. (2) Materiales con puntos de ignición inferiores a 38ºC [100ºF], como la mayoría de los solventes y recubrimientos base solventes, las cuales son considerados peligrosos. El método estándar para el punto de ignición está definido en ASTM D 3941 [IM].

flexibility (flexibilidad) - Grado al que un recubrimiento después de secarse puede adecuarse al movimiento o deformación de su superficie de soporte, sin agrietarse ni quebrarse [CED].

full penetration weld (soldadura de penetración total) - Unión formada por la deposición de metal fundido de forma que la interface entre las superficies que son unidas queda lleno por el metal depositado.

fusion (fusión) - Licuefacción y unión mediante calor.

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G-10

Glosario

fusion-bonded epoxy coating (recubrimiento epóxico adherido por fusión) - Tipo de recubrimiento epóxico en polvo comúnmente aplicado a tuberías, barras, etc., que es curado por calor en un horno.

galvanic corrosion cell (celda de corrosión galvánica) - Sistema consistente en dos o más metales disímiles en contacto eléctrico y sumergidos en un electrolito. Flujos de corriente entre metales debido a la diferencia en su potencial eléctrico.

galvanic protection (protección galvánica) - (1) Uso selectivo de la corrosión galvánica para proteger un metal del deterioro conectándolo a otro metal más activo (eléctricamente negativo), de sacrificio. Ambos metales deben estar en contacto con la misma solución electrolítica. Zinc, magnesio o aluminio pueden ser usados como metales de sacrificio para la protección galvánica del acero. (2) Protección de un metal en contacto con una solución de electrólitos de la corrosión por el uso de una corriente eléctrica directa (continua) impresa. (3) Protección del acero por recubrimientos ricos en zinc [IM, V1].

galvanic series (serie galvánica) - Lista de metales y de aleaciones organizada de acuerdo con sus respectivos potenciales de corrosión en un ambiente en particular [ASTM].

galvanizing (galvanizando) - Aplicación de un recubrimiento de zinc al acero mediante inmersión en zinc fundido o mediante el depósito de zinc sobre el acero electrolíticamente o mecánicamente [IM]

generic (genérico) - (1) Perteneciente a una clase o a un grupo. (2) Sin propiedad registrada [IM].

gloss (brillo) - Grado al que una superficie refleja imágenes visuales. El brillo es una función directa de la formulación del recubrimiento y la cantidad y el tamaño de partículas de pigmento en el recubrimiento; cuanto más partículas de pigmento y mayor su diámetro, menor es el brillo [IM].

graphitization (grafitización) – Perdida de aleación del hierro fundido para dejar residuos de grafito.

grounding (conexión a tierra) - Proceso para crear una conexión eléctrica (a tierra) para disipar una corriente eléctrica o una carga electrostática.

hand tool cleaning (limpieza con herramienta manual) - Uso de herramientas operadas a mano, de impacto, de rasqueteado, de lijado y de cepillado para quitar pintura suelta, óxido suelto y escama de laminación. Tales herramientas incluyen martillos de escoria, martillos de astillado, rasquetas y cepillos de alambre. La especificación SSPC-SP 2, "Limpieza con Herramientas Manuales", es una norma de consenso que cubre los procedimientos necesarios para la limpieza de superficies de acero con herramientas manuales [IM].

hardness (dureza) - Propiedad de un recubrimiento que le permite resistir el daño o la abrasión [IM].

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G-11

Glosario

hazardous waste (desperdicios peligrosos) - Desperdicios sólidos o líquidos, que presentan cualquiera de las siguientes características peligrosas: inflamabilidad, corrosividad, reactividad o toxicidad, como se define en 40 CFR 261, "Identificación y Listado de Desperdicios Peligrosos", o la lista especial establecida por EPA [IM, V1].

heat resistance (resistencia al calor) - Capacidad de un recubrimiento de resistir el deterioro cuando es expuesto continua o periódicamente a temperaturas altas o por debajo de este, que depende del tipo de aglutinante y otros componentes del recubrimiento [IM].

HEPA filter (filtro HEPA) - Filtro de aire particulado de alta eficiencia.

hiding power (poder cubriente)- Capacidad de una capa de pintura apropiadamente aplicada de oscurecer (cubrir) una superficie o un recubrimiento previo [IM, V1].

high-silicon cast iron (hierro fundido con alto contenido de silicio) - Aleación de hierro comúnmente usada como ánodo en los sistemas de protección catódica por corriente impresa. La aleación contiene normalmente entre 14 y 18% de silicio.

high-solids coating (recubrimiento con alto contenido de sólidos) - Recubrimiento con un alto contenido no volátil. Algunas veces se usa un 60% de sólidos o por encima, como una medida de referencia en la cual se dice que un recubrimiento tiene alto contenido de sólidos. Generalmente un recubrimiento con por lo menos 70% de sólidos por volumen. El término "más alto en sólidos" es más apropiado para recubrimientos con un porcentaje mayor de sólidos que las formulaciones previas (convencionales), pero aun con menos del 70% de sólidos por volumen.

hold point (punto de parada) - Punto crítico en una operación, que se detiene hasta que el trabajo del día haya sido aprobado.

holiday (discontinuidad) - Defecto en la aplicación de un recubrimiento por el que un área pequeña ha quedado sin recubrir. Sinónimos: omisión, hueco, discontinuidad, vacío [CED].

hot-dipped galvanized steel (acero galvanizado en baño caliente) - Véase GALVANIZADO.

hot spots (puntos calientes) - Áreas brillosas aisladas sobre un acabado de pintura.

hydration (hidratación) - Reacción química o física por la cual se combina o se recoge agua.

hydraulic cement (cemento hidráulico) - Cemento que se forma y endurece por la interacción química del agua y es capaz de hacerlo bajo el agua [ACI].

hydrogen passivation (pasivización de hidrógeno) - Pasividad debido a la adsorción de hidrógeno en una superficie.

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G-12

Glosario

hydrolysis (hidrólisis) - Reacción química consistente en la separación de un compuesto en dos partes, + una de las cuales se combina con el ión H del agua y la otra se combina con el ión OH del agua [CED].

hypodermic pressure gauge (medidor hipodérmico de presión) - Medidor con una aguja hipodérmica insertada en una manguera en diversos puntos (por ejemplo, justo antes de la boquilla) para determinar la presión del aire en dichos puntos.

impressed current system cathodic protection (protección catódica por sistema de corriente impresa) - Aplicación de protección catódica por medio de una fuente externa de corriente continua. (DC). Véase PROTECCIÓN CATÓDICA [ASTM].

induction time (tiempo de inducción) - A veces llamado tiempo de exudación, es el intervalo de tiempo que debe transcurrir después de la mezcla de los componentes de una pintura multicompuesta antes de que pueda iniciarse su aplicación [IM].

ingestion (ingestión) - Ingreso de material (por ejemplo, toxinas) al cuerpo por la boca o por inhalación a través del sistema respiratorio.

inhibitive pigment (pigmento inhibidor) - Pigmento que cuando forma parte de un recubrimiento aporta a un substrato de metal una inhibición activa a la corrosión o impide algún otro efecto no deseado [IM, V1].

inhibitor (inhibidor) - (1) Término general para compuestos o materiales que disminuyen la velocidad o detienen una reacción química no deseada, como la oxidación, corrosión, secado, descascaramiento, crecimiento de moho, etc. (2) En los métodos de limpieza húmeda para el acero, un material que puede ser añadido al agua o aplicado como un enjuague para prevenir el óxido instantáneo [IM, V1].

ion (ión) - Átomo o grupo de átomos con una carga positiva o negativa obtenida por la ganancia o pérdida de uno o más electrones.

iron oxide (oxido de hierro) - Óxido o mineral de hierro.

isocyanate (isocianato) - Compuesto que contiene uno o más ejemplares del grupo químico -N=C=O. Los isocianatos comprenden un componente principal de los recubrimientos de poliuretano de dos componentes. Cuando los grupos de isocianato son entrecruzados con un material que contiene hidroxilo (poliol), se forma un polímero de poliuretano [IM].

lacquer (laca) - Composición de recubrimiento basada en un material de formación de película termoplástica sintética disuelto en solvente orgánico y que seca principalmente por evaporación de solvente. Las lacas típicas incluyen las basadas en nitrocelulosa, otros derivados de celulosa, resinas de vinilo, resinas acrílicas, etc. Son re-solubles en su solvente original [CED].

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G-13

Glosario

laitance (lechosidad) – Una capa de material débil y no durable que contiene cemento y partículas de los agregados, acarreados por afloramiento de agua a la superficie del concreto excesivamente humedecido; la cantidad es generalmente incrementada por un trabajo o una manipulación excesiva del concreto en su superficie, por un acabado incorrecto o por tráfico de trabajo [ACI]. lanyard (cuerda) - Línea para asegurar o abrochar otra línea u objeto. latex paint (pintura de látex) - Pintura que contiene una dispersión acuosa estable de resina sintética, producida por polimerización de la emulsión, como el componente principal del aglutinante. Las resinas modificadas también podrían estar presentes [ASTM]. lead (plomo) - Metal pesado. Los compuestos de plomo han sido usados ampliamente en el pasado como pigmentos cubrientes y/o pigmentos inhibidores. El plomo es peligroso para la salud si se respira o si se traga. Es especialmente peligroso para los niños, causando el retraso mental tanto como muchos otros efectos. Es también peligroso para los trabajadores, al generar polvo con contenido de plomo. El uso residencial de pinturas con pigmentos de plomo ha sido eliminado en los Estados Unidos, y su uso industrial ha sido enormemente reducido. lead soap (jabón de plomo) - Producto de la reacción del plomo y ácido graso. lead-containing paint (pintura con contenido de plomo) - (1) No hay ninguna definición de consenso para pinturas con contenido de plomo en aplicaciones de mantenimiento industrial. (2) Productos de consumo, una pintura u otro recubrimiento de superficie similar en el que el contenido de plomo (calculado como metal de plomo) excede el 0,06 % por peso del contenido no volátil total de la pintura o el peso de la película de pintura seca. El nivel de 0,06 % es equivalente a 600 ppm [ILPR]. leafing (foliar) - Acción de alinearse o flotar en, o cerca de la superficie del vehículo de las partículas de ciertos pigmentos metálicos y otros pigmentos en forma de finas hojuelas planas [CED]. leveling (nivelación) - Capacidad de un recubrimiento de fluir sobre una superficie de forma que las marcas u otras irregularidades producidas por la aplicación con brocha o rodillo no sean visibles [IM, V1]. lining (revestimiento) - (1) Material usado para proteger un recipiente o contenedor contra la corrosión y/o para proteger los contenidos del recipiente de la contaminación por el material de recubrimiento del recipiente. Revestimientos atomizados, revestimientos en láminas y revestimientos por goteo pueden ser usados para estos propósitos [IM]. (2) Cualquier hoja, placa o capa de material fijado directamente a la cara interior de un molde para mejorar o modificar la textura o la calidad de la superficie del concreto terminado [ACI]. maintenance painting (pintado de mantenimiento) - Procedimiento de campo para asegurar la protección continua de superficies recubiertas. masonry (mampostería) - Construcción, generalmente de mortero, piedra natural de construcción o unidades manufacturadas, como ladrillos, bloques de concreto, adobes, bloques de vidrio, azulejos o bloques de yeso [ASTM].

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G-14

Glosario

metallic path (ruta metálica) - Ruta para el flujo de una carga por movimiento de electrones.

metallizing (metalización) - Aplicación por atomización de un recubrimiento de metal sobre una superficie.

methyl ethyl ketone - MEK) (metil-etil-ketona - MEK) - Solvente de baja ebullición, similar a la acetona, pero menos volátil [IM].

methyl ethyl ketone peroxide (peróxido de metil-etil-ketona) - Químico usado en pequeñas cantidades para acelerar el curado de recubrimientos de poliéster.

mil (mil) - Una milésima (0,001) de pulgada. 1 mil = 25,4 micras. El espesor de un recubrimiento es expresado por lo general en mils o micras [IM].

mildew resistance (resistencia al moho) - La capacidad de un recubrimiento para resistir el crecimiento de moho (u hongos) sobre una superficie. El moho puede causar decoloración y la descomposición final de un recubrimiento.

mill scale (escama de laminación) – Capa de óxido pesada y azulada formada durante la fabricación o tratamiento en caliente del acero y otros metales [IM].

milliamp (miliamp) - 0,001 amperio.

mineral abrasive (abrasivo mineral) - Abrasivo para la limpieza con chorro abrasivo, hecho de minerales naturales, como arena de sílice, olivita, estaurolita, pedernal, granate, circonio, novaculita.

mineral spirits (espíritus mineral) - Solvente derivado del petróleo usado para diluir pinturas. Se ha refinado espíritus minerales inodoros para remover ciertos constituyentes olorosos [IM].

mist coat (capa neblina) - También llamada capa niebla, una fina capa aplicada como una neblina por atomización y usado como un recubrimiento de pegamento o adhesivo [IM].

mixing ratio (relación de mezcla) - Relación, generalmente por volumen, de componentes mezclados para un recubrimiento termomoldeado, especificado por el proveedor para un curado completo en la película deseada. 6

MPa (MPa) = MegaPascal = 10 Pa; 1MPa = 1,000,000 Pa; psi (libra por pulgada cuadrada) = 6,895 x 103 Pa; 1 lb/pulg2 (psi) = 6,895 Pa; 1 galón = 3,785 litros; 1 atm = 14,7 lb (psi)/in2 = 1,013 x 105 MPa = 2,116 lb/pie 2. Nota: Para fines de comparación, la presión atmosférica es 14,7 lb/pie2 ó 101,300 Pa ó 0,1013 MPa ó 2,116 lb/pie2. En el sistema métrico: 1 Pascal = 1 newton/metro2.

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G-15

Glosario

near-white blast (chorro cercano al blanco) - Limpieza por chorro de alto grado. De acuerdo con SSPC-SP 10/NACE Nº2, Limpieza por Chorro Cercano al Blanco, una superficie limpiada con chorro cercano al blanco está libre de todo aceite, grasa, suciedad, polvo, escama de laminación, óxido, pintura, óxidos, productos de la corrosión y otras sustancias extrañas visibles; las sombras de óxido están limitadas a no más del 5% de cada unidad de área de la superficie [IM, V1].

needle gun (pistola de agujas) - Herramienta motriz de impacto con un manojo de agujas de acero con puntas de cincel montadas al frente de un pistón que golpea varias veces por segundo y las empuja contra la superficie a limpiar. Las pistolas de agujas trabajan mejor removiendo material suelto o quebradizo. Dado que cada aguja golpea la superficie individualmente, las pistolas de aguja son útiles para limpiar superficies irregulares, como esquinas y hendiduras, o alrededor de las cabezas de pernos y remaches [IM].

noble (noble) - Químicamente no reactivo.

nonconvertible coating (recubrimiento no convertible) - Formador de película que después de ser depositado en una solución, se seca para dar una película que es químicamente inalterada con respecto a su composición original y que puede ser redisuelta en un solvente del que fue originalmente depositada. Véase TERMOPLÁSTICO [CED].

nonvolatile vehicle (vehículo no volátil) - Aglutinante de recubrimiento disuelto o disperso en solvente (vehículo volátil) que permanece para formar una película después de la evaporación del solvente.

Novolac (Novolaca) - Dihidróxidifenildimetilmetano, peso molecular 224,1. Insoluble en agua. Usado en la fabricación de resinas fenólicas y epóxicas. Producto de la condensación formado por la reacción de dos (bis) moléculas de fenol con formaldehído. Este fenol polihídrico es una resina estándar intermedia, junto con la epiclorhidrina, en la producción de resinas epóxicas [CED].

nozzle orifice gauge (medidor de orificio de la boquilla) – Varilla de metal cónica que puede ser insertada en la parte posterior de una boquilla de aplicación de chorro para determinar el tamaño del orificio. La boquilla es reemplazada generalmente cuando el tamaño del orificio aumenta en 1/16 pulgada (1,6 mm) [IM].

opacity (opacidad) – El grado al cual un material oscurece un sustrato, en oposición a la transparencia, que es el grado en el cual un material no oscurece un sustrato [CED].

organic coating (recubrimiento orgánico) - Película protectora con aglutinante resinoso (orgánico).

organic solvent (solvente orgánico) - Material líquido orgánico que incluye diluyentes y disolventes, y es usado como solvente, reductor de viscosidad o agente limpiador [V1].

orifice (orificio) - Abertura como la de la boquilla de una pistola de pintado.

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G-16

Glosario

overspray (sobre pulverizado) - Pintura seca atomizada, particularmente la que cae sobre superficies que no se desea pintar.

oxide (óxido) - Producto de la reacción química con el oxígeno.

ozone (ozono) - Forma muy reactiva de oxígeno que existe en la atmósfera. Se forma en la estratosfera por la fotolisis del oxígeno molecular en las longitudes de onda menores de 240 nm. El ozono es un contaminante secundario común que es constituido en una masa de aire contaminado por la acción de la luz del sol sobre el NO2. Este es el más abundante de los oxidantes formados en el humo fotoquímico [CEO].

paint coverage (cobertura de pintura) - Tasa de rendimiento de la pintura.

passivity (pasividad) - Condición por la que una pieza de metal, debido a un recubrimiento de óxido u otro compuesto, tiene un potencial positivo mucho mayor que el metal en su estado activo [ASM].

petroleum (petróleo) - Mezcla purificada de hidrocarburos semisólidos de naturaleza pastosa derivada del petróleo. Sinónimo: Pasta de petróleo [CED].

pigment (pigmento) - Partículas insolubles finamente reducidas, naturales o sintéticas, inorgánicas u orgánicas que, al ser dispersadas en un vehículo líquido para producir una pintura, pueden proporcionar color y otras propiedades, incluyendo opacidad, dureza, durabilidad y la resistencia a la corrosión. Este término se usa para incluir a los extensores, así como a los pigmentos blancos o de color. (Nota: La diferencia entre polvos que son pigmentos y los que son tinturas es generalmente hecha sobre la base de base de la solubilidad: los pigmentos son insolubles y dispersados en la material, y las tinturas son solubles o en solución según su uso.) [IM, V1].

pigment volume concentration - PVC (Concentración de volumen de pigmento - PVC) - Relación entre el volumen del pigmento y el volumen del total de material no volátil (es decir, pigmento y aglutinante), presentes en un recubrimiento. La cifra es usualmente expresada como un porcentaje.

piles (pilotes) - Miembros verticales, en parte o completamente arraigados en el suelo, usados para proporcionar soporte a una estructura en donde el suelo no es suficientemente firme, o sobre el agua o en un sitio adyacente a esta [CED].

pinhole (punto de alfiler) - Vacío o discontinuidad muy pequeña en la película de un recubrimiento, aproximadamente del tamaño de la punta de un alfiler, y que se extienden completamente por la película aplicada, normalmente causado por burbujas del solvente, humedad o partículas extrañas [IM].

pinpoint rusting (óxido por punto de alfiler) - Puntos de óxido, diminutos y dispersos que pueden aparecer en forma de puntos de alfiler y discontinuidades sobre una superficie de acero pintada, en las partes en que el recubrimiento no cubre completamente el perfil dejado por la limpieza con chorro [IM]. pitting (picadura) - (1) Corrosión localizada de una superficie de metal, limitada a un punto o área pequeña, que toma la forma de cavidades [ASM]. (2) En el concreto, las picaduras son desintegración localizada, como un granito [ACI].

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G-17

Glosario

plasma spray (atomización de plasma) - Proceso de aplicación por atomización en el que polvos metálicos o termoplásticos son introducidos en una cavidad de arco de plasma que contiene el flujo de gas de una pistola de plasma. Después de ser derretidos, los polvos son proyectados hacia la superficie a ser recubierta vía el flujo del chorro de plasma. plaster (yeso) - Material cementicio o la combinación de material cementicio y agregado fino, que al ser mezclado con una cantidad de agua, forma una masa plástica o pasta, la cual, al ser aplicada a una superficie, se adhiere a ésta y se endurece, manteniendo en un estado rígido la forma o la textura impuesta durante su período de plasticidad; también mezcla colocada y endurecida [ACI]. plasticizer (plastificante) - Aditivo para hacer las películas de pintura más flexibles. plural component spray (atomización de componente plural) - Sistema de atomización de pintura para recubrimientos con dos o más componentes envasados por separado, usado para combinar y atomizar las partes de recubrimientos multicomponentes en las proporciones de volumen deseadas. pneumatic (neumático) - Propulsado por aire. polymerization (polimerización) - Reacción química en la que dos o más moléculas pequeñas (monómeros) se combinan para formar moléculas grandes (polímeros, macromoléculas) que contienen unidades estructurales repetitivas de las moléculas originales y tienen la misma composición en porcentaje como las moléculas pequeñas, si estas fueran de la misma clase [CED]. portland cement (cemento Portland) - Cemento hidráulico producido por la pulverización de clinker de cemento Portland usualmente conteniendo sulfato de calcio [ACI]. post-cured (post curado) - Curado por tratamiento especial después de la aplicación. pot life (vida útil de la mezcla) - Tiempo durante el cual un recubrimiento puede ser aplicado con éxito a un sustrato después de la primera apertura de sus envases, o después de que se añade catalizadores, activadores, endurecedores u otros ingredientes para iniciar la reacción de curado. La vida útil de la mezcla depende por lo general de la temperatura y/o la humedad [IM, V1]. power tool cleaning (limpieza con herramientas motrices) - El uso de herramientas de impacto, giratorias o giratorias de impacto para remover pintura suelta, óxido, escama de laminación y otros contaminantes sueltos de una superficie. La especificación SSPC-SP 3, Limpieza con Herramientas Motrices, es una norma de consenso que cubre los procedimientos necesarios para la limpieza con herramientas motrices en superficies de acero. Algunas herramientas pueden remover toda la pintura, el óxido y la escama de laminación y producir una rugosidad en la superficie, de conformidad con SSPC-SP 11, Limpieza con Herramientas Motrices al Metal Desnudo. Consúltese estas normas de consenso para ver detalles específicos y los requisitos. Estándares visuales para SSPC-SP 3 y SSPC-SP 11 pueden ser hallados en SSPC-VlS 3 [IM, V1].

power tool cleaning to bare metal (limpieza con herramientas motrices al metal desnudo) - Norma para limpieza de superficie de acero para pintado, descrito en SSPC-SP 11. Véase LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS MOTRICES.

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G-18

Glosario

power washing (lavado a máquina) - Uso de agua presurizada (típicamente menos de 5000 psi [34 MPa]) con o sin aditivos químicos, detergentes, etc., para retirar contaminación y restos sobre una superficie [IM].

primer (imprimante) - Primera capa completa de recubrimiento aplicada a una superficie cuando se emplea un sistema de múltiples capas. Los imprimantes proporcionan adhesión a un nuevo sustrato (madera, metal, mampostería o concreto), protegen el sustrato y ayudan a la adhesión de recubrimientos adicionales de pintura. El tipo y la condición del sustrato; y el sistema de pintura especificado en un trabajo afectan la selección del imprimante. Los imprimantes para trabajar el acero contienen pigmentos anticorrosivos especiales [IM, V1].

profile (perfil) - Véase PERFIL DE SUPERFICIE.

profile depth (profundidad del perfil) - Medida de la rugosidad de una superficie sobre la base de la distancia entre sus picos y valles, expresada como un promedio. Véase PERFIL DE SUPERFICIE [IM].

programmed painting (pintado programado) - Proceso sistemático para proporcionar protección de largo plazo a superficies recubiertas.

psychrometer (psicrómetro) - Instrumento usado para medir las temperaturas de bulbo húmedo y seco del aire. Con ayuda de tablas de psicrométricas, estas mediciones pueden ser usadas para determinar el punto de rocío y la humedad relativa del aire.

quality assurance (aseguramiento de la calidad) - Garantía de que la calidad de un producto (conjunto de datos analíticos, etc.) es en realidad la que se indica sobre la base del control de calidad aplicado al crear dicho producto. El aseguramiento de la calidad no es sinónimo de control de la calidad. El objetivo del aseguramiento de la calidad es proteger contra fallas del control de calidad.

quality control (control de calidad) – El mantenimiento y afirmación de la calidad de un producto (conjunto de datos, etc.), en el sentido específico de que cumple un estándar mínimo o lo excede sobre la base de criterios conocidos y verificables [CED].

rebar (barras) - Término coloquial para referirse a las barras de refuerzo [ACI].

rectifier (rectificador) - Dispositivo eléctrico usado para convertir electricidad de corriente alterna en electricidad de corriente continua. Comúnmente usado como una fuente de corriente en sistemas de protección catódica con corriente impresa.

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G-19

Glosario

relative humidity (humedad relativa) - Relación entre la presión verdadera del vapor de agua existente y la presión de vapor de agua máxima posible (saturación) en la atmósfera a la misma temperatura, expresado como un porcentaje [ASTM, IM].

resin (resina) - Término general aplicado a una amplia diversidad de productos más o menos transparentes, que pueden ser naturales o sintéticos. Pueden variar ampliamente en color. Las resinas sintéticas con mayor peso molecular son más conocidas como polímeros. En un sentido amplio, este término es usado para designar cualquier polímero que es un material de aglutinante básico para recubrimientos y plásticos [IM].

resistivity (resistividad) - Resistencia eléctrica ofrecida por un material al flujo de corriente, mide la duración del cruce por sección de área del flujo de corriente, por unidad de longitud de la ruta de corriente; es la inversa de la conductividad. También llamada resistividad eléctrica o resistencia específica [ASM]

rust (óxido) - Producto visible de la corrosión consistente en óxidos hidratados de hierro. Aplicado sólo a las aleaciones ferrosas [ASM].

rust grade (grado de óxido) - En los estándares visuales, la condición inicial del acero sin pintar antes de la preparación de la superficie. SSPC-VIS 1, que es un estándar visual para la preparación de superficie del acero, muestra los siguientes cuatro grados de óxido: (1) ÓXIDO GRADO A - La superficie de acero está completamente cubierta de escama de laminación adherente; poco o nada de óxido es visible. (2) ÓXIDO GRADO B - La superficie de acero está cubierta tanto con escama de laminación como de óxido. (3) ÓXIDO GRADO C - La superficie de acero está completamente cubierta con óxido; poco o nada de picaduras es visible. (4) ÓXIDO GRADO D - La superficie de acero está completamente cubierta con óxido; las picaduras son visibles [IM].

sacrificial anode system (sistema de ánodo de sacrificio) - Sistema de protección catódica que usa la diferencia de potencial entre un metal más activo y la estructura a ser protegida, para forzar a la carga responsable de la mitigación de la corrosión, a que fluya dentro del circuito.

saponification (saponificación) - La hidrólisis alcalina de las grasas, aceites secantes u otros ésteres, por la cual se forma un jabón. La pintura saponificada puede ponerse pegajosa y decolorarse. En casos graves, la película puede ser completamente licuada por la saponificación. Puede ocurrir pérdida de adhesión cuando una capa de recubrimiento saponificado se desarrolla junto al sustrato [IM].

scaffolding (andamiaje) - Equipo de variedad de tipos, tamaños y configuraciones usado para sostener trabajadores, materiales y equipos en lugares elevados u otros lugares inaccesibles [IM]

scaling hammer (martillo decapador) - Herramienta usada para retirar, por impacto, productos de la corrosión y otros materiales no deseados de superficies metálicas.

sealing compound (compuesto sellante) - Líquido aplicado como recubrimiento, a la superficie del concreto endurecido para impedir o reducir la penetración de agentes líquidos o gaseosos, por ejemplo, agua, soluciones agresivas y dióxido de carbono, durante la exposición a servicio [ACI]

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G-20

Glosario

self-curing (auto curado) - Recubrimiento que cura (entrecruzamientos) sin ningún tratamiento especial después de la aplicación [IM, V1].

sheradizing (sheradizado) - Depósito de polvo de zinc sobre acero limpiado por acción rotativa de un tambor.

shot abrasive (abrasivo esférico) - Abrasivo liso y redondo normalmente hecho de acero.

silica sand abrasive (abrasivo de arena de silice) - Abrasivo para limpieza con chorro hecho de material que consiste predominantemente de mineral cuarzo, que esta lavado, seco y cernido. La exposición a partículas de sílice cristalino de tamaños respirables (10 micras [0,4 mil] o menor) puede causar silicosis, una enfermedad progresiva de pulmón [IM].

silicate (silicato) - Cualquier miembro de los compuestos muy extendidos caracterizados por la presencia de los elementos silicio, oxígeno y uno o más metales con o sin hidrógeno (por ejemplo, talco) [CED].

silicate resin (resina de silicato) - Producto de polímero inorgánico con resistencia a alta temperatura basado en la hidrólisis de silicatos alcalinos (por ejemplo, silicato de potasio) o silicatos de alquilo (por ejemplo, etil silicato); usado principalmente para recubrimientos ricos en zinc inorgánico.

single-point responsibility (responsabilidad de punto único) - Acuerdo según el cual el contratista debe mantener las estructuras recubiertas en condiciones satisfactorias por un período de tiempo específico.

skip weld (soldadura discontinua) - Soldaduras sobre componentes de metal que son intermitentes en vez de continuas.

slag abrasive (abrasivo de escoria) - Abrasivo para limpieza con chorro hecho de escoria producida por las operaciones de fundido de metales, o por hornos de carbón y plantas de energía. La mayoría de las escorias son procesadas al sumergir el metal caliente en agua; golpeado cuando es necesario, y lavado y cernido para producir un abrasivo aceptable. El abrasivo de escoria fabricado por un proceso de enfriamiento con aire tiene estructura mineral diferente. La calidad y la durabilidad del abrasivo dependen del procesamiento y puede variar ampliamente de lote a lote y de origen a origen. Los abrasivos de escoria típicos incluyen escoria de cobre y níquel, provenientes del fundido de metal y escoria de carbón de la generación de energía eléctrica [IM].

soluble salts contaminants (contaminantes de sales solubles) - Compuestos inorgánicos solubles en agua (como los cloruros y los sulfatos) que contaminan un producto. Cuando las sales solubles están presentes sobre una superficie preparada de acero, pueden causar la falla prematura del recubrimiento. Los contaminantes de sales solubles son llamados a veces "contaminantes iónicos" o "contaminantes invisibles".

solvent cleaning (limpieza con solvente) - El uso de solventes orgánicos, detergentes, limpiadores alcalinos, y limpieza a vapor se usa para retirar aceite, grasa, suciedad, tierra y otros compuestos orgánicos similares de una superficie. La especificación SSPC-SP 1, Limpieza con Solvente, es una

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G-21

Glosario

norma de consenso que cubre los procedimientos necesarios para la limpieza de superficies de acero con solvente. Consúltese el documento citado para ver detalles específicos y requisitos [IM].

solvent resistance (resistencia al solvente) - Capacidad de un recubrimiento de resistir el ataque de solventes, soluciones o el desfiguramiento. Véase PRUEBA DE FROTADO CON SOLVENTE [CED].

solvent rub test (prueba de frotado con solvente) - Práctica para evaluar la resistencia al solvente y/o curado de un recubrimiento orgánico que cambia químicamente durante el proceso de curado. ASTM D4752 es la prueba de resistencia al solvente preferida para imprimantes ricos en zinc de etil silicato [CED].

specification (especificación) - Palabra que es usada en muchos sentidos en la industria de los recubrimientos. El término "especificación de obra" se refiere al documento escrito y de valor legal, generalmente parte de un contrato, que describe los puntos del trabajo que deben ser cumplidos. Muchas organizaciones técnicas preparan documentos llamados especificaciones que describen productos, procedimientos o condiciones. Por ejemplo, el Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen 2 de SSPC, incluye docenas de especificaciones que tratan acerca de la preparación de superficie, los abrasivos, las pinturas y los sistemas de pintura, así como su aplicación. Los organismos federales, estatales y militares también tienen especificaciones sobre pintura y otros relacionados. El Ejército y la Marina también tienen documentos llamados "especificaciones guía" (antes llamados "especificaciones tipo") que en la industria privada se denominan "estándares de ingeniería".

stainless steel (acero inoxidable) - Cualquiera de varios tipos de acero que contienen entre 12 y 30% de cromo como el principal elemento de aleación; usualmente muestran pasividad en ambientes acuosos [ASM].

steam cleaning (limpieza a vapor) - Proceso de limpieza que emplea vapor a baja presión, descrito en SSPC-SP 1 [IM].

stoning (tallado con piedra) - Alisado de superficies (especialmente concreto) con un carborundum u otro ladrillo abrasivo.

stray current corrosion (corrosión por pérdida de corriente) - Corrosión resultante del flujo de corriente continua por rutas distintas del circuito previsto. Por ejemplo, por una corriente superflua en la tierra [ASM].

striping (franjeado) - Pintado de los bordes de una superficie o de las soldaduras para darles protección adicional. El franjeado se efectúa antes de aplicar el imprimante o de la aplicación de un recubrimiento de una capa completa de otra pintura.

stroking (pasada) - Movimiento paralelo de la pistola, cintura, brazo y hombro en ángulo recto, para trabajar durante la aplicación de pintura por atomización.

sump (sumidero) - Hoyo o represa que sirve como drenaje o receptáculo para líquidos.

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G-22

Glosario

surface conditioner (acondicionador de superficie) - Material químico que prepara una superficie para recibir un recubrimiento u otro material.

surface preparation (preparación de superficie) - Cualquier método de tratamiento de superficie para prepararla para recubrir. Los métodos de preparación de superficie incluyen el lavado con agua, la solución de detergente o de solvente; limpieza de herramientas manuales o motrices; lavado con chorro de agua o limpieza con chorro de agua a presión, con o sin abrasivo; o la limpieza con chorro abrasivo. SSPC y NACE International tienen varias normas escritas y visuales que describen la preparación de la superficie de acero antes de recubrirlas [IM, V1].

surface profile (perfil de la superficie) - Contorno de una superficie limpiada con chorro sobre un plano perpendicular a la superficie. En el caso del acero, el perfil de la superficie es la cara rugosa resultante de la limpieza con chorro abrasivo o con herramientas motrices al metal desnudo, también llamado perfil de anclaje. En el caso de la madera y del concreto, el perfil de la superficie es la textura de la superficie limpiada. El perfil de superficie de acero es clasificado por su profundidad y su textura (redondeado o angular). La profundidad del perfil de superficie está definida como la altura media o promedio entre picos a valles de la rugosidad, que se extiende típicamente desde menos de 1 a 5 mils (25 a 127 micras).

surface-tolerant (tolerante a la superficie) - Recubrimiento capaz de ser aplicado sobre una superficie imperfectamente limpiada.

sweat-in time (tiempo de reposo) - Véase TIEMPO DE INDUCCIÓN.

sweep blast cleaning (limpieza con chorro ligero) – Un pasada rápida del patrón de chorro abrasivo sobre una superficie para remover material suelto y dar suficiente rugosidad a la superficie para que acepte una capa de pintura. Este método de limpieza a veces es especificado como SSPC-SP 7, Limpieza con Chorro Superficial

tack-free (tacto libre) - Ausencia de pegajosidad en un recubrimiento aplicado. Recubrimiento libre de pegajosidad después del tiempo apropiado de secado [IM, V1]

technical standard (estándar técnico) - Documento con criterios adoptados por consenso de entidades de ingeniería, comercio y asociaciones profesionales, o entidades del gobierno.

thermoplastic (termoplástico) - Material que se ablanda cuando es calentado y duro al enfriar sin pasar ningún cambio químico. Mientras el material es blando, puede ser reformado o moldeado. Como se usa en la industria de recubrimientos hoy en día, el significado original del término termoplástico ha cambiado un tanto. Ahora es usado para clasificar tipos de recubrimientos, de acuerdo a la manera en que curan las resinas, y la solubilidad de la película curada. El término termoplástico es prácticamente un sinónimo de no convertible.

thermoplastic powder (polvo termoplástico) - Materiales poliméricos orgánicos en polvo que son derretidos por el calor; algunos se aplican por atomización a través de una flama para derretirlos, para así ser aplicados como líquido a un sustrato, y luego solidificar al enfriar y de esa manera formar una película protectora sin pasar por cambios químicos.

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G-23

Glosario

thermosetting (termomoldeable) - Material que permanentemente se vuelve estable cuando es sometido al calor, a los catalizadores, a la luz ultravioleta o a una reacción química, y no puede ser otra vez ablandado ni reformado al volver a calentarlo. Como se usa en la industria de recubrimientos hoy, el significado original del término termomoldeable ha cambiado un tanto. Ahora es usado para clasificar tipos de recubrimientos de acuerdo con la manera en que sus resinas curan y la solubilidad de la película curada. Así, el término termo configurado es prácticamente sinónimo del término convertible.

tie coat (capa enlace) - Pintura específicamente formulada para proporcionar una transición entre un imprimante o capa inferior y un acabado. Las capas enlace pueden ser usados para sellar la superficie de un imprimante rico en zinc, para adherir generalmente diferentes clases de recubrimientos, o para mejorar la adhesión de un recubrimiento [IM, V1].

tie rod (barra de amarre) – Un conector mecánico en tensión, usado para impedir que las formas de concreto se derramen debido a la presión fluida del concreto fresco no fraguado. También llamada barra de moldeado [ACI].

topcoat (capa de acabado) – Último recubrimiento aplicado en un sistema de recubrimientos, específicamente formulado para resistencia al medio ambiente y/o por estética. También llamado capa final [IM, V1].

topcoating (recubrimiento de acabado) – Último recubrimiento aplicado en un sistema de recubrimientos, específicamente formulado para resistencia al medio ambiente y/o por estética. También llamado capa final [IM, V1].

toxicity (toxicidad) – La capacidad de una sustancia de causar daños por medios químicos [IM, V1].

transfer efficiency (eficiencia de transferencia) – El porcentaje de la masa de sólidos de un recubrimiento realmente aplicado (transferido) del recipiente a la superficie recubierta.

triggering (accionamiento del gatillo) - Procedimiento de aplicar el gatillo de la pistola para asegurar una aplicación uniforme del espesor de pintura.

ultraviolet (ultravioleta) - Banda de la radiación electromagnética entre 10 y 400 nanómetros de longitud de onda. La parte UV del espectro en la región actínica (280 a 315 nanómetros) es especialmente destructora de las películas de pintura. Algunas veces, la energía ultravioleta es usada para curar un recubrimiento. La "luz negra" es un término popular para referirse a la radiación UV.

undercutting (corrosión bajo película) - Penetración de un recubrimiento y expansión de la delaminación o corrosión desde un daño o punto de alfiler en la película o de bordes no protegidos [IM, V1].

uniform corrosión (corrosión uniforme) - (1) Tipo de ataque de corrosión (deterioro) uniforme distribuido sobre la superficie de un metal. (2) Corrosión sobre una superficie de metal, que ocurre a la misma tasa aproximadamente. También llamada corrosión general [ASM].

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G-24

Glosario

vacuum blasting (chorro de vacío) - Limpieza con chorro abrasivo empleando un dispositivo de vacío para capturar polvo, residuos y otros materiales mientras son generados, evitando que escapen al ambiente.

vehicle (vehículo) - Porción líquida de la pintura, en la cual el pigmento es dispersado; compuesto por el aglutinante y el solvente [CED].

viscosity (viscosidad) - Cualidad o propiedad de un fluido (es decir, pintura) que produce su resistencia a fluir. Un recubrimiento de alta viscosidad es grueso; un recubrimiento de baja viscosidad es delgado [IM].

visual comparator (comparador visual) - Uno de varios sistemas visuales usados para calcular el perfil de una superficie de acero sometida a un chorro abrasivo.

volatile organic compounds - VOC (compuestos orgánicos volátiles - VOC) - Porción del vehículo perdido durante la formación de la película.

volatile vehicle (vehículo volátil) - Porción del vehículo perdido durante la formación de la película.

wash primer (lavado de vinilo) - Pintura imprimante, usualmente suministrada como sistema de uno o dos componentes. La pintura contiene proporciones cuidadosamente equilibradas de un pigmento de cromato inhibidor, ácido fosfórico, y un aglutinante de resina sintético mezclado en un alcohol. Sobre superficies limpias de aleaciones ligeras o ferrosas, y sobre muchas superficies no ferrosas, tales pinturas dan excelente adhesión, en parte por una reacción química con el sustrato, y forman una película inhibidora de la corrosión que es una buena base para la aplicación de subsecuentes capas de pintura. También conocidas como imprimantes de pretratamiento, imprimantes de ataque e imprimantes de auto-ataque [CED].

water jetting (chorro de agua) - El chorro de agua consiste en el uso de agua en forma de chorro a alta o ultra-alta presión (por encima de 69 MPa ó 10,000 psi) para preparar una superficie para su repintado. El chorro de agua de alta presión es la limpieza llevada a cabo con presiones de 69 a 170 MPa (10,000 a 25,000 psi). El chorro de agua a ultra-alta presión empieza a 170 MPa (25,000 psi).

water trap (trampa de agua) - Rasgo estructural en la que un líquido (como agua de lluvia) puede acumularse del ambiente.

water-blast cleaning (limpieza con chorro abrasivo de agua) - Un método de limpieza con agua donde el abrasivo es inyectado en el flujo de agua.

weathering (intemperie) - Comportamiento de las películas de pintura cuando son expuestas al clima natural o a equipos de intemperie acelerada, caracterizado por cambios en el color, textura, resistencia, composición química u otras propiedades [CED].

weathering steel (acero corten) - Aleación de acero diseñada para formar una delgada película de óxido protector que no requiere pintar.

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G-25

Glosario

weep hole (agujero de drenaje)- Agujero abierto para brindar medios de drenaje.

weld spatter (salpicadura de soldadura) - Gotas de metal producidas durante el proceso de soldadura, que se adhieren a la superficie cerca de la soldadura.

wet film thickness (espesor de película húmeda) - Espesor de película del recubrimiento líquido inmediatamente después de la aplicación [CED].

wetting (humectación) - Capacidad de un vehículo para extenderse uniforme y rápidamente sobre la superficie de partículas de pigmentos. Un vehículo con buenas propiedades de humectación ayuda en la reducción o dispersión de pigmentos y la capacidad de humectar la superficie a la cual se aplica el recubrimiento final [CED]. (2) Capacidad de un recubrimiento de entrar en estrecho contacto con las superficies sobre la que es aplicada [IM].

wetting agent (agente humectante) - Material empleado en la pintura para reducir la tensión superficial del vehículo o aglutinante a fin de ayudar a reducir o dispersar los pigmentos, o de mejorar la capacidad del recubrimiento de humectar la superficie [IM].

white metal blast (chorro abrasivo al metal blanco) - Grado más alto de limpieza por chorro. De acuerdo con SSPC-SP 5/ NACE Nº 1, Limpieza por Chorro al Metal Blanco, una superficie limpiada con chorro al metal blanco está libre de todo aceite, grasa, suciedad, polvo, escamas de laminación, óxido, pintura, productos de corrosión y otros cuerpos extraños visibles [IM].

wire brush cleaning (limpieza con cepillo de alambre) - Limpieza de una superficie con un cepillo de alambre, que es una herramienta manual o una herramienta motriz.

wrinkling (arrugamiento) - Defecto de la película de recubrimiento en el que la película de la superficie se contrae formando arrugas.

zinc-rich coatings (recubrimientos ricos en zinc) - Recubrimientos anticorrosivos para hierro y acero. Los recubrimientos ricos en zinc usan polvo de zinc en una concentración suficiente para proporcionar conductividad eléctrica en la película seca. Esto permite que el metal de zinc se corroa de forma preferencial al sustrato ferroso, dándole protección galvánica [IM].

CLAVE PARA REFERENCIAS

Muchas de las definiciones en este glosario se copiaron o adoptaron de otras fuentes. A continuación las claves para estas fuentes de referencia: ACI: Reproducido con permiso de Terminología del Cemento y del Concreto, Publicación SP - 19 (90), American Concrete Institute, Detroit, MI, 1990.

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G-26

Glosario

ASM: Reproducido con permiso de (1) Manual de Metales de ASM, Novena Edición, Volumen 13, (1987) Corrosion, ASM International, Metals Park, OH, 1978; and Metals Handbook, Desk Edition, ASM International, Metals Park, OH 44073-0002, p. 1 (anode), p. 2 (cathode), p. 7 (galvanic corrosion) or (2) Manual de Metales, Edición de Escritorio, (1985), ASM International, Materials Park, OH 44073-0002, (formerly American Society of Metals), p. 1.16 (fillet weld) 1.37 (stainless steel).

ASTM: Reimpresión con permiso del Libro Anual de Normas ASTM, copyright American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959.

CED: Reproducido con permiso de Diccionario Enciclopédico de los Recubrimientos, Stanley LeSota, Ed., Federation of Societies for Coatings Technology, Blue Bell, PA, 1995.

IM: Reproducido con permiso del Glosario de Recubrimientos de Mantenimiento Industrial. Joseph A. Bruno, Jr., Ed., Technology Publishing Company, Pittsburgh, PA 1994.

IUPAC: Reproducido con permiso del Glosario IUPAC de Términos de Química Atmosférica, J.G. Calvert, Atmospheric Chemistry Division, National Center for Atmospheric Research, Boulder, CO, 1990.

ILPR: Reproducido con permiso del Manual de Remoción de Pintura de Plomo Industrial, Kenneth A. Trimber, KTATator, Inc., Pittsburgh PA 1991.

MPDA: Reproducido con permiso del Glosario de Terminología de Pintura y Decoración del Maestro Pintor, Master Painters & Decorators Association of B.C., Burnaby, B.C., 1988.

V1: Manual de Pintado de Estructuras de Acero, Volumen 1. Buenas Prácticas de Pintado, SSPC: The Society for Protective Coatings, Pittsburgh, PA. 2002.

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G-27

Clave de Respuestas de Ejercicios

CL AVE DE RESPUESTAS DE EJERCICI OS Ejercicio 1A: Corrosión 1. C 2. H 3. L 4. A 5. K 6. D 7. G 8. F 9. E 10. I 11. B 12. J

Ejercicio 1B: Control de la Corrosión 1. E 2. A 3. F 4. D 5. B 6. G 7. C

Ejercicio 2A: Componentes del Recubrimiento 1. B 2. B 3. P 4. B 5. B 6. P o B 7. S 8. B 9. P 10. B 11. P 12. P

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Clave de Respuestas de Ejercicios

Ejercicio 2B: Mecanismos de Formación de la Película del Recubrimiento 1. D 2. E 3. C 4. A 5. D 6. D 7. C 8. A 9. A 10. B 11. A 12. B

Ejercicio 3A: Métodos de Limpieza 1. G 2. B 3. E 4. F 5. D 6. C 7. A

Ejercicio 3B: Sistema de Limpieza Convencional con Chorro Abrasivo Respuestas: 1. C 2. D 3. B 4. E 5. F 6. G 7. A Orden de los compontes del sistema de limpieza con chorro abrasivo: 5, 1, 2, 4, 3, 6, 7

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Clave de Respuestas de Ejercicios

Ejercicio 4A: Cálculos de Pintura 2

1. 320 pies /galón 2 2. 256 pies /galón 3. 5 mils

Ejercicio 4B: Métodos de Aplicación de Pintura 1. F 2. D 3. C 4. A 5. G 6. B 7. E

Ejercicio 5A: Efectos de Condiciones Ambientales Adversas 1. D 2. C 3. E 4. A 5. B

Ejercicio 5B: Equipos Usados para Diferentes Métodos de Pruebas de Inspección 1. L 2. J 3. M 4. B 5. H 6. E 7. C 8. K 9. N 10. G 11. F 12. D 13. A 14. I

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Clave de Respuestas de Ejercicios

Ejercicio 6A: Reparación de Pintura (esto representa una respuesta típica) 1. Remover toda pintura suelta que sale con una espátula sin filo. 2. Limpiar un acero expuesto a un grado SSPC-SP 11. 3. Chaflanar el recubrimiento existente para permitir una reparación lisa. 4. Lijar levemente dos pulgadas del recubrimiento intacto que rodea el área de reparación. 5. Reaplicar el sistema epóxico de 3 capas mediante brocha o atomización. 6. Traslapar el parche de reparación en dos pulgadas sobre el recubrimiento intacto lijado.

Ejercicio 6B: Selección de Sistemas de Recubrimiento para Estructuras de Acero 1. C 2. D 3. B 4. E 5. H 6. F 7. G 8. I 9. A 10. J

Ejercicio 7A: Términos sobre Concreto 1. L 2. B 3. G 4. H 5. K 6. C 7. I 8. A 9. D 10. E 11. F 12. J

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Clave de Respuestas de Ejercicios

Ejercicio 7B: Productos para Superficies de Concreto 1. E 2. D 3. F 4. A 5. B 6. C

Ejercicio 8A: Aspectos del Recubrimiento de Sustratos 1. B 2. C 3. D 4. F 5. A 6. E

Ejercicio 8B: Limitaciones de los Recubrimientos 1. G 2. D 3. B 4. F 5. C 6. E 7. A

Ejercicio 8C: Defectos de la Preparación de Superficie y de la Aplicación 1. B 2. D 3. A 4. F 5. C 6. G 7. E

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Clave de Respuestas de Ejercicios

Ejercicio 9: Seguridad (una serie de posibles respuestas) 1. Plomo, cromato y cadmio en pinturas antiguas existentes; solventes; isocianatos 2. Operaciones de limpieza con chorro abrasivo y esmerilado; aplicación de recubrimientos en polvo 3. Limpieza con chorro abrasivo y con chorro de agua a alta presión 4. Torres, tanques, puentes y edificios 5. Ácidos (por ejemplo, ácido muriático), removedores de pintura alcalino, lejías 6. Solventes y disolventes de pintura; limpiadores 7. Tanques, bodegas de buques, bovedas 8. Atmosferas inflamables, atmosferas toxicas, oxigeno insuficiente o en exceso 9. Atomización Airless, atomización en caliente, atomización electroestática, metalización 10. Purificadores de aire (cartuchos), suministradores de aire, aparatos de respiración auto-contenidos 11. Orejeras, tapones, tapones de canal 12. Anteojos de seguridad, gafas, protectores de rostro

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