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  • Proyecto bsico: Corrosin de estructuras de acero SS021a-ES-EU

    Proyecto bsico: Corrosin de estructuras de acero

    Este documento describe el fenmeno, los ambientes interiores y exteriores y las estrategias para evitar anticipadamente los problemas de corrosin y los mtodos de proteccin para estructuras de acero. Se proporciona una gua que especifica las pinturas y los revestimientos metlicos.

    Contenido

    1. Generalidades 2

    2. Fundamentos de la corrosin 2

    3. Especificaciones de proteccin para corrosin para construccin en general 3

    4. Ambientes interiores y exteriores 4

    5. Mtodos de proteccin 5

    6. Referencias 18

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    1. Generalidades EN 1993-1-1 establece que las estructuras de acero deben ser diseadas contra la corrosin, dependiendo del tipo de accin que afecte a la durabilidad y la vida til de diseo. En 2.1.3, se tratan la vida til de diseo y los problemas de durabilidad.

    El objetivo del presente documento es proporcionar una visin general de la corrosin de las estructuras de acero. Se describen los principales mtodos de proteccin: la influencia en el diseo, la preparacin del rea, los revestimientos de pintura y los revestimientos metlicos. Finalmente, se enfatiza la importancia del ambiente y los procedimientos de proteccin, mediante revestimientos de pintura, en estructuras de acero tanto en el interior como en el exterior.

    2. Fundamentos de la corrosin La corrosin de metales es consecuencia de un proceso natural. Los metales se presentan en la naturaleza en la forma de varios componentes qumicos (minerales). Estos minerales requieren cierta cantidad de energa a fin de liberar el metal. La cantidad de energa necesaria vara de metal a metal. Es en este proceso donde se ubica la fuerza que origina la corrosin en los metales. La explicacin de la corrosin est firmemente basada en la teora electroqumica, y se han desarrollado varias frmulas que describen las reacciones qumicas que representan la mayora de los procesos de corrosin. Este proceso se representa en la Figura 2.1.

    Leyenda: 1 transferencia de electrones 2 nodo 3 ctodo

    Figura 2.1 Representacin esquemtica del mecanismo de corrosin De esta teora, se deduce que, para que se corroa el acero y el hierro, es necesaria la presencia simultnea de agua y oxgeno. En ausencia de cualquiera, la corrosin no podr ocurrir.

    Adems del proceso de corrosin general, puede ocurrir el fenmeno de corrosin localizado, por ejemplo corrosin crateriforme (perforaciones), corrosin de hendidura (en grietas o hendiduras) y corrosin galvnica o bimetlica. Esta ltima corrosin ocurre cuando un metal est en contacto con un metal diferente y ambos estn en una solucin corrosiva. La direccin

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    de la corriente elctrica generada entre ambos metales determina cul se corroe, y se establece dependiendo de los potenciales de los metales involucrados.

    El potencial de un metal es relativo a la energa liberada cuando el metal se corroe. Tras medir el potencial de todos los metales, se ordenan en lo que se llama series galvnicas. La Figura 2.2 muestra una serie galvnica general. Cuando dos de estos metales estn en contacto, la corrosin del metal, ms alto en la serie, probablemente sea acelerada, mientras que la corrosin del metal de ms bajo se reducir o se detendr completamente.

    Extremo andico (mayor tendencia a la

    corrosin)

    Magnesio cinc Aluminio Carbn y aceros de baja aleacin Hierro fundido Plomo Estao Cobre, bronce estaado Nquel Titanio pasivo Aceros inoxidables (430, 304, 316)

    Extremo catdico (Menor tendencia a la

    corrosin)

    Figura 2.2 Serie galvnica general

    3. Especificaciones de proteccin para corrosin para construccin en general

    Este captulo tiene el objetivo de ofrecer una gua rpida para el resto del documento. Los temas tratados y las secciones relevantes se resumen en la Tabla 3.1.

    Tabla 3.1 Referencias de temas y secciones

    Seccin Tema

    Clasificacin de ambientes exteriores e interiores Seccin 4

    Diseo de durabilidad Seccin 5.1

    Especificacin para la preparacin de superficies de acero. Seccin 5.2.1

    Seccin 5.3.3 para imprimaciones de prefabricacin Especificacin para revestimientos de pintura para la clasificacin

    ambiental relevante 5.3.5Seccin para seleccin de sistema de pintura

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    Seccin 5.3.4 para aplicacin de especificaciones

    4. Ambientes interiores y exteriores El acero expuesto en ambientes interiores y exteriores puede estar sujeto a corrosin, dependiendo de las caractersticas especficas del entorno.

    La clasificacin de ambiente puede ser determinada por el valor de la prdida de masa del acero al carbono estandarizado o de muestras de cinc a lo largo de un ao (para ms detalles de muestras, vea ISO 9226). La extrapolacin de los datos de prdida de masa para perodos de corta duracin no son fiables y su uso no es permitido. Un mtodo alternativo es calcular la categora a partir de los ejemplos dados en EN ISO 12944-2 para esas categoras. Esos ejemplos son:

    Tabla 4.2 Ejemplos de ambientes exteriores y su categora

    C1 Se considera que ningn ambiente exterior corresponde a esta categora

    C2 reas rurales con baja polucin de contaminantes

    C3 Atmsferas industriales y urbanas con polucin moderada de dixido de azufre. reas costeras con baja salinidad

    C4 reas costeras e industriales con salinidad moderada

    C5I reas industriales con alta humedad y atmsferas agresivas

    C5M reas costeras y fuera de la costa con alta salinidad

    NOTA: Estos ejemplos son slo informativos y pueden ser ocasionalmente engaosos.

    Tabla 4.3 Ejemplos de los ambientes interiores y su categora.

    C1 Edificios con calefaccin con atmsferas limpias, ej.: oficinas, tiendas, colegios, hoteles.

    C2 Edificios sin calefaccin donde puede ocurrir condensacin, ej.: almacenes, centros deportivos.

    C3 Edificios de fabricacin con alta humedad y cierta polucin en el aire, ej.: plantas de elaboracin de alimentos, lavanderas,

    C4 Plantas qumicas, piscinas de natacin, astilleros.

    C5I, C5M Edificios con condesaciones casi permanentes y alta polucin. Estos edificios tienen atmsferas con un riesgo altos de corrosin.

    NOTA: Estos ejemplos son slo informativos y pueden ser ocasionalmente engaosos.

    Segn lo declarado en la Seccin 5.1.2.1 de EN ISO 12944-5, las estructuras expuestas a la categora de entornos C1 no requieren proteccin contra la corrosin. Si se requiere pintar por razones estticas, se pueden usar sistemas de revestimiento para categora C2.

    El alcance de este documento est enfocado a edificios de una sola planta, situados en entornos industriales benignos y entornos interiores de bajo riesgo (por ejemplo, tiendas). Para entornos especficos (ej.: edificios de fabricacin en entornos exteriores agresivos), se recomienda a los proyectistas buscar recomendaciones especializadas.

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    5. Mtodos de proteccin 5.1 La influencia en el diseo En la etapa de diseo del proyecto, debe tenerse un cuidado especial para asegurar una adecuada