Novedades

Construcción con Acero Liviano: 2.2 Corrosión

1

04/03/2013 | Por corrosión se debe entender la degradación o deterioro de las propiedades del material por acción del medio ambiente.

En nuestro caso los materiales son metales, éstos se encuentran en la naturaleza en forma de óxidos o minerales. Esto implica que la condición de equilibrio estable se da cuando el metal se encuentra en estado impuro, pero las excelentes propiedades mecánicas que hacen de este metal un elemento útil, son atributos del metal puro, en consecuencia, si no reciben un tratamiento posterior tienden a volver a su estado natural.

Esta tendencia se manifiesta fundamentalmente con la formación de óxidos, dando lugar a los fenómenos de oxidación y corrosión.

Existe una marcada diferencia entre oxidación y corrosión, ambas se producen por una reacción química entre el metal y el oxígeno, la diferencia esta en la película que se forma.

Si la película superficial es hermética, continua, impermeable, adherente y auto regenerable, el proceso se denomina oxidación, ya que esta película protege al metal en una posterior reacción química. Si la película no cumple con alguna de estas condiciones, la reacción se denomina corrosión y el metal se degrada continuamente.

Es bien sabido que el acero sin protección se oxida al estar expuesto prácticamente a cualquier medio ambiente. La aplicación de una fina capa de cinc es una efectiva y económica manera de protegerlo de la corrosión.

Los recubrimientos de cinc protegen al acero proveyéndole simultáneamente una protección física y catódica contra la corrosión.

La construcción con Perfiles de Acero Liviano galvanizado genera preguntas tales como:

¿Qué sucede con los perfiles metálicos de una obra construida en zonas cercanas al mar?, o ¿qué pasa con los perfiles metálicos durante el tiempo de exposición a la intemperie mientras dura el montaje de la obra?, o ¿qué pasa con los tornillos que perforan el galvanizado?, o ¿cuál es el efecto en los perfiles con los cortes que se efectúan en obra?.

Además, el Steel Framing tiene ciertas características particulares propias de un sistema que utiliza una pared “hueca” expuesta al exterior, ya que las distintas barreras de vapor, agua y viento, aislaciones, diafragmas, placas, revestimientos exteriores que la componen, incorrectamente utilizados, pueden llegar a producir condensación de humedad en la cavidad de la misma.

2.2.1 Que es la corrosión ?

Los metales rara vez se encuentran en estado de pureza total. Normalmente están químicamente combinados con uno o mas elementos no metálicos.

La corrosión metálica se define generalmente como el deterioro no deseado de un metal o aleación, debido a la interacción entre este y el medio ambiente, que afecta adversamente a las características del metal.

La corrosión de los metales es un proceso electroquímico que involucra una reacción química y un pasaje de electrones.

La protección a la corrosión de un metal se puede lograr por medio de una barrera física, y/o de una protección catódica.

Una protección del tipo Barrera actúa aislando al metal del medio ambiente. Es el caso típico de las pinturas y de algunos recubrimientos metálicos como el aluminizado tipo II (recubrimiento de aluminio prácticamente puro sobre acero).

En este tipo de recubrimientos , cualquier fisura o punto sin recubrir que exponga al metal base, generará corrosión en el mismo con la consiguiente aparición de óxido rojo, que irá paulatinamente avanzando desde la imperfección, por debajo del recubrimiento produciendo el desprendimiento del mismo.

El recubrimiento de cinc aplicado por inmersión en caliente, normalmente llamado galvanizado, es una protección de tipo catódica que funciona protegiendo al acero base debido a la diferencia de potencial electroquímico entre cinc y hierro: con el transcurso del tiempo y en presencia de un electrolito el cinc se corroerá lentamente protegiendo al acero, inclusive en los bordes donde el mismo se encuentra expuesto.

El grado de protección dependerá principalmente de la adhesión de la capa de cinc al acero base y del espesor del recubrimiento.

La pintura es también un ejemplo de una protección del tipo barrera aunque tiene el inconveniente que se degrada a lo largo del tiempo.

1

El galvanizado en cambio, no se degrada con el paso del tiempo, sino que el cinc por ser un material reactivo, se corroerá lentamente con el transcurso del mismo, por lo que la protección que ofrece al acero esta mayormente relacionada al espesor del recubrimiento.

La Protección Catódica actúa agregando un elemento de “sacrificio” al circuito de la corrosión. En una celda galvánica, internamente se genera una corriente debido a reacciones físicas y químicas.

2

La celda, al igual que una simple batería, consiste de un ánodo, un cátodo, un electrolito y un paso para la corriente de retorno.

El ánodo genera los electrones (corroe), mientras que el Electrolito recibe electrones. El electrolito es el conductor por medio del cual la corriente es llevada, siendo habitualmente una solución de ácidos, bases y sales. El camino de retorno es una conexión metálica desde el ánodo hacia el cátodo, siendo este generalmente el metal a proteger.

Introduciendo un elemento al circuito de la corrosión que sea más anodico
(electronegativo) que el metal base, tal como el cinc lo es respecto del acero, será
el cinc el que entregue electrones, y por lo tanto se corroa.

De esta forma, el cinc es “sacrificado” mientras que el acero es protegido.

3

Cualquiera de los metales detallados en la tabla a la derecha se corroerá mientras ofrece
protección a cualquier otro que este por debajo de él en la serie galvánica de metales y
aleaciones, siempre y cuando estén eléctricamente conectados.

Esto explica por que los montantes galvanizados cortados en obra o perforados por los tornillos, no tienen corrosión en el acero expuesto, ya que el cinc adyacente (milímetros)
continua ofreciendo la protección catódica.

La capacidad de protección del cinc depende del grado de corrosión del mismo, pudiendo ser este : bajo, medio o alto.

El grado de corrosión depende fundamentalmente de dos factores :
tiempo de exposición a la humedad, y concentración de polución en el aire.

La corrosión por contacto con la humedad depende del tipo de humedad que sea.
Por ejemplo, la humedad que se origina luego de una lluvia puede llegar a lavar los productos de la corrosión del cinc, en cambio la humedad por condensación, generalmente se evaporara y dejara estos productos en su lugar.

La corrosión ocurre solamente cuando la superficie esta húmeda, por lo tanto, dado que la estructura de acero se encuentra en el interior de una pared que impide la entrada y/o el paso del agua, y/o la formación de humedad en su interior, el grado de corrosión del cinc para este uso es muy bajo.

El pH de la atmósfera, la lluvia, u otros líquidos en contacto con el cinc tienen un efecto significativo sobre el grado de corrosión del cinc. Condiciones moderadamente Ácidas o relativamente fuerte Básicas, pueden incrementar el grado de corrosión.

La mayoría de las atmósferas industriales contienen sulfuros en forma de dióxido de sulfuro o ácido sulfúrico, los cuales corroen al cinc.

Los cloruros en cambio, tienen un efecto mucho menor sobre el grado de corrosión del cinc, siendo este el medio ambiente típico en las zonas marinas.

Las chapas galvanizadas destinadas a la fabricación de perfiles llevan un tratamiento denominado pasivado que consiste en el rociado de un producto pasivante a base de ácido crómico, a fin de formar una película protectora para evitar la formación de óxido de cinc (blanquecino).

Es posible encontrar acero galvanizado con manchas blancas, conocido como óxido de estibado, debido al contenido de humedad ambiente, o de lluvia cuando se acopia a la intemperie y en caso de no tener paso de aire entre perfiles que ventilan.