1.- Proyecto PATINA
1.1.-Inspección Visual de las Probetas Expuestas en El Tablazo y La Voz por un Periodo de 42 Meses
Los resultados de la inspección visual de probetas recubiertas con distintos esquemas de recubrimiento, durante 42 meses, se presentan en forma de tablas conteniendo la información sobre los daños o deterioro sufrido por el recubrimiento de cada grupo de ensayo al ambiente, mostrando además se hace una explicación detallada de dichos resultados.
1.1.1.- Estación El Tablazo
1.1.1.1.-Grupo I Recubrimientos Convencionales sobre el Acero al Carbono y Acero Galvanizado
Los resultados obtenidos de las observaciones visuales realizadas en las probetas del Grupo 1 expuestas en la estación El Tablazo se muestran en las Tablas 27 y 28.
Tabla 27. Resultado del desempeño en la placa de los distintos esquemas de
recubrimiento Esquema Espesor (μm) Ampollamiento ISO 4628/2 Exfoliación ISO 4628/5 Corrosión ISO 4628/3 Agrietamiento ISO 4628/5 Tizamiento ISO4628/6 6CMn 140 ♠ 0 ♠ ♠ No fue posible evaluar. 7CMn 140 0 0 Ri0 0 3 8CMn 140 0 ♣ Ri1 ♣ 3 9CMn 140 0 0 Ri1 0 3 10CMn 120 5(S2) 0 Ri0* 0 4 1BCMn 120 0 0 Ri1 0 4 3GMn 115 0 0 Ri0 0 3 4GMn 125 3(S2) 0 Ri0 0 3
♠Falla total del recubrimiento con producto de corrosión de color blanco. ♣Visible a 14 X.
Tabla 28. Resultado del Desempeño en la incisión de los distintos esquemas de recubrimientos. Esquema Ampollamiento ISO 4628/2 Exfoliación ISO 4628/5 Corrosión ISO 4628/3 Agrietamiento ISO 4628/5 6CMn ♠ ♠ ♠ ♠ 7CMn 0 0 Ri2
50% de corrosión del acero en la incisión. 0 8CMn 0 ♣ Ri5 ♣ 9CMn 4(S4) 0 Ri5/2,5 cm 0 10CMn 5(S2) 0 Ri5/2,5 cm 0 1BCMn 4(S5) ♣ 0 Ri5/2,7 cm 0 3GMn 0 0 Ri1 Corrosión en 40% de la incisión. 0 4GMn 4(S3) 0 Ri5 0
♠ Falla total del recubrimiento con producto de corrosión de color blanco. Longitud máxima de la corrosión filiforme.
♣Visible a 12 X.
El esquema 6 está conformado por un fondo de etil silicato de cinc, una capa intermedia de epoxipoliamida y un acabado de poliuretano. Este esquema presentó luego de 42 meses de exposición en la superficie del panel, falla total en el recubrimiento y productos de corrosión de color blanco pertenecientes al fondo. En la incisión se presentó descascaramiento del recubrimiento hasta el substrato en el lado izquierdo de la misma con una longitud máxima de 0.2 cm. En evaluaciones realizadas anteriormente (36 meses de exposición) se observó que una de las probetas (6CM3) presentó levantamiento total del recubrimiento como se muestra en la Figura 62.
Este esquema de recubrimiento, se esperaba que tuviera un mejor desempeño. Sin embargo, presentó fallas de adherencia con el sustrato en algunas de las probetas, lo cual se debió se debió a una inadecuada preparación de superficie(5). Es importante destacar especial en aquellos recubrimientos ricos en cinc los cuales requieren una excelente preparación de superficie; por lo cual cualquier resto de humedad, óxidos o sales contaminantes en la superficie del material ocasionará que el esquema no presente un buen desempeño, acortando la vida útil del mismo.
El esquema 7, está constituido con un fondo epóxi rico en cinc, capa intermedia de epóxi poliamida y acabado con poliuretano alifático. Este esquema presentó en la incisión un 50 a 60% de corrosión del acero y Hongos del tipo”Pullularia pullulans”(5), de forma filamentosa (Hyphae) a 50X de magnificación. Este tipo de hongos, también denominado Aureobasidium, se hacen presentes en este tipo de clima donde existen humedades relativas elevadas, presencia de cloruros y porosidades en los recubrimientos.
El esquema 8, con fondo epóxi – amina y pigmentos de oxido de hierro, con acabado de poliuretano, presentó exfoliación y agrietamiento visible a 14 X (alta densidad) y corrosión del grado Ri1. En la incisión se observaron hongos (visible a 30 X) del tipo “Pullularia pullulans”, filamentosa (Hyphae) y ampollamiento 3(S3) en una de las probetas (8CM1). El esquema 7 presentó un mejor desempeño en comparación con el esquema 8, lo cual se debe a que el componente inhibidor principal del fondo del esquema 8 son óxidos de hierro. Estos con el pasar del tiempo van perdiendo su capacidad protectora siendo poco estables, a diferencia del pigmento a base de cinc, el cual puede permanecer por periodos de tiempo más prologados protegiendo el metal base.
El esquema 9 esta constituido por caucho clorado como fondo y acabado el cual posee como pigmento óxido de hierro. En el panel se observaron puntos de exfoliación y un grado de corrosión Ri1. La incisión presentó corrosión filiforme con una longitud máxima promedio de 2,5 cm y ampollamiento, 4(S4). Este tipo de recubrimiento fue muy utilizado en el pasado, pero con el desarrollo de nuevas tecnologías más efectivas en el control de la corrosión y menos contaminantes que el caucho clorado, hoy en día no es casi utilizado.
El esquema 10 (Figura 63) con fondo fosfato de cinc y acabado alquidico de silicona, presentó en el panel ampollas 5(S2), puntos de corrosión visibles a 14 X. En la incisión se presentaron hongos del tipo “Pullularia Pullulans”, filamentosas (Hyphae), y corrosión filiforme con una longitud máxima promedio de 1,9 cm. Los recubrimientos alquídicas fueron los primeros recubrimientos utilizadas a principio del siglo 20 para prevenir la corrosión, sin embargo a elevadas humedades relativas, como es el caso de El Tablazo, este esquema demuestra la menor resistencia a la corrosión filiforme en comparación con los demás sistemas estudiados.
Figura 63. Esquema 10CM 42 meses de exposición.
Durante la inspección del esquema 1B, fondo alquidico óleo linaza pigmentado con Pb3O4 y acabado alquídico, se observaron al igual que en el esquema 10, en la incisión presencia de hongos del tipo “Pulluraria pullulans” visibles a 30 X. Además de corrosión filiforme en la incisión con una longitud máxima de 3.65 cm, en el panel se detectaron ampolladuras 2(S5) a 12X. Como se mencionó anteriormente, los recubrimientos base Alquídica poseen una alta permeabilidad en comparación con otras recubrimientos, por lo cual este tipo de recubrimiento a humedades relativas elevadas, pueden desarrollar ampolladuras de elevada densidad en la superficie de la placa.
Aunque los recubrimientos de base Alquídica son de menor resistencia química que los epóxicos, presentaron un desempeño considerablemente bueno en un periodo de exposición de 42 meses. Por lo tanto es importante, a la hora de seleccionar un
esquema de recubrimiento apropiado, tomar en cuenta una gran diversidad de factores que no abarca este estudio, tales como: resistencia a químicos, abrasión, condiciones de trabajo a las que será expuesto el sistema seleccionado, factores económicos, etc.
A la hora de realizar un análisis de cada uno de los esquemas, se puede apreciar como los recubrimientos con fondos ricos en cinc son aquellos que presentan menos problemas de corrosión generalizada y filiforme en la incisión, en comparación con los esquemas 10, 1B y 9. Analizando todos los esquemas se puede definir que el mejor comportamiento, en general, lo presentó el esquema 7. Los resultados demuestran que para las condiciones climáticas evaluadas para la protección del acero, es necesaria la aplicación de sistemas de recubrimiento con fondos ricos en cinc como protección galvánica del sustrato, capa intermedia de epóxico resistente a la permeabilidad de agua y acabado de poliuretano alifático que es capaz de resistir abrasión y los embates de la luz ultravioleta.
Dentro del Grupo I se estudiaron dos sistemas de recubrimientos sobre acero galvanizado variando sólo la forma de preparación de superficie, para el esquema 3G se aplicó “wash primer” y para el 4G un ligero choreado con arena. El esquema 3G (Figura 64) presentó agrietamiento en todo la placa. En la incisión muestras de hongos a una magnificación de 30X y corrosión en un 60%. El esquema 4G presentó ampolladuras en la parte superior derecha del panel 5 (S4) y en el centro 4(S2). En la incisión se observó corrosión hasta un grado Ri5, ampolladuras 4(S3), hongos visibles a 30 X y descascaramiento en borde. Si se compara el desempeño de ambos esquemas, el 4G presentó un mejor desempeño en la superficie del panel. Esto indica que la capa de wash primer, que se aplicó para la preparación de superficie del esquema 3G, no fue la más indicada, debido posiblemente a la presencia de algunos contaminantes, tales como sales, los cuales pudieron acelerar el proceso de degradación del material. Además el wash primer es una técnica en donde se induce a la corrosión superficial del galvanizado para crear el perfil de anclaje, por lo cual esto puede crear un medio propicio para que la corrosión continué si no se ha realizado una correcta aplicación del mismo.
Figura 64. A.- Esquema 3G y B.- Esquema 4G.
En la Figura 65 se representa gráficamente el grado de degradación del vehículo del acabado (tizamiento) de cada uno de los esquemas de recubrimientos. Las recubrimientos que presentan un mayor grado de tizamiento a los 42 meses de exposición son los esquemas de acabado alquidico (10 y 1B), lo cual demuestra la poca resistencia de este tipo de pintura a los rayos ultravioleta, a diferencia de los esquemas con acabados de poliuretano donde la resistencia de estas recubrimientos a la degradación por los rayos ultravioleta es mayor.
De los resultados de la exposición (42 meses) de las recubrimientos del Grupo 1 se puede inferir finalmente, que aquellos sistemas dúplex (galvanizado + recubrimiento) son los más convenientes de aplicar en las condiciones climáticas presentes en El Tablazo.
Figura 65. Representación gráfica del grado de pulverización en varios tiempos de
exposición del Grupo 1.
1.1.1.2.- Grupo 2 Nuevas tecnologías sobre el acero al carbono y acero galvanizado
1.1.1.2.1.- Esquemas de recubrimiento en base acuosa, aplicadas sobre acero al carbono: comprende los esquemas 1 al 8
En la Tabla 29 se muestran los resultados de los esquemas 1 al 8 luego de 42 meses de exposición.