LA FALSA TEORÍA DE LA CÁMARA DE VENTILACIÓN EN UNA CUBIERTA

VENTILACIÓN

Se designa con este nombre la renovación del aire contenido en un espacio determinado con objeto de sustituirlo por otro cuya composición sea apropiada al fin propuesto.
El aire contenido en un local en el que permanece durante algún tiempo un numero más o menos grande de personas o animales acaba por perder, al cabo de algún tiempo, sus condiciones de respirabilidad, contribuyendo a ello varias causas.

(Este artículo ayudará a entender que bajo una cubierta no se consigue ninguna cámara de ventilación, si se pueden conseguir micro cámaras de aire cuando se ponen láminas modulares, alveolares o trenzadas, ni que decir tiene si se ponen láminas totalmente lisas como se dan casos. Una generosa cámara de aire se puede lograr planificando a lo clásico, un soporte a base de rastreles y tabla separada, pero siempre será una cámara de aire, no de ventilación. Si es posible, la cámara de aire debería obtenerse en cualquier cubierta, ya que ella ayudará al rendimiento de los demás materiales.)

El vapor de agua puede concentrarse en el aire en dos formas: invisible o visible. Hasta llegar al punto de saturación o punto de rocío, es invisible el vapor de agua contenido en el aire, pero pasado ese punto se condensa y se hace visible depositándose en forma de finísimas gotas sobre los objetos. Cuando esto ocurre se dice que el aire está saturado de vapor de agua.

la cantidad que un volumen determinado de aire puede contener de vapor de agua gaseoso en el momento de llegar al punto de saturación y fija para cada temperatura, habiéndose observado que aumenta con esta.

temperatura del aire saturado                   vapor de agua contenido
-20°  ……………………………………………………………1,0 Gr por m³
-15°   ……………………………………………………………1,5       “
-10°   ……………………………………………………………2,3      “
-5°     ……………………………………………………………3,4      “
-0°     ……………………………………………………………4,9      “
+5°     …………………………………………………………..6,8      “
+10°   …………………………………………………………..9,4      “
+15°   ………………………………………………………….12,8     “
+20°   …………………………………………………………17,2      “
+25°   …………………………………………………………22,9     “
+30°   …………………………………………………………30,2     “

Así tenemos que  1 m³ de aire saturado a la temperatura de 5° contendrá tan solo 6,8 gr de vapor de agua en estado gaseoso. Si hacemos llegar al recinto que lo contiene mayor cantidad de vapor de agua, este no se mezclará con el aire sino que se condensará depositándose en gotas sobre las paredes y sobre el fondo del recipiente.
las cifras de la tabla anterior sirven de base para definir lo que se entiende por grado de humedad del aire, que no es otra que el vapor de agua que contiene expresada en centésimas partes de la que contendría si estuviese saturado, así, por ejemplo. El problema de la ventilación es de orden muy complejo y la enumeración de todas las circunstancias a las que habrá que atender sobre una buena ventilación sobre la economía humana es muy difícil de realizar por cuya razón los investigadores que se han dedicado al estudio y práctica de instalaciones de ventilación se atienen a puntos de partida de origen práctico.

Un local calentado en exceso necesita de mayor ventilación que otro que se mantenga a temperatura moderada.

Hay que conceder a toda precipitación atmosférica una acción higiénica favorable.

la ventilación puede ser natural,por diferencia de temperatura y mecánica.
Bajo una cubierta no cabe otra ventilación que no sea  otra que la ejercida por diferencia de temperatura, que se trata de encauzar el movimiento del aire manteniendo una diferencia de temperatura que hace que el movimiento se efectue del local más frío al más caliente.

Toda corriente gaseosa deja tras de si un vacío más o menos perfecto que es enseguida ocupado por las moléculas gaseosas inmediatas.

Al aumentar la temperatura se aleja el punto de saturación del aire y este está en condiciones de ábsorver mayor cantidad de vapor de agua.

  • El aire en movimiento por el interior de una canalización encuentra resistencias debidas a varias causas que se ve obligado a vencer  sino se ha de detener en su movimiento.
  • En una masa de aire en movimiento hay que distinguir la presión estática, la dinámica y la total.
  • presión  estática es la presión interior de un gas que se mueve en línea recta, la presión estática es también la que ejerce el aire sobre la pared de un canal al moverse paralelamente a ella
  • la presión dinámica es el exceso de presión ( sobre la anterior )

En la practica no existe nunca caso supuesto de que el aire no encuentre resistencia alguna en su camino, sino que siempre habrá una pérdida de energía mecánica , es decir, que la presión total disminuirá a lo largo del conducto en que se mueve el aire. Se aumenta esta pérdida mucho más cuando el aire tiene que hacer cambios bruscos de dirección y al variar la forma de sección trasversal, por ejemplo al pasar de una sección cuadrada a otra rectangular y viceversa. Por tanto se recomienda procurar evitar los cambios bruscos de dirección y toda alteración dela sección trasversal

Para la circulación regular u constante del aire en una canalización es preciso la intervención de un conjunto de fuerzas, unas veces positivas y otras negativas.

Para formarse a la idea de la influencia que la rugosidad de la superficie  ejerce en el rozamiento, basta considerar que las pequeñas deformaciones o irregularidades de aquellas originan alrededor de la envoltura una zona en la cual las partículas de aire, en lugar de pasar deslizándose simplemente, choca, perdiendo una parte de la fuerza viva. 

Manuel ÁLvarez

Se prohíbe el copiado, la difusión total o parcial de este artículo aún citando la fuente, sin permiso por escrito el autor

SOPORTE ADECUADO PARA LA CUBIERTA DE CHAPA DE ZINC

SOPORTE.

Entendamos el soporte, refiriéndonos a una cubierta de zinc,  como el elemento o conjunto de ellos sobre lo que se apoya la chapa de zinc y que permanentemente estará en contacto con ella directa o indirectamente. 

Esa fase previa a la colocación de la chapa de zinc, que consiste muchas veces  en conjuntar  con relativa vaguedad  e inconstancia materiales adyacentes a fin de conseguir un plus de seguridad, puede resultar o está resultando en la mayoría de los  casos totalmente destructiva para la chapa de zinc.
No hay criterios claros,  de rigor,  y  más que indicar,  nos hagan creer en  una línea determinada a aplicar o a tener en cuenta para la instalación correcta de la chapa de zinc ya que cada cual recomienda en base a lo que más le convenga.
Se vienen recomendando una gran variedad de láminas, algunos las llaman “laminas de ventilación” La ignorancia ya se nota al aplicar un término “ventilación” que no es cierto, unas pequeñas nociones de física para aficionados servirían para entender  que de ventilación nada. Otros se atreven con las llamadas barreras de vapor y las ponen para que se apoye directamente la chapa de zinc, a esto solo cabe llamarle aberración. En cualquier caso, las laminas tienen , entre otras, una ventaja que se convierte en majestuosa desventaja  y es que cuando la cubierta permita entradas de agua, la lámina sirve como “segunda cubierta” hasta que dura. Es decir, que la lámina, sirve muchas veces para proteger lo que a causa de ella se va destruyendo, a relativa consecuencia de no dejar penetrar el agua no se identifica el daño real que tiene la verdadera cubierta y cuando llega a identificarse, la mayoría de las veces es demasiado tarde cabiendo solamente la retirada de la cubierta.
Sobre la ventilación podemos decir que puede originarse de forma natural, por diferencia de temperatura o mecánica. bajo una cubierta solo es posible la ventilación por diferencia de temperatura que se trata de encauzar el movimiento del aire manteniendo una diferencia de temperatura que hace que el movimiento se efectúe del local más frío al más caliente. Toda corriente gaseosa deja tras de sí un vacío más o menos perfecto que enseguida es ocupado por las moléculas gaseosas inmediatas.
El aire en movimiento por el interior de una canalización  encuentra resistencias debidas a varios causas que se ve obligado a vencer sino se ha de detener en su movimiento. Se podía avanzar mucho más en exposiciones, pero con lo dicho se entiende suficientemente que la tal cámara de ventilación no existe, si la podríamos denominar micro cámara de aire que más que nada custodia aire húmedo susceptible de saturación y a consecuencia destilación.
Podríamos hacernos una pregunta, ¿es necesaria una lámina por debajo del zinc y para que? La respuesta de este autor es; no es necesaria . Si se pone es, encubriendo inconscientemente, que el zinc no puede entran en contacto con ciertos elementos ya que lo llevarán a la ruina y eso muchos no lo saben. Con las láminas se elimina ese contacto homogéneamente  directo con los incompatibles como pueden ser los tableros, aunque no suficiente, algo ayuda. eso de que “el zinc necesita ventilación, que si las condensaciones, que si hay algún problema de entrada de agua la lámina protege la zona”  etc, etc, carece de absoluto rigor científico. Lo más llamativo es cuando se ponen láminas lisas impermeables como elementos de protección y tanto más caras mejor, cuando un simple papel de estraza haría mejor servicio. ¿ es que si el zinc necesitase ventilación como algunos dicen, como es que algunos recomiendan y ponen una lámina lisa y ojo, que incluso algún comerciante-instalador se atrevió a serigrafiar con su nombre, para después decir que el zinc se corroía a causa de la pintura utilizada en el serigrafiado.

 

 

Dos representaciones de soporte. En la primera vemos la losa  de hormigón, rastreles, tablero aglomerado y una lámina superpuesta sobre el tablero. Representamos unas nubecillas  de vapor en la losa, ese vapor asciende hasta la cámara (espacio que queda entre la losa y el tablero ) el vapor, al no tener salida se irá depositando en la parte inferior del tablero, la humedad lo irá degradando y cada vez sera mayor su higroscopicidad. Toda esa humedad que se concentre en el tablero terminará descomponiéndolo, seguirá su camino ascendente y se irá depositando entre la lámina y el propio tablero y aquí se seguirán produciendo condensaciones, quedando así atacado el tablero por su parte inferior y superior. lo podemos ver en la siguiente imagen.

Vista del tablero bajo la lámina “Delta”

Caso contrario es la segunda representación:

Aquí vemos que la cámara de aire que se encuentra entre la tabla y la losa esta liberada por los huecos que quedan entre las tablas, nunca se producirán concentraciones de vapor en ese espacio, por tanto la tabla no acusara degradaciones y a la hora de recibir el calórico en ese espacio no se generarán fuertes presiones pudiendo ellas disiparse por todo el espacio.
Hay que apuntar que algunos tableros, por sus componentes, portan un pH  muy  ácido Muy por debajo

tirafondos corroidos
Tirafondos corroidos

de 5 y va a ser captor de electrones de los átomos del zinc. Si la chapa se pone en contacto con el  tablero por algún medio acuoso o humectado este medio servirá de electrolito formándose la pila entre los dos elementos chapa y tablero, cediendo electrones el átomo de zinc al medio ácido quedando el primero con carga positiva derivándose de ahí la corrosión. (corrosión electrolítica) TENGAMOS PRESENTE QUE LA CHAPA SIEMPRE VA A ESTAR COMUNICADA CON EL TABLERO POR MULTITUD DE FIJACIONES LAS CUALES SON PROPENSAS A LA HUMECTACIÓN.

En el caso de entablado de madera, portando esta un pH de entre 5-7., neutro o cercano, en esta situación los átomos de zinc estarán estables. Si hay que cuidarse de que la tabla no lleve tratamientos ácidos, mejor trabaja la tabla sin tratar. El sistema de entablado permite instalar la hoja de zinc directamente sobre el entablado, nunca se producirán fuertes presiones entre la chapa y el soporte precisamente por la separación de las tablas y la cámara generada entre ellas y la losa.

He de destacar que existen algunos casos en los que chapa instalada sobre entablado de madera, con pocos años presenta serias corrosiones. Estos casos hay que individualizarlos y analizarlos escrupulosamente, partiendo de la base que la tabla de pino, sin más, y la chapa de zinc son absolutamente compatibles, por tanto, existiendo el problema, algún elemento tiene que contribuir para general el daño. Esos elementos, no están fuera de nuestros conocimientos. 

Nota: Texto e imágenes  están protegidas por derechos de autor, no se autoriza el copiado ni la divulgación por ningún medio  aún citando  la fuente, sin el permiso por escrito del propio autor.

M. Álvarez

CURSO SUPERIOR DE GESTIÓN DE OBRAS DE REHABILITACIÓN

CIENCIA Y ESTUDIO,
conocimiento propio de las cosas por sus principios y causas para enseñar sobre ellas. 

Desde Cumalsa, S.l. por cuarto año consecutivo,  Manuel Álvarez, director de la empresa, perito y experto en cubiertas metálicas,  sigue impartiendo clases en materia de funcionamiento y comportamiento físico-químico de los materiales zinc y cobre en cubiertas a un selecto grupo de alumnos y alumnas del Curso Superior de Gestión de obras de rehabilitación que gestiona el Consorcio junto con la Fundación laboral de la Construcción  en Santiago de Compostela.


Este tipo de clases de postgrado, están orientadas a enseñar el comportamiento físico-químico  de los metales zinc y cobre en cubiertas y sus adyacentes, a la vez que medidas han de tomarse para conseguir su máxima vida útil. Todo basado en un conocimiento propio de los materiales que se trata, por  sus principios y causas, de  una ciencia empírica que  proviene  de investigaciones de campo y laboratorio  realizadas por el propio autor durante su carrera profesional.
Investigaciones de campo, ensayos de laboratorio y una amplísima  trayectoria profesional permiten al autor  adquirir datos inéditos y conocimientos dignos de compartir. Lo que a la vez da paso a manejar cierta ciencia forense que permite auditar y peritar cubriciones con una precisión muy aproximada del origen de las patologías que sufren las cubiertas. y como no, su posibles soluciones.

Diversas universidades, entre otras,  como la UANL , universidad autónoma de Nuevo león en su Facultad de Ciencias Biológicas, o  la UJAP de La ciudad de Venezuela en su facultad de ingeniería mecánica se hacen eco de algunos de los diversos  artículos de Manuel Álvarez  incluyéndolos en sus programas de estudio.

Cumalsa, S.l.

CORROSIÓN Y DEGRADACIÓN DE LOS METALES

Por M. Alvarez

la corrosión es el deterioro de una sustancia (USUALMENTE UN METAL) debido a una reacción con su medio ambiente. Este concepto reconoce que los metales son los únicos materiales que se corroen, existe el deterioro de otros materiales como la madera, cerámica, plásticos, etc; además pueden no existir cambios visibles en el material, sin embargo el material puede fallar inesperadamente a causa de ciertos cabios en su estructura interna.

Factores que influyen en la corrosión.

Condición de la superficie, la escasa limpieza de la superficie y presencia de materia extraña pueden ocasionar una fuerte influencia en el inicio y desarrollo de la corrosión.

Efecto de la temperatura.
en principio el aumento de la temperatura incrementa la tasa de corrosión, debido a que la temperatura acelera la cinética de las reacciones, Aún en soluciones acuosas, a temperatura ambiente puede existir una parte del material con mayor temperatura que el resto del material, la cual se comporta de forma de forma anódica con respecto a la otra, por ejemplo cuando el hierro se encuentra en inmersión en una solución de NaCI diluida y aireada; el electrodo caliente e3s anódico respecto al metal más frío de la misma composición.

DIFERENCIA DE POTENCIAL.
Cuando existe deferencia de potencial en los materiales expuestos a las mismas condiciones, tal como sucede con el zinc y el acero en agua salada, el metal con un valor potencial estándar de oxidación mayor se corroerá y protegerá al metal con el potencial estándar de oxidación menor.

EFECTO DE LA EROSIÓN
La erosión por sí misma no es corrosión, sin embargo en condiciones abrasivas es posible la remoción de la película protectora del metal dejándolo expuesto al deterioro.

EFECTO DE AMBIENTES CONTAMINANTES.
Los ambientes con contaminantes son factores extremadamente importantes. A menudo, las substancias presentes únicamente en concentraciones bajas tienen mayor importancia en el comportamiento de la corrosión que las substancias presentes en elevadas concentraciones, algunas veces las impurezas pueden acelerar el ataque, en otras ocasiones pueden comportarse como inhibidores.

EFECTO DEL TIEMPO.
En algunos casos de  corrosión  existe una relación lineal, es decir conforme se incrementa el tiempo de exposición se incrementa la tasa de corrosión; en otros casos la tasa de opcrrosión puede disminuir o permanecer en un valor constante.

EFECTOS BIOLÓGICOS.
Los organismos macroscópicos y microscópicos influyen en la corrosión en dos formas principalmente:

Creando obstrucciones sobre la superficie lo cual produce celdas de aireación diferencial.
Absorbiendo hidrógeno de la superficie del acero, que es un factor de protección de la corrosión.

Ciertos sulfatos que son reducidos por bacterias son transformados a ácido sulfuroso en las proximidades de las áreas  catódicas del acero, provocando una aceleración en la corrosión.

TERMODINÁMICA DE LA CORROSIÓN
La termodinámica provee parte de la estructura científica requerida para evaluar el comportamiento y la tasa del proceso de la corrosión, además proporciona  información sobre los productos intermedios de las reacciones complementarias parciales anódica y catódica, las cuales en conjunto constituyen un proceso total de corrosión. Las estructuras y características de los productos  intermedios pueden controlar la resistencia de la superficie del metal al ataque corrosivo.

PROCESO DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN EN SOLUCIONES ACUOSAS

la ciencia de la corrosión frecuentemente involucra el intercambio de electrones entre reacciones parciales: reacciones anódicas que los producen(oxidación) y reacciones catódicas que los consumen (reducción), es necesario conocer los electrones que se intercambian en el proceso de corrosión.

ESTADOS DE OXIDACIÓN

La definición de estados de oxidación manifiesta que: el poder de combinación ejercido por los elementos y sus compuestos está relacionado con sus valencias.
Los óxidos metálicos están formados por transferencia de electrones desde los átomos de metal electropositivos hacia los átomos de oxigeno electronegativos, convirtiéndolos en cationes y aniones respectivamente. Todo incremento de uno, en el estado de oxidación representa la pérdida de un electrón y corresponde a la oxidación del metal. Los electrones que pierde el metal son ganados por el oxigeno. Esto constituye la reducción complementaria del oxigeno y  mediante la contabilización de electrones se encuentra que su estado de oxidación es reducido de 0 a -2.

CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE CORROSIÓN

El proceso de la corrosividad puede ser clasificado para su estudio según: el medio en el que se desarrolla, su mecanismo, su morfología y mediante efectos combinados.
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MEDIO.
Esta clasificación es útil cuando se estudian los mecanismos de ataque de la corrosión
CORROSIÓN QUÍMICA.
En este tipo de corrosión el metal reacciona con un medio no iónico, por ejemplo la corrosión en el aire a alta temperatura, reacción con una solución de yodo en tetracloruro de carbono.

CORROSION ELECTROQUÍMICA.
Se refiere al proceso de la corrosión que se produce en un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrolito, com por ejemplo la corrosión en soluciones salinas, en agua de mar, la corrosión atmosférica, la corrosión en los suelos, etc.

CLASIFICACIÓN DE LA FORMA DE ATAQUE.
Esta clasificación permite evaluar los daños producidos por la corrosión.

CORROSIÓN UNIFORME.
la forma más benigna de corrosión, el ataque se extiende de forma homogénea sobre toda la superficie metálica, y su penetración media es igual en todos los puntos. Este tipo de ataque permite calcular fácilmente la vida útil de los materiales expuestos.

CORROSIÓN LOCALIZADA.

Esta corrosión comprende los casos intermedios entre corrosión uniforme y corrosión localizada. El ataque se extiende más en algunas zonas, sin embargo se presenta como un ataque general.

CORROSIÓN INTERGRANULAR.

El ataque se presenta como una estrecha franja que se extiende a lo largo de los límites del grano, este tipo de ataque es muy dañino y puede llegar a destruir el material expuesto. este tipo de corrosión ocurre generalmente en el aluminio, cobre y en aleaciones de acero inoxidable.

CORROSIÓN POR PICADO.

Conjuntamente con la corrosión intergranular son las corrosiones más peligrosas que pueden presentarse; el ataque puede darse en puntos aislados en superficies metálicas pasivas y se propaga hacia el interior del metal, en ciertos casos se forman túneles microscópicos.

CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MECANISMO

 

CORROSIÓN GALVÁNICA O BIMETÁLICA.
Este tipo de corrosión resulta de la corriente generada cuando se encuentran en contacto dos metales con potenciales diferentes, los cuales se exponen en una solución corrosiva o en atmósferas húmedas. Unos de los metales es más activo que el otro por lo tanto, se corroe con mayor rapidez que si se encontrara aislado; por otro lado la corrosión del metal más noble decrece.
la corrosión galvánica depende de la diferencia de potencial que existe entre los con metales y de la polarización que sufren los electrodos una vez dada la unión.
la corriente de corrosión sobre el metal que actúa anódicamente será siempre la misma, no así la corrosión del metal que actúa de forma catódica que depende de la difuxión del oxigeno sobre la superficie catódica.
El potencial de un metal o aleación es función de la composición química del medio, peliculas de óxido, productos de corrosión que pueden existir o desarrollarse sobre la superficie metálica y la temperatura.
LAS MEDIDA PREVENTIVAS PARA LA CORROSIÓN GALVÁNICA SON:
-Evitar en lo posible el uso de materiales diferentes.
-Evitar una relación de áreas desfavorables, así por ejemplo un pequeño ánodo conectado a un gran cátodo.
-Aislar eléctricamente un material del otro cuando se utilizan materiales diferentes, en caso de no ser posible el aislamiento; entonces la parte más anódica debe ser diseñada para un fácil reemplazo.
-Proteger el cátodo y el ánodo cerda de la unión de los mismos mediante revestimientos evitando así su contacto.

CORROSIÓN BACTERIANA

En esta variedad de corrosión, las bacterias que existen en el suelo ejercen un papel fundamental producen una corrosión aerobia o anaerobia según las bacterias precisen la presencia  o ausencia de oxigeno respectivamente.

la corrosión anaerobia es la más grave de las corrosiones originadas por microorganismos, entre estas tenemos las bacterias Desufovibrio  Desulfuricans que utilizan hidrógeno para reducir los sulfatos, lo cual da lugar a las formación de ácido sulfhídrico uqe posteriormente reacciona con el hierro para obtener sulfuro ferroso, requieren un pH favorable 5,5 a 5,8 y nutrientes. a

Entre los microorganismos aerobios tenemos las sulfobacterias denominadas asi por su capacidad de almacenar azufre en sus células, antes de oxidarlo a SO₄⁻²

CORROSIÓN POR AIREACIÓN DIFERENCIAL

Este tipo de corrosión se debe a que la superficie se debe a que la superficie del metal está expuesta a un electrolito que posee aireación variable.
Esta variación en la aireación obedece a varios factores tales como:

-Agitación insuficiente de electrolito
-Difusión lenta y diferencia de concentración de iones metálicos sobre la superficie metálica.
-Depósitos de arena y polvo.
-Contacto del metal con otros cuerpos sólidos no metálicos (Plásticos,cauchos,cerámica)
-Geometría particular de la estructura metálica (soldaduras discontinuas, ranuras, uniones roscadas).

CORROSIÓN SELECTIVA

Un caso particular de este tipo de corrosión es la dezinficación. que consiste en la separación del zinc del latón en soluciones acuosas, particularmente el agua de mar. El zinc se disuelve y el cobre permanece en la aleación en forma de masa porosa, de consistencia casi nula, por lo que la estructura metálica falla a la más ligera solicitación metálica.

CORROSIÓN FISURANTE

Esta corrosión es conocida también como corrosión bajo tensión, se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y a tensiones mecánicas de tracción, entonces se forman fisuras que pueden ser transgranulares o intergranulares que se extienden hacia el interior del metal hasta que las tensiones se relajan o el metal finalmente se fractura.

CORROSIÓN POR FATIGA

la fatiga es la falla de un metal por agrietamiento que está sujeto a una tensión cíclica, cuando la tensión aumenta  el número de ciclos necesarios para que el metal falle decrecerá. existe un nivel de tensión pada cada material que corresponde al valor más bajo en el cual no ocurrirá falla alguna aún con un número de ciclos a este valor de tensión se la conoce como límite de resistencia.

El agua de mar produce un ambiente corrosivo y la vibración de las líneas de acero bajo tensión lo cual provee una tensión ciclica.

la corrosión por fatiga se la puede evitar mediante el uso de revestimientos electroplateados de sacrificio, como por ejemplo el zinc y el cadmio sobre el acero. El revestimiento zinc sobre acero se lo aplica mediante pulverización metálica, que es ,muy efectiva. En ambientes acuosos se puede lograr una mayor protección por protección catódica e inhibidores, aunque no es efectivo cuando se encuentra en niveles altos de tensión cíclica.

CORROSIÓN POR CAVITACIÓN

la cavitación es la formación de vacios o cavidades en un líquido debido a la turbulencia, o a la temperatura que producen un decrecimiento de la presión del líquido por debajo de  la presión de vapor en zonas localizadas dentro de las tuberías reduciendo la resistencia del  material. Los vacios son realmente agujeros en el líquido los cuales contienen únicamente vapor de agua, usualmente existen por un corto tiempo debido a cambios en la presión de un líquido turbulento.

la prevención de este tipo de corrosión requiere del uso de aleaciones más resistentes, donde el diseño de sistemas evite la turbulencia y la caída de presión en lo posible.

CORROSIÓN POR DESGASTE

También es conocida como corrosión por abrasión, se origina por el contacto continuo de una superficie metálica con un material abrasivo que al depositarse sobre ciertos puntos de superficie provoca la corrosión por aireación diferencial dando lugar a la formación de picaduras, este tipo de corrosión puede ser prevenida mediante la eliminación de cualquier roce entre las superficies. El desgaste puede retardarse mediante la lubricación de las superficies en contacto  mediante grasas o aceites.

 

CORROSIÓN ATMOSFÉRICA

Es un proceso electroquímico que involucra a un metal, productos de corrosión, superficie electrónica y la atmósfera. Depende de varios factores: humedad relativa, niebla, temperatura de la superficie metálica, temperatura del ambiente de exposición, velocidad y dirección del viento, radiación solar, tiempo de humectación, presencia de contaminantes, etc.

la humedad se deposita sobre la superficie metálica que actúa como un electrolito, por ende los productos de la corrosión atmosférica son generalmente poco estables y no detienen el avance de la corrosión.

la corrosión atmosférica se asemeja a la corrosión en medio acuoso, con la distinción de que no existe eliminación constante de los productos de la corrosión, u que además atraviesa por periodos de sequedad y humedad a causa de los cambios climáticos.

la corrosión atmosférica causa grandes pérdidas económicas especialmente en el sector industrial; Según las investigaciones realizadas se ha estimado que más de la mitad de las cuantiosas pérdidas globales de la corrosión se deben a la acción de la atmósfera sobre los materiales metálicos, esto se debe a que la mayor parte de los equipos y construcciones metálicas operan a la intemperie.

la mayoría de los tipos de corrosión ocurren en la atmósfera. Éste tipo de corrosiones es peculiar puesto que, en la corrosión de los metales no existen grandes cantidades de electrolito como sucede en otro tipo de corrosión electroquímica, así también no es posible determinar la diferencia de potencial no la dirección de la polarización. Sin embargo todos los factores electroquímicos(ánodo, cátodo, elctrolito) importantes aparecen en la corrosión atmosférica.

TIPOS DE ATMÓSFERAS CORROSIVAS

Se pueden clasificar en cuatro tipos básicos:

ATMÓSFERA INDUSTRIAL
ATMÓSFERA MARINA
ATMÓSFERA RURAL
ATMÓSFERA INTERIOR.

Se caracteriza la primera por la presencia de contaminantes tales como óxidos de nitrógeno, sulfuros, el dióxido de azufre proveniente de la combustión de carbono y otros combustibles fósiles.
El ácido sulfuroso eso oxidado por algunos procesos catalíticos convirtiéndolo en ácido sulfúrico, el cual se depositan en gotitas microscópicas sobre las superficies expuestas.

Los contaminantes en una atmósfera industrial conjuntamente con el rocío y la niebla producen una película altamente corrosiva, húmeda y ácida sobre las superficies expuestas, adicionalmente a las atmósferas industriales normales o cerca de plantas químicas , otros contaminantes corrosivos pueden estar presentes.

Existen usualmente varias formas de cloruros los cuales pueden ser mucho más corrosivos que los sulfatos ácidos; la reactividad del ácido clorhídrico con la mayoría de metales es más elevada que con otros contaminantes como fosfatos y nitratos.

En cuanto a las atmósferas marinas, una gran cantidad de partículas finas de sal marina son transportadas por el viento y son depositadas en las superficies metálicas expuestas. La concentración de sal contaminante decrece rápidamente con la distancia desde el océano y es afectada enormemente por las corrientes del viento.

Respecto a las atmósferas rurales. Una atmosfera rural no contiene contaminantes peligrosos químicos ; sin embargo, si contienen polvos orgánicos e inorgánicos. Su  principal factor corrosivo constituye la humedad y los elementos gaseosos como el oxigeno y dióxido de carbono.

Las atmósferas áridas y tropicales son variaciones de la atmósfera rural, en climas áridos existe escasa o ninguna lluvia, sin embargo existe una humedad relativa alta y condensación en ocasiones, en los trópicos, además de la alta temperatura promedio, el ciclo diario incluye humedad relativa alta, radiación solar intensa, y largos periodos de condensación durante la noche. En áreas protegidas la condensación puede perdurar hasta después del amanecer, tales condiciones pueden producir un ambiente altamente corrosivo.

ATMOSFERA INTERIOR

la atmósfera interior es originalmente considerada una corrosión poco severa; no obstante, algunas veces puede causar un alto nivel de corrosión; sin embargo, no existe un contaminante típico o condiciones asociadas con las atmósferas interiores. si no existe ventilación, es posible la existencia de humos, que en presencia de la condensación o de alta humedad puede ser altamente corrosivo.

En cualquier tipo de atmósfera se debe considerar que no solamente los contaminantes ácidos son agresivos, sino también los materiales alcalinos también pueden ser corrosivos; se debe tener en cuenta que el mayor contribuyente en la corrosión de los metales es el oxigeno.

Además de las cuatro tipos de atmósferas básicas pueden existir una combinación entre ellas obteniéndose atmósferas mixtas como por ejemplo atmósfera marina-industrial. atmósfera marina-rural etc.

El tipo de atmósfera marina o marina-industrial es generalmente considerada como la atmósfera más agresiva.

FACTORES QUE AFECTAN A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA

Una variedad de factores afecta el comportamiento de la corrosión atmosférica de los materiales que incluyen.

LLUVIA, ROCIO Y CONDENSACIÓN, HUMEDAD, TIEMPO DE HUMECTACIÓN, TEMPERATURA, RADIACIÓN SOLAR, VIENTO, CONTAMINENATES TRANSPORTADOS POR EL AIRE, LOCALIZACIÓN PARTICULAR. ORGANISMOS BIOLÓGICOS.

la lluvia realiza un lavado de los contaminantes atmosféricos sobre las superficies expuestas, lo que podría considerarse como un efecto benéfico. Por otro lado , si la lluvia se estanca en las imperfecciones de las superficies metálicas (grietas o hendiduras) podría acelerar la corrosión por la acumulación de humedad en tales áreas.

El rocío y la condensación son factores indeseables desde el punto de vista de la corrosión si no están acompañados de lluvia frecuente.

(fuente principal: https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/2771/1/CD-0553.pdf

Corrosión del zinc, datos

CORROSIÓN DEL ZINC.

Por Manuel Álvarez.

Como es conocido, la corrosión es un fenómeno que ocurre en la interfase metal/medio agresivo generalmente de naturaleza electroquímica que  conduce a la degradación de los metales , iniciándose en la superficie, avanzando a partir de esta y conduciéndola hasta la destrucción total de los materiales sin ninguna medida de protección fue tomada en el momento debido. 

Se entiende por corrosión, la destrucción de los cuerpos metálicos por acciones de agentes externos, persista o no su forma.

Una de las principales causas de ruina de  la cubierta de zinc es la corrosión de la chapa.

  El material, tanto el de acabado natural como el pre-patinado se presentan en el mercado con las máximas garantías. Por tanto, en principio, si sufre alteraciones son consecuencia de factores externos que han de tenerse en cuenta previa a la instalación y durante la misma.   

El zinc, instalado en sitio adecuado y de forma optima no tendría por que dar absolutamente ningún problema.  Se pueden ver cubiertas  con muchos años al igual que ornamentos que siguen cumpliendo su cometido, de modo que  habrá que analizar el porqué de algunas alteraciones en cortos periodos de tiempo. Algún conocido fabricante en sus recomendaciones iniciales incluía:  Consecuencias de la mala comercialización o instalaciones provocan alteraciones importantes en el conjunto de las obras. Debido  la naturaleza química del producto, las malas condiciones de almacenamiento o transporte pueden causar alteraciones importantes en las acabadas. Las posibilidades de transformación obligatorias requieren de equipos, consejos y experiencias precisas” . 

Quiero Precisar que algunos  fabricantes poco se ha preocupado de que  sus recomendaciones se tuviesen en cuenta ya que de lo contrario posiblemente no estaríamos asistiendo a tantas  cubiertas en estado ruinoso, que precisamente se hicieron siguiendo también recomendaciones de representantes de esos mismos fabricantes. Por si no se entiende el párrafo: Se daban unas recomendaciones muy severas para el almacenamiento, por el contrario para la instalación no se tenían en cuenta, todo se resolvía con una lámina especial, variopintos accesorios etc, etc, Eso sí, con sello de la casa es decir “homologados” y adornados con unos precios supra . Y si no se hacía así, es decir, gastándose un pastizal, la cubierta no tenía garantías. ¿Y ahora que?;  cubiertas que realizadas así, con todas las majestuosidades, se vea que el zinc se descompone, se corroe, que hay que retirarlo ¿Cual es la respuesta? Pues muy simple, que se hizo mal, que se planifico mal,  lo que se vendía como inmejorable solo obedecía a intereses económicos. ¿Y si tenemos que retirar la cubierta la volvemos a realizar igual, o buscamos otro sistema? No estaría de menos que quienes a más le interesa la venta,  esos que van sacando novedades cada vez más novedosas  primero nos ilustrasen de como puede llegar el zinc al extremo de ser inservible, de pudrirse para luego darnos el consejo  de como hacer una nueva  instalación con garantías. Porque si la volvemos a realizar igual,el resultado ya lo conocemos. Claro, como hay que cambiar el sistema, eso supone reconocer que el anterior no era el indicado que sin embargo se vendió como el mejor.  Reconocer  supondría hacerse cargo y por eso es mejor dejar  que cada cual se las arregle como pueda. 

Sin duda y a primera vista, uno de los fenómenos que más pudieran  agredir al zinc son los atmosféricos, pero no por ello hemos de pasar por alto  otros que pueden resultar más agresivos y que también los manejamos para su instalación,  tales como los complementos que se hacen necesarios para la optima instalación de la hoja de zinc. De hecho, la mayoría de las cubiertas que manifiestas patologías graves, ellas vienen producidas desde el interior. Es decir, se generan en la cámara oculta, esa cámara que tan de cabeza trae a los alquimistas que se han hocicado en resolver el problema generando láminas de separación, incluso imprimando el zinc por su cara interior, todo al objeto de que no le ataquen los fenómenos que en esa cámara se producen. Lo cierto es que algo sí se va logrando y es más que nada dar opciones para otros pocos años y todo basándose en los ensayos de laboratorio. ¿tan difícil es reconocer  como trabajaban aquellos que pudieron ser nuestros maestros, es decir, que instalando la chapa sobre un simple soporte compatible consiguieron que aún podamos disfrutar de la belleza de muchas cubiertas centenarias. ¿ Que está ocurriendo para que en la actualidad la mayoría de las cubiertas de zinc estén dando problemas principalmente de corrosiones ? Preciso que la mayoría de las corrosiones tienen su origen en la cara interior de la chapa de zinc, entendiendo esta como la cara oculta que es la que más protegida está, pues ella no se siente atacada por los meteoros ni por otro fenómenos agresivos que se dan a la intemperie. 

La corrosión puede manifestarse de interior a exterior o a viceversa, lo que significa que puede provenir de orígenes  totalmente distintos.  La atmósfera esta mucho más contaminada en nuestra época actual que hace 50 años, contra esto poco podemos hacer, pero a sabiendas del riesgo se deberían de tomar debidas precauciones. Sabemos que el zinc se comercializa en diferentes grosores, para cubierta se pueden considerar desde 0,65 mm. a 0,8 mm.   Conociendo las propiedades naturales del metal, podemos concluir en que la chapa por sí sola no terminaría siendo muy longeva, pero sí tiene esa particularidad el zinc  es la de auto-protegerse. En contacto con el aire seco el zinc se conserva  a temperatura ordinaria. En el aire húmedo se cubre de una película gris, que preserva las capas inferiores de ulterior oxidación. Esta película está formada por una capa de hidróxido y metal; al cabo de algún tiempo toma color blanquecino por la acción del ácido carbónico, formándose carbonato bárico hidratado. Este se adhiere bien, pero es soluble al agua que contenga anhídrido  carbónico y amoniaco.  La oxidación del zinc es tanto mayor cuanta más grosera es su estructura cristalina. Como  producto secundario se forma peróxido de hidrógeno. El aire en movimiento oxida más el zinc que el aire en reposo. Según la proporción de gas carbónico que contenga, el aire húmedo actúa con distinta intensidad, la acción es más enérgica en presencia de gas sulfuroso.

El hierro que queda al descubierto puede ser causa de que se acelere la destrucción de una cubierta de zinc.

Si tenemos en cuenta que la capa de protección  se crea desde el propio metal en su superficie, es fácil despejar que la chapa pierde grosor de metal virgen y  por tanto densidad y resistencia. Si la atmósfera es agresiva (dependiendo de la zona en que esté situada la cubierta) y habida cuenta de que las tolerancias permitidas en los grosores pueden irse a la baja,  se debería de emplear un zinc más grueso dentro de la escala. Por otra parte, sería muy conveniente el dar pendientes pronunciadas a los faldones, de esta manera la cubierta de va a auto-limpiar, la fuerza del agua de lluvia va a arrastrar en su recorrido los depósitos sólidos que pueda haber almacenados sobre la chapa.

 En algunas  situaciones tienen alta importancia  fenómenos tales como la descomposición de los vegetales. El leñoso o celulosa que componen casi toda la sustancia sólida de las plantas, se descompone en el aire húmedo absorbiendo oxigeno , desprendiendo un volumen de ácido carbónico igual al del oxigeno absorbido , dejando sobre las cubiertas una materia llamada mantillo, compuesta de mucho carbono y poco oxigeno e hidrógeno . Esta descomposición es lenta y se verifica en el oxigeno del aire, el hidrógeno de la sustancia vegetal se une con el oxigeno del aire para formar agua y un cantidad proporcional de oxigeno de aquella se desprende combinada con el carbono , debiendo quedar entonces un exceso de este último.  

Tanto más escasa sea la pendiente. más posibilidades  hay  que se vayan creando depósitos sólidos que pueden contener esas sustancias  agresivas, por otra parte son altamente higroscópicos  y puede activar la corrosión del metal.  Tal efecto destructor, que sobre las superficies metálicas opera el moho u orín producido por la humedad y el ácido carbónico contenido en el agua, en contacto con el zinc

zinc descompuesto 6 La oxidación de los metales, principio y agente de su corrosión, es tanto más activa cuanto mayor es el grado higrométrico y más elevada la temperatura., y se acelera rápidamente por acciones galvánicas que consumen rápidamente el metal. Tales causas son las principales que se han de procurar  evitar o contrarrestar. La acción galvánica no solamente se  produce entre metales distintos: partes distintas de un mismo trozo de metal pueden estar suficientemente separadas en la serie electro-motriz, debido a diferencia de densidad etc.

Ante la imposibilidad de proyectar   fuertes pendientes, se debería de acudir a una chapa de más grosor y  no estaría de menos el hacer limpiezas periódicas de la cubierta durante los primeros años de vida ya que pueden acumularse residuos sólidos, ellos pueden contener elementos que lleguen a combinar negativamente con la chapa de zinc. Por otra parte, empleando chapa de más grosor, sera mayor el espesor una vez creada la pátina pátina. la pátina es la que definitivamente va a proteger la chapa. 

Otro factor importante a tener en cuenta es la proximidad de chimeneas de calefacción u otras  que emanen gases de combustión  de gasóleo, o industrias cercanas que puedan emitir gases contaminantes para el zinc. Se ha alertado mucho a cerca de las chimeneas instaladas sobre las cubiertas de zinc, sin embargo  no esta totalmente demostrado que todos los gases de combustión agredan al zinc ya que nos hemos encontrado en situaciones en las que residuos de gases terminan depositándose sobre la chapa creando ellos mismos una capa de protección.
En la imagen podemos ver chapa de zinc cubierta totalmente cubierta de oxido a consecuencia del gas de combustión de gasóleo que desprende una chimenea situada en la cubierta. la chapa esta funcionando perfectamente después de 19 años. Viendo esto se puede concluir que no siempre el zinc es atacado por los gases como se viene afirmando categóricamente. 

 


En breve trataremos sobre la corrosión procedente de la parte interior. (VER IMÁGENES)

Manuel Álvarez 

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