PROPIEDADES DEL ZINC

Por Manuel Álvarez.

Según Cohen, el zinc es un metal metaestable, es decir, que todas sus constantes físicas y mecánicas hasta ahora determinadas exceptuando su peso atómico, se refieren a sistema indefinidos. La modificación que se forma después de trescientas treinta y seis horas de calefacción en solución saturada de sulfato de zinc, de densidad 7,102, sólo se convierte  muy lentamente en la estable a la temperatura ordinaria, Según Benedick, además del punto de transformación a unos 340° tiene otros segundo análogo a unos 170°.

Se ha dicho del zinc que es un metal trimorfo: el zinc “x” existiría hasta 170°,  el zinc “b” de 170 a 330° y el zinc “y” de 330 hasta 419°. La polimorfia del zinc no está indicada cualitativamente de modo claro en las marcadas variaciones de la resistencia eléctrica del zinc comercial a temperaturas creciente. Por encima de de 300 a 310°el coeficiente de temperatura es marcadamente negativo. Pero Arpi afirma que estos cambios no deben atribuirse propiamente al zinc , sino que son consecuencias de estar purificado con el cadmio.

Benedick ha sostenido también que las variaciones bruscas que se observan en las curvas de resistencia del zinc a 170, 270 y 320° solo aparecen en presencia de cadmio . Sobre la superficie pulimentada de zinc que se deja enfriar desde una temperatura superior a la del punto de fusión lentamente hasta 180° aparecen grandes poliedros sobre los cuales se hallan otros mezclados más pequeños. Estos últimos son numerosos cuando se enfría el metal entre 360 y 330° y recubren toda la superficie de los grandes cuando el enfriamiento es por debajo de los 330°.

S.Kalischer encontró que la densidad del zinc a 0° era 7,1817 ascendiendo después de calentar a 320 hasta 330° a 7,1841. Kuhlbaum, Roth y Siedler encontraron que para el zinc destilado no prensado a 20° referido al agua a 4° la densidad de 6,1225 y después de prensado a 4000 hasta 10000 atmósferas 7,12722. En cambio, un exceso de presión y estirado en frío disminuyen la densidad. Al pasar del estado sólido al líquido el zinc se dilata, volviéndose por tanto más ligero.

La dureza del zinc es algo mayor que la de la plata y algo inferior a la del cobre. El prensado endurece el zinc, entre 80 y 90° el zinc se ablanda marcadamente, por encima de 90° se va endureciendo con rapidez, de modo que el metal a 110°se comporta como a 30° fuera de que es más quebradizo. El endurecimiento cerca de 110° requiere algún tiempo y no se presenta en el zinc puro. De 110° en adelante el zinc va ablandándose   ligeramente, al subir la temperatura hasta 200° y probablemente hasta 250°.  El zinc puro solo muestra endurecimiento cerca de 200° al principiar a fundir la dureza del zinc todavía es 1½ por 100 de la que tiene a temperatura ordinaria. La dureza del zinc disminuye cuando tiene estaño y aumenta con el antimonio, aluminio, cadmio y magnesio. La acción del 4% de cobre equivale a la 0,25% de magnesio. La misma cantidad de cadmio aumenta la dureza del zinc en un 50%, el aluminio ablanda el zinc y el fósforo lo endurece.

Se consigue que el zinc adquiera maleabilidad y flexibilidad de que carece en las condiciones ordinarias a causa de su estructura cristalina, por calefacción a temperatura elevada. A temperatura ordinaria el zinc es más quebradizo y puede romperse al golpearlo con el martillo.

La maleabilidad del zinc es mucho menor que la del hierro, en cambio la plasticidad , sobre todo la del metal fundido es mucho mayor de lo que muchos creen.

El zinc se  trabaja mejor en caliente, hasta unos 150° pero a más elevada cada vez es más difícil de trabajar de modo que a 200° es más quebradizo que a la temperatura ordinaria. Hasta el punto de que se puede pulverizar en un mortero.

La dilatabilidad del zinc a diferentes temperaturas es la siguiente:

A                                                                               19°    70°   150°   250°   300°

Dilatación %                                                           1,65  300    500     3          2

Límite de carga en Kg por mm. cuadrado       12,4  3,6     2,4     0,7       0,6.

El zinc tiene un color blanco agrisado con viso azulado y lustre metálico intenso, que se conserva si se guarda en sulfuro de carbono.

Por calefacción es el metal más dilatable, algo más que el plomo y dos veces y media más que el hierro forjado.

El coeficiente de dilatación lineal del zinc por el calor es de 0,00002905 y el cúbico entre 0 y 100° 0,000089.

Las varillas de zinc calentadas no recobran su longitud primitiva por enfriamiento.

El punto de ebullición del zinc a la presión de 760 mm. es de 920° cómo temperatura de fusión se indica la de 417°

Destacar que en contacto con el aire seco el zinc conserva su brillo a la temperatura ordinaria, en el aire húmedo se cubre de una película gris que preserva a las capas inferiores de ulterior oxidación. Esta película está formada por una mezcla de hidróxido y metal; al cabo de algún tiempo toma un color blanco por la acción del ácido carbónico formándose carbonato bárico hidratado. Este se adhiere bien pero es soluble en el agua que contenga anhídrido carbónico y amoniaco.

El aire en movimiento oxida más al 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.

Cuando la superficie del zinc está oxidada cesa la acción del oxígeno seco por debajo de los 150° a mayor temperatura sigue.

El hidrógeno sulfurado a la temperatura ordinaria actúa primero sobre el zinc hasta que se ha formado una capa protectora de sulfuro, con el vapor de zinc forma sulfuro de zinc cristalizado. Mezclado con el aire, el hidrógeno sulfurado actúa rápidamente sobre el zinc.

Los halójenos húmedos atacan al zinc.

El cloro puede ser desposeído de todo indicio de agua haciéndolo pasar por limaduras de zinc.

El cloro seco no ataca al zinc y tampoco el cloro húmedo.

vista interior
parte interior de la chapa en contacto con la madera
vista exterior
parte exterior de la chapa, expuesta a la atmósfera reinante

En el agua el zinc es estable, mientras el agua este en todo exenta de gases y el zinc sea puro. En cambio, el agua actúa con energía sobre el zinc en  presencia de oxigeno, sobre todo cuando el metal unas veces está mojado y otras no. En estas condiciones se forma algo de hidróxido que es ligeramente soluble. Destaco la certeza de estos datos, puesto que en algunas de las probetas que se están analizando en Cumalsa, S.l. Durante 17 años, vamos evidenciando que en una superficie de aproximadamente 1000 m², el zinc por su parte interior está sometido a una humedad constante siendo esta humedad provocada por vapor de agua suficientemente clorada y no se aprecia más que una ínfima capa viscosa de hidróxido . Para esta conclusión se han escogido varias  tablas al azar, sometidas a peso, preparamos una  1.120 cm³ de volumen, la cual en el momento de sacarla de su su situación original pesaba 1000 g. Sometida a secado natural en lugar cerrado y soleado durante 30 días, su peso bajo a 550 g. Lo que significa que la diferencia de peso equivale a  la cantidad de agua despejada. concretamente 0.4g/cm³, 0,4  l/dm³. Consideramos así porcentaje aproximado de  81,88% de humedad.   Destacar que la tabla es de, madera de pino, y la chapa esta directamente instalada sobre ella, Si se ha observado una exagerada corrosión   en el clavazón, por el contrario el zinc no acusa ninguna corrosión mas lejos de algunas manchas de hidróxido en zonas puntuales. La imagen  tomada de la chapa por su pare interior, se puede ver claramente las huellas de las tablas y los huecos lineales de separación. ( después de 365 días las mismas muestras extraídas siguen en observación en condiciones diferentes ) La siguiente imagen pertenece a la misma chapa por su parte exterior.

A.De la Rive, hizo detenidos estudios sobre la acción de los ácidos sobre el zinc. Esta acción está favorecida por la presencia de impurezas en el metal y el zinc puro se disuelve con alguna dificultad aún en los ácidos más enérgicos.

En sus combinaciones funciona el zinc como divalente.

El zinc no es separado de sus soluciones directamente por ningún metal, pero se separa de ellas por la corriente eléctrica.


PUEDE INTERESAR ESTE OTRO ARTÍCULO: LA FASCINANTE HISTORIA DEL ZINC

Nota: todos los artículos y publicaciones que se hacen en la Página Web de Cumalsa, S.l. proceden de sus propias investigaciones tanto de campo como de informaciones recopiladas de diferentes textos asociados con la materia. Por lo que están amparadas por derechos de autor.  Se prohíbe  el copiado o la difusión por otro cualquier medio sin permiso expreso del autor.

Ventilación de la chapa de zinc ¿si, o no?

CÁMARA DE VENTILACIÓN EN CUBIERTAS DE ZINC.

Con frecuencia venimos publicando datos sobre los diferentes comportamientos de la chapa de zinc instalada en cubiertas  y de la necesidad de tener en cuenta una serie factores que creemos indispensables para su  durabilidad. Diversas fuentes señalan uno como primordial    procurar una mal llamada cámara de ventilación entre la chapa de zinc y el soporte. Nosotros discrepamos de esa necesidad, diversas probetas nos van confirmando que no es tan necesaria la cámara de aire si se parte de un soporte compatible.

lámina destruida
Lámina totalmente descompuesta
corrosión 15
Chapa de zinc corroída, lleva lámina intermedia
Imagen recogida después de 17 años instalada la chapa de zinc sobre entablado de madera de pino

Algunas filiales de fabricantes conocidos aseveran rigurosas recomendaciones de materiales complementarios, entre ellos las famosas láminas  que ellos mismos comercializan  presentándolas cada cual como la mejor.  Nosotros, cuando nos referimos a estos complementos que por necesarios se deben de instalar intermedios para conseguir más que una cámara de aire, mal llamada de ventilación,  sirven para separar la chapa del soporte la mayoría de las veces incompatible con la hoja de zinc. Hemos decidido llamarle lámina alveolar, huimos de marcas comerciales o de tipologías, consideramos que una cámara de aire es suficiente se logre como se logre, eso sí, el material empleado ha de ser no solo compatible con el zinc a su vez ha de reunir garantías de estabilidad en el tiempo, pues podemos comprobar como muchas  láminas terminan destruyéndose. (así lo podemos comprobar en la imagen) En este caso se instaló chapa de zinc sobre una base de panel prelacado, separando la chapa del panel por medio de una lámina. no solo la lámina esta destruida , a la vez se va desintegrando  la protección de la chapa base (que configura el panel)  de forma que se esta originando la llamada corrosión filiforme en la chapa, lo abunda  quedando la chapa del panel totalmente desprotegida con la consiguiente condena de corrosión que a la vez interactúa con la chapa de zinc.   Seguimos manteniendo que el principal cometido de estos adyacentes es separar la chapa del soporte incompatible. Por tanto, la lámina va a cumplir dos funciones, una separar absolutamente la chapa del soporte incompatible y otra asegurar la minúscula  cámara de aire. Estas recomendaciones de que si unas u otras son mejores, están creando una gran confusión en el consumidor. Se da la circunstancia de que en el zinc se rinde muy rápidamente ante lo que no acepta o le causa daño, no descuidemos que requiere de protección para conservarse a la intemperie, por otra parte  se trata de una chapa de poco grosor  en mayoría de 0,65 mm.  A mínima alteración en el grosor que no cuente con posterior protección se va a ir produciendo la perforación.     Es curioso que se recomiende una cámara de ventilación casi como vital y se pase por alto la forma más efectiva que es el entablado de madera de pino que como añadido es compatible, por su PH ( entre 5 y 7 ) ,  con el zinc. ¿Qué pasa para no referirse a esta fórmula constructiva?  ¿Problema de intereses?   Quizás echaría al traste  el negocio de las láminas mágicas.  Lo significativo es que cuando se escuchan las recomendaciones parecen milagrosas, cada cual parece ser que está fabricada con tanta precisión científica que no da lugar a dudas,  pero cuando se observan algunos resultados, si, cuando el zinc se corroe,o cuando la lámina se descompone,  la culpa nunca es ni del material ni de los complementos que vende el fabricante, que va, rápidamente sin buscar  el origen  se le endosa culpabilidad  al ambiente o al instalador, a este último depende, si compra mucho solo el ambiente es el culpable ahora si compra poco o no compra está condenado.

Podemos confirmar un dato: chapa de zinc sometida a una humedad constante que ronda el 74% en su parte interior, puesta directamente sobe tabla de pino,  la  chapa y tabla permanecen intactas después de varios años. Evidentemente que carece de cámara de ventilación y lo peor, la humedad es constante y esta conmutando la chapa con la tabla, sin embargo, después de años la chapa está funcionando correctamente. Bien conocemos el fenómeno de la corrosión, que se debe a la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. (de ello hablamos mas extensivamente en nuestro apartado técnico).

Principalmente son tres los fenómenos que pueden terminar acusando las cubiertas de zinc, la corrosión, el resquebrajamiento y la rotura por fatiga o tensión. Los tres pueden ser igual de ruinosos. Analizados minuciosamente el más complicado  es la corrosión. No se conocen estudios encaminados a evitar la corrosión tanto exterior como interior en el zinc. En nuestro departamento técnico nos vamos valiendo de los datos que obtenemos en el día a día.

corrosión 2
la chapa esta sobre un tablero aglomerado

Debería los suministradores, o los fabricantes dar  razonamientos precisos de cual es el motivo de que muchas cubiertas con escasos años de vida estén en estado ruinoso. 

En Cumalsa, S.L. Desde las primeras cubiertas que hemos realizado, observamos el comportamiento del zinc con cierta regularidad y tratamos de analizar escrupulosamente cualquier deficiencia que nos encontramos, ello nos permite no seguir cayendo en el error o errores que causan deficiencias.  Todos los materiales se fabrican bajo un severo control, el zinc sin dudas nos consta que así es, pero ¿Por qué, hablando vulgarmente, se pudre el zinc, por qué se resquebraja o se rompe, cual es la causa, que fenómenos le atacan hasta el punto de que en breve tiempo una cubierta (por zonas de la misma) este inservible, se pudo prever esto a la hora de instalar el zinc?  Son muchas preguntas que sí tienen respuesta razonada. Desde CUMALSA, S.L.  Iremos dando esas respuestas  siempre según nuestro criterio que no es otro que el proveniente de irle dando forma a los datos veraces que tenemos, quizás erremos en alguna explicación científica, pero los  datos no son  fruto de nuestra imaginación, es la pura realidad que tan de cabeza trae a muchos consumidores que han confiado en un metal tan atractivo, funcional y duradero, sin embargo  se ven demasiados resultados nefastos.

Nota: todos los artículos y publicaciones que se hacen en la Página Web de Cumalsa, S.l. proceden de sus propias investigaciones tanto de campo como de informaciones recopiladas de diferentes textos asociados con la materia. Por lo que están amparadas por derechos de autor.  Se prohíbe  el copiado o la difusión por otro cualquier medio sin permiso expreso del autor.

Reparación de cubiertas de zinc


¿Cuál es la causa que obliga a las reparaciones en cubiertas de zinc?

la chapa de zinc necesita de ulteriores transformaciones superficiales para rendir exitosa en el tiempo. la teoría confirma que, un envejecimiento no acosado por la agresividad de materiales adyacentes es lo sustancial para que el metal de sus máximas prestaciones de funcionalidad y estética a lo largo de los años. Desafortunadamente la realidad difiere rebosante de la teoría, penoso es contemplar  el comportamiento de muchas cubiertas de chapa de zinc que con muy pocos años presentan un estado ruinoso. 

Concebimos el ZINC como  duradero optimo para su empleo en cubiertas , que además da un aspecto singular    a cualquier edificación. Por otra parte,  hay una variada oferta de acabados, que se amoldan a las necesidades estéticas más exigentes imaginables para cualquier facultativo de la construcción que quiera dar una nota añadida de singularidad a sus obras. ¿ pero que está ocurriendo?.

Con el paso del tiempo,  vamos asistiendo a ritmos cada vez más agigantados a la vista de cubiertas que están dando serios problemas de agrietamientos ,corrosiones u otros. En cumalsa, s.l. hemos tomado en serio  estos fenómenos, tenemos la más magnífica de las  oportunidades, que es la poder  estudiar multitud de cubiertas utilizando como laboratorio el paso de los años, de hacer nuestros própios ensayos e ir llegando a conclusiones inéditas.  Imprescindible es  analizar  en profundidad para averiguar las principales causas y así poder configurar soluciones  eficaces. Lamentablemente muchas veces se llega tarde y la solución conlleva únicamente al desmontaje integral de la cubierta y su soporte.

No acertamos a entender como nadie se atreve a hablar del nefasto resultado de muchas y relevantes cubiertas que se han ido realizando siguiendo las pautas marcadas por “técnicos” incluso fabricantes e “instaladores” que presumen de llevar en sus  alforjas años de historia en el montaje. El caso es que los resultados son patentes y la necesidad de reparaciones abundan en demasía. Es complicado  de entender como el fenómeno de la corrosión, en muchos de sus sentidos científicos, es la principal causante de la ruina de la chapa hasta límites dificilmente en un principio sospechados, es decir: la destrucción integra del metal. No nos referimos a casos puntuales o aislados, no, se da la fatídica circunstancia de que abundan en demasía  repartidos por cubiertas de toda nuestra  geografía.

Con frecuencia venimos informando de una de las causas más evidentes que provocan  corrosión en la chapa de zinc . Lamentablemente seguimos viendo como se siguen realizando cubiertas con el mismo criterio de instalación que las  que están en estado ruinoso. Es difícil de entender que  a la vista de corrosiones se llegue a cambiar una chapa utilizando el mismo soporte, o peor: poner una chapa nueva sobre la destruida. Esto nos puede llevar a pensar que la desconfianza se centra en el mal resultado de la chapa, por eso; cambiándola queda todo resuelto. Pero no, no es así, ya que al cabo de poco tiempo el desastre generalmente no solo reaparece, también se extiende.

El ZINC: hemos hablado hasta la saciedad de que el zinc  está perfectamente concebido para su utilización como material de cubrición y así lo demuestran infinidad de obras realizadas por todo el mundo. Son conocidas cubiertas  de zinc muy longevas y sin acusar más problemas extraordinarios que los típicos de cualquier cubierta, quizá que por falta de mantenimiento, en algunas cubiertas  haya engroses de elementos sólidos sobre la chapa  o en los canalones, o algún ínfimo fallo en remates complicados.Tenemos que diferenciar esos resultados negativos provenientes de causas típicas de otros más preocupantes como pueden ser las roturas, soldaduras reventadas o  corrosiones, siendo estas últimas las más preocupantes.

Es penoso ver  como en nuestra actualidad alguien se atreva a resolver reparaciones o  algunos remates con siliconas  masillas, láminas asfálticas  o pinturas de caucho, sabido es que eso no funciona en el tiempo. Los remates han de resolverse con plegados o soldando con estaño al  50%, atendiendo siempre a las posibles dilataciones y realizados por   oficio que sepa de soldadura, pues para este tipo de prácticas hay que disponer de un buen oficio con mucha pericia.

(Vista de diferentes reparaciones , corrosiones en la chapa y catas)

 

Vemos con frecuencia Canalones unidos con elementos sintéticos al igual que juntas de dilatación resueltas con materiales de caucho o neopreno. Estos, por cierto exageradamente caros, por lo que vamos viendo tienen una vida muy limitada . Aunque también nos encontramos con soldaduras de estaño resquebrajadas. En el primer caso, ya sabemos que las soluciones con elementos sintéticos no son las optimas ni van acordes con la durabilidad de la chapa de zinc. En el segundo , si  el estaño se resquebraja  es causa de déficit en la aplicación. 
Cuando se acomete la reparación de esos elementos que no funcionan hay que recurrir a tratarlos como si fuese de origen, es decir, eliminar lo  que esta mal, sanear las zonas afectadas y empezar de nuevo con plegados o estañados  cueste lo que cueste, lo que nunca se debería  hacer es parchear sobre lo hecho, pues así lo único que se consigue  es agravar el acuciante problema. Ponemos  el  ejemplo al que se refieren las imágenes anteriores. Si en un canalón no funcionan las juntas selladas, eliminamos los sellados , limpiamos y soldamos debidamente, así tendremos el problema resuelto. No se debe acudir a otros elementos y claro que sí se puede estañar, de no poder hacerlo se sustituye la parte afectada y se hacen de nuevo. Lo mismo ocurre con los agrietamientos en las chapas, Hartos estamos de ver como se cubren con telas o pinturas,  estamos en total desacuerdo con estos materiales para su empleo en este tipo de reparaciones,  sirven para lo que sirven, no para solucionar definitivamente problemas aplicándolos sobre la superficie de la chapa de zinc. 

Mención muy distinta merecen las corrosiones de la chapa, este asunto nos trae de cabeza, para entendernos, se trata de que la chapa de zinc se va descomponiendo en periodos de tiempo excesivamente cortos. No vemos que nadie  se atreva a hablar de este fenómeno tan frecuente, ruinoso  y cada vez más visible. Asistimos  en diferentes puntos de nuestra geografía a ya muchas  cubiertas que acusan este fenómeno, pero el mutismo es total. La corrosión  es la  causa principal de ruina de un desproporcionado número de  cubiertas de chapa de zinc. Ya lo hemos comentado al principio, la chapa de zinc no debería dar ni el más mínimo problema, eso sí, trabajándola en unas condiciones determinadas y dotándola de un soporte compatible.

Cuando ocurre este fenómeno, ya demasiado extendido, nadie se pone de acuerdo en cual es la causa, eso sí, se dan  opiniones al gusto.  Pero si hay causa , claro que la hay y no siempre  la consecuencia son los fenómenos atmosféricos o la polución ambiental, tan socorridos a la hora de emitir un diagnóstico . Lo llamativo es que la mayoría de las corrosiones, al menos las que nosotros vamos  viendo , son de interior a exterior, es decir, la contaminación procede de la cámara oculta esa que algunos dan en llamarle de ventilación, otros hasta se atreven a decir que con esa cámara el zinc está más fresquito.    Entendemos que algo se le ha ido de mano a alguien a la hora de aconsejar, a la hora de asesorar, pues esto nunca debería de suceder ,  multitud de instaladores han seguido y siguen a  pies juntos las recomendaciones de “expertos” que auguraban que con una cámara de ventilación era como la taxidermia  para la chapa. bueno, también  accesorios homologados del propio fabricante etc, etc.  con ello, ala, cubierta para toda la vida. Utilizando otros términos, muchas no llegan a la primera comunión que antes se hacía a los 7 años  y nadie se atreve a   hablar de la enfermedad que las  va mutilando. Claro que sí, intermediando una lámina magistral entre tableros y chapa, utilizando las patillas  (grapas) de marca u otros accesorios siempre de la marca, no tendría  que haber  problemas. Pero el resultado, en demasiados casos,  es exageradamente distinto y eso se ve. Lo más lamentable es  ver la impotencia de los sufridores que no encuentran sosiego a la hora de pedir información .

¿Cual es pues la causa? Y por otro lado ¿ cabe solución a estos problemas? Las causas, en su mayoría  son conocidas, las soluciones lamentablemente son bastante complicadas,  acudiendo a tiempo cabe poder  conseguir reparaciones eficaces.

Remitimos al interesado en conocer este fenómeno a nuestro apartado técnico. En el  abundamos sobre este fenómeno de las corrosiones y su origen. (ver imágenes ).

CUMALSA. SL