MANUAL DE PINTURA PREFACIO

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2 MANUAL DE PINTURA PREFACIO Sur Química de Costa Rica por medio de este manual pretende dar una ayuda al Ingeniero de Mantenimiento Industrial y además brindar información que le será necesaria a aquellas personas responsables del embellecimiento de instalaciones industriales como refinerías, astilleros, fábricas y en general todo aquello que deba ser pintado y protegido por medio de Pinturas o Recubrimientos Especiales. Todo lo aquí consignado es el resultado de recopilación de datos y experiencias realizadas por Ingenieros y Especialistas en cada materia A118m4 Abarca García, Juan Manual para el mantenimiento industrial: pinturas y revestimientos / Juan Abarca García. 4a. ed. San José, C.R. : EDITORAMA, p.: il. ; 15 x 21 cm. ISBN Pintura industrial. 2. Pulimento y acabado. 3. Revestimiento protectores. I. Título. CORROSIÓN 1 ANTECEDENTES El deterioro de equipos valiosos, estructuras y maquinarias por acción del medio que los rodea, es un fenómeno que podemos observar a diario en nuestros hogares, en la calle y en 1

3 las industrias. En forma permanente escuchamos hablar a jefes de mantenimiento de Industrias sobre los problemas que se les presentan por Corrosión y los gastos que tienen que efectuar para poder defenderse de ella. Esto mismo que se nos presenta en escala nacional lo tenemos también a nivel mundial y es constante preocupación en Universidades, Centros de Investigaciones, industrias y Asociaciones de profesionales, el buscar métodos y procedimientos adecuados para combatir este serio problema. Para formarnos una idea de la importancia económica de los deterioros por Corrosión, podemos indicar, según fuentes técnicas informadas, que las pérdidas directas atribuibles a este fenómeno, alcanza aproximadamente al 10% de la producción mundial de acero, Si consideramos que la producción mundial de acero. Si consideramos que la producción mundial es de alrededor de 650 millones de toneladas de acero. Algunas estimaciones realizadas pro el UMIST de la universidad de Manchester hablan de mil quinientos millones de libras esterlinas en pérdidas directas por corrosión en Inglaterra. Se debe considerar que estas estimaciones corresponden sólo a las pérdidas directas y no incluyen por lo tanto las indirectas que son difíciles de evaluar y además más cuantiosas; entre ellas se encuentran las pérdidas de fluidos como gas, petróleo, etc., detenciones en procesos productivos, lucro cesante, etc. A la luz de estos antecedentes, es lógico comprender la preocupación existente a nivel mundial por defender a los materiales metálicos de este deterioro. Para una adecuada comprensión de este proceso, se tratará en forma práctica y resumida el tema de corrosión; qué es, cómo se presenta y cómo os podemos defender de ella. Aquel que desee profundizar el tema puede recurrir a la innumerable bibliografía existente sobre el particular. 1.2 EL PORQUÉ DE LA CORROSIÓN Debemos considerar que todos los elementos metálicos que el hombre utiliza, los extrae de la naturaleza. En ella se encuentran normalmente mezclados en forma de óxidos, sulfuros, sulfatos, carbonatos, etc., los cuales en su estado natural son químicamente estables. Existen además algunos metales que lo podemos encontrar en estado natural totalmente puros, pero en pequeñísimas cantidades (oro, plata, etc.) a los cuales llamamos nobles. Del estado natural en que se encuentran estos elementos llamados minerales, el hombre procede a transformarlos para que le sean útiles y en esta transformación siempre la adiciona al elementos una determinada cantidad de energía en cada etapa (extracción, concentración, refinación, etc.). Los metales útiles para el hombre son generalmente químicamente inestables y tenderán a volver a su estado primitivo por todos los medios, a través del proceso que denominaremos corrosión. Óxidos - Sulfuros - Sulfatos - Carbonatos - Etc. 2

4 (Formas Estables) REFINACIÓN (Extracción Purificación) (Formas Inestables) Corrosión Óxidos Sulfuros Sulfatos Carbonatos Etc. Una pauta comparativa del grado de inestabilidad de cada elementos metálico, se encuentra en la cantidad de energía entregada en el proceso y absorbida por el elementos para llevarlo desde su estado natural a su estado útil para el hombre. Mientras mayor sea esta energía tanto mayor es su inestabilidad. Como se verá más adelante, este grado de inestabilidad es en cierta forma medible, comparable y evaluable. 1.3 DEFINICIÓN DE CORROSIÓN Por lo que hemos descrito, podemos afirmar que la corrosión es un proceso natural y normal de deterioro. La corrosión puede definirse por ello como el deterioro paulatino y permanente de los elementos metálicos por la acción del medio que los rodea. Bajo este concepto general podemos considerar sólo a los metales. Otros tipos de materiales como plásticos, maderas, telas, tienen también su proceso particular de deterioro que se denomina envejecimiento. Es sin embargo el caso de las aleaciones metálicas y particularmente el del acero el más ampliamente difundo. En estos caso el concepto corrosión se debe detallar con más precisión empleando las teorías modernas que están basadas en la estructura atómica de la materia. El átomo en síntesis, está formado por un equilibrio de cargas positivas (protones) y de cargas negativas (electrones), los metales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energía, dando lugar a la formación de un ión positivo que se separa del metal perdiendo también su masa asociada. Esto ocurre normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito dando lugar a reacciones electroquímicas de oxidación y reducción. Decimos entonces, que ha comenzado un proceso de corrosión en medio húmedo con una circulación simultánea de corriente eléctrica, normalmente denominada pila galvánica. Como hemos visto, en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosión, lo que nos lleva a una definición final más específica que dice: Corrosión es un proceso de destrucción o deterioro electroquímico de un metal pro acción y reacción de este con el medio que lo rodea. (Reacciones de oxidación y reducción simultánea) CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA 3

5 Como todo proceso electroquímico, también la corrosión requiere para originarse de una serie de requisitos básicos que son: a) Electrolito Se requiere de un líquido capaz e conducir electricidad o en otras palabras que contenga sales en solución que sean disociables y que formen iones capaces de transportar energía eléctrica. A este líquido se le denomina electrolito. b) Electrodos Se requiere la presencia de dos metales de distinta naturaleza. Se pueden considerar también como dos electrodos a un mismo material al presenta una estructura cristalina diferente o de composición química distinta, concentraciones de tensiones en el mismo material, diferencias de temperaturas, etc. c) Circuitos Eléctricos Se requiere además de un circuito interno y otro externo para el transporte de la energía eléctrica que se desarrolla en el proceso. Si logramos controlar cualquiera de estos elementos, podremos controlar el proceso corrosivo y minimizarlo. (Fig. 1 Pág. 6) LA BATERÍA DEL AUTOMÓVIL (FIG. 1) 4

6 La batería del automóvil es uno de los pocos casos donde aprovechamos un proceso corrosivo. Visto en términos prácticos, lo que hacemos es aprovechar la corriente que se genera en el proceso electroquímicos, en que se desgastan paulatinamente las placas metálicas, que se oxidan hasta su deterioro total. La batería en términos simples es un recipiente en el cual hay un cierto número de placas, unas de plomo unidas entre sí y otras de óxido de plomo, en medio de un electrolito el cual es ácido sulfúrico y agua. Si se unen los bornes mediante un conductor al cual hemos conectado una ampolleta o un motor eléctrico, podremos encender la ampolleta o mover el motor con la energía eléctrica originada por el proceso químico de corrosión que ocurre en su interior. Basados en lo descrito, tenemos en este caso presentes todos los elementos más importantes que conforman el proceso de corrosión electroquímica. a) Electrolito (formado por el ácido disociado en agua que sirve como medio de transporte para la energía eléctrica que produce). b) Electrodos distintos (placas) c) Circuito eléctrico interno a través del electrolito. Circuito eléctrico externo a través de los conductores. Para una mejor comprensión describiremos lo que sucede en el interior de la batería del automóvil. El ácido sulfúrico mezclado con agua, sufre un cambio interno, desociándose en iones, es decir, en partículas muy pequeñas, químicamente activas, capaces de conducir corriente eléctrica. Ello pueden hacerlo porque tienen carga eléctrica propia. De cada molécula de ácido sulfúrico obtenemos: H2SO4 > 2H + + SO4 - Siempre se producirá igual cantidad de iones positivos (cationes) y negativos (aniones) y se supone que todo el ácido se disocia en esta forma, y siempre en presencia de agua. Sin agua no hay disociación, su presencia es fundamental. La conducción de corriente a través de un electrolito, dependerá en consecuencia en forma directa de la cantidad de iones presentes en ella y de las características de sus iones. Al funcionar la batería entregando corriente, la corriente eléctrica fluye de ánodo cátodo. En el ÁNODO Cada átomo de plomo, en el interior de la batería entrega una pequeña cantidad de corriente al ceder un electrón al medio (oxidación), simultáneamente se forma el ión de 5

7 plomo positivo que pasa a la solución, combinándose con un ión sulfato negativo (reducción ) para formar sulfato de plomo. (Fig. Pág. 7) En el CATODO Cada molécula de óxido de plomo al recibir la pequeña carga negativa electrón, proveniente del ánodo, se disocia en ión oxígeno y en ión plomo. El ión plomo se combina con el ión sulfato y el ión oxígeno se combina a su vez con el ión Hidrógeno liberado del ácido sulfúrico presente, para formar nuevamente agua. Todo este proceso a la larga implica un consumo de ácido y debido a la formación de agua se traduce finalmente en una dilución de la solución o electrolito. La reacción descrita puede invertirse artificialmente mediante un cargador de batería con corriente exterior, con el objeto de cargar nuevamente el acumulador BATERÍAS O PILAS DE CORROSIÓN Debido, entre otros factores, a diferencias en la estructura cristalográfica del metal, por defectos de fabricación o simplemente por heterogeneidad en la composición química, ciertas zonas de la superficie tienden a polarizarse catódicamente y otras anódicamente. De esta forma una superficie metálica cualquiera, puede dar origen a miles de pequeños electrodos adyacentes de distinta polaridad o signo, similares a las placas de una batería de automóvil. Para que estas pequeñas baterías se activen, se necesitan los mismos requisitos impuestos a la batería del automóvil y detallados anteriormente cuando explicamos los requisitos necesarios para dar origen a lo que se llama una corrosión electrolítica, estos requisitos normalmente se cumplen en forma puntual. Esta es la razón principal por la cual al dejar un trozo de acero a la intemperie éste comienza a corroerse formando pequeños puntos color pardo-rojizo aislados, que corresponden a los llamados productos de corrosión y que van inexorablemente aumentando en cantidad y generalizándose con el transcurso del tiempo. El funcionamiento de la pila o celda electrolítica del fierro que lo podemos ver amplificado en el dibujo (3), donde se separan los dos electrodos uniéndose por la exterior presenta las siguientes características. (Fig. 3. Pág. 8) a) En el ánodo, a causa del desequilibrio eléctrico, el átomo fierro entrega una carga eléctrica al cátodo a través del metal y se transforma en el ión fierro, el que pasa a la solución con carga positiva. 6

8 b) Los electrones liberados en el ánodo fluyen a través del conductor externo hacia el cátodo, donde se incorporan al electrolito formando hidróxidos, que constituyen los productos de corrosión ya sean solubles o insolubles, formando posteriormente sales más complejas. Normalmente en una solución bien aireada, el oxígeno presente en el agua activa el flujo de electrones. En electrolitos ácidos, donde predominan los iones hidrogenados que son muy activos químicamente, se produce la remoción de los electrones del cátodo por acción de estos iones, formando hidrógeno molecular gas (H2) el que normalmente escapa a la atmósfera. (Fig. 4) c) En el caso de un electrolito levemente alcalino, los iones de hierro y los iones hidroxilos (OH-) formados en el cátodo, se mueven en direcciones opuestas y al encontrarse en el camino reaccionan, formando un producto que precipita y que es completamente visible, llamado hidróxido ferroso. Este hidróxido ferroso reacciona nuevamente con el oxígeno disuelto en el agua, formando hidróxido férrico, el cual constituye el típico producto de corrosión llamado herrumbre (vulgo óxido ) y cuyo color es rojo anaranjado (normalmente existen ambos mezclados hidróxido ferrosoférrico. d) En el caso de un electrolito levemente ácido; mientras exista suficiente agua y exceso de ácido, el hierro se disolverá químicamente formando sales de fierro que pueden quedar en solución o precipitar. Sólo se producirán depósitos cuando no exista suficiente agua o cuando no exista exceso de ácido. Todo proceso de corrosión es normal y ocurre inexorablemente en la naturaleza en todos los elementos metálicos. Corresponde al deterioro o transformación por vía electroquímica de un metal o aleación metálica debido a la acción del medio que lo rodea transformándose esta forma en un compuesto del mismo metal, pero más estable. Para que este fenómeno ocurra, se requiere de la acción o presencia de: Un proceso de oxidación (pérdida de electrones). Electrolito (conductor de la corriente). Electrodos (de distinta naturaleza). Circuitos eléctricos completos (vía electrolítica y vía metálica). La acción o control que se ejerza sobre cualquiera de ellos permitirá controlar o minimizar el proceso corrosivo. 1.7 CORROSIÓN QUÍMICA 7

9 Se conocen como ácidos fuertes el ácido clorhídrico o muriático, sulfúrico, nítrico, etc. Se forman sales del metal por el contacto de la solución de un ácido fuerte con el metal. La reacción que se produce es violenta, disolviéndose el metal y desprendiéndose en la mayoría de los casos todo tipo de gases. Esta reacción continúa hasta que todo el metal se haya disuelto en el ácido o este último se haya neutralizado. No hay en este caso formación de óxidos sino la formación directa de una sal del metal atacado p. Ej. M + H2SO4 + H2. Esta reacción se mantendrá mientras exista un exceso de ácido capaz de reaccionar o bien presencia del metal que reaccione. (Fig. 4. Pág. 9) Si el ácido se ha saturado, se acumulan los productos de corrosión química formados sobre la superficie constituyendo una gruesa capa de productos de corrosión sobre la superficie atacada fácilmente visible a simple vista. 1.6 TIPOS DE CORROSIÓN Se presenta en muchas formas y se conocen innumerables tipos de corrosión aunque los que son comunes son muchos. La primera clasificación que podemos realizar corresponde a la forma en que se presenta el deterioro del material o metal, así tenemos: a) CORROSIÓN UNIFORME Este tipo de corrosión se produce a través del tiempo en forma paulatina, regular y pareja, sin acelerarse o acentuarse, bajo determinadas condiciones, en determinadas zonas de una superficie. La llamada corrosión atmosférica se presenta generalmente en una primera etapa de tipo uniforme, derivando en la gran mayoría de los casos hacia la corrosión localizada. b) CORROSIÓN LOCALIZADA Corresponde a una destrucción local del metal que se origina en zonas expuestas de la superficie como consecuencia de un ataque electroquímico localizado. Es una forma de corrosión que en su máxima expresión puede llegar a perforar un metal en una zona definida, sin dar sus inmediaciones. Como corrosión localizada se presentan en general la mayoría de los procesos de corrosión entre los que se encuentran la galvánica, intersticios, etc. Entre las formas más conocidas de corrosión tanto uniforme como localizada nos encontramos con: CORROSIÓN GALVÁNICA. (FIG. 5. Pág. 11) 8

10 La corrosión galvánica comprende la destrucción del metal anódico de una copla o unión directa de dos metales disímiles en presencia de un electrolito, permitiendo la formación de pilas de corrosión. (Fig. 5) CORROSIÓN POR INTERSTICIOS. (FIG. 6. Pág. 11) Denominada también Crevice Corrosión o Corrosión por hendija. Este tipo de corrosión es muy activa por ser autocatalítica y creciente, se produce siempre que exista la posibilidad de entrada de un líquido, agua o de solución en pequeños intersticios de unión de dos elementos metálicos o de un metal con un no-metal. Las causas fundamentales se origina en la formación de una pila de corrosión debido a diferencias de concentración de oxígeno o a diferencias de concentración del electrolito entre el interior y exterior del intersticio. En el primer caso la destrucción se produce en el interior del intersticio y en el segundo en el exterior. Este tipo de corrosión se observa preferentemente en válvulas, unión de flanches, cabezas de pernos, flanches, traslapos, almacenaje a granel de elementos metálicos apilados en patio etc. (Fig. 6) CORROSIÓN POR PITTING. Es una de las formas de corrosión más comunes que existe y también muy activa. Se genera a partir de la formación de pilas locales en las superficies metálicas. Físicamente consiste en hoyitos (pits) diseñados irregularmente en la superficie. Entre los factores más importantes a los cuales se encuentra asociado este tipo de corrosión se encuentran: a) Tipos de medio corrosivo. b) Capa protectora o productos de corrosión que cubren parcialmente la superficie. c) Imposibilidad de lograr la pasivación de la superficie. Este tipo se observa preferentemente en cañerías que transportan agua o vapor tales como intercambiadores de calor, calderas y otros LIXIVIACIÓN SELECTIVA Conocida comúnmente como dezincificación por producirse preferentemente en ciertas aleaciones Cu-Zn. La reacción inicial del proceso corrosivo es seguida de una reacción secundaria en la cual el cobre como producto de dicha corrosión se redeposita como masa porosa y mecánica débil en los bordes de los granos cristalinos, siendo generalmente arrastrados por el fluido con el cual está en contacto. 9

11 La dezincificación de los latones se genera preferentemente en contacto con agua de mar o con agua fresca con alto contenido de oxígeno y anhídrido carbónico. Este tipo de corrosión es común en las instalaciones marinas y sistemas urbanos de agua potable CORROSIÓN EROSIÓN Corresponde a la destrucción de un metal debido a la acción mecánica erosiva, normalmente proveniente de sólidos que contienen algunos líquidos, combinado con la presencia de elementos químicos corrosivos en dicho líquido. En efecto sinergístico de deterioro que se produce es muy acelerado, siendo su velocidad función del tipo y cantidad del elemento abrasivo y de la agresividad del líquido. Este tipo de daño es común en cañerías y ductos que transportan fluidos tales como agua industrial y potable, pulpas, etc CORROSIÓN BAJO TENSIÓN Este tipo de corrosión involucra efectos combinados de tensiones estáticas, dinámicas y un medio corrosivo actuando sobre los metales en servicio industrial. Los factores principales que intervienen son: tensión, medio corrosivo, tiempo y la estructura cristalográfica del metal, estos factores interaccionan entre sí produciendo como resultado el agrietamiento del metal. Las fallas que se producen normalmente son del tipo intercristalino (bordes de cristales). Este tipo de corrosión es común en la industria química y manufacturera en general presentándose preferentemente en estanques que trabajan a presión o han quedado con tensiones de construcción como soldaduras trabajos en frío y otros CORROSIÓN POR FATIGA Corresponde a la destrucción de un metal por acción de solicitaciones cíclicas sumado a la acción conjunta de un medio corrosivo. El daño causado por la corrosión por fatiga es mayor que la suma de la fatiga mecánica pura más la acción corrosiva. Las grieta generadas por este tipo de corrosión son preferentemente de tipo transcristalino (a través de los cristales). Este tipo de corrosión es común especialmente en máquinas que se encuentran en movimiento CORROSIÓN BACTERIANA Corresponde a la destrucción de metales en medios donde sean capaces de desarrollarse elementos microbianos que atacan electroquímicamente al metal. Los tipos más conocidos son los tiobacilos aeróbicos que dan lugar a la formación de ácido sulfuroso, latobacilos anaeróbicos que forman ácidos orgánicos en las industrias azucareras y las conocidas bacterias reductoras de sulfato, presentes, en medios anaeróbicos en presencia de sulfatos y materias orgánicas en descomposición. 10

12 1.6.9 CORROSIÓN QUÍMICA Corresponde en esencia a un ataque químico por acción de ácidos o álcalis fuertes. Dentro de este tipo de ataque se pueden clasificar a todos los medios que por oxidación o reducción ocasionan un desgaste parejo y acentuado del metal, perdiendo prácticamente igual espesor en todas sus partes. Este tipo de corrosión es común en todas las industrias, donde se trabaja con los elementos indicados tales como petroquímica, minerías, papelerías, etc CORROSIÓN ATMOSFÉRICA Este tipo de corrosión la hemos dejado para analizarla en forma independiente, por cuanto en esencia corresponde al tipo de corrosión más común que vemos día con día y que por otra parte es la que tenemos más a la vista de los diferentes tipos de corrosión. Este tipo de ataque se presenta en casi todos los metales que están expuestos a la acción de los elementos atmosféricos, tales como el oxígeno del aire, productos de combustión y smog presentes en la atmósfera, radiación solar y muy especialmente el agua, proveniente de condensación o lluvia. La velocidad con que se produzca el daño será mayor en lugares donde la contaminación del aire sea mayor, como es el caso de ambientes cercanos a refinerías de cobre, petróleo, plantas petroquímicas, fundiciones, plantas de celulosa, es decir donde existan grandes cantidades de gases perjudiciales como SO2, SO3, CO2, H2S, etc. u otros productos químicos, ácidos o alcalinos que son arrastrados por el viento. Son precisamente estos elementos los que en contacto con el agua proveniente de lluvia o condensación provocan los mayores daños. 1.7 MÉTODOS PARA CONTROLAR LA CORROSIÓN La tendencia de metales a corroerse es un hecho natural y permanente. La labor del ingeniero de mantenimiento es controlar este efecto destructivo con la mayor economía posible, en la forma técnica adecuada, optimizando los recursos existentes. Cinco son los principales métodos para ello, pero cuatro son los más usados: A) ELIMINACIÓN DE LOS ELEMENTOS CORROSIVOS (ALTERACIÓN DEL AMBIENTE). B) MEJORES MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, RESISTENTE A LA CORROSIÓN. C) PROTECCIÓN ELÉCTRICA (CATÓDICA O ANÓDICA). D) COLOCAR UNA BARRERA ENTRE EL MATERIAL Y EL AMBIENTE. 11

13 E) SOBRE-DIMENSIONAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS Cada uno de estos métodos tienen sus ventajas y desventajas y cierta área de uso en la cual es el más económico. Como una planta industrial es un conjunto de muchas y variadas calidades de ambiente, no puede indicarse un método universal. Cada situación deberá estudiarse individualmente de modo de decidir cuál de los métodos deberá usarse, evaluando el tiempo de detención de los equipos, posibilidades de obsolescencia técnica, demora, aspecto, ambiente, costo de fallas por corrosión etc. Deberá evaluarse por separado cada problema según estos factores para lograr la protección más práctica y a la vez más económica. A menudo este estudio deberá realizarse en la etapa de proyecto y deberá consultarse al Ingeniero de Mantenimiento sobre los problemas de corrosión en la planta, ya que su solución una vez con la planta en funcionamiento será mucho más onerosa y a menudo poco práctica de llevar a cabo o incluso irrealizable, por las características propias de la industria. A) ELIMINACIÓN DE LOS ELEMENTOS CORROSIVOS Este procedimiento engloba métodos como, por ejemplo, evitar descargas accidentales de líquidos corrosivos o agregando inhibidores a líquidos dentro de circuitos cerrados (por ejemplo calderas). El uso de inhibidores químicos normalmente se restringe a sistemas de circulación o abastecimiento de agua, a líneas de vapor condensado y a líneas de salmuera. Como todos estos sistemas actúan por inmersión en soluciones su uso en el campo del mantenimiento es limitado. Además de ello, deberán tenerse precauciones en cuanto a tipo y cantidad de los productos químicos agregados como inhibidores. Una mala selección de ellos o el mantenimiento inadecuado de las concentraciones pueden acelerar más la corrosión que evitarla. Sin embargo, si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudarán eficientemente a minimizar el problema a un costo relativamente bajo. El procedimiento de alterar el ambiente engloba también otros sistemas de aire acondicionado o el uso de disecantes para mantener un ambiente seco. Este último es solamente una protección temporal. B) MATERIALES RESISTENTES A LA CORROSIÓN Principalmente debido a su bajo costo y sus buenas propiedades mecánicas el fierro y el acero son los materiales más ampliamente usados en construcción industrial. Desafortunadamente, como se ha descrito previamente, estos materiales en la mayoría 12

14 tienden a corroerse y volver a su estado primitivo. Por ello en ciertos casos de corrosión, se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradación. En situaciones en extremo severas ésta es la única solución posible. El trabajo a alta temperatura, combinado con elementos químicos altamente corrosivos, produce una solicitación demasiado severa, para los materiales o las protecciones corrientes y en ese caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales, es fácilmente justificable por el largo período en que prestan servicios satisfactorios. Entre los metales comúnmente usados en aleaciones con aceros se encuentran el cromo, el cobre, el níquel y el molibdeno. En otros casos se usan metales como aluminio, cuyo precio es muy razonable. Materiales más raros como titanio y tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas. La decisión sobre cuál de estos materiales se usará o qué tipo de protección se empleará, dependerá en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los métodos de alternativa. En la mayor parte de una planta industrial las solicitaciones son débilmente corrosivas y el uso de aleaciones especiales o materiales raros como materiales de construcción, no será económico. Además de las aleaciones especiales se usa hoy en día una gran cantidad de materiales plásticos. Entre ellos, materiales termoplásticos como el polietileno, también cloruro de polivinilo y politetrafluoroetileno. Se usan también en cañerías y ductos de vapor compuestos en base a resinas epóxicas y poliesteres reforzados con fibra de vidrio. Estos materiales se emplean en tuberías con temperaturas de trabajo elevadas y pueden ser también usados en la construcción de estanques y otros equipos de proceso de condiciones locales altamente agresivas. C) PROTECCIÓN ELÉCTRICA (FIG. 7. Pág. 14) Una tercera herramienta para combatir la corrosión es la protección catódica. Como a menudo estamos preocupados en retardar la corrosión del metal más activo, es posible sacar ventajas del hecho que el metal catódico se protege al corroerse el ánodo. Si unimos deliberadamente dos metales desiguales podemos prevenir la corrosión del mes activo (cátodo) a expensas del otro metal más activo (ánodo). Por ello si queremos proteger una superficie de acero elegiremos un metal más activo que se encuentre más arriba en la serie galvánica, es decir menos noble. Generalmente se usa zinc o magnesio para este propósito. Cuando estos metales están conectados eléctricamente al acero, se produce una pila de corrosión gigante en el cual el magnesio debido a su mayor actividad, constituye el ánodo y el acero el cátodo. De este modo, el ánodo de magnesio o zinc se corroe de preferencia, dejando el acero como cátodo intacto (ánodos de sacrificio). Los mismos resultados pueden lograrse imponiendo una corriente eléctrica mediante una fuente externa aplicada al metal que deseamos proteger. En un sistema forzado deberá usarse una fuente de energía que puede ser un generador de corriente continua, un rectificador o una batería, y para prevenir la rápida desintegración del ánodo se selecciona un metal inerte o grafito. 13

15 La aplicación más empleada y efectiva de la protección catódica se utiliza en equipos marinos, estanques de agua caliente y la protección de tuberías subterráneas o submarinas. El sistema en sí es relativamente simple su efectividad en presencia de un buen electrolito es incuestionable. Su uso será limitado sin embargo, en zonas secas o alternativamente secas y húmedas y generalmente se prefiere complementarlo con otros métodos de alternativa de control de corrosión. D) BARRERAS Todas las medidas de protección que hemos descrito anteriormente tendrán una evidente ventaja en problemas o áreas bien individualizadas dentro de una planta industrial normal, sin embargo, para una protección generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptación es la barrera, es decir la aislación de la superficie mediante un material adecuado que evite la penetración de los agentes corrosivos. Es sin lugar a dudas el más usado por su versatilidad y efectividad, siendo suficiente en la gran mayoría de los casos. Consiste, en términos generales, en aislar la superficie del ambiente, de los agentes corrosivos, mediante una barrera impermeable. Específicamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento. Estos materiales son responsables de la protección de la vasta mayoría de superficies metálicas, de manera, además de los concretos en prácticamente todas las plantas industriales. Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosión y son por consiguiente un ítem importante dentro del mantenimiento general. Puede variar de película relativamente delgadas de pintura hasta en ladrillados de 12 de espesor en estanques. Cada material tiene su propia área de uso aunque muchos se traslapan en sus aplicaciones. Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podrán usarse antes de decidir el sistema más adecuado de protección. No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situación dada, sino que es de igual importancia también, especificar la preparación de la superficie, la técnica de aplicación y más aún, el controlar que esto sea realmente repetido en terreno. Hay a disposición una variedad amplia de materiales, equipos y procedimientos disponibles. El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosión, dependerá de la correcta aplicación sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicación. E) SOBRE-DIMENSIONAMIENTO Consiste básicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor, anticipándose a pérdidas de material debidas a fenómenos de corrosión. 14

16 Este método se usaba mucho antiguamente, pero hoy en día existe una tendencia a usar estructuras cada vez más livianas pero mejor protegidas contra la corrosión. La principal desventaja del sobredimensionamiento es que además de ser de costo alto, nadie puede predecir cuánto será la velocidad de corrosión ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales, siendo suficiente un leve cambio para producir una alteración en la velocidad de corrosión. 15

17 CUADRO RESUMEN MÉTODO EJEMPLO PRINCIPALES VENTAJAS PRINCIPALES DESVENTAJAS ALTERAR Sistemas de abastecimiento de agua Posible controlarse cuidadosamente Limitado a Sistemas cerrados AMBIENTE Inhibidores en calderas deshumidifación MATERIALES RESISTENTES A LA CORROSIÓN PROTECCIÓN CATODICA Cobre, Níquel, Cromo, Aceros inoxidables, plásticos Cascos de barcos cañerías sumergidas o enterradas. Larga vida, única solución posible en ciertos casos. Simple y efectiva en presencia de buen electrolito. Alto costo inicial. Dificultad de trabajo en ciertas aplicaciones. Uso limitado. Requiere electrolito permanente BARRERAS Pinturas Enladrillados Revestimiento Efectivos y versátiles. Costos Razonables El problema debe analizarse cuidadosamente. Requieren buena preparación superficial y aplicación cuidadosa. SOBREDIMEN- SIONAMIENTO Estructuras sobredimensionadas. Ninguna Vida útil incierta. Alto costo inicial. Fácilmente contaminable y oxidable. 16

18 PREPARACIÓN DE SUPERFICIES 1. INTRODUCCIÓN El éxito de un trabajo de pinturas no sólo depende de una adecuada aplicación de ellas, sino que en mayor medida, de la preparación o trabajo previos que se realicen en la superficie antes de pintarla. Por PREPARACIÓN DE SUPERFICIES se entiende la limpieza que se efectúa, antes de aplicar la pintura, con el objeto de eliminar todo agente contaminante, partículas sueltas o mal adheridas, que sean ajenas o no a la superficie, dejándola apta para recibir una pintura. El realizar una limpieza inadecuada o poco cuidadosa puede provocar fallas prematuras en las pinturas, aunque las aplicaciones se realicen conforme a las indicaciones. Por esta razón se debe hacer especial hincapié en una limpieza de buena calidad especificarse taxativamente para cada caso particular. En el presente texto se considera la preparación superficial para los materiales comúnmente utilizados en la industria y construcción, como pasta útil para quien debe realizar o especificar trabajos de esta naturaleza 2. ACERO El acero es el material estructural usado más ampliamente y por lo tanto la superficie que mayoritariamente se encuentra con problemas de mantención. El mayor problema de la limpieza del acero radica en eliminar toda presencia de elementos contaminantes perjudiciales que se interponen entre el metal base y la película de pintura que se desea aplicar. Entre los contaminantes principales se encuentran la chapa, óxido o escoria de laminación (laminilla) de los aceros laminados en caliente, los productos de corrosión tales como óxidos, sulfuros, cloruros, etc. Y los agentes externos como grasa, aceite, incluso pinturas antiguas en mal estado. De todos estos merece atención especial el primero por ser uno de los elementos más perjudiciales en estructuras expuestas a ambientes agresivos. 17

19 NORMAS INTERNACIONALES DE PREPARACIÓN DE SUPERFICIES METÁLICAS SSPC SIS ICHA Limpieza con solventes SP 1 Limpieza con solv. Limpieza manual SP 2 St 2 Limpieza manual Limpieza motriz SP 3 St 3 Limpieza motriz Limpieza con llama y escobillado SP 4 Limpieza con llama Chorro abrasivo metal blanco SP 5 Sa 3 Arenado Grado 1 Chorro abrasivo comerc. SP 6 Sa 2 Arenado Grado 2 Chorro abrasivo Brush off SP 7 Sa 1 Arenado Grado 3 Decapado SP 8 Decapado Exposición ambiental y chorro abrasivo SP 9 Chorro abrasivo casi blanco SP 10 Sa 2 1/2 Arenado Grado ÓXIDO DE LAMINACIÓN La escoria u óxido de laminación está formada por varios grados de óxido de hierro que se producen durante el proceso de laminación en caliente del acero. Entre sus componentes tenemos el Fe O, Fe 2 O 3 y Fe 3 O 4 (magnetita), los cuales se producen a elevada temperatura. La familia corresponde a la típica capa negro-azulada tornasolada presente en los aceros. La laminilla que se produce es extremadamente dura y se encuentra bien adherida a la superficie, sin embargo es frágil y quebradiza, posee coeficiente de dilatación térmica diferente del acero y lo que es más grave, es catódica con respecto a la base por ser un elemento más estable que el acerco. En términos prácticos cualquier trizadura o grieta en la chapa de laminación, producto de golpe o cambio térmico que permita el paso de agua, dará comienzo a una corrosión galvánica que irá produciendo el desprendimiento de la laminilla al oxidarse la base. El óxido de laminación es en muchos casos la causa de una acelerada corrosión galvánica y en consecuencia para asegurar la protección del acero, especialmente en ambientes agresivos, húmedos y en general exteriores, es absolutamente esencial remover toda escoria antes de aplicar un revestimiento. (Ver Fig. 1. Pág. 18) 2.2 EFECTO DE SALES SOLUBLES (OSMOSIS) Si se pinta una superficie contaminada con productos de corrosión, éstos quedan atrapados entre la superficie y la capa de pintura. Como muchos de estos productos son total o parcialmente solubles, entrarán en actividad al pasar el agua a través de la membrana de revestimiento. La humedad que tenemos en el exterior penetrará a través de la película de pintura y disolverá sales formando una solución muy concentrada de ella en contraposición a la humedad o solución diluida de sales justamente al exterior de la membrana. 18

20 En estas condiciones se producirá una fuerte tendencia para atraer una cantidad de agua desde el exterior a fin de diluir la solución concentrada que se ha producido bajo ella tratando de equilibrar ambas concentraciones. Este fenómeno atrae gran cantidad de agua y es la causa de la formación de una ampolla llena de líquido. Este fenómeno de atraer agua a través de una película para igualar concentraciones se llama OSMOSIS o efecto osmótico y las ampollas o blisterning se denominan ampollas osmóticos. La penetración de un líquido agresivo dará lugar a corrosión normalmente localizada en los lugares donde se encuentren estas ampollas. Las películas de algunas pinturas no son físicamente tan resistentes como para mantener el ampollamiento, de modo que la ruptura es prematura. Existen otras pinturas, como los Látex, que son porosas y no forman ampollas PRODUCTO DE CORROSIÓN Los productos formados durante las reacciones de la corrosión atmosférica corresponden a un gran conglomerado de compuestos de hierro de gran volumen, poroso, con elementos solubles y humedad. Obviamente, tenemos en estos casos presente a todos los integrantes necesarios para producir problemas a una película de pintura. La masa de productos de corrosión corresponde a un rico electrolito capaz de conducir la corriente en mayor problema y ayudar a formar bacterias de corrosión. El álcali atrapado, producto de la reacción de corrosión, atacará las películas de pintura destruyendo las no resistentes y finalmente el contenido de sales solubles resultará en un fuerte ampollamiento osmótico. Por lo obvio del problema es evidente la necesidad de retirar de las superficies que se desean proteger todo vestigio de estos contaminantes. Los métodos y normas que más adelante detallan tratan precisamente de las distintas formas que el hombre posee para eliminarlas (Fig. 2 pág. 19) 2.4 GRASAS Y ACEITES La presencia de grasas y aceites tanto vegetales, animales o minerales sobre una superficie que se desea proteger es altamente perjudicial y debe eliminarse como primer paso antes de continuar con otros grados de limpieza. 19

21 Es común apreciar estos contaminantes sobre las superficies, ellos pueden provenir de un simple contacto con las manos de una persona o de aceites lubricantes utilizado en las máquinas o herramientas. La contaminación con grasa y aceites provoca una falta de adhesión del recubrimiento sobre la superficie, al impedir que las pinturas mojen o humecten en forma completa el material al cual deben adherirse. En muchos casos la contaminación no es visible en forma fácil, como en planchas galvanizadas nuevas, siendo en otras ocasiones totalmente visible. Cualquiera sea el caso, es estrictamente necesario eliminar previamente las grasas y aceites de cualquier superficie que se desee pintar. La norma que reúne los métodos de desgrase se encuentra detallada en la SSPC SP1 del Steel Structures Painting Council. 2.5 DETALLES CONSTRUCTIVOS La gran mayoría de revestimientos no puede aplicarse con éxito sobre cantos vivos o en interticios estrechos. Un material aplicado sobre un canto vivo o sobre un borde filudo se retirará por razones de tensión superficial y por encogimiento durante el secado. No importa que cuidado se haya puesto durante la aplicación, siempre en estos puntos de la capa de pintura será más delgada. Igual cosa sucede con grietas o interticios por la dificultad evidente de hacer penetrar la pintura hasta el fondo. Para lograr una protección completa, deberá eliminarse inevitablemente todos los cantos vivos, bordes filudos, salpicaduras de soldaduras, poros y grietas en los cordones de soldadura. El método normal y que debe efectuarse antes de la limpieza final, es el siguiente: a) Se esmerilan las soldaduras y los bordes filudos se redondearán incluyendo las perforaciones. b) Las salpicaduras de soldaduras se eliminan con cincel, raspador o esmeril. c) Los cordones discontinuos o pinchazos deberán resoldarse para dejar un cordón continuo. d) Igualmente bafles y elementos similares deberán soldarse por ambos lados. e) Remaches y pasadores deberán estar firmes y bien calafateados. Siempre que sea posible deberá preferirse las uniones soldadas a las remachadas o apernadas. 20

22 (Fig. 3. pág. 19) 2.6. CLASIFICACIÓN DEL ACERO POR SU ESTADO DE CORROSIÓN Las Normas Suecas SIS han establecido una escala muy práctica para identificar los estados superficiales de corrosión del acero sin pintura con la que podemos encontrarnos en forma normal. Tenemos de esta forma cuatro clasificaciones siendo estas las siguientes: Grado A: Superficies de acero con la chapa de laminación intacta en toda la superficie y prácticamente sin corrosión. Acero Grado B: Superficies de acero con principio de corrosión y de la cual la chapa de laminación se encuentra parcialmente adherida. Acero Grado C: Superficies de acero donde la chapa de laminación se ha perdido por efecto de la corrosión o es fácilmente eliminable por raspado al encontrarse suelta. La corrosión es generalizada pero no se han formado aún cavidades visibles. Acero Grado D: Superficies de acero con corrosión generalizada, exenta de chapa de laminación y gran cantidad de cavidades profundas. Para evaluar el estado superficial de acero previamente pintado se ha establecido por norma otros cuatro grados que determinan la cantidad de daño por corrosión, estos daños se identifican como se señala: Acero Grado E: Es aquel en el cual la pintura se encuentra prácticamente intacta, puede verse algo de primer o anticorrosivo y los puntos de corrosión no sobrepasan un décimo de un por ciento de la superficie, esto implica un daño superior al 0.1% (grado de corrosión 8 a 10 de SSPC-Vis 2). Acero Grado G: La pintura se aprecia fuertemente envejecida con aglobamiento o manchada; hasta un 10% de la superficie se encuentra cubierta con productos de la corrosión, englobamiento con corrosión, capas duras y sueltas de pinturas y se aprecia una pequeña cantidad de ataque localizado (grado de corrosión) 4 a 6 de SSPC-Vis2). Acero Grado H: Grandes sectores de la superficie se encuentran cubiertos con productos de corrosión, pitting, nódulos de productos de corrosión y pinturas sin adherencia. El ataque por pitting es totalmente visible (grado de corrosión 0 a 4 SSPC-Vis 2). 21

23 2.7 NORMAS DE PREPARACIÓN SUPERFICIAL Si bien existen diversos institutos y centros que han establecido normas o especificaciones, las más conocidas son: a) STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL SSPC (U.S.A.) b) SWEDISH STANDARD INSTITUTE SIS (NORMA SUECA). (Dibujo Arenado esquemático. Pág. 21) 3. DEFINICIONES BÁSICAS Cada una de las diferentes normas, puede ser consultada en detalles en los documentos correspondientes. Lo que en este texto se indica son sólo las definiciones básicas. LIMPIEZA CON SOLVENTES SSPC SP1 Eliminar grasas, aceites, lubricantes de corte y toda presencia de material soluble de la superficie de acero utilizando para estos efectos algunos de los siguientes métodos: escobillas o trapos limpios embebidos en solventes, pulverización de solvente sobre la superficie, desgrase con vapor y solventes clorados, detergentes alcalinos, etc. Esta limpieza se considera previa a todo otro tipo, ya que no deben existir grasas o aceites sobre la superficie que se protegerá. LIMPIEZA MANUAL SSPC SP2 Deberá eliminarse de la superficie de acero todo el óxido de laminación y herrumbre que se encuentre sin adherencia al igual que la pintura antigua que no se encuentre firmemente adherida. Finalmente se limpiará la superficie con aire limpio y seco o un cepillo limpio. La superficie debe adquirir un suave brillo metálico. La limpieza se efectuará con herramientas manuales en buen estado, tales como lijas, picasales, escobillas de acero y otros que sean aprobados por la ITO. LIMPIEZA MANUAL MOTRIZ SSPC SP3 Consiste en un raspado, cepillado o esmerilado a máquina de una manera muy minuciosa. Se deberá eliminar todo óxido de laminación, herrumbre y pintura que no se encuentre bien adherida. Al término de la limpieza la superficie deberá presentarse rugosa y con un claro brillo metálico. 22

24 En este tipo de limpieza debe cuidarse de no bruñir la superficie metálica a fin de lograr buena adherencia de las pinturas a la base. LIMPIEZA CON LLAMA SSPC-SP4 Este método consiste en pasar una llama de oxiacetileno de alta temperatura y de alta velocidad sobre la superficie metálica, seguido de un escobillado enérgico con herramientas manuales o motrices para eliminar todo el óxido de laminación y herrumbre que se suelte. Se entiende que toda materia perjudicial será eliminada por este proceso, dejando una superficie limpia y seca lista para recibir la primera capa de pintura. CHORRO ABRASIVO GRADO METAL BLANCO SSPC-SP5 Limpieza que se logra haciendo impactar una partícula abrasiva sobre la superficie que al chocar suelta las partículas extrañas a la base dejando una huella en la zona de impacto. El grado metal blanco consiste en una limpieza de manera tal que la superficie se apreciará de un color gris blanco uniforme y metálico. La superficie mirada sin aumento deberá estar libre de toda contaminación y apreciarse levemente rugosa para formar un perfil adecuado que permita un buen anclaje de los revestimientos. CHORRO ABRASIVO GRADO COMERCIAL SSPC-SP6 Una superficie limpia con chorro abrasivo comercial se define como una de la cual se ha eliminado toda materia extraña, herrumbre, óxido de laminación y pintura antigua. Es permisible que queden pequeñas sombras, rayas y decoloraciones superficiales causadas por machas de herrumbre o vestigios de óxido de laminación. Pueden quedar además en la superficie restos de pintura firmemente adheridas. La norma establece que por lo menos dos tercios de la superficie deberán estar libres de residuos y el resto sólo deberá presentar leves manchas, decoloraciones y restos de pintura antigua bien adherida. CHORRO ABRASIVO GRADO BRUSH-OFF SSPC-SP7 Consiste en un chorreado ligero con abrasivo, donde se elimina la capa suelta de oxígeno de laminación herrumbre suelta o partículas extrañas débilmente adheridas. Se permite la presencia de óxido de laminación, pintura antigua y herrumbre que se encuentre firmemente adherida. DECAPADO SSPC-SP8 23

25 La limpieza química o decapado es aquella por medio de la cual se remueve todo óxido de laminación y herrumbre por reacción química con un ácido o alcali. EXPOSICIÓN AMBIENTAL Y CHORRO ABRASIVO SSPC- SP9 Este método ha sido eliminado de la normalización americana. Consistía en exponer el acero a la intemperie dejando que se comenzara a soltar la chapa de laminación, incluso se recomendaba mojar las estructuras con una solución de agua y sal común fin de acelerar el proceso. Este método es seguido por un chorreado posterior que según se indicaba era más fácil de realizar. CHORRO ABRASIVO GRADO CASI METAL BLANCO SSPC-SP10 Se define como una limpieza en la cual se elimina toda suciedad, óxido de laminación, herrumbre, pintura y cualquier materia extraña de la superficie. Se permite pequeñas decoloraciones o sombras causadas por manchas de corrosión, óxido de laminación o pequeñas manchas de restos de pintura antigua. Por lo menos un 95% de la superficie, deberá estar exenta de residuos a simple vista. El 5% restante podrá solamente mostrar sombras donde existieron los productos antes mencionados. 4. LIMPIEZA DE ASBESTO CEMENTO En asbesto-cemento nuevo bastará con asegurarse que su frague esté completo y se encuentre totalmente seco. Antes de pintar, escobillar la superficie para eliminar cualquier materia extraña suelta o mal adherida. En asbesto-cemento antiguo con su pintura en buen estado bastará un lavado con solución detergente para eliminar las posibles grasas o aceites y un lijado superficial para obtener buena adherencia de la nueva. En el caso que la pintura antigua se aprecie en mal estado o mal adherida, deberá ser eliminada en su totalidad antes de pintar nuevamente. 5. LIMPIEZA DE ACERO GALVANIZADO El acero galvanizado y particularmente las planchas de techo y colectores tales como bajadas de agua lluviosa, deben limpiarse previamente, ya que es normal que posean una capa de grasa o aceite superficial además de sales de zinc que actúan como desmoldantes de las pinturas. Se produce por esta razón entre otros problemas el descascaramiento típico de ellas, que es posible observar en muchas construcciones. 24

26 6. LIMPIEZA DE METALES NO FERROSOS (COBRE ALUMINIO ZINC - PLOMO - ESTAÑO ATIMONIO). La limpieza de elementos metálicos no ferrosos tales como Cobre, Aluminio, Zinc, Plomo, Estaño y sus aleaciones, consiste en un desgrasado previo utilizando solventes como aguarrás mineral, bencina blanca u otros (no utilizar parafina o bencina de automóvil, porque dejan residuos), seguido de un lijado superficial hasta eliminar la platina existente, dejando la superficie metálica brillante y levemente rugosa. Se debe evitar el lijado en materiales con capa pasiva, tales como aluminio anodizado, acero inoxidable, etc. 7. LIMPIEZA DE MADERAS La madera antes de pintarse deberá encontrarse libre de grasas, aceites y totalmente seca. En el caso de madera con pintura antigua en mal estado, es necesario eliminar totalmente la pintura vieja por medio de raspadores o lijadoras. En la madera antigua con pintura en buen estado bastará lavar las superficies con agua y detergentes para eliminar las grasas y lijar hasta borrar el brillo con el objeto de obtener una buena adherencia. En maderas nuevas sin pintura, para obtener terminaciones finas y de gran calidad es necesario cepillar y lijar la madera antes de protegerlas hasta obtener una superficie lisa y suave. El lijado se repite en forma más suave después del sellado para eliminar toda la pelusilla que se levanta, desmejorando el aspecto estético. 8. LIMPIEZA DE LADRILLOS Eliminar toda presencia de material suelto y pintura antigua mal adherida o disgregada, por medio de escobillas de acero y ayuda de raspadores. De la misma forma eliminar toda presencia de sales blancas (eflorescencias) y materias extrañas a la superficie. Antes de pintar, es necesario que la superficie se encuentre totalmente limpia, libre de grasas o aceites, seca y debe haberse detenido la formación de eflorescencias. Cabe hacer notar en este punto que mientras los muros de ladrillo no están completamente secos no será posible evitar la aparición de sales blancas. 9. LIMPIEZA DE HORMIGÓN Y ESTUCOS La preparación superficial del hormigón considera la eliminación total de todo material suelto, mal adherido o disgregado, pintura antigua en mal estado y la presencia de sales 25

27 blancas (eflorescencias), por medio de herramientas manuales tales como escobillas de acero, raspadores, etc., o métodos mecánicos especiales tales como máquinas devastadoras (galleteras) o por arenado de la superficie. Al igual que en el caso de los ladrillos, mientras la superficie permanezca húmeda, no será posible evitar la aparición de sales blancas. El quemado tradicional con ácido solamente elimina las sales y residuos alcalinos de la superficie de hormigón y no impide la aparición de ellas. Por esta razón una buena y cuidadosa limpieza manual reemplaza perfectamente al quemado con ácido siempre que el hormigón se encuentre totalmente fraguado. Antes de pintar la superficie, ésta deberá encontrarse totalmente limpia, sin grasas, sin eflorescencias y principalmente seca. 10. LIMPIEZA DE AISLAPOL El aislapol o poliestireno expandido es un material que es atacado rápidamente por solventes, por lo que en el caso que el material se encuentre contaminado con grasas o aceites se podrá lavar solamente con una solución detergente y escobilla blanda, enjuagando luego muy bien, una vez terminado el lavado. En el caso que convenga partículas extrañas como polvo o tierra, se escobillará con escobilla suave hasta que desaparezcan los elementos ajenos. Antes de pintar asegurarse que el material se encuentre totalmente seco. 11. SISTEMAS ALTERNATIVOS PARA ELIMINAR PINTURAS ANTIGUAS DE UNA SUPERFICIE En algunas oportunidades es necesario ayudarse con algún otro método complementario para la eliminación de pinturas de una superficie. Entre los más conocidos se encuentra el uso de removedores de pintura y el empleo de sopletes. Si bien estos métodos se utilizan con alguna frecuencia, es necesario tomar algunas precauciones en su aplicación, ya que en caso contrario pueden provocar problemas en el pintado posterior. 11. A. REMOVEDORES DE PINTURA La gran mayoría de los removedores de pintura son mezclas o combinaciones de solventes fuertes y de elementos retardantes de la evaporación, que evitan que el solvente se evapore en forma demasiado rápida permitiendo que actué sobre la pintura el máximo 26

28 tiempo posible, reblandeciéndola y permitiendo su fácil eliminación con escobillas, espátulas o raspadores. Los elementos retardantes de la evaporación quedan sobre la superficie y debe ponerse especial cuidado en eliminarlos después que hayan cumplido con su objetivo, por cuanto debido a su carácter grasoso pueden actuar como desmoldantes si no se elimina totalmente. No es por ello muy aconsejable emplear removedores de pinturas en superficies porosas absorbentes como los son estucos, ladrillos, madera, asbesto cemento y otros. Por la otra parte no hay inconvenientes en utilizarlos sobre superficies compactas con fierro, acero, aluminio, superficies metálicas en general ya que los residuos pueden eliminarse mediante un lavado acucioso con solventes adecuados (por ej.: Thinner , etc.) o con agua limpia cuando son emulsionables. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA PINTURA La tendencia de los metales y en general de los materiales usados por la ingeniería a corroerse debemos reconocerla como un hecho natural y como tal inevitable. La labor del ingeniero de mantenimiento es controlar este efecto destructivo con la mayor economía posible. Dentro de los 5 métodos que existen para controlar el proceso corrosión, hemos concluido que el procedimiento de la barrera, en el cual también se encuentran incluidas las pinturas, es el método más económico, versátil y generalizado que podemos utilizar. Las medidas de protección distintas a pinturas que se utilicen, tendrán una evidente ventaja en áreas bien individualizadas dentro de una planta industrial normal. No obstante, para la protección generalizada dentro de la industria, lo que mayor aceptación tiene, es precisamente la barrera, es decir, la aislación de la superficie mediante un material adecuado, que evite la penetración y con ello el ataque de los agentes corrosivos. El procedimiento de barrera consiste, en términos generales, en aislar la superficie del ambiente y de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable. Específicamente significa revestirla con una pintura o con algún recubrimiento. Estos materiales son responsables de la protección de la vasta mayoría de superficies metálicas, de madera, de concreto, en prácticamente todas las plantas industriales. Como tales son las principales armas de que se dispone para combatir el proceso corrosivo y son, por consiguiente, un ítem importante dentro del mantenimiento general de una industria. 1. TIPOS DE RECUBRIMIENTOS 1. Los distintos tipos de recubrimientos utilizados para la protección de superficies podemos clasificarlos como sigue: 27

29 USO DECORATIVO: Utilizado sólo para lograr un efecto estético. USO COMO PROTECTOR: El material cumple el objetivo de proteger las superficies del ataque del ambiente sin importar el efecto estético. USO MIXTO: Cuando se requiere primeramente un efecto protector pero también es necesario un efecto estético. Por otra parte, pueden clasificarse también conforme con su naturaleza en: 1.1 RECUBRIMIENTOS METÁLICOS Un metal atacable por el medio ambiente es recubierto por un metal resistente. El objetivo es generalmente mixto como decorativo y ag. protector. Los recubrimientos metálicos más utilizados son dorado - plateado - cromado, principalmente como decorativo (ej.: Joyería de fantasía, menaje o decoración en automóviles) y estañado, niquelado, cadmiado y forrado con acero inoxidable, con un objetivo netamente protector (ej.: estañado de hojalata, niquelado de piezas de máquina, cadmiado de pernos, forros de silos, etc). La aplicación de estos metales puede ser por inmersión o por vía electrolítica en la mayoría de los casos, a excepción de forros de acero inoxidable que deben aplicarse por procedimientos de calderería. 1.2 RECUBRIMIENTOS CERÁMICOS Recubrimientos de naturaleza cerámica se utilizan por lo general con un objetivo claramente protector aunque puede en algunos casos cumplir un efecto también decorativo. Entre los recubrimientos cerámicos podemos destacar: Sobre hormigón o concreto en general, los embaldosados y azulejos y los recubrimientos con ladrillos, ya sea antiácidos o refractorios. Las aplicaciones más típicas son los pisos industriales y los interiores de estanques de hormigón. Todos estos recubrimientos tienen su punto débil en la gran cantidad de uniones entre los distintos elementos y que son la mayor causa de fallas. Sobre metales los recubrimientos de tipo cerámicos más utilizados son la mayor causa de fallas. Sobre metales los recubrimientos de tipo cerámicos más utilizados son el vitrificado, el esmaltado y el enlozado. Estos recubrimientos se aplican sobre el metal precalentado y deben luego fundirse en un horno a alta temperatura. Ejemplos características son: tinas de baño (esmaltado), menaje de casa, ollas, jarros, etc. (enlozado) y estanques o reactores para la industria química (vitrificado). 28

30 1.3 RECUBRIMIENTOS SINTÉTICOS Con el progreso de la química se han desarrollado una variedad de productos químicos que tienen su aplicación en la protección de elementos, ya sea solos o también con elementos reforzantes, tales como fibra de vidrio o tramas sintéticas, p. Ej. Nylon. Dentro de los materiales más conocidos en este aspecto pueden citarse: forros de PVC (Cloruro de polivinilo), Poliester, Polietileno, Teflón, Siliconas o forros con gomas y Elastómeros como Caucho, Ebonita, Neopreno, Poliuretano, etc. La variedad de productos disponibles es muy grande. 1.4 PINTURAS Dentro del grupo de los recubrimientos de superficies se encuentran también las pinturas y que es precisamente el tema en estudio. Podemos definir una pintura como una composición líquida coloreada, que al ser aplicada sobre una superficie forma al cabo de un tiempo una película continua, de cualidades protectoras. Esta película se adhiere firmemente a la superficie. 1.4 PINTURAS Dentro del grupo de los recubrimientos de superficies se encuentran también las pinturas y que es precisamente el tema en estudio. Podemos definir una pintura como una composición líquida coloreada, que al ser aplicada sobre una superficie forma al cabo de un tiempo una película continua, de cualidades protectoras. Esta película se adhiere firmemente a la superficie TIPOS GENÉRICOS DE PINTURA Para poder entrar a estudiar las pinturas es necesario encontrar una forma para clasificarlas. Se ofrecen las siguientes posibilidades de clasificación: a) POR COLOR: Podemos hablar de pinturas rojas, amarillas, verdes, blancas, negras, etc. 29

31 b) POR USO: Podemos hablar de pinturas industriales, pinturas de uso doméstico, pinturas para hierro, pinturas para madera, etc. c) POR ACABADO: Podemos definir pinturas brillantes, semibrillantes, mates (sin brillo) texturadas, etc. d) POR PRECIO: Pinturas, caras, baratas, de costo mediano. e) POR COMPOSICIÓN GENÉRICA DEL FORMADOR DE PELÍCULA: A nuestro modo de ver la clasificación por la composición genérica del formador de película, es la forma más adecuada para entrar a estudiar las pinturas, ya que conociendo el formador de película, se conoce lo que podría llamarse el apellido de la pintura y con ello sus características, en cambio las otras definiciones nombradas constituyen solamente cualidades y no dan mayores indicaciones sobre su composición y/o características. Las pinturas y en general los recubrimientos protectores modernos son producto de un desarrollo paulatino a través de los años. Desde siempre el hombre ha estado en alguna medida relacionado con la pintura. Inicialmente para satisfacer inquietudes artísticas, y más adelante para proteger las obras creadas por la acción del medio ambiente. Al comienzo las pinturas fueron fabricadas por artistas y por ello su fabricación fue por muchos años un arte. De hecho las recetas pasaban de padre a hijo o de maestro a discípulo dentro del mayor secreto. Con el desarrollo industrial entre los siglos XVIII y XIX la pintura comenzó a tener importancia comercial. Todos los ingredientes seguían siendo los mismos y las recetas iguales a las que usaban los artistas. Ellos poseían una cierta cualidad protectora pero su efectividad era limitada en el tiempo. Al avenir el siglo XX el desarrollo industrial empezó a tornarse más vertiginoso y empezó a exigir mejores productos y establecer mayores demandas hacia la calidad de los revestimientos. Comenzó entonces la investigación por parte de la ciencia, de modo de conseguir un mejoramiento de los materiales tradicionales. Durante los últimos 30 ó 40 años el desarrollo científico virtualmente ha revolucionado la fabricación de pinturas. Hoy se consiguen productos extremadamente resistentes contra prácticamente cualquier agente químico y bajo cualquier condición de corrosión. Estos recubrimientos protectores se 30

32 distinguen de las pinturas tradicionales cuyo objetivo era eminentemente decorativo, en que se han convertido en valiosas herramientas de la ingeniería moderna. El uso de estos recubrimientos protectores, de alta resistencia y más eficientes, ha hecho posible emplear estructuras de acero más económicas en ambientes químicos, las cuales antiguamente no habrían tenido ninguna posibilidad de vida prolongada. Por otra parte ahorran en la actualidad miles de millones de dólares en pérdidas de materiales por corrosión COMPOSICIÓN DE LAS PINTURAS Existen en la actualidad cientos de tipos de revestimientos protectores y pinturas y muchas variedades en cada tipo. Cada uno de ellas tiene una propiedad básica en común con las demás, es decir que se aplican como líquidos que luego se transforman en películas sólidas y continuas. Existen recubrimientos de varios grados de viscosidad, varios grados de contenido sólidos de varias maneras para transformar estos fluidos en sólidos: Estos procedimientos pueden ser oxidativos, evaporativos, catalizados, secados a alta temperatura, por radiación, etc. Unos secan rápido, oros secan más lento, otros no endurecen nunca, permaneciendo adherentes y plásticos. A pesar de todas estas diferencias, no obstante todos los revestimientos protectores y pinturas tienen algo en común que es el formador de película. En la mayoría de los casos se trata de un material de carácter resinoso, capaz de aglutinar partículas minerales y materiales colorantes. Esta película debe ser suficientemente coherente y poseer una excelente adherencia a la base. El formador de película (aglutinante, binder o resina) debe necesariamente encontrarse en estado de líquido al aplicar el revestimiento y ello se logra agregando un elemento solvente. El conjunto se denomina VEHÍCULO, que se subdivide de acuerdo con lo expuesto, en vehículo sólido o no volátil, también llamado resina, y el vehículo volátil, también llamado solvente. El vehículo se transforma en sólido por varios mecanismos, las primera posibilidad es la evaporación del solvente, quedando como residuo el vehículo sólido seco. Otras posibilidades se basan en reacción química, en que el secado o el endurecimiento se produce sin pérdida de material volátil, otros se producen por sobreposición de ambos sistemas, otros materiales requieren de alta temperatura en un horno para endurecer y desarrollar sus propiedades. 31

33 COMPOSICIÓN DE UNA PINTURA TABLA PIGMENTOS VEHÍCULOS COLORANTES REFORZANTES QUÍMICOS NO VOLATIL (FORMADOR DE PELÍCULA) VOLATIL (SOLVENTES) PINTURA ADITIVOS PLASTIFICANTES SECANTES HUMECTANTES DISPERSANTES TIXOTROIZANTES ACELERANTES ABRILLANTADORES ANTIFLUOCULANTES ANTINATA ANTIESTÁTICOS ANTIOXIDANTES ETC. Se distinguen en la tabla anterior tres grupos de productos, cuales son los Pigmentos, subdivididos en pigmentos colorantes y pigmentos reforzantes, también llamado extendedores y rellenos. Existen pigmentos con actividad química, p. ej.: los tóxicos. Después tenemos el VEHÍCULO que está formado por el vehículo no volátil o formador de película y el vehículo volátil que son los solventes o diluyentes. El tercer grupo está constituido por los ADITIVOS, y son aquellos productos que modifican en cierta medida las propiedades del formador de película, con el propósito de lograr ciertas cualidades específicas o ajustar sus características a los requerimientos PIGMENTOS 32

34 Los pigmentos son productos químicos que pueden ser de origen natural o sintético que presentan las siguientes propiedades: Poder cubriente Color Retención de color Tamaño y forma de partícula Capacidad de humectación Absorción de aceite Reactividad química Estabilidad a la luz Resistencia al calor Fluorescencia Índice de reflexión Etc. Los pigmentos se dividen en pigmentos básicos o colorantes que otorgan el color y la capacidad de obliteración a una pintura y los pigmentos llamados reforzantes. También se llaman extendedores o rellenos. Estos son generalmente minerales del tipo de Caolin, Talco, Barita, Carbonato de Calcio, Feldespatos, etc., que se agregan a la película con el doble propósito de reforzar la capa (en forma similar a la grava en un hormigón) y también para rebajar en cierta medida los costos. El efecto reforzante de un pigmento adecuado puede verse claramente, por ejemplo, en el caso de la mica. La mica con su estructura laminar aumenta notoriamente la impermeabilidad de la capa de pintura aumentando con ello la vida de la protección anticorrosiva LOS ADITIVOS Son productos químicos que se agregan en pequeña proporción a la pintura, con el objeto de modificar sus propiedades y ajustarla a los requerimientos. Dentro de los aditivos más importantes se encuentran los siguientes: a) PLASTIFICANTES: Son aquellos que modifican la elasticidad y la plasticidad de la película, quitándole su rigidez. Generalmente son aceites o materiales similares. b) SECANTES: 33

35 Son catalizadores del proceso oxidativo en las pinturas alquídicas o alquídica, modificada. El secante facilita la absorción del oxígeno y acelera con ello el proceso de secado. Hay algunos secantes que actúan en la superficie y otros que actúan en la masa de la pintura. c) HUMECTANTES Y DISPERSANTES: Son productos de la familia de los tensoactivos, es decir materiales que introducen pequeñas cargas eléctricas al sistema y facilitan con ello el proceso de humectación y en consecuencia la dispersión del pigmento en la resina. Cabe señalar que este proceso constituye una etapa difícil dentro del proceso de fabricación de la pintura porque es necesario mojar una partícula que por naturaleza es de característica hidrófila y por lo tanto el dispersante actúa como agente de enlace. d) TIXOTROPIZANTES: Se define la tixotropía de una pintura como la propiedad de formar una viscosidad falsa, es decir, formar un cuerpo gelificado que se destruye fácilmente al agitarlo. Con ello se puede aplicar la pintura en capas gruesas sin temor a que ésta se descuelgue en superficies verticales. Los tixotropizantes tienen su importancia además en el hecho que impiden la sedimentación de los pigmentos durante un almacenamiento prolongado de la pintura. e) ACELERANTES: Son aditivos que catalizan una reacción química dándole mayor rapidez f) ABRILLANTADORES: Estos mejoran el brillo de la superficie. g) ANTIFLOCULANTES O ANTIAGLOMERANTES: Son aditivos cuya importancia está en que las partículas pigmentarias que se han dispersado en la resina durante el proceso de fabricación, no vuelvan a reaglomerarse, lo cual causaría manchas en el acabado. h) ANTIPIEL: 34

36 Son solventes de evaporación muy lenta, cuyo objetivo es evitar que se produzca la formación de piel dentro del tarro durante el período de almacenamiento. i) ANTIESTÁTICOS: Evitan la acumulación de electricidad estática y con ello que por ejemplo se pegue al polvo de la superficie pintada. j) ANTIOXIDANTES: Aditivos antioxidantes hay de dos tipos: Unos cuyo objetivo es prevenir que se oxide el envase de hojalata utilizado para almacenar la pintura. El otro tipo de antioxidante evita que la pintura misma sufra un proceso de oxidación por efecto de la intemperie y pierda sus propiedades protectoras CLASIFICACIÓN DE LAS PINTURAS Clasificando las pinturas con base en el concepto de la Composición básica del formador de película o resina, se tiene la siguiente tabla: SECAMIENTO EVAPORATIVO PURO ACRÍLICOS PIROXILINAS (DUCOS) CAUCHO CICLIZADO CAUCHO CLORADO VINÍLICOS GOMA LACA- BITUMENES SECAMIENTO EVAPORATIVO MÁS OXIDACIÓN ÓLEOS ALQUÍDICOS PUROS ALQUÍDICOS MODIFICADOS CON: FENOLCO SILICONAS EXPOXY-ESTERES SECAMIENTO EVAPORATIVO MÁS REACCIÓN QUÍMICA EPÓXICOS POLIURETANOS POLIESTERES SILICONAS HORNOS FENOL-FORMALDEHIDO MELAMINA-FORMALDE- HIDO-UREA- FORMALDHEIDO ACRÍLICOS 35

37 EXPOXY FENÓLICOS INORGÁNICOS SECAMIENTO EVAPORATIVO EMULSIONES ACRÍLICA (LATEX) VINÍLICA BUTANDIENO- EXTIRENO EMULSIONES ASFÁLTICAS PINTURAS EN POLVO EPOXICOS POLIESTERES Esta tabla nos lleva a analizar más detenidamente el formador de película. El formador de película o más propiamente llamado resina, es un producto químico que puede ser de origen natural o sintético, que es capaz de aglutinar o ligar las partículas de pigmento y es capaz de transformarse por alguno de los mecanismos indicados en una película (film) continua. La resina constituye en sí misma el elemento más importante dentro de la pintura por cuanto las características propias de ella se reflejan fielmente en la pintura que con ellas se fabrique. En la práctica le da el apellido a la pintura. Las cualidades y características que identifican a cada una de las innumerables resinas que se encuentran en la actualidad son los siguientes: PRIMARIAS 1. Naturaleza química 2. Solubilidad 3. Mecanismos de formación de película 4. Polaridad (adherencia a la superficie) 5. Resistencia química 6. Dureza y elasticidad SECUNDARIAS 7. Resistencia a temperatura 8. Resistencia a radiación UV 9. Resistencia a la luz 10. Combustibilidad 11. Retención de brillo 12. Resistencia a los solventes 13. Compatibilidad 36

38 Cada resina tiene sus cualidades que le son propias y características que la identifican. Las cualidades generales de las distintas resinas usadas y que a su vez se reflejan en las características de las pinturas son: GRUPO SECAMIENTO EVAPORATIVO Son pinturas en que la película se forma por evaporación del solvente y no hay procesos químicos involucrados. La principal característica de este grupo es que las pinturas son de tipo reversible, es decir, se redisuelven con facilidad en presencia de solventes y habitualmente presentan una notoria retención de solventes, demorándose por este motivo el producto aplicado un tiempo prolongado en adquirir sus características finales. El secamiento es esencialmente dependiente de la temperatura. Los productos de este grupo y sus aplicaciones principales son: ACRÍLICOS Pintado de automóviles, excelente resistencia a la intemperie. NITROCELULOSA (Piroxilina o Ducos) Pintado de automóviles y lacado de muebles. CAUCHO CICLIZADO Esmaltes de gran brillo para baños y cocinas. CAUCHO CLORADO Esmaltes de uso industrial amplio por su excelente resistencia química y baja permeabilidad al agua. VINÍLICOS Esmaltes de uso industrial amplio por su excelente resistencia química. Especialmente adecuados para interiores de estanques de agua potable y ambientes de gran agresividad. GOMA LACA RESINA COPAL 37

39 Dos productos de origen natural utilizados principalmente para barnices y lacados de muebles económicos. BITUMENES BREA-ASFALTO Protección de elementos contra la acción del agua en todas aquellas áreas en que el aspecto estético no tiene importancia (color negro) GRUPOS SECAMIENTO EVAPORATIVO MÁS OXIDACIÓN Son pinturas de amplio uso cuya característica principal es la necesidad de absorber oxígeno del aire para que se forme la película. Esta absorción de oxígeno se regula mediante los aditivos secantes. Son en general películas de excelente adherencia, irreversibles, aunque en alguna medida sensibles a los solventes fuertes. Su resistencia química es baja. Todo este grupo tiene su origen en aceites naturales que pueden ser de tipo secante como p.ej.: linaza, soya, maravilla, atún, pescado, o de tipo no secante como p.ej.: aceite de resina, aceite de coco y otros. a) ÓLEOS: Son pinturas de amplio uso a nivel doméstico en baños y cocinas, puertas, ventanas, etc. Fundamentalmente están constituidas de aceite secante, pigmento y solvente. b) ALQUÍDICOS: Los esmaltes alquídicos se fabrican con las llamadas resinas alquídicas o alquidales, que son cuerpos resinosos obtenidos en la base a un proceso químico de aceites naturales. Su nombre deriva del aceite que le dio origen (alquídicos de soya, maravilla, linaza, pescado, etc.) Las resinas alquídicas fueron las primeras en desarrollarse y constituyen la base de los elementos sintéticos que se venden en el comercio. En el transcurso de los últimos 40 años ellos en la práctica han desplazado a los óleos en el mantenimiento industrial, debido a su secamiento más acelerado, mayor dureza, mejor retención de brillo y mejor resistencia al agua. Los alquídicos tienen en general buena resistencia a la humedad y al contacto intermitente con agua p.ej. lluvia y dan suficiente protección en ambientes químicos moderados. Su resistencia a solventes es regular. 38

40 b. 1) ALQUÍDICO REFORZADO: Teniendo presente que los alquídicos puros tienen algunas limitaciones, se ha ensayado con buenos resultados el reforzamiento de la película con otras resinas. Con ello se han obtenido pinturas de muchos mejores características y valores de resistencia. b. 2) ALQUÍDICO FENÓLICO: De alto brillo y apto para ambientes de mucha humedad. b. 3) ALQUÍDICO VINÍLICO: De buena resistencia a la intemperie. Uso en exteriores de estanques de almacenamiento. b.4) ALQUÍDICO URETANO: Producto duro de excelente brillo y resistencia a la abrasión. Apto para determinaciones de gran estética. b. 5) ALQUÍDICO CAUCHO CLORADO: Pintura de buena impermeabilidad. Apta para inmersión permanente en agua de baja agresividad. b. 6) ALQUÍDICO SILICONA: Pintura impermeable de larga duración a la intemperie y gran resistencia a la radiación. Por ejemplo apto para superestructuras de barcos GRUPO SECAMIENTO EVAPORATIVO MÁS REACCIÓN QUÍMICA Los productos de este grupo se caracterizan porque una vez que se han evaporado los solventes, tiene lugar una reacción química entre los componentes (Cross-Linking) que conforman entonces la película. Las características propias de la pintura no se consolidan mientras esta reacción química no haya tenido lugar o respectivamente no se ha completado. Dentro de este grupo deben distinguirse dos subgrupos: a) REACCIÓN A TEMPERATURA AMBIENTE 39

41 En este caso el producto debe suministrarse en dos componentes separados que deben unirse y mezclarse íntimamente antes de aplicarlos. Una vez mezclados, se inicia la reacción química que es irreversible. Por ello se habla de un período de vida útil o pot life pasado el cual los productos pierden sus propiedades y deben descartarse. Típicos ejemplos para este grupo son las pinturas epóxicas los poliuretanos y los poliesteres no saturados. b) REACCIÓN A TEMPERATURA ALTA Aquí los componentes requieren de alta temperatura (agregado de energía) para reaccionar (80 hasta 220 C) siendo estables a temperatura ambiente. Por ello es posible entregar los componentes mezclados y no es aplicable el concepto de POT LIFE. Una vez aplicados y evaporados los solventes, las piezas pintadas se someten a alta temperatura en un horno por un tiempo preestablecido, produciéndose la reacción química o fraguado y adquiriendo recién en esos momentos la capada de pintura todas sus cualidades. Ejemplos típicos de este subgrupo son las pinturas en base a tenol-formadehido, melamina y urea-formaldehido, el acrílico horneable y los barnices y esmaltes epoxy-fenólicos y epoxy-urea. Dentro de los tipos más conocidos y utilizados de este grupo se tienen los siguientes: b.1) PINTURAS EPÓXICAS Las pinturas epóxicas son probablemente los recubrimientos protectores más utilizados a nivel industrial. Son productos de dos componentes que deben mezclarse antes de su uso. Dentro de este contexto puede establecerse que existen no más de 10 tipos de resina epóxica y una variedad muy grande de agentes curantes y endurecedores. Las propiedades del producto final varían enormemente y dependen principalmente del agente curante. Según el curante que se use, la película de pintura puede ser más o menos resistente al agua, a la temperatura, a los álcalis y ácido, a los solventes, a la abrasión, etc. 40

42 El agente curante más ampliamente usado es la poliamida, que le otorga propiedades de resistencia razonables para todas las aplicaciones generales. Para casos más específicos y puntuales es necesario seleccionar el curante más adecuado. Según la formulación que se emplee pueden obtenerse pinturas epóxicas tipo Highbuild posibles de aplicar en capa gruesa y también productos 100% sin solvente. Una variedad particular en el grupo de las pinturas epóxicas la constituyen los expoxy-breas o coal-tarepoxy. La brea junto con la resina epóxica y sus curantes forman un conjunto de cualidades sinergísticas de muy alta resistencia al agua y en una variedad de productos químicos. b.2) POLIURETANOS La familia de los poliuretanos o isocianatos está constituida por 3 grupos de productos de excelentes cualidades de resistencia cuya principal cualidad es el alto brillo y su resistencia a la abrasión, aparte de buenas cualidades químicas. Se usa en todas aquellas partes donde se requiere resistencia y estética. El primer grupo está constituido por aceite secante más isocianato, utilizando principalmente como barnices marinos y vitrificado de pisos (ej.: Barniz para canchas de palitroque o basquetbol). El segundo grupo son productos de 2 componentes. Uno contiene el isocianato y el otro la resina reactiva que deben mezclarse antes de su aplicación. Variando la resina reactiva se obtiene una amplia variación de sus propiedades específicas. Ejemplos: Pinturas de aviones comerciales, estanques, estructuras industriales en ambiente químico agresivo, etc. El tercer grupo está conformado por barnices y esmaltes en que se tienen un isocianato activo que reacciona con la humedad del aire, rindiendo revestimientos excepcionalmente duros, brillantes y tenaces. Especialmente aptos para protección de pisos de hormigón entre otros. Existe un cuarto grupo que está constituido en forma similar al segundo por resinas reactivas. Éstas, según la formulación pueden rendir revestimientos en capa gruesa desde duros y resistentes, hasta recubrimientos elásticos de carácter elastomérico. 41

43 b.3) INORGÁNICOS Un tercer grupo de los revestimientos de reacción química son los inorgánicos y las siliconas. En el caso de las siliconas, se produce una reacción de descomposición de la resina por efecto de la temperatura, dando lugar a una capa de sílice inorgánica. Esta sílice une las partículas pigmentarias, generalmente aluminio en laminillas, y tiene resistencia a temperaturas altas. Se usa por ello preferentemente en el pintado de chimeneas y ductos de gases calientes. Los inorgánicos por otra parte, están constituidos por un silicato alcalino (amonio, litio o potasio) o por un silicato orgánico (etilo), el que se mezcla con zinc metálico en polvo. La reacción química que tiene lugar forma una trama de Silicato de zinc, tenazmente adherida al acero que soporta a su vez el exceso de zinc metálico que se adiciona. Con ello virtualmente se logra formar una capa de zinc metálico continuo y en contacto eléctrico entre las partículas, obteniéndose en esa forma lo que se conoce como el galvanizado en frío GRUPO SECAMIENTO EVAPORATIVO MÁS COALESCENCIA a) EMULSIONES En este grupo de resina se encuentra emulsionada en agua, es decir, la resina está finamente dividida en forma de gotitas. En la medida que se va evaporando el agua, estas gotitas de resina se van uniendo por un fenómeno denominado coalescencia, en que 2 gotas se unen para formar una más grande y así sucesivamente hasta que la emulsión se quiebra y se forma la película. La misma resina, a medida que se va formando la película, va ligando las partículas pigmentarias. Una característica fundamental en las emulsiones es que mientras aún se encuentre el estado líquido, la pintura es fácilmente soluble y diluible con agua, pero una vez seca ella se torna insoluble. Ejemplos típicos de este grupo son las llamadas pinturas al LATEX, ya sea acrílico, vinílico o butadieno estireno usadas a nivel doméstico. Además las emulsiones asfálticas que se utilizan para fines de impermeabilización PINTURAS EN POLVO La investigación actual en vista de toda la conciencia antipolución que se está creando está orientada a buscar revestimientos emulsionados para aplicación industrial. 42

44 Las pinturas en polvo están constituidas por resinas reactivas entre sí ya mezcladas con los pigmentos. Este cuerpo resinoso se muele a polvo y permite ser aplicado a la superficie. El procedimiento es generalmente electrostático o por lecho fluidizado. Una vez aplicado el polvo a la pieza, ésta se introduce en un horno donde se completa la reacción. Las pinturas en polvo pueden ser de base epóxica o en base a poliester PINTURAS ESPECIALES Dentro del campo de las pinturas y revestimientos protectores existen un grupo de pinturas que se consideran especiales, por cuanto cumplen un objetivo muy particular en una aplicación específica y normalmente no tienen otros usos más que ese. Dentro de ese contexto se distinguen las siguientes: a) PINTURAS CONDUCTORAS Estas pinturas tienen una pigmentación especial, aparte de su composición de resina que le imparte características de conductores o semiconductores de electricidad. Ello significa p. ej.: disipar y/o descargar a tierra corrientes parásitas y electricidad estática o controlar la impermeabilidad y ausencia de poros en recubrimientos al ser verificados con detectores de alta tensión. b) PINTURAS ANTICONDENSANTE Estas pinturas habitualmente son utilizadas en la cara interior de planchas de acero galvanizado para techos o en general en todos aquellos lugares en que es necesario evitar el goteo de humedad condensada. La pintura evita eficazmente el goteo mientras no se satura. Absorbe el orden de 1 libro de agua pro metro cuadrado de superficie. c) PINTURAS TRÁFICO Son utilizadas para demarcar vías de circulación en calles y carreteras, generalmente en color blanco y en amarillo para cruces peatonales. Se trata de pinturas de buena resistencia a la abrasión de los neumáticos y que en algunos tipos contienen microesferas de vidrio para mejorar la visibilidad nocturna. 43

45 d) PINTURAS LUBRICANTES Basadas en Teflón o silicona con un contenido de pigmento lubricante (p.ej.: Molibdeno) tienen su aplicación en descansos de fricción como complemento y mejoramiento de la lubricación tradicional. e) PINTURAS ANTIFUEGO Son pinturas no combustibles que poseen además una cualidad de retardar la combustión de la pieza pintada, basándose en el principio de la absorción y bloqueo del oxígeno, no dejando disponible para el proceso de combustión. Otro tipo de pintura antifuego se basa en el principio de intumescencia, es decir, el pigmento en presencia del calor se hincha, formando una capa de escoria aislante que retarda la combustión. f) PINTURAS TIPO PEXIOR Son pinturas resistentes a vapor de agua a alta temperatura. Se emplean principalmente para interiores de calderas, estanques de agua caliente, domos, estanques de expansión etc. g) PINTURAS CORRUGADAS Estas pinturas están formuladas en tal forma que deben curarse al horno y al enfriarse toman un corrugado uniforme por efecto de la contracción del metal. Se usan en muebles metálicos principalmente. h) PINTURAS AMARTILLADAS El amartillado es otro efecto decorativo especial que se logra agregando algunos aditivos a pinturas de aluminio. El acabado que se produce crea el efecto como que la superficie hubiera sido martillada en forma uniforme con un martillo de peña. i) PINTURAS SANITIZANTES Para Hospitales, Quirófanos, Áreas estériles, Laboratorios, Industrias alimenticias, etc. Son pinturas que llevan incorporado en su resina un poderoso bacteriostático, inocuo para el ser humano, pero de gran efectividad contra microorganismos 44

46 patógenos tan insidiosos y resistentes como el Staphilococcus aureus, la Pseudomona aeuruginosa, la Salmonella y la Candida Albicans. j) PINTURAS ANTIINCRUSTANTES Se trata de pinturas a las que se les ha incorporado un fuente tóxico que permite evitar el crecimiento de algas y molusco en la parte sumergida del casco de embarcaciones. Con ello se evitan las turbulencias y con ello pérdida de velocidad, o sea inciden en menor gasto de combustible. k) BARNICES AISLANTES Estos barnices tienen su aplicación en maquinaria eléctrica, tanto para la aislación de los cables mismos como para la impregnación de los devanados. Poseen una rigidez dieléctrica elevada. l) BARNICES SANITARIOS Estos barnices cumplen un objetivo de aislamiento entre el metal del envase y el contenido. Con ello se asegura una buena conservación del contenido. Por ejemplo latas de conservas, tarros de cerveza, etc. 2. LOS SOLVENTES Los solventes, a pesar de su presencia temporal y efímera dentro de la pintura, son elementos de extraordinaria importancia. Son productos químicos que pueden ser de origen natural o químico, cuyo objetivo es disolver el formador de película para permitir la aplicación de la pintura. Una vez que la pintura ha sido aplicada, los solventes se evaporan y desaparecen en forma irrecuperable. ORIGEN NATURAL AGUA AGUARRÁS VEGETAL 45

47 ALIFÁTICO BENCINA AGUARRÁS MINERAL KEROSENE ORIGEN QUÍMICO AROMÁTICOS TOLUENO BENZOL XILOL ALCOHOLES ETÍLICO BUTÍLICO PROPÍLICO GLICOLES CELLOSOLVE KETONAS METIL ETIL KETONA METIL ISOBUTIL KETONA DIISOBUTIL KETONA DIISOAMIL KETONA ETERES NO SE USAN ESTERES (ACETATOS) ACETATO DE BUTILO ACETATO DE ETILO ACETATO DE AMILO ACETATO DE PROPILO 46

48 La gran importancia de los solventes radica en el hecho que ellos comandan una variedad de propiedades en la pintura, entre ellas la rapidez de secado, el brillo superficial, la porosidad, la dureza, etc. Generalmente los formadores de película no son solubles en un solo solvente, sino que requieren de una mezcla de solventes para poderse disolver. Tenemos por ello que clasificar los solventes en tres grupos: 2.1. SOLVENTES VERDADEROS Son aquellos que son capaces de disolver al formador de película. Idealmente esta solución es limpia y transparente. 2.2 COSOLVENTES Son productos que si bien no disuelven al formador de película, ayudan a disolver al solvente verdadero. La forma más directa para visualizar este fenómeno es que un solvente verdadero puede disolver una resina y formar una disolución turbia, en cambio ésta se clarifica y queda totalmente transparente al agregar una cantidad suficiente de cosolvente NO SOLVENTES Son productos químicos que no tienen acción alguna sobre la resina, su utilización se debe principalmente a una necesidad de ajustar costos a valores razonables de mercado. Idealmente una mezcla solvente debe estar equilibrada, entendiéndose por equilibrada que es azeotrópica o que está formulada en tal forma que primero debe evaporarse el elemento NO solvente, en seguida el cosolvente y al final se evapora el solvente verdadero. En solventes en que esta secuencia se encuentra alterada, se tienen problemas de formación de película, hay problemas de brillo, adherencia y la pintura incluso puede llegar a cortarse. Generalmente debe distinguirse dos tipos de mezclas de solventes. Una es el denominado solvente de fabricación, que es aquella mezcla que se utiliza durante el proceso de elaboración de la pintura. Normalmente son mezclas ricas en solventes verdaderos. El otro tipo de mezclas son los solventes de aplicación, también denominados diluyentes, son aquellas 47

49 mezclas solventes que se utilizan durante el proceso de aplicación de la pintura, principalmente para ajustar la viscosidad a los requerimientos de los equipos de aplicación. Es necesario insistir en que siempre deben tomarse muchas precauciones con el solvente de aplicación que se seleccione, recomendándose enfáticamente usar siempre únicamente el solvente recomendado por el fabricante de las pinturas. 48

50 3. PROPIEDADES DE LA PELÍCULA DE PINTURA Deben distinguirse dos grupos de propiedades que caracterizan a una pintura: ASPECTO DECORATIVO COLOR CUBRIMIENTO BRILLO UNIFORMIDAD DEL ACABADO TEXTURA ASPECTO PROTECTOR DUREZA FLEXIBILIDAD ADHERENCIA COHERENNCIA RESISTENCIA AL IMPACTO RESISTENCIA A LA ABRASIÓN RESISTENCIA AL CALOR RESISTENCIA QUÍMICA (ÁCIDOS-ALCALIS-AGUA) RESISTENCIA A SOLVENTES RESISTENCIA A LA INTEMPERIE RESTIENCIA AL ATAQUE BIOLÓGICO (HONGOS, FOULING) RESISTENCIA A LA COMBUSTIÓN Dado a que no existe una pintura tipo panacea que cumpla con todas las propiedades y requisitos, deberá dentro del proceso de selección, identificarse primero las solicitaciones más significativas y luego ubicar el material que más se ajuste a los requerimientos. CRITERIOS DE SELECCIÓN En lo fundamental los criterios de selección de una pintura son 7: 3.1 RESISTENCIA AL MEDIO Hay que estudiar el medio ambiente y ver qué material es suficientemente resistente a las exigencias del mismo. 49

51 3.2 TIEMPO DE VIDA ÚTIL Si se requiere un tiempo de vida útil corto, evidentemente no se va utilizar un material caro, de larga duración. Viceversa, si el tiempo de vida esperado es muy largo, no va a seleccionarse un material barato ESTÉTICA Cuál es la estética que se desea en la obra, es indiferente o hay exigencias con respecto a este aspecto QUÉ POSIBILIDADES DE APLICACIÓN EXISTEN? Evidentemente, si hay prohibición para cierto sistema de limpieza, lógicamente no va a poderse aplicar una variedad de productos que son exigentes en su aplicación. 3.5 MÉTODOS DISPONIBLES Si no existe un equipo de pulverización o una pistola aplicadora, no podemos seleccionar un material que sea solamente aplicable o pistola. 3.6 GUSTO PERSONAL Es indudable que el gusto personal del cliente incide en la selección de un material. Hay algunos que son más adeptos a los alquídicos, otros que les gustan los epóxicos otros prefieren los poliuretanos o caucho clorado. 3.7 COSTOS Evidentemente, si no existen los medios financieros, no podrá seleccionarse un material caro. Dentro del aspecto costo hay otro parámetro bastante importante que es la mano de obra. El continuo aumento del costo de la mano de obra ha orientado la preferencia desde los esquemas de pintado convencionales multicapas, hacia los sistemas de pocas capas de pintura pero en alto espesor o sistemas High Build. Ello trae consigo varias ventajas, aparte del ahorro de mano de obra, ya que, por ejemplo, a igualdad de espesores en un sistema de 7 capas, con respecto a un esquema de 3 capas, evidentemente hay 4 veces menos mano de obra, y 4 veces posibilidad de contaminación entre capas. 50

52 4. SISTEMAS DE PINTADO Un sistema de pintado está constituido por varias capas de recubrimiento en que se complementan las cualidades de cada uno formando en su conjunto una capa protectora de alta resistencia. Un sistema está constituido normalmente por lo siguiente: Un primario o capa de fondo. Es una capa de pintura de gran adherencia a la base, normalmente contiene elementos pasivantes del metal en virtud de los pigmentos que contiene. En seguida se aplican las capas intermedias llamadas también Body o Barrier, para lo cual se emplean pinturas de altos sólidos, cuyo objeto primordial es llegar a los espesores finales especificados con un mínimo número de manos. Finalmente, se aplican las capas de sello o acabado, las que sellan definitivamente el sistema, otorgan el color final y las cualidades estética que se desean. Obviamente las pinturas seleccionadas para el sistema deben ser compatibles entre sí (ver Tabla referencial de compatibilidad) 5. ESPESORES DE PELÍCULA ACONSEJADOS Son importantes dos aspectos cuando debe especificarse el espesor del sistema protector. 5.1 Debe tenerse presente que por razones de aire atrapado en la rugosidad superficial p. ej. en el perfil de arenado, la misma evaporación de los solventes, cuya velocidad es dependiente de la temperatura, el viento y otros aspectos que inciden, crea un alto riesgo que la película de pintura quede con poros pasados o pin-holes que son futuros puntos de corrosión. En consecuencia, no debería nunca aplicarse una sola mano de pintura sino al menos 2 manos para que las porosidades se traslapen y el riesgo de poros pasados sea mínimo La permeabilidad misma de la película al agua va disminuyendo en proporción geométrica respecto al espesor de la capa. En consecuencia, a medida que el ambiente sea más agresivo, debe: Seleccionarse la pintura con permeabilidad más baja. Aumentarse el espesor final a un valor que haga tender la permeabilidad al mínimo Finimorun. Se aconsejan por ello, los siguientes valores que han demostrado ser adecuados: 51

53 ATMOSFERA NO CONTAMINADA AMBIENTEL RURA 50 MICRONES ATMOSFERA MEDIANAMENTE CONTAMINADA AMBIENTE URBANO O INDUSTRIAL MODERADO ATMOSFERA ALTAMENTE CONTAMINADA AMBIENTE MARÍTIMO/ INDUSTRIAL PESADO INMERSIÓN PERMANENTE ESTANQUES BARCOS CONTACTO PERMANENTE CON LÍQUIDOS AGRESIVOS MICRONES MICRONES MICRONES MICRONES 6. DEFINICIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE AMBIENTE Los distintos tipos de ambientes en que pueden tener que trabajar una pintura, pueden clasificarse como sigue: RURAL Baja o ninguna contaminación 52

54 Húmedo o seco MARÍTIMO INDUSTRIAL Alta humedad Salinidad Viento Ej: Puntarenas - Limón Golfito INDUSTRIAL Moderado Siemens Mediano Ej: Altas-Metalco De alta agresividad Ej: Fertica DESÉRTICO Polvo Bajo en humedad relativa Radiación ALTA MONTAÑA Alta radiación Contaminación mediana o baja Fuertes diferencias de temperatura TROPICAL Alta humedad Alta temperatura Condensación URBANO Polvo, humo, smog Humedad relativa alta o mediana Ejemplos + Alta contaminación: Ej: San José + Baja contaminación: Eje: Heredia-Cartago 53

55 7. CARACTERÍSTICAS DE UN RECUBRIMIENTO A partir de la formulación de una pintura es posible determinar y calcular diversos parámetros que nos permiten conocer varias características. Debe tenerse presente que la pintura, dentro de su envase, es una mezcla de un componente volátil y uno no volátil. Considerando que la proporción no volátil es la parte útil, que permanece en la superficie y que otorga la protección que se busca, interesa por tal motivo conocer las siguientes relaciones: 7.1 CONTENIDO SÓLIDO CERTIFICADO O EN PESO Se define como la fracción no volátil en peso, dividido por el peso total contenido en el envase. Peso (Kg.) fracción no volátil CONTENIDO SÓLIDO EN PESO%= x 100 Peso (Kg.) total 7.2 CONTENIDO SÓLIDO VOLUMÉTRICO O VOLUMEN SÓLIDO Se define como la fracción no volátil en unidades de volumen divididos por el volumen total de envase. Volumen (Litros) fracción no volátil VOLUMEN SÓLIDO %= x 100 Volumen (Litros) total Este valor nos permite calcular en forma matemática la superficie que va a poder ser cubierta con el contenido del envase, obteniéndose lo que se define como rendimiento teórico. 54

56 7.3 RENDIMIENTO TEÓRICO Se define como la superficie obtenida al esparcir un galón americano de pintura (3785 cm 3 ) sobre una superficie idealmente lisa en una capa uniforme de 1 milésima de pulgada de espesor seco (25,4 micrones) y sin que medien pérdidas de ninguna especie. De ello se deduce que un galón americano 100% no volátil cubrirá una superficie de 149,01 metros cuadrados. En términos métricos, ello equivale a esparcir un volumen de 1 litro de pintura 100% no volátil en un espesor parejo de 5 micrones de espesor. Ello corresponde a un valor de 40 metros cuadrados por litro. Como la pintura tiene un contenido sólido inferior al 100%, este rendimiento teórico se verá afectado en el mismo valor. En consecuencia: RENDIMIENTO TEÓRICO PINTURA C.S.V. x 1,5 = M 2 /galón C.S.V. x 0,396 = m 2 /litro Para poder deducir a partir del rendimiento teórico el rendimiento práctico de la pintura, será necesario aplicar un factor correctivo que denominaremos factor de eficiencia y que depende de las condiciones de la obra. CONDICIONES FAVORABLES CONDICIONES NORMALES CONDICIONES ADVERSAS CONDICIONES ADVERSAS FACTOR DE EFICIENCIA Los factores de pérdida o menor eficiencia que inciden en la faena y en el rendimiento alcanzado por la pintura son los siguientes: a) FACTORES INHERENTES A LA FAENA: 55

57 Pérdidas por goteo, chorreo, el material que queda pegado a las paredes del envase o en los equipos de aplicación b) CALIDAD DE LA SUPERFICIE: Un superficie áspera y rugosa requerirá más pintura que una superficie lisa. c) EQUIPO USADO: Un equipo en buenas condiciones operativas aplicará el material en forma más eficiente y con menos pérdidas que un equipo en mal estado. d) PERICIA DE LOS APLICADORES: De la pericia de los aplicadores dependen detalles como espesores de película parejos, escasa sobrepulverización, ajuste de equipos etc. e) TIPO DE ESTRUCTURA: Es más eficiente aplicar pintura sobre superficies lisas y parejas, p. ej.: mantos de estanques, que sobre estructuras enrejadas con todos sus rincones. f) CONDICIONES CLIMÁTICAS: Mientras más favorables sean, mejor es la aplicación (viento, temperatura, humedad) g) UBICACIÓN DE LA OBRA: La comodidad para efectuar la aplicación es fundamental para una buena eficiencia. Es bien distinto aplicar desde un andamio colgante en altura, que aplicar en el suelo. h) GALONES CON RENDIMIENTO CERO Es un factor que debe ser tomado en cuenta también y son los robos, pérdidas, derrames, sedimentos, favores, regalos, etc. Ejemplo de cálculo de la necesidad de pintura. 56

58 SUPERFICIE SISTEMA VOLÚMENES SÓLIDOS RENDIMIENTO TEÓRICO RENDIMIENTO PRÁCTICO TOTAL PINTURAS 1000 metros cuadrados Primer 50 micrones (2 mils) Body 100 micrones (4 mils) Sello 25 micrones (1 mils) Primer 36% Body 60% Sello 42% Primer = 54 m 2 /gln Body = 90 m 2 /gln Sello = 63 m 2 /gln Condiciones normales Eficiencia = 0,5 Primer 54 x 0,5 : 2 = 13,5 m 2 /gln Body 90 x 0,5 : 4 = 11,25 m 2 /gln Sello 63 x 0,5 : 1 = 31,5 m 2 /gln Primer 1000 : 13,5 = 74,07 glns > 75 Body 1000 : 11,25 = 88,88 glns > 90 Sello 1000 : 31,5 = 31,74 glns > 35 Nota: A los totales de pintura se les debe agregar el Diluyente requerido en cada caso, para ello se deberá tomar en cuenta principalmente el método de aplicación y la dilución. Debe considerarse además el Diluyente requerido para limpieza de equipos y herramientas. 8.CONCENTRACIÓN DE PIGMENTOS EN VOLUMEN Se define como la concentración de pigmentos en volumen o valor PVC a la cantidad de pigmento en la película de pintura seca. Este valor expresado como porcentaje y en unidades de volumen, es índice de varias propiedades de la película de pintura. litros de pigmento PVC (%) = x 100 litros fracción no volátil Propiedades que pueden deducirse del valor PVC son p. ej.: PVC = 0 Significa que no hay pigmento, en consecuencia una pintura con PVC = 0 es un barniz. 57

59 PVC = 20% Significa que el 20% en volumen de la capa de pintura es pigmento, es decir, priman las cualidades de la resina en cuanto a impermeabilidad, brillo, resistencia al medio, etc. Una pintura con valor PVC hasta 20% se denominan un Esmalte. PVC = 40% Significa que el 40% del volumen de la capa de pintura está constituido por pigmento. En consecuencia hay menos brillo, y más porosidad por defecto del contenido de pigmento. Pintura dentro de este rango de PVC se denomina Intermedios o Body Coats. Por ejemplo los anticorrosivos se formulan con un PVC = 35% con el objeto de permitir que la permeabilidad incipiente permita el acceso del agua hacia los pigmentos inhibidores. PVC = 60% Son pinturas opacas, porosas y permeables por cuanto el 60% del volumen de la película está constituida por pigmento. PVC Crítico Es el valor característico para cada resina en la cual se pierde la continuidad de la película. PVC = 100% Significa que deja de existir pintura y es solamente polvo o pigmento por cuanto no hay resina. 9. CARACTERÍSTICA DE LOS PRODUCTOS QUÍMICOS Con el propósito de explicar las características de los productos químicos y su efecto agresivo sobre los recubrimientos, sobre los metales y sobre hormigón, se utiliza la escala de ph: Se define ph (Potencial Hidrógeno) a la medida de la acidez o alcalinidad de la solución. El valor del ph varía desde 1 máxima acidez hasta 14 máxima alcalinidad, siendo 7 el punto neutro. Agua destilada pura tiene ph 7. 58

60 ph 1 a 5 = ácido fuerte ph 5 a 7 = ácido débil ph 7 = neutro ph 7 a 9 = álcali débil ph 9 a 14 = álcali fuerte 10. ACTIVIDAD DEL AGUA EN SOLUCIONES CONCENTRADAS A medida que se aumenta la concentración de un producto químico en una solución, disminuye la cantidad de agua contenida en él. En concentración alta la solución prácticamente es puro producto químico. Observemos que en soluciones concentradas se produce el fenómeno que el agua tiene mucho menor tendencia a penetrar a través de la capa de pintura comparada con la penetración que tiene el agua destilada. En consecuencia, puede deducirse que el agua está amarrada por la alta concentración de sales presentes y no puede liberarse con facilidad para atacar y penetrar a través de una película protectora. Este efecto tan importante se detecta incluso al comparar agua destilada con una solución salina saturada. El agua pura ataca con mucha mayor facilidad el recubrimiento que la solución salina, produciendo ampollas y deterioro de la película. Las soluciones de sales son indudablemente muy corrosivas y penetran también en una capa de pintura pero en una forma notablemente más lenta. Una vez que ha traspasado la capa, los iones transportados crean sobre la superficie metálica las condiciones para que se produzca la corrosión de ella. APLICACIÓN DE PINTURAS La pintura como tal no puede considerarse producto terminado mientras no haya sido aplicada a la superficie. Por tal motivo, la buena aplicación de la pintura constituye una parte crítica dentro del sistema total y del comportamiento de éste en el largo plazo. Sistemas de pintado de alta resistencia son especialmente sensibles a una mala aplicación y pueden fallar drásticamente, en forma aún más patética que un sistema de pintado convencional, que es mucho menos sensible a las variables de aplicación. Es por ello de 59

61 vital importancia que las instrucciones de aplicación se cumplan en forma precisa, particularmente cuando se están aplicando recubrimientos caros y de alta exigencia. Es posible que en un lugar esté prohibida la aplicación de pinturas mediante pistola, debido a riesgo de incendio o daños potenciales que pudieran ocasionarse en instalaciones próximas debido a sobrepulverización. Un buen ejemplo de ello son las áreas de almacenamiento de productos. Generalmente cuando hay áreas u objetos que no deben ser pintados, éstos se enmascaran con papel o plástico antes de comenzar con la labor de pintura. Esto, sin embargo, requiere tiempo y puede significar un recargo importante dentro del costo total de la faena. Otro aspecto importante son las condiciones climáticas imperantes para obtener buenos resultados. Debe evitarse pintar por debajo de 5ºC sobre 35ºC. Si la humedad relativa del aire se encuentra sobre el 80%, hay tiempo lluvioso o cuando la velocidad del viento está sobre 30 km/h o existe peligro de congelamiento, deben tomarse precauciones para la aplicación de la pintura. Menos exigentes con respecto a estas condiciones son las pinturas reversibles de secamiento evaporativo, tales como los vinílicos y caucho clorados, por cuando ellas permiten ser aplicadas a temperaturas bajas. La aplicación a brocha es un procedimiento ideal para áreas pequeñas, cantos o esquinas. La aplicación con rodillos es eficiente en superficies grandes relativamente planas. No obstante, el procedimiento más adecuado para grandes superficies y que funciona igual de bien sobre superficies irregulares como sobre áreas lisas, es la aplicación a pistola. Como norma general la superficie debe estar completamente seca antes de proceder a pintar y debe encontrarse a una temperatura entre 5ºC y 35ºC. En algunos casos particulares con productos y precauciones especiales, pueden ser pintadas superficies levemente húmedas, pero ello requiere de instrucción especiales del fabricante de pintura. Pinturas de sacamiento rápido, por ejemplo vinílicos y caucho clorado, deberían ser aplicadas con pistola. Una aplicación con brocha o rodillo puede ser difícil, especialmente cuando hay tiempo cálido y mucho viento. Cada método de aplicación tiene un efecto distinto sobre la película seca. Por ejemplo, la brocha tiende a dejar rayas y marcas del brochado en la superficie. El rodillo a su vez tiende a dejar una superficie graneada. La aplicación a pistola cuando ha sido bien aplicada, entrega la superficie más lisa y más uniforme, aún cuando es posible que se produzcan cortinas y descolgamientos si se han aplicado capas demasiado gruesas. El grado de entrenamiento y la experiencia del personal de pintores pueden influenciar grandemente la selección del método de aplicación. El pintado con pistola requiere de personal calificado, siendo probablemente el rodillo el más fácil y menos exigente de todos. 60

62 PREPARACIÓN DE PINTURAS Teniendo presente que las pinturas son mezclas de una parte sólida (pigmentos) y una parte líquida (resina y solvente), pueden presentarse que, por diferencia del peso específico, durante períodos de almacenamiento prolongado, la parte pigmentaria, que es mucho más pesada que el vehículo, tienda a sedimentar y formar asentamientos duros en el fondo del evanse. La parte líquida generalmente se separa y forma una capa en la superficie. Pueden en algunos casos incluso formar una nata, especialmente si el envase se encuentra medio lleno y se trata de pinturas sobre base aceite. Es por tal motivo de vital importancia que antes de proceder a la aplicación, la pintura se homogenice y agite adecuadamente para formar de nuevo una mezcla uniforme y pareja. Ello se obtiene redispersando el pigmento en el líquido y removiendo todas las natas, grumos y partículas de mayor tamaño. Si la pintura ha sido almacenada a temperaturas ambiente para su aplicación. Pinturas de 2 ó 3 componentes deben ser mezcladas cuidadosamente antes de su uso. En algunas casos la pintura puede estar levemente teñida con algún color agregado para poder controlar su aplicación cuando es usada como capa intermedia. El Stock de pinturas debe almacenarse en condiciones de temperatura moderada y en áreas de buena ventilación. Se recomienda usar los materiales más antiguos primero, así como también aplicarlos en forma ordenada conforme con los lotes de fabricación, dejando constancia de su ubicación. Para evitar la sedimentación es conveniente también invertir los envases cada cierto tiempo. Verificar si los productos han cumplido con su plazo de vencimiento y descartar los materiales que hayan cumplido dicho plazo. Es bastante generalizada la práctica de revolver la pintura con la brocha o con un trozo de madera, esta mala práctica no asegura en absoluto resultados satisfactorios. Se prefiere por ello el uso de un mezclador o agitador mecánico, por cuanto es más rápido y se obtiene una mezcla uniforme. Obviamente puede efectuarse también una mezcla manual, pero en ese caso no se recomienda usar envases mayores de 1 galón. Si hay nata o película seca en la superficie de la pintura, éstas deberán removerse con cuidado antes de proceder a mezclar, para evitar la formación de grupos o partículas mayores de pintura. Para el proceso de mezclado mismo existen todo tipo de elementos revolvedores desde taladros manuales hasta grandes unidades portátiles, con las cuales se puede mezclar sin mayor problema hasta tambores de 55 galones. Pueden ser eléctricos y de aire comprimido, prefiriéndose estos últimos cuando las condiciones de seguridad de la faena 61

63 así lo requieren. Existen máquinas de una hélice y de hélices de modo de asegurar una óptima mezcla del contenido. Otra máquina de uso bastante frecuente en talleres de pintura es la máquina de agitación llamada Red Devil (Diablo Rojo). Se trata de una máquina en la que se ubica el tarro de pintura cerrado en un soporte y la máquina lo sacude durante un tiempo predeterminado de modo que el contenido prácticamente se homogeniza. Cuando deban reacondicionarse envases menores, (por ejemplo 1/4 hasta 5 galones) de una pintura que presenta sedimentación importante, se ofrece el siguiente consejo práctico: 1) Al abrir el recipiente se encontrará que éste está lleno hasta el borde. Una agitación en estas condiciones no es recomendable por cuanto el contenido seguramente se derramará por encima del borde. Por ello se recomienda utilizar otro envase limpio al cual se traspasa aproximadamente las 2/3 partes del contenido. 2) Se mezcla fuertemente el material que ha quedado en el envase primitivo. Úsese una paleta adecuada, soltando todo el material de las paredes y del fondo del recipiente revolviéndolo y disgregando los grumos contra las paredes del envase hasta que el contenido esté totalmente homogéneo. 3) Mézclese siguiendo un solo movimiento y luego prosiga con un movimiento hacia arriba y batidor. 4) Devuélvase paulatinamente al recipiente primitivo el líquido separado, continuando la mezcla hasta completar totalmente el reacondicionamiento. 5) Es buena práctica también hacer lo que en inglés se denomina el Boxing que consiste en trasvasar por lo menos unas 5 a 6 veces el material de un envase a otro hasta que la pintura esté completamente suave y homogénea. Si es necesario aplicar a pistola, se recomienda que la pintura se pase a través de un filtro o media para separar cualquier grumo que hubiera permanecido en la masa. Cuando se aplica mediante brocha este procedimiento puede obviarse. Evítese agitar violentamente o con agitadores de muy alta velocidad envases que contengan pinturas látex o en general pintura de base acuosa. Ello puede causar la formación de espuma, tendrá como consecuencia que el acabado quedará con poros y burbujas de aire. Cuando se trate de pinturas de componentes, es necesario verificar y mezclar cada componente por separado antes de proceder a unirlos. En ese caso se recomienda usar revolvedores de baja velocidad hasta que el producto esté totalmente uniforme en color. 62

64 Como precaución adicional se recomienda usar revolvedores de baja velocidad hasta que el producto esté totalmente uniforme en color. Como precaución adicional se recomienda no mezclar más que unos pocos galones cada vez, por cuanto la reacción química entre ambos componentes puede levantar temperatura (reacción exotérmica) lo cual llevaría a provocar la solidificación de la pintura dentro del envase. En ningún caso debe sobrepasarse el tiempo de vida útil (pot life) recomendado por el fabricante. Cualquier pintura que haya sobrepasado dicho tiempo debe descartarse. Si uno de los componentes es un polvo, p.ej. zinc metálico, aluminio o bronce, debe asegurarse previamente que el componente líquido esté completamente uniforme antes de proceder al mezclado. Normalmente el polvo se agrega al componente líquido en forma muy lenta, mezclando continuamente hasta que el contenido esté homogéneo. Evitar la formación de grumos o terrones porque pueden causar la tapadura de los equipos. Siempre pasar las pinturas a través de un colador, cedazo o media antes de proceder a pintar. (Dibujo de Brochas sesgadas Brochas planas) DILUCIÓN La pintura deberá o no deberá diluirse y ello depende de las instrucciones del fabricante y de la forma de aplicarlo. Si una pintura está demasiado fría, en consecuencia muy viscosa, no agregar solvente para facilitar la aplicación. Es preferible temperar la pintura al sol o en baño maría a 25-30ºC, con lo cual ella recuperará su fluidez. Si es necesario diluir la pintura, asegúrese previamente que ella se encuentre bien mezclada y homogénea antes de agregar el diluyente. Una vez agregado el diluyente la pintura deberá mezclarse perfectamente hasta que el contenido del envase esté totalmente uniforme en su consistencia. Usar solamente el diluyente recomendado para el producto. Diluyentes de otra procedencia o distintos, pueden causar problemas de aplicación, como pueden causar también que el contenido gelifique o se corte. COLOREADO Cuando sea necesario poder distinguir perfectamente las distintas capas de pintura se recomienda utilizar pinturas de colores ligeramente contrastantes. En caso necesario es permitido agregar una pintura de otro color siempre y cuando sea de la misma familia y 63

65 compatible con el material que se está tiñiendo. Se recomienda en estos casos utilizar mezclador mecánico y continuar la agitación hasta que la pintura esté uniforme en color, sin rayas en su superficie. Al tratarse de pinturas de colores mezclados es siempre buena práctica utilizar un mismo número de lote para las capas de terminación, por cuanto durante el proceso de fabricación siempre es posible que se produzca pequeñas diferencias de colores entre los diferentes lotes. Si es necesario usar distintos lotes, combinar los productos lo más posible o mezclarlos previamente para igualar la diferencia de color, o alternativamente cortar la aplicación en aristas donde una eventual diferencia de color no sea perceptible. COLADO Por norma general una pintura debería colarse siempre por un tamiz de 40 mallas por lo menos, después de mezclarse para evitar natas, grumos terrones o partículas extrañas. El colado es especialmente necesario si la pintura ha tenido un período de almacenamiento prolongado o cuando va a ser aplicada por pulverización. El colado es la última operación de preparación de pintura antes de su aplicación. MÉTODOS DE APLICACIÓN La práctica habitual conoce 5 métodos de aplicación de pintura: 1) APLICACIÓN A BROCHA La aplicación a brocha es en sí la menos exigente en cuanto a preparación de producto antes de aplicar y en la limpieza necesaria posterior a la faena. Bastará solamente limpiar la brocha. No obstante, la aplicación a brocha es más lenta que los otros métodos y debería utilizarse en principio sólo para áreas pequeñas, para efectuar cortes o para aplicar en cantos y esquinas. El trabajo de brochado es útil además para mejorar la humectación de las imprimaciones sobre superficies difíciles de pintar. Existen dos diseños normales de brochas utilizadas en la práctica, brochas redondas y brochas planas. Las brochas más comúnmente utilizadas en estructuras de acero son las brochas planas, que varían desde 3/4 de pulgadas hasta 6 pulgadas de ancho y cuyos largos de cerda varían entre 4 hasta 7 pulgadas. Existen también brochas planas con cercas sesgadas de 2 a 3 pulgadas de ancho que se utilizan bajo ciertas condiciones de incomodidad de aplicación. 64

66 Las brochas redondas u ovaladas tienen su aplicación principalmente en superficies planas. Una brocha de calidad consiste básicamente en una cantidad de pelos (cerdas, pelo animal o fibra sintética) pegados dentro de una camisa de hojalata. El pegamento debe ser un adhesivo resistente a los diluyentes empleados, utilizándose normalmente adhesivos epóxicos. Una de la principales desventajas de las brochas planas es su tendencia a gotear, causando problemas de limpieza. Se utilizan en general dos tipos de filamentos sintéticos. Las cerdas naturales tradicionalmente utilizadas en el ramo provienen especialmente de la China. Estos producen excelentes brochas por cuanto las puntas de cada pelo están partidas, con lo cual son capaces de retener una cantidad importante de pintura junto con presentar gran suavidad. Dentro de las fibras sintéticas el filamento más utilizado es nylon. Nylon es bastante resistente al agua, más aún que las cerdas naturales y funciona bien con pinturas al agua, p.ej.: látex. El nylon normalmente no es adecuado para solventes fuertes por cuanto las fibras pierden su elasticidad. Otros filamentos que han dado buenos resultados son filamentos de poliéster. También se han ensayado mezclas de cerdas naturales y sintéticas para combinar las cualidades de cada una. Lo importante es que sea cuál sea el material con el cual la brocha haya sido fabricada, es que ella sea de la mejor calidad posible y que debe mantenerse en buentas condiciones de trabajo. Los pelos de la brocha deben estar firmemente anclados dentro del retén y mantenerse flexibles. No debe perder pelos. (Dibujos de Mitones, Rodillo y Aplicación con Mitón en Págs 44-45) Hundir la brocha solamente hasta la mitad del largo de las cerdas, luego estrujarla levemente en el borde del envase. Mantener la brocha por lo menos a un ángulo de 75 C hacia el trabajo. Aplicar varias pasadas suaves para transferir pintura a la superficie y luego emparejarlas en forma uniforme. No aplicar demasiada presión a la brocha, por cuanto ello puede provocar marcas excesivas o ir eliminando nuevamente parte de la pintura aplicada. Pintar siempre hacia las áreas adyacentes, completando las pasadas de la brocha en lo pintado previamente. Ello previene excesivos espesores en la zona de los traslapes y que con ello pueden resultar visibles. Finalmente, efectuar una pasada cruzada suave para eliminar escurrimientos o marcas de la brocha. 2) APLICACIÓN A RODILLO Los rodillos de aplicación de pintura son excelentes para grandes áreas planas y no requieren de mucha calificación en la mano de obra, como lo requeriría p.ej. una aplicación a pistola. Absorben mucho más pintura que una brocha y permiten una aplicación entre 2 a 4 veces más rápida. 65

67 Requieren el uso de bandejas con un canto estrujador y son más difíciles para limpiar que una brocha. Tampoco permiten una aplicación muy pareja y la humectación de la superficie es relativamente precaria (p.ej., las superficies de acero oxidadas o picadas cuando éstas se han limpiado a mano). La limpieza del rodillo no es crítica por cuanto estas herramientas son suficientemente económicas como para poderse descartar. El rodillo mismo consiste normalmente de una piel o vellón de poliéster, nylon, mohair o lana natural. La selección del material, así como el largo de la napa, depende del tipo de pintura que se va aplicar y de la condición en que encuentra la superficie. Normalmente, para superficies suaves se requieren pelos cortos y para superficies más ásperas pelos más largos. Importante es que el soporte del rodillo (no del mango) sea confeccionado con un material resistente a los solventes que contengan las pinturas que se van aplicar. Tanto las brochas como los rodillos permiten ser alargados mediante un mango apropiado como para alcanzar áreas de difícil acceso. En esta forma se evita el uso de escaleras o de andamios. 3) MITONES Los mitones son herramientas ideales para pintar superficies de formas complicadas, tales como pasamanos, cañerías, rieles, etc. cuando no puede utilizarse un equipo de pulverización o cuando la envergadura de la obra no lo justifica. Consiste de un guante de chiporro con o sin pulgar. Se hunde en la pintura y se aplica tal cual sobre la superficie en forma pareja. 66

68 4) APLICACIÓN A PISTOLA La aplicación a pistola por pulverización es un de los métodos más rápidos para aplicar pintura. La tabla siguiente indica algunos valores relativos en cuanto a la rapidez de los distintos métodos de aplicación: 67

69 SUPERFICIES PROMEDIO PINTADAS POR DÍA MÉTODO SUPERFICIE Brocha 60 M 2 a 100 M 2 HOMBRE DÍA Rodillo 100 a 300 M 2 HOMBRE DÍA Pistola Convencional 200 a 600 M 2 HOMBRE DÍA Pistola Airless 300 a 1000 M 2 HOMBRE DÍA Los equipos de pulverización son en general equipos muy versátiles y existen en una serie de variedades: A) Equipo convencional B) Equipo Airless C) Pintado electrostático tanto convencional como Airless. D) Equipos de aplicación para 2 Componentes A) EQUIPO CONVENCIONAL. El primer método para aplicación por pulverización fue la atomización por aire. Un comprensor entrega aire comprimido a través de una manguera a una pistola que atomiza la pintura a neblina, que es a su vez proyectada sobre la superficie. La pintura normalmente, dependiendo del equipo, puede fluir en forma gravitacional, puede ser alimentada por succión o lo que es más común industrialmente, puede mantenerse en recipientes presurizados. Desde este recipiente se empuja la pintura hacia la pistola a través de una manguera mediante aire comprimido. La atomización de la pintura si se aplica presión excesiva puede resultar en una sobrepulverización considerable. En consecuencia, áreas adyacentes deberán ser necesariamente cubiertas para no ser manchadas por la neblina. Pero también las pérdidas de pintura son importantes y pueden variar desde un 20% a un 40% en acero estructural. 68

70 El pintor deberá utilizar ropa protectora y máscara para evitar la respiración de la neblina de pintura, así como también cremas protectoras para la piel descubierta. B) EQUIPO AIRLESS: La operación del equipo Airless se basa en presión hidráulica para lograr la pulverización de pintura. Un compresor de aire, un motor eléctrico, o un motor a gas es utilizado para operar una bomba que produce una alta presión entre 1000 a 6000 libras. La pintura es bombeada hacia la pistola de pulverización a dicha presión, a través de una sola manguera. Dentro de la pistola la pintura se hace pasar a través de un orificio muy pequeño, no lo cual se produce la atomización sin influencia del aire. Ello resulta en un cubrimiento mejor y más rápido de la superficie y con muy poca sobrepulverización. La siguiente comparación demuestra las diferencias entre ambos sistemas de aplicación. La pistola Airless es normalmente más rápida, más limpia, más económica y más fácil de utilizar que el pintado convencional con aire. La ausencia del aire para la atomización previene una contaminación potencial con aceite o agua que pudiera ser arrastrada por el aire comprimido y previene también el efecto enfriador que la atomización misma pudiera tener en atmósferas húmedas. El equipo Airless es apto para grandes áreas y la pistola requiere de menos ajustes de una pintura convencional. Diferentes abanicos requerirán de un cambio de boquilla. Debido a las muy altas presiones presentes, la pintura debe ser muy bien colada para prevenir una obstrucción de las boquillas y la limpieza del equipo debe ser en extremo cuidadosa para evitar daños. El equipo Airless puede ser operado o accionado por distintas fuentes de poder: AIRE COMPRIMIDO La unidad hidráulica es movida mediante un motor de aire comprimido alimentado desde un comprensor tradicional. UNIDADES ELÉCTRICAS La unidad es autosuficiente y tiene su propio motor eléctrico a prueba de explosiones. Los tamaños varían según la unidad. UNIDAD CON MOTOR DE GASOLINA Para utilización en terreno. 69

71 DISEÑOS DE EQUIPOS AIRLESS Los equipos Airless pueden variar en su diseño, de acuerdo con el método según el cual reciben la pintura para ser aplicada y a los elementos que conforman la unidad. 1. AGITADORES: Existen equipos que poseen su propia unidad revolvedora a fin de mantener la pintura uniformemente mezclada durante el proceso de aplicación. 2. FILTROS: Dado a que la limpieza y homogeneidad de la pintura es crítica para prevenir la obstrucción de la boquilla, en prácticamente cada equipo Airless hay incorporados filtros (generalmente por lo menos 3). 3. PISTOLAS DE EXTENSIÓN: Las pistolas Airless pueden ser alargadas mediante extensiones con una capacidad de hasta 26 pies. Permiten con ello reducir la necesidad de andamios. 4. CALEFACTORES: Algunos equipos Airless poseen sistemas calefactores a fin de calentar la pintura. Ello posee varias ventajas, entre las cuales pueden citarse una menor viscosidad, una menor presión de pulverización requerida. La pintura puede aplicarse a temperaturas ambientes más bajas. Hay menos sobrepulverización y menos vapores de solvente. Se puede aplicar un mejor espesor de película seca por cuanto la película tiene más sólidos, secado más rápido y acabado más parejo. Normalmente no hay poros. B) PINTADO ELECTROSTÁTICO El pintado electrostático es un procedimiento para pintar superficies desuniformes y discontinuas, p. ej. rejas, ángulos, canales, cables y redes de cañería, no obstante también es útil en líneas de pintado industrial. Esas unidades producen una carga electrostática muy alta, hasta Volts, que tiene por efecto que la pintura pulverizada se deposite en las áreas conductiva en forma más uniforme, incluyendo los bordes y las áreas por detrás del objeto (efecto envolvente). El equipo tiene varias ventajas y desventajas. La principal ventaja es un cubrimiento completo de superficies desuniformes, una mejor pérdida de pintura, prácticamente no hay sobrepulverización y un acabado muy uniforme. Sus principales desventajas son que es vulnerable al viento, el equipo es caro, la formulación crítica, la operación lenta y pueden aplicarse solamente capas muy delgadas de pintura. Existe riesgo de schock eléctrico y no es adecuado para estructuras grandes. C) PISTOLAS DE DOS COMPONENTES 70

72 Estas son pistolas especiales que pueden permitir la aplicación de materiales de 2 componentes que tiene período de vida útil (pot life) corto. Pueden ser de dos tipos, una que tiene 2 boquillas que pulverizan en forma convergente provocándose la mezcla externa de la pintura. En otro caso se alimenta la pintura a presión a una cámara de mezclado y la pintura es pulverizada a través de una boquilla común (mezcla interna). Cada equipo tiene sus ventajas y desventajas y campos de aplicación. (Dibujos: Pulverización Airless, Pulverización con Aire y Efecto Envolvente n Pág. 47) TÉCNICAS DE PULVERIZACIÓN Los procedimientos de pintado por pulverización varían en alguna medida dependiendo del equipo utilizado y del tipo de pintura. La siguiente descripción para el equipo convencional de aire es en lo esencial, similar para todos. A) VISCOSIDAD DE LA PINTURA: La viscosidad de la pintura deberá ajustarse solamente en caso necesario y seguir para ello las instrucciones del fabricante. Una dilución excesiva de la pintura resultará en más sobrepulverización, en escurrimiento, descolgamiento y espesor insuficiente de la pintura, a su vez en un mal cubrimiento y una protección inadecuada. B) PRESIÓN DE AIRE Siempre use la menor presión de aire posible que produzca el acabado deseado. Una presión excesiva aumentará sobrepulverización. Puede ser necesario aumentar la presión si la pintura es demasiado viscosa o si la manguera es demasiado angosta o es más larga que lo normal. Puede verificarse la cantidad de fluido alimentada la pistola cortando el aire de atomización y ajustando el volumen de pintura a modo de obtener la cantidad necesaria. Luego se ajusta al abanico. Pistolas convencionales permiten regular el abanico mediante la válvula de control de aire. Puede cerrarse para obtener un abanico redondo o puede abrirse para obtener un abanico alargado. En la pistola Airless la forma del abanico solamente puede variarse cambiando la boquilla o usando boquillas especiales variables. C) TÉCNICAS DE PINTADO 71

73 Para obtener un acabado satisfactorio y buen cubrimiento y que la pintura no escurra, mantenga la pistola a las siguientes distancias de la superficie: PISTOLA CONVENCIONAL PISTOLA AIRLESS 6 A 8 PULGADAS 10 A 12 PULGADAS Manteniendo la pistola demasiado cerca producirá un exceso de material en la superficie, lo que conducirá a escurrimiento, descuelgue e irregularidades en la película, debido a la turbulencia de aire. En el caso de que la pistola se mantenga demasiado distante, ello producirá un acabado polvoriento (sobrepulverización). Algunos solventes se evaporarán antes que la pintura alcance la superficie, dejando un acabado poroso y áspero. La pistola debe mantenerse en forma perpendicular a la superficie todo el tiempo y no deberá arquearse. El arqueo de la pistola causará una superficie desuniforme debido a que hacia los extremos habrá menos pintura y habrá más pintura al centro de la pasada. La pistola se desplaza sobre la superficie, apretando el gatillo después de comenzar el movimiento y soltando el gatillo justo antes de terminarlo. Siempre detener el movimiento uno a dos pulgadas antes de llegar al borde. Cuando se pinta un canto mantener la pistola mirando el canto y luego repasar ambos costados. En esquinas o cantos interiores píntese cada lado en forma separada y finalmente repásese el canto. Muchas veces conviene repasar el canto interior con una brocha con el propósito de eliminar el exceso de material acumulado. Siempre convienen pintar primero los cantos antes de pintar el total de la superficie. Cuando se pintan grandes áreas comenzar siempre el trabajo en la parte alta y luego repasar traslapando cada pasada a modo de obtener una cobertura uniforme. Con pistola convencional ello es normalmente un 50% y en el caso de Airless bastará con que sea menos. D) ESPESOR DE PELÍCULA Para hacer un buen trabajo es necesario aplicar cada capa a un espesor de película húmeda recomendado por el fabricante. Se recomienda practicar en un sector determinado con el propósito de afinar la mano. Controlar el espesor de película húmeda, a medida que el trabajo avanza, utilizando para ello un instrumento adecuado. Cuando cada capa está seca verificar que se ha alcanzado el espesor seco recomendado. Este requerimiento es extremadamente importante para el sistema completo. E) LIMPIEZA 72

74 Todas las herramientas de aplicación de pintura y los equipos deben mantenerse rigurosamente limpios. La pintura seca en el equipo lo arruinará. Después de terminado el trabajo, elimínese el máximo de pintura posible. En caso de usar pinturas látex también podrá usarse una buena solución de detergente. Límpiese por lo menos 2 ó 3 veces con solvente limpio y luego séquese con un trapo o con una mecha. Herramientas limpias y equipos mantenido en esta forma durará más tiempo y siempre estará en óptimas condiciones de funcionamiento. Cuando se limpian las brochas, verifíquese que éstas queden totalmente limpias y no quede pintura acumulada en las partes menos visibles. Este fenómeno causará un acortamiento gradual de las cerdas que con ello serán menos flexibles y en consecuencia más duras. Después de limpias, sacúdanse para remover el exceso de solvente y peínese para mantener las cerdas derechas. Se recomienda envolverlas en papel o ubicarlas en un tarro mantenedor de brochas hasta que sequen. Nunca permita que la brocha se apoye sobre sus cerdas por cuanto ellas se torcerán. En caso de usar un rodillo, límpiese y lávese con solvente o detergente. Estrújense el rodillo sobre papel hasta que el máximo de pintura haya desaparecido, en seguida lávese con diluyente y luego repítase el proceso con papel periódico. Este proceso debe repetirse las veces necesarias, por lo menos 3. Se recomienda tener cuidado y descartar el papel utilizado para limpiar el rodillo, por cuanto es un riesgo potencial de incendio. Cuélguese el rodillo hasta que esté seco. Dado el costo de las pinturas y el costo de los solventes utilizados y teniendo presente que tanto las brochas como los rodillos, son relativamente baratos, puede resultar económico descartarlos después de cada faena. Especial cuidado debe tenerse con las pistolas de aplicación que deberán ser desarmadas al término de cada faena y limpiadas cuidadosamente. Nunca deje la boquilla inmersa en solvente por cuando ello puede arruinar los empaques. Al haber sido lavadas con agua es siempre importante un enjuague final con un solvente miscible con agua, p.ej. alcohol etílico. En caso contrario algunas partes del equipo pueden oxidarse y destruirse. Igual cuidado debe tenerse con las mangueras, que deben ser limpiadas cuidadosamente. (Diagramas en la página 49) OTROS MÉTODOS DE APLICACIÓN Aparte de los métodos nombrados anteriormente pueden citarse los siguientes procedimientos de aplicación cuyo uso se justifica en ciertos casos particulares. INMERSIÓN 73

75 En este proceso la pieza que debe pintarse se sumerge directamente en un baño de pintura, de donde debe extraerse luego a una velocidad controlada y muy lenta (10-20 cms/min) a fin de que el espesor excesivo pueda escurrir y no producir acumulaciones y goteos. La ventaja del método es su rapidez en pintar una pieza en forma total, una cantidad grande de piezas en forma simultánea, limitado sólo por el tamaño del baño. Ello a su vez también es indicación de la mayor desventaja que tiene el procedimiento, es decir que se requieren grandes cantidades de pintura cuando se trata de piezas mayores y por otra parte la gran superficie expuesta tiene por consecuencia una gran evaporación de solvente con el consecuente riesgo de incendio y polución ambiental. CORTINA Procedimiento empleado en máquinas especiales para el pintado en serie de superficies planas o prácticamente planas. La máquina está compuesta por un sistema transportador de velocidad variable sobre el cual se encuentra un cabezal que emite una cortina de pintura. Las piezas p.ej. partes de muebles, placas etc. Son pasadas a través de esta cortina con el sistema transportador, quedando cubiertas de una capa pareja y exenta de poros. CHORREADO Existen estructuras complicadas o maquinarias de difícil pintado o de un tamaño tal que no permiten una manipulación sencilla. Para el pintado de estos elementos se recurre al proceso de chorreado, es decir la superficie se cubre con un chorro de pintura, alimentado desde un estanque por medio de una bomba a una manguera. La pintura escurre y cubre totalmente la pieza. El acabado no es perfecto y tampoco interesa ya que el mayor énfasis está en la protección obtenida. Mediante este sistema se pintan estructuras, parrillas o grating, transformadores eléctricos y otros equipos similares de forma complicada. TAMBOREO Este procedimiento se emplea cuando es necesario pintar gran cantidad de piezas pequeñas. Botones, perlas de fantasía, carros de cierre eclair, etc. El proceso utiliza un recipiente en forma de calabaza que gira sobre un eje de 45ºC de la horizontal, a una velocidad tal que las piezas cascadeen en el interior. 74

76 Con una regularidad definida una pistola dispara pintura al interior, alternándose con aire caliente, de modo que al cabo de un cierto tiempo todas las piezas están pintadas y secas. El procedimiento es similar al usado por la industria farmacéutica y fábricas de caramelos en la fabricación de píldoras y dulces. 75

77 LISTA DE PRODUCTOS TRANSOCEAN POR CATEGORÍA (513) Alta Temperatura Transosil High Build H.R Aluminio Alta Temperatura Transosil H.H Aluminio Temperaturas Medias Antifoulings Transocean Long Life Antifouling 2.71 Antifouling de Matriz Mixta Transocean DRP Antifouling 2.78 Antifouling Autopulimentante Transocean Masterline 2.80 Antifouling Autopulimentante Transocean Masterline CuF 2.81 Antifouling Libre de Cobre Transocean Masterline Plus 2.83 Antifouling Autopulimentante Transocean Cleanship 2.95 Antifouling Libre de Estaño Primarios Anticorrosivos e Intermedios Transpoxy Primer Red 1.16 Primario Epóxico Transogard Red Lead 1.20 Primario Alquídico (Minio) Transogard Chromate 1.21 Primario Alquídico Transogard Red Oxide 1.22 Primario Alquídico Transaqua Primer 1.36 Primario Acrílico Transozinc Silicate Primer HS 1.55 Primario Inorgánico de Zinc Transurethane Zinc/MIO Primer 1.60 Primario Poliuretano curado por humedad Transurethane Pre-Primer MC 1.60 Pre-Primario Poliuretano curado por humedad Transbarrier Vinyl Anticorrosive 2.04 Primario Vinílico Transpoxy H.B. Intermediate 2.19 Intermedio Epóxico Transurethane MIO Coating 4.01 Intermedio de Poliuretano Transpoxy Masterbond 4.68 Primario Epóxico Transocean Aluminum Primer 8.14 Primario Acrílico Transogard FD Primer 8.27 Primario Alquídico Secado Rápido Transpoxy Chromate Primer 8.35 Primario Epóxico Transmastic 8.50 Masilla Epóxica Transozinc Epoxy Primer 8.59 Primario Epóxico Orgánico de Zinc Transpoxy Universal Primer 8.71 Primario Epóxico Transocean Shopprimer 8.82 Primario Acrílico Productos de Acabado Transpoxy Tar 2.12 Alquitrán de Hulla Epóxico Transurethane Tar 2.15 Alquitrán de Hulla Poliuretano Transurethane Finish 3.44 Esmalte de Poliuretano Transvinyl Finish 3.48 Acabado Vinílico Transaqua Finish 4.04 Acabado Acrílico Transolac Enamel 4.10 Esmalte Alquídico Transocean Aquapox 4.50 Acabado Epóxico al Agua Transpoxy Finish 4.60 Esmalte Epóxico Transpoxy Tankguard 4.71 Recubrimiento Epóxico Transurethane Top Coat 8.02 Esmalte Poliuretano Curado por humedad Transolac Enamel A.H Esmalte Alquídico Antihongos Transolac FD Enamel 8.12 Esmalte Secado Rápido Transpoxy Tar H.S Alquitrán de Hulla Epóxico Transolac Self Cleaning 8.15 Esmalte Autolavable Transpoxy TAP Finish 8.63 Recubrimiento Epóxico Atóxico Transpoxy Texture Finish 8.64 Acabado Epóxico Gofrado Transpoxy R.P.I Recubrimiento Epóxico con Fibra 76

78 LISTADO DE PRODUCTOS BECC POR CATEGORÍA (521) ALTA TEMPERATURA Beccsil HT Resistant Aluminio Alta Temperatura Beccsil MT Resistant Aluminio Temperaturas Medias ANTIFOULINGS Becc Antifouling 3071 Anti-incrustante Marino de Matriz Mixta Becc Antifouling 3078 Anti-incrustante Marino Autopulimentante Becc Antifouling 3080 Anti-incrustante Marino Autopulimentante Becc Antifouling 3081 Anti-incrustante libre de Cobre Becc Antifouling 3083 Anti-incrustante Marino Autopulimentante Becc Antifouling 3095 Anti-incrustante Marino libre de Estaño PRIMARIOS ANTICORROSIVO SE INTERMEDIOS Epobecc Primer Red Primario Epóxico Beccgard Red Lead Primario Alquídico (Minio) Beccgard Zin Chromate Primario Alquídico Beccgard Red Primer Primario Alquídico libre de plomo Aquabecc Primer Primario Acrílico Zinc-Flake Inorganic Primer Primario Inorgánico de Zinc (hojuelas) Zinc-Tech Inorganic Primer Primario Inorgánico de Zinc Beccthane Zinc/MIO Primer Primario Poliuretano curado por humedad Pre-Primer MC Pre-Primario Poliuretano curado por humedad Epobecc Shopprimer Primario Epóxico de Taller Beccnyl Anticorrosive Primario Vinílico Epobecc H.B. Tie Coat Intermedio Epóxico Beccthane MIO Coat Intermedio de Poliuretano Epobecc Bond Primario Epóxico Becc Aluminum Primer Primario Acrílico para Aluminio Beccgard FD Primer Primario Alquídico de Secado Rápido Epobecc Chromate Primer Primario Epóxico Beccmastic Masilla Epóxica Zinc-Tech Organic Primer Primario Epóxico Orgánico de Zinc Zinc-Flake Organic Primer Primario Epóxico Orgánico de Zinc (hojuelas) Epobecc Universal Primer Primario Epóxico Becc Shopprimer Primario Acrílico de Taller PRODUCTOS DE ACABADO Epobecc Tar Alquitrán de Hulla Epóxico Beccthane Tar Alquitrán de Hulla Poliuretano Beccthane Enamel Esmalte de Poliuretano (Catalización 3A: 1B) Beccnyl Finish Acabado Vinílico Aquabecc Enamel Acabado Acrílico Beccshell Enamel Esmalte Alquídico Waterpoxy Acabado Epóxico al Agua Epobecc Enamel Esmalte Epóxico Epobecc Tankguard Recubrimiento Epóxico Beccthane Top Coat Esmalte Poliuretano curado por humedad Beccshell Enamel A.H. Esmalte Alquídico Antihongos Beccshell F.D. Enamel Esmalte Alquídico Secado Rápido Epobecc Tar H.S. Alquitrán de Hulla Epóxico Beccshell Self Cleaning Esmalte Autolavable Epobecc Tap Finish Recubrimiento Epóxico Atóxico Epobecc Texture Finish Esmalte Epóxico Gofrado Epobecc R.P.I. Recubrimiento Epóxico con Fibra 77

79 RENDIMIENTO Y CUBICACIÓN DE PINTURAS Y MASILLAS El rendimiento real de las pinturas aplicadas en terreno, es un tema extremadamente controvertido dada la gran cantidad de imponderables que inciden en este aspecto. Por tal motivo y para uniformar criterios sobre la materia, la fábrica ha optado por definir y emplear un valor de rendimiento en términos absolutos y basado en la formulación de la pintura el cual se denomina rendimiento teórico. EL RENDIMIENTO TEÓRICO se define como la superficie que se obtiene al esparcir un galón americano (3785 cc) de pintura sobre una superficie idealmente lisa, en una capa uniforme de una milésima de pulgada de espesor (25,4 micrones) seco y sin que medien pérdida de ninguna especie. Equivale a 149,01 m 2 /gl para un galón 100 por ciento no volátil. Este valor teórico se basa en el concepto de volumen sólido, es decir, en la cantidad de material útil no evaporable expresado en porcentaje del volumen contenido dentro de un tarro de pintura. Es en consecuencia, un valor matemático perfectamente calculable a partir de la formulación y éste deberá ser afectado de todos los factores de pérdidas acordes a las condiciones de terreno y que denominaremos factor de eficiencia fe. Para llegar del rendimiento teórico al rendimiento práctico, que es el finalmente obtenido en la faena, se deberá considerar el factor de eficiencia fe, que se determina en función de las siguientes variables. 1. PÉRDIDAS INHERENTES A LA FAENA Por ejemplo, pérdidas por goteo, derrames y material que queda dentro del tarro y en los elementos de aplicación (brochas, rodillos, equipo de pintar, etc.) 2. CALIDAD DE LA SUPERFICIE Una superficie rugosa y áspera, indudablemente, requerirá una mayor cantidad de pintura que una superficie lisa. Tiene en este aspecto mucha importancia la granulometría del material empleado en una limpieza mediante chorro abrasivo. Un abrasivo de grano grueso y duro deja un perfil de corte mucho más burdo y áspero que uno de grano fino y blando. La rugosidad nos provoca un considerable aumento de la superficie real o topográfica con respecto a la superficie proyectada. Este aspecto debe necesariamente ser considerado a objeto de no inducir a error en los cálculos. Para formar una idea de la 78

80 importancia de este punto se indica a continuación el aumento de la superficie (topográfica) en función de la rugosidad media en micrones. RUGOSIDAD % AUMENTO (micrones) SUPERFICIE TIPO DE EQUIPO El tipo de equipo empleado tiene importancia en el rendimiento ya que, por ejemplo, una aplicación con brocha no tiene pérdida por sobrepulverización. En cambio, una aplicación a pistola pierde grandes cantidades por este concepto, principalmente, cuando se trabaja en altura y con viento. Debe por lo tanto conocerse el tipo y calidad del equipo con el que se efectuará la aplicación. 4. PERICIA DE LOS APLICADORES Factor bastante importante también, por cuanto de la experiencia del personal aplicador depende el ajuste de equipos, la pérdida por sobrepulverización, el espesor de la película aplicada, así como la terminación misma del recubrimiento. El espesor de la película obtenido en la faena incide en el rendimiento total de la obra en una proporción que es tanto más importante, cuando más delgada sea la capa especificada. P. ej. 0,2 mils exceso en 2 mils totales significa un 10%, en cambio, en 10 mils totales es solamente un 2%. Este factor está en directa relación con la pericia de los aplicadores 5. TIPO DE ESTRUCTURA 79

81 Es evidente que el rendimiento de aplicación en plancha lisa o en grandes superficies es bastante mayor que cuando debe aplicarse pinturas en estructuras enrejadas, siendo la pérdida tanto mayor, mientras más finas y esbeltas sean las estructuras. 6. CONDICIONES CLIMÁTICAS No debe despreciarse la importancia del viento y de las condiciones climáticas imperantes, por cuanto el viento provoca pérdidas por arrastre de la pintura pulverizada y por otra parte, debido a que ésta se seca prematuramente, ella no puede estirarse al espesor especificado, quedando en capas más gruesas, con la consiguiente baja de rendimiento. Además, las pinturas son más biscosas a temperaturas bajas lo que hace aumentar los espesores obtenidos o aumentar por otra parte el consumo de diluyentes. 7. UBICACIÓN DE LA OBRA Es comprensible que un aplicador en el suelo y en posición cómoda trabaja con mejor rendimiento que uno que está colgando de un andamio en altura. 8. GALONES CON RENDIMIENTO CERO Este punto constituye otro factor importante de baja de rendimiento y está representado por derrames, sedimentos, robos, favores, etc. En resumen, dada la gran diversidad de los factores que inciden en este aspecto, es prácticamente imposible determinar a priori cuál va a ser el rendimiento práctico y real de la pintura. La experiencia ha demostrado no obstante, que el factor de eficiencia oscila entre los siguientes valores. FACTOR EFICIENCIA (fe) CONDICIONES 06, Óptimas 0,5 Normales 0,4 Adversas Término medio y valor recomendado para efecto de cubicación es asumir un factor de 0,5 lo que equivale a un 50% de aprovechamiento real. Tenemos por lo tanto las siguientes fórmulas: 80

82 Fórmula 1 Rt = % sólidos volumétrico x 1, 5 ( m 2 /gl / 1 mils seco ) Donde: Rt = Rendimiento teórico en m 2 / galón / 25,4 micrones (1 mils) seco. % Sol. Volumétrico = fracción sólida en volúmenes de la pintura. 1,5 = factor constante que proviene de la aproximación de 149,01 m 2 que pueden recubrirse con una pintura 100% sólida a un espesor de 1 mils o 25, 4 micrones. Fórmula 2 Rp = Rt x fe ( m 2 /gl / 1 mils seco ) Donde: Rp = Rendimiento práctico estimado en m 2 / gl / 25, 4 micrones (1 mils) seco. Rt = Rendimiento teórico de Fórmula 1. fe = factor de eficiencia estimado (0,5-0,6 ó 0,4 según el caso) Para llegar a la estimación final, falta sin embargo conocer el espesor seco mínimo que se desea aplicar, ya que existe una relación inversamente proporcional al espesor. Es así que sí tenemos una pintura que posee un rendimiento de 20 m 2 por galón por 1 mils de espesor seco, a 2 mils solo nos rendirá la mitad. 81

83 La fórmula final para obtener el rendimiento práctico estimado es la siguiente: Fórmula 3 Rpf = Rp n m 2 /gl / n mils secos Donde: Rpf = Rp = n = Rendimiento práctico estimado final en m 2 / gl / n mils secos. Rendimiento práctico estimado a 1 mils de película seca en Fórmula 2. Espesor seco mínimo solicitado. Fórmula 4 RT = Pe ( kg / mm / m 2 ) Donde: RT = Rendimiento teórico en kg / mm / m 2. Pe = Reso específico en kg / lt. 82

84 Esto significa que se ocuparán Pe kilos de material por cada milímetro de espesor por cada metro cuadrado de superficie a recubrir. Para calcular el rendimiento práctico estimado se debe considerar evidentemente el espesor que se desea aplicar y un factor de eficiencia que para estos casos se considera uniforme, así tenemos que: Fórmula 5 Rp = RT ( kg / mm / m 2 ) x e ( mm ) X 1, 1 ( kg / e ( mm ) / m 2 ) Donde: Rp = Rendimiento práctico estimado en kg/e(mm)/m 2 ) RT = Redimiento teórico a 1 mm de espesor por 1 m 2. e = Espesor solicitado en milímetros. 1,1 = Factor constante de exceso. Para un mejor entendimiento se citan los siguientes ejemplos: EJEMPLO A: Para el caso de una pintura cualquiera de 40% de sólidos en volumen que se desee conocer su rendimiento práctico estimado a un espesor seco final de 1,5 mils con un factor de eficiencia de: Fe = 0,5 tenemos: 83

85 Según fórmula 1 RT = 40 x 1,5 = 60 m 2 / gl / 1 mils seco Según fórmula 2 Rp = 60 x 0,5 = 30 m 2 / gl / 1 mils seco Según fórmula 3 Rpf = 30 = 20 m 2 / gl / 1,5 mils secos 1,5 Por lo tanto el rendimiento práctico estimado del producto es de 20 m 2 por cada galón de producto a 1,5 mils de espesor seco. EJEMPLO B: Para una masilla que tenga un peso específico de 2,0kg/lt y que desea aplicar 2 mm de espesor el rendimiento práctico estimado es el siguiente: Según fórmula 4 RT = 2,0 kg/mm/m 2 Según fórmula 5 Rp = 2,0 x 2 (mm) x 1,1 = 4,4 kg/2mm/m 2 Para cubicar materiales, tanto pinturas como revestimientos, es necesario conocer con la mayor exactitud posible las superficies que se desean revestir. Para el caso de pinturas el número de galones que se requerirán para una determinada superficie se deriva de la siguiente fórmula: 84

86 Fórmula 6 Total superficie involucrada (en m 2 ) No. Galones = Rend. Práctico final (en m 2 / gl / n mils) Ej. superficie = m 2 Rpf = 20 m 2 /gl/1,5 mils Nº Galones = = 100 galones 20 A esta cantidad deberá agregársele el diluyente necesario para dilución según el método de aplicación y para la limpieza de herramientas. En el caso de cubicar Masillas o revestimientos el total de kilos que se requerirán dependerá también de la superficie así tenemos que: Fórmula 7 Cantidad material kg = Rp x total superficie en m 2 Ej. superficie = 200 m 2 Rp Cantidad de material (kg) = 4,4 kg/2mm/ m 2 según ejemplo anterior = 200 m 2 x 4,4 = 880 kg 85

87 Se requerirán 880 kilos para revistir 200 m 2 con una masilla que tenga un rendimiento práctico de 4,4 kg/2mm/ m 2. A esta cantidad también debe considerársele el limpiador para el lavado de las herramientas y equipos. DETERMINACIÓN DE SUPERFICIE POR MÉTODO APROXIMADO Cuando no se puede conocer la superficie a pintar por cubicación directa, es posible utilizar un método aproximado si se tiene conocimiento del tonelaje de la estructura y del espesor medio de ella. La deducción de la fórmula para este método es la siguiente: a) Una plancha de acero de dimensiones 1 metro de largo por 1 metro de ancho por 1 milímetro de espesor equivale a 1 lt de acero. b) La plancha antes indicada posee una superficie de 2 metros cuadrados en total 1 metro cuadrado por la cara opuesta. c) El peso específico del acero es de 7,8 kg/lt lo cual podemos aproximar a 8 kg/lt. d) Según los datos anteriores tenemos la siguiente relación: 1m 2 de acero de 1m x 1m x 1mm = 1lt y pesa 8 kg. Si reducimos a la mitad para tener la unidad básica de superficie tenemos: 1 m 2 (de acero de 1 mm) pesa 4 kg. De esta forma se puede hacer la siguiente relación superficie-espesor-peso; 1 m 2 a 1 mm. espesor = 4 kg 1 m 2 a 2 mm. espesor = 8 kg 1 m 2 a 3 mm. espesor = 12 kg 1 m 2 a x mm. espesor = x 4 kg Por lo que el peso de la unidad de superficie (PU) es determinable para los distintos espesores según la siguiente fórmula: Fórmula 8 86

88 Pu = x. 4 kg / m 2 Donde: x = Espesor medio en milímetros 4 = Constante de peso en kg para la unidad de superficie a 1 mm de espesor Por último para determinar la superficie en forma aproximada será necesario contar con los datos del peso de la estructura y del espesor medio de ésta. Se utiliza la siguiente fórmula: Fórmula 9 S = T = m 2 Pu Donde: S = Superficie en m 2 T Pu = Peso de la estructura en kilos. = Peso de la unidad de superficie en kg/m 2 según fórmula No. 8 Cuando se conoce el tonelaje de la estructura y el espesor posee una distribución variable es necesario hacer una estimación para fijarse un valor medio. Los productos SUR se encuentran todos formulados para optimizar los factores que afecten el rendimiento práctico, sin embargo, este es un parámetro que tiene su mayor incidencia en factores de terreno que debe controlar el usuario y no son en consecuencia de nuestra responsabilidad. Si se requieren mayores antecedentes consultar con el Departamento Técnico. 87

89 GUÍA STANDARD PARA INSPECTORES DE PINTURAS Esta norma es emitida bajo la designación D El dígito que sigue inmediatamente al número indica el año de su primera emisión o en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación. El subíndice (e) indica un cambio editorial en la última revisión o reaprobación. 88

90 1. OBJETIVO 1.1 Esta guía ha sido desarrollada para ayudar al inspector de pintura acumplir con su tarea en forma más eficiente, aún cuando ella trataprincipalmente la pintura de estructuras de acero, ella ha sidoescrita en forma didáctica con terminología simple que el inspectorpodrá encontrar cuando tenga que estudiar las especificaciones para el proyecto que le ha sido asignado. En la industria el término revestimiento es a menudo usado en vez de pintura, cuando se refiere a materiales que proveen una mayor protección que aquellas pinturas aplicadas principalmente para fines decorativos. 1.2 El análisis presentado aquí no intenta establecer requisitos para especificaciones, aún cuando mucho de ello, de hecho se encuentra incluido en las mismas. Una especificación tipo para proyectos de pinturas que incluye la mayoría de los puntos necesarios puede adquirirse en el Constrution Standard Institute Inc. 1.3 El texto incluye las tareas del inspector, pero con mayor énfasis, abarca conocimientos respecto de las complicaciones de la pintura como material, problemas que se presentan ocasionalmente, así como también información acerca de la preparación de superficies y los instrumentos de ensayo. Todo ello le ayudará, en especial si no ha tenido experiencia anterior en el campo de las pinturas, a ser de real utilidad para el empleador. La tarea del inspector sólo es inspeccionar el trabajo para verificar si está conforme con la especificación, registrando sus observaciones visuales y las mediciones con los instrumentos en su bitácora. Las informaciones adicionales con relación a consideraciones económicas y compromisos se incluyen sólo con propósito de información, y decisiones de este tipo están fuera del alcance normal de las tareas de un inspector. 1.4 La información presentada en esta guía fue obtenida de: Aquellas personas interesadas y versadas en el arte de proteger superficies mediante la aplicación de revestimientos o sistemas de pinturas Contribuciones de representantes de diferentes departamentos de carreteras Extractos de especificaciones existentes y estudios publicados con relación a inspección, es decir, publicaciones estatales, federales y del SSPC. 89

91 Esta guía se presenta en la siguiente secuencia: SECCIÓN Inspección en taller y terreno Almacenamiento de pinturas de productos similares 3.1 Mezcla de pinturas 3.2 Dilución (adelgazamiento) 3.3 Generalidades Muestreo inicial Dilución de pintura Muestreo de la pintura diluida Calentamiento de pintura

92 Preparación de la superficie-análisis general 3.4 Procedimientos de limpieza 3.5 Limpieza con solventes Limpieza con vapor de solventes Limpieza con herramientas manuales Limpieza con herramientas mecánicas Limpieza por abrasión Limpieza y preparación de superficies varias 3.6 Generalidades Superficies de acero Superficies galvanizadas Superficies de aluminio Superficies de madera Superficies de albañilería Precauciones en la preparación de superficies sin pintura y previamente pintadas Inspección de superficies nuevas a pintarse en terreno 3.7 Construcciones nuevas Repintado de mantención Consideraciones ambientales 3.8 Generalidades Temperatura baja Temperatura alta Humedad Aplicación de pinturas 3.9 Generalidades Aplicación a brocha Aplicación por spray (pulverización) Rendimiento de aplicación Prácticas de pintura de obra 3.10 Equipos de Inspección 4 Generalidades 4.1 Capas de viscosidad 4.2 Capa para determinación de peso por galón 4.3 Termómetros 4.4 Medidores de perfil superficial 4.5 Medidores de espesor de película húmeda 4.6 Instrumento Interchemical Peines calibrados Medidores de espesor de película seca 4.7 Generalidades Medidores no destructivos Medidores magnéticos

93 Medidores de inducción y de corriente parásita Cortaplumas de bolsillo 4.8 Lupas DOCUMENTOS DE REFERENCIA 2.1. NORMAS ASTM D 562 Método de prueba para la consistencia de pinturas usando el viscosímetro Stormer. D 610 Método para determinación de los grados de oxidación de superficies de acero pintadas. D 659 Método para la evaluación del grado de tizamiento de pinturas exteriores. D 660 Método para la evaluación de los grados y de checking de pinturas exteriores. D 661 Método para la evaluación de los grados de craqueleo de pinturas exteriores. D 662 Método para la evaluación del grado de erosión de pinturas exteriores D 714 Método para la evaluación del grado de ampollamiento de pinturas. D 772 Método para la evaluación del grado de escamación de pinturas exteriores. D 821 Método para la evaluación del grado de abrasión, erosión o una combinación de ambos, en el servicio de carreteras, pruebas de pinturas de tráfico. D 868 Método para la evaluación del grado de sangrado de pinturas tráfico. D 913 Método para evaluación del grado de desgaste en uso de las pinturas de tráfico. D 913 Método para evaluación de desgaste en uso de las pinturas de tráfico. D 1005 Método de medición del espesor de película seca para revestimientos orgánicos usando micrómetros. S 1186 Métodos para la medición no destructiva del espesor de película seca 92

94 de revestimiento no magnéticos aplicados a una base ferrosa. D 1200 Método de prueba para la determinación de la viscosidad de pinturas y lacas mediante la capa de viscosidad Ford. D 1210 Método de prueba para determinación de la fineza de dispersión de sistemas de Pigmento vehículo. D 1212 Método para la medición del espesor de película húmeda de revestimientos orgánicos. D 1400 Método de medición no destructivo del espesor de película seca de revestimientos no conductores, aplicados sobre una de metal no ferrosa. D 1475 Método de prueba para la densidad de pintura barniz, laca y productos relacionados. D 1848 Método para informar las características de fallas de la película de pintura látex exterior. D 2092 Prácticas para la preparación de superficies zincadas antes de pintarlas. D 2200 Patrón fotográfico de la preparación de superficies de acero. D 2691 Métodos para la determinación microscópica de espesores de película seca de revestimientos sobre madera. E 376 Prácticas recomendadas para determinar espesores de revestimientos en superficies magnetizadas con corrientes parásitas. G 12 Método para la medición no destructiva de espesores de película de revestimientos en cañerías de acero NORMAS GUBERNAMENTALES USA Especificación militar MIL-S 12935, sellador de nudos en superficies de madera. Especificación militar DOD-P 1538 Pretramiento con Wash-Premier. Especificación federal TT-P 645 Imprimación con base en Cromato Zinc, tipo alquídico. 93

95 Especificación federal TT-C 598 B Masilla de calafateado, base oleoresinosa NORMAS DEL SSPC SP 1 Limpieza con solvente. SP 2 Limpieza con herramientas manuales. SP 3 Limpieza con herramientas mecánicas. SP 5 Limpieza abrasiva a metal blanco. SP 6 Limpieza abrasiva comercial. SP 7 Limpieza abrasiva tipo escobilla. SP 8 Decapado SP 9 Exposición a intemperie seguido por limpieza abrasiva. SP 10 Limpieza abrasiva casi blanco. Vis 1 Patrón fotográfico de la preparación de superficies de acero. Vis 2 Evaluación de grados de corrosión de estructuras de acero pintadas. PA 2 Método de determinación del espesor de la película seca con medidores magnéticos. 3. INSPECCIÓN EN TALLER Y EN OBRA 3.1. ALMACENAJE DE PINTURAS Y PRODUCTOS RELACIONADOS Todas las pinturas y diluyentes deberían ser almacenadas en áreas o paneles que estén bien ventiladas y no sujetas a calor excesivo solar directo. 94

96 El almacenaje debería estar de acuerdo con las reglas de OSHA* Los materiales susceptibles a dañarse por efecto de alta temperatura deberían ser almacenados en cuartos con temperatura controlada. Si la pintura está almacenada para tiempo largo (varios meses), es recomendable invertir los envases en intervalos mensuales. Esto prevendrá la sedimentación y facilitará la homogenización cuando llegue el momento de usar la pintura Los envases de pinturas deben permanecer cerrados hasta que se necesiten y los envases antiguos deben ser usados primero. Las instrucciones por escrito del fabricante deberían ser seguidas en lo referente a vida útil en el envase. Las pinturas que hayan vencido, gelificado o que estén deterioradas de otro modo durante el almacenaje no deben ser usadas. Si un material en particular está dudoso no debe usarse hasta que haya sido probado por el fabricante o por un laboratorio independiente y encontrado conforme Donde se haya formado una nata en el envase, ésta debe ser eliminada cortándola por los lados del envase, removida y descartada. Si hay sospecha que la nata es excesivamente gruesa, lo suficiente como para tener un efecto en la composición, la pintura restante no deberá usarse hasta que haya sido examinada y esté conforme LA HOMOGENIZACIÓN DE PINTURAS Todas las pinturas deben ser total y completamente homogenizadas en un envase limpio antes de ser usadas. Cuando hay una separación importante de líquido y la mezcla es hecha mediante agitadores mecánicos o en forma manual, gran parte del líquido y la mezcla es hecha mediante agitadores mecánicos o en forma manual, gran parte del líquido debe ser traspasado a otro envase limpio. Primero el pigmento es levantado desde la parte inferior del envase con una espátula ancha limpia, rompiendo los grumos y mezclando el pigmento completamente con el líquido presente. El líquido trasvasijado debe luego ser retornado lentamente al envase original, revolviendo continuamente. Es también útil en este momento trasvasijar el líquido varias veces de un envase a otro, hasta que la consistencia sea uniforme. El fondo del envase original debe ser revisado para no dejar pigmentos sin incorporar. La pintura no debe ser mezclada o mantenida en suspensión por medio de aire comprimido burbujeando bajo la superficie de la pintura. 95

97 Algunas pinturas pueden necesitar un filtrado después de homogenizarse para asegurar la remoción de natas y materias extrañas. Los tamices deberían ser sólo del tipo para remover natas, etc.; pero no para retener pigmentos. Por ejemplo,, un tamiz de 150 millas normalmente es suficiente para la mayoría de las pinturas, a menos que se especifique otro en las especificaciones. Durante la noche, la pintura no debe permanecer en los envases del pintor, en los equipos de pintado, etc., sino deben ser juntados en 1 envase y remezclada antes de usarla, con la salvedad que no exceda la vida útil indicada por el fabricante. Los envases deben ser tapados herméticamente cuando no estén en uso, para evitar pérdidas del solvente y formación de natas. Las pinturas deben ser revueltas lo suficiente durante la aplicación para asegurar su homogeneidad. Algunos materiales pueden incluso requerir aplicación constante durante su aplicación DILUCIÓN Generalidades: Algunas especificaciones permiten la dilución de la pintura en terreno, mientras que otras especificaciones no lo aceptan. En esta sección se describen algunos procedimientos comúnmente aceptados cuando la dilución está permitida Cuando la dilución en la obra está permitida y salvo disposición distinta (por ejemplo: usando diluyente del fabricante de la pintura, en envases sellados y en conformidad con la instrucción escrita del fabricante para la dilución de sus productos), el inspector puede solicitar una prueba en Laboratorio reconocido de 1/4 galón de muestra de cada lote para ser diluido, junto con 1/4 galón de muestra de diluyente recomendado. Usando envases de muestra limpios en cada caso, él somete a la consideración de Laboratorio para verificar la proporción correcta de dilución en las condiciones de la obra y cuales son los límites de viscosidad de la pintura diluida Dilución de Pintura: Todo agregado de diluyente debe ser efectuado a presencia de un instrumento y no deben variarse las cantidades o tipos de diluyentes de aquellos aceptados en la especificación o por el fabricante. La dilución se efectúa trasvasijando aproximadamente la mitad de la pintura completamente homogenizada a un envase limpio. El diluyente necesario es añadido a esta mitad 96

98 y luego las 2 porciones se mezclan por trasvasijado hasta obtener una pintura homogénea MUESTREO DE LA PINTURA DILUIDA Durante la ejecución del trabajo, no es necesario muestrear y probar nuevamente a menos que se observe una variación en la consistencia de la pintura o si existe sospecha de un cambio en el diluyente Cuando la un inspector tiene experiencia y tiene el equipamiento necesario en la obra, se puede autorizar la inspección en terreno de la dilución y de la pintura diluida. Esto apurará la aceptación de un revestimiento y evitará un exceso de carga de trabajo del Laboratorio. El inspector deberá mantener un registro de todas las modificaciones efectuadas a la pintura, la cantidad de diluyente agregado, el peso por galón y la viscosidad. Una Copa Zahn es un instrumento de terreno conveniente para la determinación rápida de la viscosidad. Donde se encuentra especificado el espesor de la película seca, el inspector deberá calcular el nuevo espesor húmedo necesario para obtener el espesor seco especificado con la pintura diluida. El debe necesariamente hacer frecuentes verificaciones del espesor de la película húmeda a medida del avance del trabajo, aún así, la especificación debería estar basada únicamente en el espesor de película seca donde ella sea posible Para determinar el espesor de la película húmeda de la pintura diluida, necesariamente para obtener el espesor de película seca especificado, debe conocerse el porcentaje de sólidos no volátil en volumen en la pintura original. Este valor lo indica habitualmente el fabricante. Con este dato el cálculo se hace como sigue: W = D/(S/(1.0 + T/100)) Donde: W = Espesor de película húmeda. D = Espesor de película seca deseada. S = Porcentaje de sólidos en volumen de la pintura T = Porcentaje del volumen de diluyente añadido. 97

99 3.3.5 CALENTAMIENTO DE LA PINTURA La pintura, tal como es entregada en envases originales del fabricante y homogenizada completamente está lista para usarse, salvo que la especificación permita la dilución en obra de pinturas de alta viscosidad. Si la temperatura de la pintura es baja, esto es, 50ºF (10ºC), su viscosidad puede aumentar a un punto en que su aplicación es difícil. Cuando el adelgazamiento no está permitido, la pintura podrá ser calentada. En caso que el contratista deseare reducir la viscosidad mediante calentamiento para facilitar la aplicación, los envases de pintura podrán ser calentados a baño de maría, sobre radiadores de vapor o mediante otros procesos aceptables de calentamiento. Elementos calefactores en línea también son útiles para equipos de aplicación. Está prohibido el uso de fuego directo. Sin embargo, debe tenerse presente que el calentamiento de la pintura solamente, no mejorará la temperatura ambiente o la temperatura superficial o ambas, si ellas están bajo el mínimo especificado para ese material PREPARACIÓN DE SUPERFICIES GENERALIDADES La preparación de la superficie es uno de los factores más importante que comanda el comportamiento de la pintura. Sin embargo, cabe señalar que el costo de la preparación de la superficie debería ser comparado con la vida obtenida del esquema de pintura para poder seleccionar la combinación más económica para cada caso Para que el inspector esté familiarizado con las condiciones típicas de la superficie encontradas en estructuras de acero, él debería tener permanentemente disponibles las Normas Gráficas del D 2200 o del SSPC-Vis-1. Esta ayuda visual y descriptiva es útil como elemento didáctico y su utilidad es incalculable como referencia cuando deba determinarse si se ha alcanzado el grado de reparación de superficie especificado para un contrato. Con frecuencia esto está fijado en las especificaciones. El SSPC también emite especificaciones detalladas respecto de la preparación de superficies, cubriendo los métodos desde la limpieza mediante solvente y limpieza con herramientas manuales y motrices hasta los distintos grados de limpieza abrasiva. 98

100 3.4.3 FACTORES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DEL REVESTIMIENTO Limpieza: muchos materiales, si permanecen y no son eliminados de la superficie, afectarán la vida del revestimiento. Ellos incluyen: residuos de aceite, grasa, mugre, salpicaduras y escoria de soldadura. Éstos debilitan la adherencia de la pintura a la superficie o atacan químicamente al revestimiento. Depósitos de sal (tales como Sulfatos y cloruros) o agua directamente, ellos promueven la corrosión. El óxido, que acorta la vida del revestimiento, y las láminas de óxido que no pueden ser protegidas por ningún tipo de revestimiento y que no permanecen adheridas al acero Escoria de laminación: La escoria de laminación puede causar problemas durante la preparación de la superficie. Escoria de laminación firme y sana es una superficie satisfactoria para pintar, se mantendrá intacta y podrá resultar un pintado durable sólo en ambientes moderados y suaves. Sin embargo, debe enfatizarse que estructuras normales no tienen sino áreas muy pequeñas en que la escoria de laminación es una fuente constante de problemas, conduciendo a fallas de la pintura, ya que normalmente ella se encuentra dañada por efectos de transporte o durante la fabricación. Como resultado, se produce corrosión en la interface de óxido ferroso de la escoria de laminación. Esta corrosión es acelerada por el efecto catódico de la capa de óxido exterior. Con la exposición a la intemperie del acero pintado, partes de esta capa de escoria de laminación se levantará, rompiendo la película de pintura. La oxidación continúa y socavará la pintura sana restante Perfil de la superficie: La rugosidad de la superficie de metal tiene un efecto significativo en el comportamiento de las pinturas. Si es muy lisa, hay dificultad en la obtención de un anclaje mecánico adecuado, por otra parte, si es muy áspera debido a las irregularidades, no se logra un espesor de capa parejo. Estudios llevados a cabo por el Steel Painting Council ha demostrado que los perfiles de la superficie producidos mediante granallado abrasivo, puede llegar a alcanzar valores tan altos como 10 mils (254 u) entre el fondo y la cima. Obviamente, es difícil proteger tal superficie con un revestimiento de espesor normal y la corrosión comenzará por las puntas. El perfil superficial debería ser lo suficientemente profundo para favorecer un buen anclaje, pero también lo suficientemente bajo para que la capa de pintura de imprimación cubra adecuadamente las puntas por lo menos en 1 mils (25 um) de espesor de pintura seca. Observar que cuando se específica un espesor seco de 99

101 pintura, ésta representa el espesor requerido sobre las puntas del perfil superficial. Una limpieza manual o mecánica como es ejecutada normalmente no alcanza los valores necesarios de rugosidad superficial. El uso excesivo de la escobilla, motriz no es conveniente, porque se pierde el perfil y la superficie se bruñe dando como consecuencia un mal anclaje CONSIDERACIONES ECONÓMICAS EN UNA PREPARACIÓN DE SUPERFICIES Basada en lo anterior, la superficie metálica ideal para un buen comportamiento de la pintura está libre de mugre, grasa, aceite, o productos químicos, escoria y otros, posee un perfil superficial de altura conocida y conveniente para el sistema de recubrimiento seleccionado. Esta superficie dentada mejorará la adhesión de la pintura a la base metálica Por razones prácticas o económicas, es probable que no se obtengan las condiciones exactas de esta superficie ideal. Sin embargo, es necesario acercarse lo más posible a ellas dentro de lo que permitan las tolerancias o las consideraciones económicas y las expectativas de la vida útil de la pintura. El grado de limpieza requerido para el revestimiento debe lograrse independientemente de los métodos que sean necesarios para lograrlo. Ello puede implicar limpieza manual previo al chorro abrasivo o limpieza final, o lavado con solventes antes de cualquier otro método. En otros casos pueden ser necesaria una limpieza manual antes de proceder a la limpieza final por método químico Puede demostrarse que por lo general en estructuras de acero expuestas a un medio ambiente moderado, no resulta económico eliminar por completo los óxidos y escoria de laminación. Normalmente basta con remover aceites y grasas, óxido suelto y escoria de laminación en forma manual o con herramientas mecánicas. Con la aplicación de un Primer adecuado resulta una protección económica, siempre que este Primer contenga pigmento inhibidor y posea buenas propiedades humectantes. Si el Primer tiene propiedades de secado muy rápido y malas cualidades de humectación de los óxidos, entonces es necesario proceder a una limpieza abrasiva completa o decapado. Algunas veces bastará un grado intermedio de limpieza, tal como arenado brushoff o limpieza motriz siempre y cuando el trabajo se ejecute con cuidado suficiente y en forma prolija. 100

102 Limpieza abrasiva a metal blanco es un procedimiento caro que se emplea sólo cuando existen condiciones de exposición muy severas y no es aceptable absolutamente nada de óxido, escamas o materia extraña. La limpieza a metal casi blanco acepta algunos residuos o óxido o manchas en la superficie. Este grado de limpieza es adecuado prácticamente para todo, salvo para condiciones extremas. Por lo general la limpieza abrasiva comercial, que permite manchas ligeras de óxido y escamas en la superficie, es el método seleccionado en la mayoría de los casos PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA No se indican por separado las precauciones de seguridad para cada uno de los procedimientos de limpieza indicados a continuación. Cada uno tiene sus propias consideraciones de seguridad y riesgos y deben seguirse las reglamentaciones de la OSHA para este objeto Limpieza con solventes: Se utiliza para la remoción de aceite, grasas, suciedades, etc. Mediante brochas o trapos y restregando fuertemente. Las contaminantes deben removerse y no simplemente, esparcirse, mediante un restregado intenso de las áreas afectadas, usando trapos saturados con solvente limpio. Emulsiones, compuestos de limpieza, limpieza con vapor o materiales similares también pueden utilizarse. Donde se usan limpiadores emulsificados, jabones y/o detergentes, ellos deben eliminarse totalmente mediante el lavado con agua caliente limpia. Las especificaciones del SSPC-SP1 referente a limpieza con solvente cubren todos los procedimientos para usar estos materiales Limpieza mediante vapor de solvente: Este procedimiento puede adoptarse cuando existen líneas de limpieza automática y puede utilizarse también cuando se deba limpiar piezas pequeñas. La limpieza con vapor de solvente elimina todas aquellas contaminaciones solubles, pero no altera la capa de óxido natural que existe sobre el metal. El procedimiento debe combinarse con una limpieza mecánica o complementarse con una limpieza mediante abrasivo, si es necesario de óxido. El sector que debe limpiarse se enfría a temperatura ambiente y se coloca luego en la atmósfera de vapor saturado, sobre el solvente clorado, dentro del aparato o desgrasado. En la medida que la pieza va tomando la temperatura del vapor hasta el momento en que ya no se produce condensación sobre los paneles va eliminando residuos. Las partes deben restregarse para eliminar todas las suciedades insolubles. La limpieza con vapor o desgrasado 101

103 tiene la ventaja sobre la limpieza con solventes por el hecho que se utilizan solventes calientes y porque la condensación del vapor de solvente elimina la mayoría de las contaminaciones superficiales sin recontaminar la superficie Limpieza mediante Herramientas manuales: Este método se utiliza para la eliminación de toda escoria de laminación suelta, pintura suelta mal adherida o defectuosa de otro tipo, escoria de fundición, fundente, salpicaduras de soldadura, etc. de la superficie metálica mediante el uso de escobilla manual, lija, piquetas, raspadores manuales, cinceles manuales, o piquetas, etc. La superficie enseguida se limpia a la condición St-2 indicada en el método D El SSPC también posee una especificación detallada para la limpieza manual en su especificación detallada para la limpieza manual en su especificación SSPC- SP Las escobillas o cepillos de acero utilizadas deben ser suficientemente rígidas para limpiar la superficie en forma profunda y tener la forma adecuada para penetrar en todas las esquinas, uniones etc. Las escobillas deben mantenerse libres de todos los materiales que tiendan a pegar o en alguna forma interferir con las hebras de alambre. Los raspadores manuales deben hacerse de acero de herramienta templado y esmerilarse para tener cantos vivos. Deben tener también un tamaño adecuado y una forma adecuada para permitir una limpieza acorde con las especificaciones. Los raspadores deben mantenerse afilados y en condiciones apropiadas Limpieza mediante herramientas motrices. Este método se usa para la remoción de escoria de soldadura, fundentes, salpicaduras, etc., de la superficie metálica mediante el uso de cepillos de alambre motrices, herramientas motrices de impacto, esmeriles, lijadoras motrices, o mediante una combinación de ellos. Esta superficie se limpia a la condición St-3 indicada en el método D El SSPC en su especificación SP3 indica en forma detallada cómo debe llevarse a cabo la limpieza mediante herramientas motrices. Aún cuando ésta es la definición normalmente aceptada para limpieza mediante herramientas motrices, debe enfatizarse que existen otras herramientas que remueven toda la escoria de laminación, óxido, etc. Es frecuente que se utilice herramientas motrices para lograr un grado de limpieza similar a la limpieza mediante chorro abrasivo, pero debe quedar claro que el perfil superficial va a ser distinto. 102

104 La limpieza mediante herramientas motrices requiere que todo aceite, grasa, fundente, escoria, etc. Sea removida previamente mediante limpieza con solvente conforme a la especificación (SSPC-SP1) La limpieza mediante herramientas manuales (SSPC-Sp2) puede utilizarse también como un procedimiento previo a la limpieza mediante herramientas motrices Todo el equipo debe ser adecuado para la configuración del trabajo y debe ser mantenido libre de todo material que pegue los alambres, engrase los discos y les quite efectividad. Las herramientas de impacto deben mantenerse afiladas LIMPIEZA MEDIANTE CHORRO ABRASIVO La limpieza mediante chorro abrasivo se utiliza para remover materiales extraños de las superficies metálicas y proveer una rugosidad superficial mediante el uso de arena, granallas o balines como abrasivos. Un método utiliza aire comprimido, boquillas especiales, arena seca limpia, granalla o balines. Otros métodos utilizan la fuerza centrífuga de una rueda que propulsa el abrasivo a alta velocidad. Frecuentemente se establece un tamaño de partícula en rango máximo y mínimo para el abrasivo, para obtener el grado de preparación de superficie que se requiere. Ocasionalmente se utiliza agua a alta presión con una cierta proporción de abrasivo inyectado dentro del chorro, como un método alternativo al chorro abrasivo normal Debe removerse todo alquitrán, brea, aceite, grasa o contaminantes similares de la superficie mediante el uso de solventes. El aire comprimido utilizado por la limpieza abrasiva debe estar exento de materiales contaminantes como agua condensada o aceites, mediante el uso de trampas o separadores adecuados La limpieza mediante chorro abrasivo deben llevarse a cabo en tal forma de que no dañe en forma parcial o completa porciones ya completadas del trabajo. El procedimiento de limpieza mediante chorro abrasivo debería empezar en las partes altas y llevarse progresivamente hacia las partes bajas 103

105 de la estructura y efectuarse solamente en forma tal de que el viento arrastre todas las partículas lejos de las áreas recién, pintadas. Operaciones de limpieza con arena no deberían llevarse a cabo en aquellas superficies que se mejoran después de arenado y antes de pintarse El grado de limpieza obtenido mediante el uso de chorro abrasivo deberá ser por lo menos igual a la especificación SSPC y confirmado con el Standard fotográfico indicado en el método D2200 en la siguiente forma: PREPARACIÓN DE SUPERFICIES ESPECIFICACIONES DEL SSPC ASTM D 2200 Limpieza a metal blanco SSPC-SP5 Sa3 Limpieza casi metal SSPC-SP10 Sa2 1/2 blanco Limpieza comercial SSPC-SP6 Sa2 Limpieza brush off SSPC-SP7 Sa Las superficies arenadas deben ser examinadas para que no haya presencia de trazas de aceite, grasas, contaminaciones y otros. El contaminante debe ser removido mediante brochas, limpiezas de pelo, cerda o fibra o deben ser sopladas con aire comprimido limpio de aceite y agua. Pueden también limpiarse mediante vacío para eliminar todos los restos de los productos del arenado. También para eliminar restos de abrasivo que pueden quedar rezagados en bolsones en esquinas, etc Superficies arenadas deben ser tratadas, imprimadas o pintadas según se especifique, el mismo día en que ellas hayan sido arenadas (preferentemente dentro de las ocho horas antes que se produzca cualquier traza de reoxidación visible). Superficies limpias y arenadas que no hayan sido cubiertas antes de la formación de oxidación deben ser reaneadas antes de continuar con el trabajo. 3.6.LIMPIEZA Y PREPARACIÓN DE SUPERFICIES VARIAS Generalidades: Antes de aplicar cualquier pintura, todas las superficies a pintarse deben ser cuidadosamente limpiadas y preparadas conforme a los requerimientos de la especificación. 104

106 Debe eliminarse todo polvo, mugre, aceite, grasa, humedad, humo, alquitrán, bitúmenes y todos los otros contaminantes de la superficie. Superficies pintadas previamente deben limpiarse en forma similar para eliminar toda materia extraña y adicionalmente toda aquella pintura que se haya deteriorado. Se entiende por deteriorado, tizado, polvo superficial, checking, craquelé, escamación, ampollamiento, despellejamiento, alligatoring, arrugas, descuelgues, pintura suelta, manchada o inaceptable bajo otro concepto. Deben eliminarse además de la superficie metálica todos los contaminantes sueltos, tales como escamaciones y rebarbas o filos. No deben pintarse salpicaduras y derrames de mortero o cemento, proveniente de faenas de construcción, o reparaciones de hormigones, éstas deben ser eliminadas mediante un procedimiento mecánico o químico adecuado. Todas las rebarbas o filos, partes sobresalientes, crecimiento vegetal u otro tipo de fouling debe ser eliminado de la estructura. La limpieza de toda superficie debe ser recibida conforme y aceptada por el inspector antes de aplicar cualquier pintura ACERO La remoción de óxido y escamaciones debe llevarse a cabo en la manera y al grado establecido en las especificaciones mediante herramientas manuales, herramientas motrices o mediante chorro abrasivo En el pintado de puentes debe eliminarse toda suciedad, desechos y escombros, etc. Alrededor de las placas de apoyo, zapatas, etc. Las vigas, enteras o armadas, de cada unidad, así como los apoyos deben ser limpiados totalmente. Toda suciedad o basura debe eliminarse de los bolsones o intersticios de las vigas armadas. Las estructuras armadas deben limpiarse mediante el uso de detergentes y vapor, que limpiará además las superficies pintadas sin ablandar o remover la pintura firmemente adherida. Después de esta limpieza, la superficies deben lavarse con agua limpia a alta presión. La solución de limpieza que se emplea para estos efectos debe ser la recomendada por el fabricante de la máquina Superficies galvanizadas que deben ser pintadas serán limpiadas por métodos tradicionales o se le permitirá una exposición a la intemperie por un mínimo de 6 meses, período después del cual deben ser tratadas y preparadas por uno de los métodos descritos en la Norma D 2092 Método A o D. 105

107 3.6.4 SUPERFICIES DE ALUMINIO La buena práctica para pintar superficies de aluminio no anodizadas, no es diferente de aquellas utilizadas para otros metales. Las etapas fundamentales son preparación superficial, imprimación y aplicación de las capas de terminación. Durante la preparación de la superficie debe llevarse a cabo la remoción de aceite y grasa como factor primario. El desengrasado mediante vapor de solvente o mediante inmersión en soluciones ácidas o alcalinas inhibidas, son prácticas comunes en trabajos de taller. El punto de partida para el trabajo en terreno es el lavado con agua y seguido de un lavado con solventes El uso de primarios adecuados para aleaciones tanto de aluminio como de magnesio, es uno de los tratamientos necesarios antes de pintar estas aleaciones. La imprimación frecuentemente se la clasifica como un apretamiento de metal, aún cuando éste forma una película que es bastante más delgada que la de otros Primer utilizados normalmente para acero. El material se encuentra descrito en las prácticas recomendadas D1730, método 8, y está cubierto por la especificación militar US DOD-P y la especificación SSPC -Pt3. El tratamiento mínimo requerido para aluminio antes de ser pintado es el método 3 de la práctica recomendada D SUPERFICIES DE MADERA Antes de pintar deben lijarse las superficies en bruto de toda madera nueva o que no ha sido pintada previamente, usando para ello lija, papel esmeril o lija de alta calidad para alisar toda rugosidad excesiva, astillas, etc. Contaminantes tales como aceite, grasa, brea, alquitrán, deben eliminarse mediante la utilización de escobillas de pelo, virutilla metálica o trapos. Mortero u otras sustancias extrañas endurecidas se remueven mediante utilización de escobillas o cepillos de acero, virutilla, lija o raspadores, según se requiera. Nudos y vetas húmedas deben rasparse, limpiarse y lavarse con aguarrás mineral. Los nudos y vetas de savia deben cubrirse con una capa delgada de sellador de nudos antes de aplicar la imprimación o la primera capa de pintura. 106

108 Pintura tizada o desintegrada debe soltarse mediante el uso de escobilla de acero virutilla metálica y escobillarse mediante escobilla de pelo o trapos para entregar una superficie suave y compacta. Toda pintura vieja que sea inaceptable conforme a debe removerse mediante escobilla o cepillo de acero, lija, virutilla metálica, raspadores y escobillones de pelo o trapos. En aquellos lugares donde, conforme con la opinión del ingeniero a cargo, será necesario remover toda la pintura vieja hasta llegar a la madera, esa remoción puede llevarse a cabo utilizando líquidos removedores de pintura del tipo de evaporación lenta en conjunto con raspadores, siempre que sea aceptable el uso de esos agentes químicos. Puede utilizarse también una lijadora de disco o un soplete par quemar la pintura y raspando con un raspador, seguido de un lijado y eliminación de polvo. Deben tomarse todas las precauciones de seguridad cuando se utilicen removedores de pintura y llamas abiertas. La llama del soplete no deberá dirigirse hacia la madera en forma tal que se produzca carbonización o inflamación de la madera o de la pintura, sino que su acción dure sólo el tiempo suficiente como para que ésta se ablande y pueda ser fácilmente eliminada mediante el raspador. Si la pintura se ampolla por efecto del calor, la llama deberá desplazarse y mantenerse aprox. 2 (50mm) antes de la hoja del raspador. Otros métodos adecuados incluyen la limpieza con chorro de agua a alta presión con agregado abrasivo, utilizando para este efecto abrasivos suaves tales como cáscaras de nueces molidas o mazorcas de maíz. En toda la superficie de madera, ya sea nueva o antigua que debe repintarse, deben rellenarse todos los hoyos de clavos, nudos, partiduras, indentaciones u otras imperfecciones superficiales. Utilizando para ello masilla u otro relleno adecuado, después de la aplicación del Primer. El material aplicado debe secar por un tiempo suficientemente antes de ser lijado y continuar con la aplicación de la pintura Mampostería: La preparación de una superficie de mampostería antes de aplicar una pintura reviste similar importancia a la preparación de una de metal o una de madera. Un factor adicional en ella es la naturaleza alcalina del hormigón o mortero de pega, el que en presencia de agua puede conducir a la saponificación de las pinturas con base en aceite o alquídicas. En consecuencia se podrá usar únicamente pinturas no saponificables o resistentes a los álcalis Precauciones durante la preparación de superficies no pintadas o que tengan pinturas viejas. 107

109 La limpieza debe efectuarse por sectores que sean fácilmente identificables. La limpieza de cada sección o parte de la obra debe completarse totalmente, inspeccionarse y ser aceptada antes que sea pintada nuevamente. El sistema de permitir alternativamente la limpieza. Y el pintado de sección pequeñas por un solo aplicador no es buena práctica Cuando en la opinión del ingeniero, el inspector u otra fuente emisora produce una cantidad excesiva de polvo, es habitual que el contratista a sus propias costas controle la producción de polvo, utilizando para ello matapolvos en una distancia suficiente alrededor de la estructura y tome todo tipo de precauciones necesarias para prevenir que esta tierra y/o mugre se deposite sobre la superficie limpia o recién pintada. Puede ser necesario en ocasiones utilizar algunos de los procedimientos especificados para limpiar superficies de pinturas nuevas entre la aplicación de distintas capas Sectores que deban ser pintados por primera vez o repintados y estén expuestos a vapores químicos, deben ser lavados con agua antes de pintar. El lavado también puede ser necesario entre las distintas capas de pintura. Si existe sospecha de presencia de sustancias químicas, las superficies deben ser inspeccionadas antes de aplicar las capas de pintura consecutivas. 3.7 INSPECCIÓN DE SUPERFICIES ANTES DE PINTADO EN TERRENO Debe quedar enfáticamente establecido que la primera mano de pintura debe aplicarse sobre la superficie limpia antes que cualquier ensuciamiento o deterioramiento pueda producirse. Si la labor de pintura se efectúa a la intemperie, las áreas limpiadas deberán recibir su primera capa protectora bastante antes que la baja temperatura de la noche pueda producir condensación de humedad sobre la superficie. Si la preparación superficial de la pintura se lleva a cabo bajo techo, puede permitirse retrasos de un día para otro entre la limpieza de la superficie y su pintado, con la única excepción de superficies arenadas que deben pintarse en la misma jornada Superficies que hayan sido despachadas a la obra solamente con su Shop-Primer, deben ser almacenadas sobre caballetes o bloques de madera para prevenir su contacto con el suelo y en lugares donde sufran el menor daño mecánico posible o donde sufran el menor riesgo de contaminación por efecto de grasa, aceite, sales, etc. Hasta donde es practicable, el acero debería almacenarse en tal forma de que no se produzcan centros de acumulación de agua o soluciones. En caso de que el almacenamiento a la intemperie se prolonga por varios meses, el inspector deberá verificar la integridad de la pintura cada cierto 108

110 tiempo y hacer corregir cualquier deficiencia. La corrección de estas deficiencias puede requerir de un rearenado con reimprimación completa en el taller, especialmente si el Shop-Primer ha quedado expuesto demasiado tiempo a la intemperie de modo que su retocado o reparación sea excesivamente caro para el contrato normal. El tiempo transcurrido entre Shop-Primer y el armado y pintado debe ser mantenido por tal motivo en un mínimo Inmediatamente antes de aplicar la primera mano de pintura de terreno, el Shop-Primer deberá ser limpiado de polvo. En caso necesario, remover suciedades y aceites mediante solventes adecuados, que no dañen apreciablemente la película de Shop-Primer. Rayaduras y daños en la capa de pintura incluyen aquellas ocasionadas por soldaduras en terreno, pernos, remaches, etc. Que deben ser limpiado y retocado conforme a la especificación, antes que el metal reciba su primera capa completa de pintura en terreno El inspector deberá prestar atención cuidadosa a la limpieza de empernados o remachados en terreno para asegurar que estén libre de escoria y salpicaduras de soldadura. Es importante que cada capa del sistema de pintado seleccionado se aplique sobre superficie seca, libre de suciedades y que todas las capas aplicadas previamente estén libres de daños mecánicos. Con mucho cuidado debe verificarse que no exista la contaminación de sales entre capas sucesivas El inspector deberá determinar si la especificación se sigue al pie de la letra en lo referente a pintado o prohibición de pintar la superficie de contacto en uniones empernadas o remachadas durante la construcción. Él deberá asegurarse que las superficies que no estén en contacto, pero que quedarán inaccesibles una vez armada la estructura hayan recibido el tratamiento completo en cuanto a tipo y número de capas de pintura antes de producirse dicha situación Reintado de mantención: En la mayoría de los casos la pintura de mantención consistirá de una limpieza local o imprimación de pequeñas áreas aisladas, en que se haya producido el deterioro de la pintura, seguido por una aplicación completa de una nueva capa a toda la estructura. El inspector de la pintura de mantención debe estar alerta a diferentes condiciones que no existen durante el pintado de una obra nueva Debe preocuparse que pintura sana no se elimine o no sea dañada durante la operación de limpieza de las áreas adyacentes. 109

111 Ello es particularmente importante cuando se utiliza la limpieza mediante arenado Las uniones entre pintura firme y áreas limpiadas deben presentar un aspecto suave y ligeramente biselado. La aplicación de la pintura a estas áreas debe trasladar las pinturas antiguas adyacentes en alguna medida, de modo de asegurar el completo cubrimiento del área expuesta. Antes de aplicar la capa completa de pintura, el inspector deberá asegurarse que se haya eliminado todo aceite, polvo, grasa y otros contaminantes de la superficie Antes que la obra haya avanzado excesivamente debe verificarse la adherencia de la pintura nueva a la pintura antigua. El inspector deberá verificar que debajo de la pintura existente o nueva no existan puntos de oxidación, pintura suelta y en caso que él descubra estas anormalidades deberá exigir que esas superficies sean reprocesadas y repintadas Deberá verificarse cuidadosamente el efecto de la pintura recientemente aplicada sobre la pintura antigua. Cualquier pintura que muestre remoción, levantamiento o arrugamiento excesivo deberá eliminarse y el área repintarse. Si el defecto es general y no se presenta solamente en algunas áreas aisladas, será necesario seleccionar un tipo diferente de pintura. 3.8 CONSIDERACIONES CLIMÁTICAS Generalidades: Es bien conocido que la mayoría de las pinturas, particularmente aquellas para acero estructural no secarán en forma adecuada bajo condiciones extremas de temperatura o alta humedad. Ellas tampoco, desarrollarán el efecto protector que se busca, si son aplicadas sobre superficies húmedas Temperaturas bajas: Muchas especificaciones indican límites de temperatura entre las cuales se acepta el trabajo de pintado, tanto para el pintado de taller, como en el terreno. Para pinturas epóxicas de curado a temperatura ambiente, el mínimo aceptado usualmente es 40ºF (5ºC) temperatura ambiente, con una temperatura ambiente, con una temperatura del acero sobre el punto de congelamiento (50ºF o 10ºC). Los requerimientos pueden establecer además que el pintado no debe efectuarse, si la temperatura está descendiendo. 110

112 Aún así algunos organismos de gobierno permiten que la pintura se aplique al punto de congelamiento. Dentro de las limitaciones de la composición de la pintura ello puede ser aceptable dependiendo del tipo de pintura seleccionada y sólo cuando se tienen que la superficie está seca. El pintado sobre hielo o escarcha resultará en fallas prematuras por mala adherencia de la pintura Temperaturas altas: La temperatura razonable máxima para la aplicación de pinturas es 125ºF (50ºC) Una superficie que está caliente puede causar una evaporación tan rápida de los solventes de la pintura que su aplicación será difícil; pueden producirse burbujas y se obtiene una película porosa. Para mantener la temperatura baja, es recomendable en aquellas zonas, donde sea práctico, pintar bajo techo, en el taller o proteger la superficie del sol mediante carpas HUMEDAD No deben efectuarse labores de pintura cuando haya lluvia, nieve, neblina o llovizna o cuando la temperatura de la superficie metálica esté por debajo del punto de rocío. Esto es especialmente importante en primavera y otoño. Superficies húmedas no deben pintarse, salvo que la pintura esté específicamente desarrollada para tales condiciones. La humedad relativa es usualmente un buen parámetro para la aceptación de las condiciones ambientales. Las especificaciones frecuentemente fijan un 85% como límite superior. Si existen sospechas que las condiciones de temperatura y humedad son tales que se pueda producir condensación de humedad sobre la superficie, el inspector podrá efectuar el siguiente ensayo: Humedecer ligeramente una pequeña área con un trapo húmedo y observar el secado. Si la superficie seca a la vista dentro de 15 minutos, ella se considerará satisfactoria para aplicación de la pintura, desde el punto de vista de humedad y condensación en ese instante preciso. Un método más exacto para determinar las condiciones ambientales lo constituye el uso de psicrómetro para determinar la humedad relativa y el punto de rocío del momento, se compara luego el punto del rocío con la temperatura del metal, medido mediante un termómetro de superficie. 111

113 Se acepta generalmente que la temperatura superficial debe ser a lo menos 5º F (3º C) más alta que el punto de rocío Si debe aplicarse pintura con tiempo frío y húmedo, el acero debe pintarse bajo techo o protegerlo del ambiente. El acero también puede precalentarse a una temperatura satisfactoria. La estructura deberá permanecer bajo techo o protegerlo del ambiente. El acero también puede precalentarse a una temperatura satisfactoria. La estructura deberá permanecer bajo techo hasta que esté seca o hasta que las condiciones del tiempo permitan su exposición a la intemperie Pintura recién aplicada que se haya expuesto a congelamiento, humedad excesiva, lluvia, nieve o condensación debe ser inspeccionada una vez seca. La pintura dañada debe ser eliminada y la superficie repreparada y repintada con igual número de manos con pintura de igual calidad que las áreas no dañadas. 3.9 APLICACIÓN DE PINTURAS Generalidades: La preparación de superficies y la aplicación de la pintura debe ser llevada a cabo por personal experimentado. En caso contrario el comportamiento del material no será el esperado. Aparte de observar la calidad de la mano de obra, el inspector deberá verificar. que las pinturas recibidas en terreno correspondan a la calidad exigidas por las especificaciones, que ellas sean adecuadamente mezcladas y diluidas, siempre que ello se encuentre especificado, que los colores se mantengan dentro de las tolerancias especificadas, que se tomen las precauciones para prevenir daños a las áreas adyacentes durante las operaciones de limpieza y pintado, que el desarrollo del trabajo sea programado de tal forma que evite o minimice el daño a las pinturas recién aplicadas, que los equipos de aplicación, brochas, o equipos de pintado sea aceptable en cuanto a limpieza, tipo y condiciones de trabajo, que las condiciones de tiempo sean aceptables dentro de los requerimientos de la especificación, que los equipos de control disponibles estén operativos y en condiciones aceptables de uso y que se empleen solamente los métodos de trabajo permitidos en 112

114 la especificación. El SSPC tiene especificación standard para aplicación de pintura, bajo el número SSPC-PA APLICACIÓN A BROCHA La aplicación de pintura a brocha debe ejecutarse bajo las técnicas adecuadas, para producir una capa pareja, uniforme en espesor y aspecto. La pintura debe ser introducida en todas las irregularidades de la superficie, intersticios y esquinas. Deben alisarse todos los descuelgues, escurrimientos, cortinas, repasando con la brocha. Superficies que estén inaccesibles al pintado con brocha y en las cuales no se permite una aplicación a pistola, deben ser pintadas por medio de hisopos. Para lograr un adecuado espesor de película en lugares susceptibles de fallas prematuras, se recomienda que los cantos y las esquinas de toda superficie metálica, cabezas de remaches, pernos y tuercas y todos aquellos elementos individuales, tales como perfiles, barras, placas deben ser brochadas por lo menos una vez antes de la aplicación de las otras partes Las brochas deben ser de buena calidad con cerdas elásticas. No debe exceder de 4" (100mm) de ancho el largo de las cerdas no debería ser inferior a 3 1/2" (90mm). Cuando no se usan, las brochas deben mantenerse en condiciones limpias y aceptables. El inspector puede prohibir el uso de cualquier brocha que no esté en condiciones satisfactorias APLICACIÓN A PISTOLA La aplicación a pistola puede o no estar permitida en la obra. Frecuentemente es aceptable en talleres de fabricación, pero es posible que su utilización en terreno se prohíba debido a la posibilidad de daños a terceros o superficies próximas, debido a sobrepulverización. El inspector debe estar familiarizado con los diferentes tipos de atomización, tales como pulverización airless, spray y en calientes y spray airless en caliente. 113

115 El equipo seleccionado debe ser el adecuado para el trabajo que deba realizarse, capaz de atomizar adecuadamente la pintura y debe estar equiparado con los manómetros y reguladores de presión necesarios. El equipo debe mantenerse adecuadamente limpio y en condiciones aptas para permitir una buena aplicación de pintura, sin depositar mugre, pintura seca y otras materias extrañas en la película recién aplicada. El suministro de aire para pulverización convencional o en caliente debe estar libre de humedad o aceite. Equipos Airless deben ser conectados a tierra, cualquier solvente que quede dentro del equipo debe ser eliminado completamente antes de iniciar la aplicación de pintura Los ingredientes de la pintura deben mantenerse bien mezclados dentro de los estanques de los equipos de aplicación, ya sea por agitación mecánica continua o intermitente. La pintura debe ser aplicada en una capa uniforme, traslapándola en los límites del abanico. El abanico se debe ajustar en tal forma que la pintura sea depositada de modo uniforme. Durante la aplicación, la pistola debe mantenerse en ángulo recto o perpendicular a la superficie y ella no debe ser arqueada durante la aplicación. Deben mantenerse a una distancia tal que asegure la aplicación de una capa húmeda y pareja de pintura sobre la superficie. La pistola deberá gatillarse al principio y al final de cada pasada. Una técnica inadecuada resulta en sobrepulverización excesiva o una capa arenosa, que no deberá aceptarse. Escurrimientos, descolgamientos y cortinas deberán ser alisadas repasando con una brocha, inmediatamente después que la pintura haya sido aplicada. En caso contrario será necesario remover la capa y las áreas, repintadas Normalmente se requiere de un repaso a brocha, de cantos y esquinas y otras ubicaciones vulnerables, tal como se describe en Se utiliza brocha o un hisopo para recubrir todas aquellas áreas inaccesibles a la pistola y se emplean las brochas para introducir la pintura en grietas, intersticios y lugares ciegos que no puedan pintarse adecuadamente Debe tenerse especial cuidado con relación al tipo, calidad y cantidad de diluyente utilizado, temperatura de la pintura y técnicas de aplicación, con el objeto de evitar que la pintura esté excesivamente viscosa, demasiado seca o demasiado fluida al momento de llegar a la superficie VELOCIDAD DE APLICACIÓN 114

116 Especificaciones bien determinadas establecen ciertos mínimos y máximos de espesor de película para cada capa de pintura. Estos requisitos deberán ser completados con los valores de película húmeda, calculada a partir de la composición de la pintura (Cálculo mostrado en el punto ). El valor del espesor de la pintura húmeda es útil para el inspector de pintura, por cuanto él puede verificar con frecuencia, a medida que avanza el trabajo, si los valores se encuentran en rango aceptable y pueda determinar razonablemente bien que se está aplicando la cantidad necesaria de pintura. Posteriormente, cuando la película está seca, el inspector deberá hacer verificar la aceptabilidad de la pintura. Los valores de espesor de pintura son más informativas que las inspecciones visuales, por cuanto esta última muestra solamente defectos superficiales obvios. Los instrumentos para determinación de espesor de pintura seca y sus procedimientos se encuentran descritos bajo el punto 9.5. Instrumentos para determinación de película seca sobre base no destructiva son aplicables solamente para superficies metálicas Los requerimientos de espesor de película son válidos para el total de la estructura, no solamente para una parte. Es importante que el inspector de la obra verifique los espesores en todas las áreas y determine el espesor de película seca de cada capa. Por ejemplo si en la capa de taller (Shop- Coat) requiere un mínimo de 2 milésimas (50 um) el inspector de pintura deberá insistir en ello, pero estar consciente en que puede producirse algunas tolerancias que están descritas bajo el punto Las áreas verificadas de esta forma deberán identificarse e informarse y anotarse en el libro de obra, de modo que el espesor de película seca quede determinado. Mediante el uso de instrumentos de medida no destructivos, puede chequearse una viga de 50 pies de largo y 6 pies de alto (15 m x 1,8 m) en 30 minutos y las áreas con menor espesor si es que las hubiere, marcadas y registradas en el libro de obra. El inspector de taller no necesariamente es la misma persona que hace la labor en terreno, es por ello de mucha importancia que los resultados de cada ensayo sean registrados y se envíe una copia de ellos al inspector de terreno, de modo que tenga toda la información disponible para el control de la faena Un método para medir el espesor de película seca está indicado en la guía de aplicación SSP bajo el número PA-2. Ella requiere una verificación en 5 lugares, como promedio entre 3 medidas del instrumento, considerando un lugar de medida por cada 100 pies m 2 (10m 2 ) de superficie y otro criterio según se especifique. La medida de los 5 puntos medidos no debe ser 115

117 inferior al espesor especificado y la medida en ningún punto puede ser inferior a un 80% del mínimo. Cualquiera de las 3 lecturas promediadas puede incidentalmente ser inferior al promedio en mayor valor PRÁCTICAS DE PINTADO EN TERRENO Los métodos de limpieza superficial y manejo de pintura descritos en las secciones anteriores son aplicables, tanto para la aplicación de pintura en taller como en terreno. Para el pintado en terreno existen factores adicionales que deben tenerse presentes. También es esencial que el pintado se efectúe solamente cuando existan condiciones adecuadas de ventilación, para la eliminación de los vapores de solvente Normalmente después de trabajos de montajes, tales como remachado, empernado, soldadura, estiramiento, etc. Deberá verificarse la magnitud de los daños. Las áreas dañadas deberán entonces ser limpiadas, cuidadosamente preparadas y cubiertas con una nueva capa de pintura de taller o Primer de terreno. Adicionalmente deberán recubrirse cuidadosamente todos los intersticios y pequeñas grietas que pudieran aparecer. Una vez seca la imprimación se rellenarán los intersticios y grietas con una masilla adecuada, según se establezca en la especificación Federal TT-C 598 Grado III, u otra recomendada por el fabricante de pintura. Las capas especificadas para aplicación en terreno deberán aplicarse enseguida sobre toda la superficie Tal como se indica en el capítulo el pintado debe efectuarse por sectores, módulos o partes y cada capa, en cada sección debe ser aplicada enteramente y aceptada conforme por la inspección antes de seguir con el trabajo. Con la única excepción de la pintura de taller o retoques que sean necesarios debido a soldadura, etc., ninguna parte del acero que va a quedar expuesta a la vista en la estructura terminada podrá ser pintada en terreno antes que todo trabajo de hormigonado haya sido finiquitado. Debe tenerse cuidado que el contratista proteja convenientemente la superficie durante las faenas de pintura para evitar su contaminación. Cualquier superficie de concreto manchada, debe ser reconstituida o reparada para devolver el color del concreto no dañado Cada capa de pintura debe ser aplicada en una película continua, de espesor parejo, libre de poros y lagunas. Cualquier punto delgado o área 116

118 descubierta tendrá que ser repintada y deberá permitírsele secar antes que se aplique la próxima capa Cada capa de pintura debe secar cuidadosamente en todo su espesor de película antes que se aplique la capa siguiente. La pintura se considerará seca para repintado cuando la próxima capa puede ser aplicada sin que produzca ninguna falla en la película, tales como arrugas, levantamientos, pérdida de adhesión, etc. Para la mayoría de las pinturas, el tiempo para el repintado, aún bajo condiciones óptimas, varía conforme a su composición y a la composición de la capa siguiente. Por ello una capa de pintura con base en aceite puede requerir a 4 días para endurecerla suficientemente para ser recubierta en forma satisfactoria por una película de tipo vinílico o alguna pintura que contenga solventes fuertes. Recurrir siempre a las especificaciones del fabricante para los tiempos de repintado Fallas del esquema de pintura puede ser el resultado de varios factores. El más obvio de todos es el no cumplimiento de las especificaciones, lo cual indica que ha habido inspección insuficiente ya sea de la preparación de superficies, de la calidad de la pintura, de las condiciones de aplicación o de las condiciones de secado. Por otra parte, la falla puede deberse a una especificación inadecuada del recubrimiento para el uso requerido. Es necesario establecer las responsabilidades por falla de la pintura, ya que recubrimientos defectuosos, deben ser removidos completamente, la superficie reprocesada y repintada nuevamente con las pinturas especificadas o sus alternativas. 4. EQUPOS DE INSPECCIÓN EN TERRENO 4.1 Generalidades: La observación visual es la parte más importante durante la inspección de pinturas en terreno. Existen sin embargo, instrumentos y aparatos mecánicos que son de ayuda considerable para el inspector. Ellos confrontan al pintor con que su trabajo puede ser verificado y cuantificado durante el desarrollo de la obra y aún después de su término. Los diferentes instrumentos que pueden ser usados se describen en esta sección COPAS DE CONSISTENCIA (VISCOSÍMETROS) Hay ocasiones, por ejemplo para dilución de pintura en terreno, en que es necesario verificar la consistencia de la pintura. Aún cuando dan solamente información parcial respecto de la consistencia o características rheológicas de la pintura, los viscosímetros de escurrimiento, tales como la Copa Ford y Copa Zahn son útiles y fáciles de usar. 117

119 Debe hacerse hincapié en que tanto la Copa Ford como la Copa Zahn no son universales y aplicables a todos los recubrimientos La Copa Ford es un recipiente calibrado de 100cc de volumen, el que tiene un orificio al fondo de 4mm o más de diámetro. El método de trabajo consiste en llenar este recipiente y medir el tiempo en que éste demora en vaciarse, es decir, hasta la primera ruptura del chorro de salida. La pintura normalmente se ensaya a una temperatura de 25ºC (77ºF) (Nota 1). Instituciones completas para el uso de la Copa Ford están dadas en la Norma ASTM D Otro viscosímetro de vaciado es la Copa Zahn, un aparato portátil para una rápida verificación de la viscosidad aproximada de pinturas, barnices, lacas y otros líquidos. La Copa Zahn consiste en una copa de acero inoxidable en forma de bala, abierta por un extremo, con un orificio de diámetro preciso en el fondo. La copa tiene un mango con un pequeño anillo en la punta que se alinea con la copa en posición vertical cuando con ella se extrae el líquido que se prueba. Para operarla, esta copa se hunde completamente en el líquido para llenarla y enseguida se saca rápida y completamente del envase. El tiempo en segundos que demora el líquido para escapar a través del orificio es una expresión de la viscosidad que se denomina Copa Zahn Nr ( ) segundos. 4.3 COPA PESO POR GALÓN Hay ocasiones en que el inspector requiere conocer el peso por galón de la pintura en terreno. Si este valor es bajo comparado con la especificación de pintura, indica que la pintura se ha diluido excesivamente y en forma no autorizada. Por otra parte, valores diferentes determinados desde un mismo contenedor demuestran que la pintura no ha sido bien homogenizada para aplicación La Copa de densidad o peso por galón contiene una cierta cantidad de agua cuando se llena a 77ºF o (25ºC) u otra temperatura especificada. Está confeccionada de material resistente a la corrosión y tiene una tapa hermética con una pequeña perforación. Al usar esta copa, ella se llena con el líquido levemente debajo de la temperatura requerida. En la medida en que el contenido se tempera al exceso escapa a través del pequeño orificio y se descarta. La copa llena se limpia por su exterior y se pesa. 118

120 Bastará una balanza barata que tenga una sensibilidad de 0,1 g para obtener una exactitud suficiente. La diferencia entre la copa vacía y la copa llena, dividida por 10, es el peso en libras por galón de pintura. Instrucción completa para el uso de este procedimiento se indican en el Método D Nota: En terreno no siempre es posible mantener la temperatura de la pintura y de la copa a los 77ºF ó 25ºC requeridos. A temperaturas mayores el peso por galón será menor y se tendrá una menor consistencia, y viceversa, a temperaturas más bajas el peso por galón será mayor y la consistencia, y viceversa, a temperaturas más bajas el peso por galón será mayor y la consistencia más alta. Se sugiere que el inspector, antes de ir a terreno se prepare una tabla de peso por galón y de consistencia de la pintura. Esto puede efectuarse en un rango entre 70º C y 86ºF (21 a 30ºC) Como alternativa puede hacerse un simple baño maría con un tarro bajo y ancho y termostatizar la pintura para su ensayo. La temperatura de envases de medio litro o menores puede ajustarse fácilmente a 77ºF usando agua potable a la temperatura adecuada TERMÓMETROS El inspector de pinturas puede requerir varios tipos de termómetros. Deberá tener por lo menos un termómetro de bolsillo exacto con un rango entre 0 y 150ºF (-18 y 65ºC) para medir la temperatura ambiente. El mismo termómetro o un termómetro tipo flotante puede ser utilizado para determinar la temperatura de la pintura líquida, del solvente, etc. El termómetro de bolsillo puede utilizarse también para determinar la temperatura de la superficie metálica, ubicándola contra el metal y cubriendo el lado exterior del bulbo con una masilla o un material similar, de modo que la lectura no sea afectada por la temperatura ambiente. Termómetros planos de superficies también existen para este objetivo. Un psicrómetro, para determinar la humedad relativa y el punto de rocío, también son una herramienta de inspección útil. 4.5 COMPARADORES DE PERFIL SUPERFICIAL El inspector deberá estar capacitado para determinar el perfil superficial de superficie limpiada mediante chorro abrasivo, para asegurar un anclaje suficiente de la pintura. Los instrumentos más comúnmente utilizado son: 119

121 4.5.2 EL KEANE-TATOR SURFACE PROFILE COMPARATOR: Aparato para la comparación visual del perfil contra un disco de referencia para arena, granalla o balines, utilizando como abrasivo para limpiar el acero Micrómetro de indentación con puntas cónicas que penetran dentro de los valles y determinan el perfil superficial Cinta Testex para crear una réplica exacta del perfil sobre algún material. El valor indicado en la réplica se determina mediante un micrómetro de resorte para determinar el promedio del perfil superficial MEDIDORES DE PELÍCULA HÚMEDA Instrumento interchemical: Este tipo de instrumento está diseñado para medir el espesor de una película húmeda de pintura inmediatamente después de aplicada a la superficie. El instrumento se rueda sobre la pintura húmeda recién aplicada, sobre una superficie plana y el espesor se lee directamente en Mils (o micrómetros). Al utilizar un medidor de película húmeda para determinar el espesor de las capas anteriores estén suficientemente duras y no sean indentadas por el instrumento dando lecturas más alta. Si la capa aplicada y que debe medirse tiene un efecto, ablandador apreciable sobre la capa anterior, no es posible utilizar un medidor de película húmeda con exactitud. Detalles completos se encuentran establecidos en el Método A de la normativa D Calibre de Peine: Este aparato tiene una serie de escalones calibrados para determinar el espesor de película húmeda. Este método no es tan exacto como el medidor interchemical. 4.7 MEDIDORES DE PELÍCULA Generalidades: El medidor de película seca es de gran importancia debido a que la protección de la base es directamente proporcional al espesor de la película. Existen dos caminos para determinar el espesor, puede ser utilizando un método destructivo o no destructivo. El primero considera penetrar o contar a través de la película hasta la base con una aguja con un cuchillo y medir la distancia entre la superficie y el fondo mediante un micrómetro. Dado a que las dimensiones son tan pequeñas se efectúan algunos cortes en ángulo como una forma de aumentar la exactitud de la medida. Este tipo de instrumento cortante se describe bajo el punto y otros se analizan en el Paint Testing Manual. 120

122 Meditor de Tooke: El instrumento de Tooke está destinado para medir espesores de película de pintura. El espesor de la película de pintura sobre cualquier base estable puede ser determinado y capas individuales de pintura pueden medirse en forma separada. La cuchilla de carburo de fungsteno de forma especial está diseñada para efectuar un corte preciso a través de la película hasta la base, en un cierto ángulo con la superficie. La pintura no puede ser demasiado blanda ni demasiado dura, ya que la cuchilla podría desgarrar el material más que cortar precisamente a través del recubrimiento, dificultando medidas exactas Instrumentos de Medidas no Destructivos: Estos son usados ampliamente para la inspección tanto en terreno como en taller. Para metales ferrosos éstos son basados en magnetismo y para materiales no magnéticos, en inductancia y corrientes parásitas. No existen métodos no destructivos satisfactorios para determinación de espesores de película sobre madera u otros materiales no metálicos. Todos los diferentes instrumentos requieren de calibración mediante galgas calibradas de espesor conocido y dentro de un rango similar al espesor de la pintura que se va a medir. La calibración debe efectuarse sobre metal del mismo tipo y del mismo espesor y forma como el que se va a medir. Medidas sobre superficies relativamente ásperas, tales como superficies arenadas de gran perfil superficial pueden conducir a errores, salvo que los instrumentos se calibren sobre superficies similares Aparatos magnéticos: Utilizan indistintamente un electroimán que requiere de una fuente de poder o un imán permanente. El principio del método es que la pintura como el material no magnético, cambia la fuerza magnética entre el imán y la base o sea el flujo magnético entre los polos del imán. Todo el cambio es función de la distancia desde el metal. El instrumento puede diseñarse de tal forma para leer directamente el espesor de película. Los instrumentos magnéticos pueden ser afectados por la masa del acero o si llegará a efectuarse simultáneamente una labor de soldadura en alguna parte de la estructura, por ejemplo en el caso de un buque, al mismo tiempo la medida, el instrumento será afectado. El método D 1186 describe el procedimiento para utilizar aparatos magnéticos. Algunos de los más conocidos son los siguientes: Aparato General Electric: El tipo B de la General Electric opera con una fuente de poder de 100 V corriente continua. El rango es de 0,1 a 121

123 100 mils o de 1 a 300 mils, dependiendo de la escala que se use. Mide el espesor de la mayoría de los materiales no magnéticos sobre una base de hierro dulce con una exactitud del orden del 10% del valor indicado. Instrumentos portátiles, operados a batería, funcionan sobre el mismo principio El Elcómeter la Elcómeter Co. Fabrica diferentes tipos de medidores de espesor de película. El que es más ampliamente usado tiene un imán permanente y no requiere en consecuencia de batería. Siendo de tamaño de bolsillo y liviano es práctico para su uso en terreno Microtest. El instrumento microtest, para determinar el espesor de películas secas, también utiliza un imán permanente que trabaja en contra de un resorte. Cuando la tensión del resorte excede de la fuerza magnética, el contacto se rompe y el espesor de la película se lee directamente de la escala. La casa Elcómeter manufactura un aparato similar a este instrumento Procedimientos no destructivos basados en inductancia y corrientes parásitas se describen en el Método D CORTAPLUMAS El inspector debería llevar siempre una buena cortaplumas que puede utilizar para determinar la calidad de la pintura existente, cuando existen sospechas que puede haber ampollamiento o corrosión bajo la película. Sirve para raspar detalles para su mejor inspección o para hacer cortes dentro de la película. 4.9 LUPA El inspector debe tener disponible una lupa de bolsillo para una mejor inspección de las películas de pintura y de la superficie metálica. PUNTO DE ROCÍO TABLA DE VALORES DE PUNTO DE ROCÍO DEW POINT 122

124 RELACIÓN ENTRE PUNTO DE ROCÍO, TEMPERATURA DEL AIRE Y HUMEDAD RELATIVA. Los valores que a continuación se presentan constituyen importantes parámetros de referencia relacionados con las condiciones ambientales mínimas necesarias para lograr un buen resultado en la protección y el pintado de una superficie. Como medida de seguridad se recomienda realizar las faenas de preparación de superficie y de pintado con una temperatura mínima de la superficie a trabajar de por lo menos 3º C por sobre la temperatura del Punto de Rocío. TEMPERATURA AMBIENTE ºC PUNTO DE ROCÍO EN ºC A UNA HUMEDAD RELATIVA DE: 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% TEMPERATUR A AMBIENTE ºC PUNTO DE ROCÍO EN ºC A UNA HUMEDAD RELATIVA DE: 50 % 55 % 60 % 65 % 70 % 75 % 80 % 85 % 90 % 95 %

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126 INCRUSTACIONES MARINAS Nuestra región se caracteriza por contar con costas en ambos mares: al este se encuentra la Costa Atlántica o más conocida como Caribe. Esta costa es recta arenosa y baja, con 50 centímetros de diferencia entre marea alta y baja. Al oeste se encuentra la Costa Pacífica la cual es sinuosa y con una diferencia entre mareas según la época del año, entre 1.7 y 3 metros. Además podemos señalar que existen algunas diferencias de salinidad entre las aguas costeras de nuestro país. Mientras que en el Pacífico encontramos salinidades promedio de 30 ppmil, en el Atlántico (Limón y Cahuita) encontramos ppmil; valores que varían según la época del año en que se hace la medición, esto por efecto de la desembocadura de los ríos, que hacen bajar la salinidad del Golfo Dulce (en el Pacífico) en ocasiones alcanza valores cercanos a cero. Ahora bien, al referirnos al problema de las incrustaciones en las embarcaciones, debemos enfocar esto básicamente a la costa pacífica, ya que en el Caribe, este problema no es tan grave, presentándose aquí una mayor incidencia de algas que de crustáceos. Existen varias causas fundamentales de los problemas en los casos de las embarcaciones por incrustaciones. 1. LIMO: Formado por Bacterias y Diatomeas, es colonizador primario, muy resistente a las toxinas de los antiincrustantes, especialmente la Diatomea Achnantes, muy resistente a los Biocidas estaños. 2. CRUSTÁCEOS: Son más característicos de estructuras con poco movimiento, son Hermafroditas. Estas llamadas Bromas por los habitantes de las zonas costeras, son una combinación de dos organismos: a. CIRRYPEDIUS: Caracterizados por crecimiento tipo volcán. b. BRIOZOOS: Cuyo crecimiento se observa como una cáscara uniforme debido la unión de todos los caparazones de estos organismos. Estos organismos se adhieren firmemente a los cascos de los barcos, principalmente en el extremo más luminoso y hasta cierta profundidad donde las condiciones del medio son más favorables. 125

127 3. ALGAS: Tienen un efecto menos severo que los crustáceos sobre las embarcaciones. Son pobladores primarios que desaparecen al establecerse los crustáceos. a. ENTEROMORPHA: Son las llamadas barbitas. Se encuentran principalmente en la línea de flotación, cada centímetro de alga producirá aproximadamente 1 millón de esporas. Estas esporas son de vida Libre, y al fijarse a un sustrato lo hacen por una cola no viva, y absorbe nutrientes del medio, no del sustrato. b. ECTOCARPUS (ALGAS MARRÓN): Sobre los laterales de la embarcación en un crecimiento muy aglomerado que puede ser confundido con el limo. 4. MOLUSCOS: Penetran la madera en busca de protección, algunos de sus géneros más conocidos son: TEREDO, BANKIA, MATESIA, XYLIPHAGA. Los primeros organismos en establecerse en su orden son: 1. Limo 2. Algas Ectocarpus 3. Algas Enteromorpha 4. Crustáceos Luego una serie de otros organismos: HIDROIDES, ALGAS ROJAS, MEJILLONES. En cuanto a la biología de estos organismos, son pocos los estudios que se han hecho en Costa Rica. No existe ningún dato que nos indique el porqué este problema se da principalmente en el Pacífico. Pero de estos pocos estudios realizados podemos citar algo de los escritos por C. Villalobos (CIMAR) en cuanto al comportamiento del cirripedio T. Stalactifera, en al costa pacífica (BAHÍA BALLENA): La densidad relativa de la población es más o menos constante durante el año; no poseen enemigos naturales para los estados avanzados de desarrollo (diámetro mayores de 25m), alcanzan su estado de madurez al año, y su capacidad reproductiva un año después, diferencia de los organismos localizados en las regiones templadas que lo alcanzan a los 2 y 3 años respectivamente. En los meses de noviembre (finales y diciembre (inicio) ocurre el período de liberación de larvas, y a mediados de octubre es cuando ocurren los asentamientos (fijación) de los individuos en los sustratos, por lo que cualquier embarcación o estructura marina debe estar ya protegida para esta época. 126

128 Se ha señalado también el efecto de la temperatura sobre el comportamiento de estos individuos encontrándose que en las regiones tropicales éstos alcanzan mayor velocidad (rango) de crecimiento y reproducción, pero tamaños finales menores. Bajo condiciones de temperatura constantes, individuos de una misma especie pueden comportarse diferente en diferentes latitudes por la presencia de defecto de elementos aceleradores. (Wilson 1952). Así, pues, diremos que existe una serie de factores no definidos, que individualmente o en conjunto, hacen que el problema de las incrustaciones marinas, algas exclusive, sea en su mayor grado, en el Pacífico. Sería necesario realizar una serie de estudios para definir cuáles son realmente estas variables que hacen la diferencia entre CARIBE y PACÍFICO, pero en tanto ellas son definidas, podría señalar algunas diferencias entre ambas costas, que podrían dar ideas de las causas del problema. 1. La costa Caribe es recta, arenosa y baja. La costa Pacífico es sinuosa, con numerosas irregularidades. 2. Diferencia entre mareas: 50 cm en el Caribe, 1.7 a 3 mts en el Pacífico. 3. Diferencias de salinidad ppmil en el Caribe, 30 ppmil en el Pacífico. 4. Competencia por un sustrato: En el Caribe hay mayor presencia de algas, lo que las hace más competitivas por los sustratos. 5. Los Ecosistemas Pacífico y Caribe son muy diferentes, tanto Micro como Macroscopicamente. Lo que daría razón para decir que estos Elementos Aceleradores señalados por Wilson varían de un océano a otro, favoreciendo o limitando la proliferación de distintas especies. También podríamos señalar que la ausencia de depredadores para los estados avanzados de desarrollo de los cirripedios no necesariamente se da en la costa Caribe como sí en la Pacífica. 6. Por regla general, los ríos que desembocan en la costa Caribe acarrean mayor cantidad de sedimentos producto de la erosión, que los de la costa pacífica, lo que puede causar trastornos en cualquier organismo por efecto de la sedimentación. 127

129 BIOFOULING A continuación se detallan algunos de los organismos señalados por la literatura como los causantes del fouling en trabajos realizados en otros países, y organismos encontrados causando un problema similar en Costa Rica, en Punta Morales, Bahía Ballena y Cahuita SEÑALADOS POR LA ORGANISMOS ENCONTRADOS LITERATURA EN OTROS PAÍSES I ALGAS A. ENTEROMORPHA 1) ALGA VERDE ULVA B. ECTOCARPUS 1) ALGA CAFÉ 2) LAMINARIA C. ALGA ROJA 1) CERAMIUM COMO CAUSANTES EN COSTA RICA A. ENTEROMORPHA 1) ULVACEAE (ALGA VERDE) 2) CHLOROPHYCEAE B) ECTOCARPUS 1) PHAEOPHYCEAE (ALGA CAFÉ) 2) ECTOCARPACEAE C. CERAMIUMCAE 1) CERAMICEAE 2) RHODOPHYCEAE 2) POLYSIPHONIA D. NITZCHIA sp D. NITZCHIA E. ROSTRYCHIA 1) RHODOMELACEAE F. BIADULPHIA 1 BACILLARIOPHYCEAE, BIDDULPHIACEAE FOULING ANIMAL: SON MÁS SUCEPTIBLES A LOS BIOCIDAS QUE LAS ALGAS A. Briozoos 1) Bugula 2) Membraniphora 3) zoobotryon B. Crustáceos 1) Balanus Amphitrite 2) Tetraclita rubescens 3) Conchoderma auritom C. Moluscos 1) Myfilus 2) Ostrea D. Celentrados 1) Obelia sp 2) Tubularia indivisa A. Briozoos E. Ascidios E. Ascidios B. Crustáceos 1) Balanus Amphitrite 2) Tetraclita Stalactifera 3) Lithrotrya s.p. 4) Balanus s.p. C. Moluscos 1) Myfilus Guyanensis 2) Ostrea Palmula 3) Chama echinata 4) Brachidontes semilacuis 5) Leptopecten s.p. D. 1) Obelia sp. 2) Campanulariidac 128

130 INCRUSTACIONES Y RUGOSIDAD LA SOLUCIÓN TRANSOCEAN Los barcos son estructuras complejas para pintar. Las distintas áreas de un barco representan, para un químico en pinturas, diferentes retos, cada uno de los cuales sería merecedor en sí mismo de su propia conferencia. Sin embargo, hoy desearía concentrarme en sólo una de estas áreas: la zona del barco por debajo del agua y hablar en particular acerca de las necesidades especiales de la capa exterior de pintura el antiincrustante y de la importancia de mantener bien liso el casco de una embarcación. Los barcos para moverse deben superar una resistencia. La resistencia de un barco al movimiento, en aguas calmas, tiene normalmente los siguientes componentes: 1. Resistencia friccional. 2. Resistencia residual. a) Por formación de ondas b) Por formación de remolinos 3. Resistencia por el viento y el aire Los primeros dos componentes son por mucho, los más importantes (comparativamente, la alta densidad y viscosidad del agua de mar, respecto del aire, significa que la resistencia del viento al paso de un barco, es normalmente pequeña comparada con la resistencia que presenta el agua). En la mayoría de las embarcaciones, la resistencia a la fricción es el mayor componente de la resistencia en buques cargueros (la vasta mayoría de la flota mercantil mundial) la resistencia friccional ronda el 80% de la resistencia total; en otras embarcaciones rápidas y de pasajeros, nunca es inferior al 50% del total. La resistencia residual puede ser disminuida bastante con un buen diseño de casco, pero la resistencia friccional sólo puede ser controlada mediante el diseño, en la medida en que ésta depende del área de superficie mojada. Los fabricantes de pintura (y los aplicadores) pueden ejercer influencia importante sobre la resistencia friccional elaborando (y aplicando) pinturas para las zonas sumergidas, con un acabado lo más liso posible, en cambio pueden influir poco o nada en la resistencia residual. 129

131 En esta exposición consideraremos los dos aspectos, (rugosidad del barco e incrustación) que contribuyen al incremento en la resistencia a la fricción de barcos en servicio y luego considerar los medios para disminuirla por el uso de antiincrustantes. 1. INCRUSTACIONES El mar contiene innumerables criaturas vivientes todos sabemos que las criaturas que nadan libremente, peces, tiburones, etc., pero en el mar hay también grandes comunidades de organismos que cumplen su ciclo vital adheridos permanentemente a objetos sumergidos y son estos últimos organismos, los que llamamos incrustaciones. El más notable defecto de las incrustaciones sobre un barco, es la reducción de velocidad. Hay sin embargo otro número de efectos de fácil observación, por ejemplo el exceso de carga que se observa en instalaciones fuera de costa fuertemente incrustadas, taponamiento de las tomas de agua en barcos; corrosión usualmente fomentada por bacterias anaeróbicos debajo de las bases de las incrustaciones; pérdida de eficiencia en equipos sub-aqueous (especialmente sonar) y aún reducción del efecto de camuflage en submarinos. Esta pérdida de velocidad la provoca solamente la presencia de incrustaciones. Si bien todos los organismos sésiles son capaces de provocar incrustaciones en circunstancias favorables, en la práctica, sobre los barcos se encuentra una variedad limitada de organismos, y quisiéramos destacar brevemente las especies involucradas más importantes, y aspectos de su ciclo biológico que influye en su habilidad para incrustar substratos y particularmente barcos. En principio, debemos considerar una superficie, cualquier superficie, recientemente sumergida en el mar. Las características de la misma cambia; pueden cambiar rápidamente ya que adquirirán un delgado film de moléculas orgánicas, proteínas o carbohidratos siempre que estén presentes en el agua de mar. Un poco más tarde, un film de limo, en pocos días, estarán bien establecidos. Esta capa de limo está formada mayormente por bacterias y diatomeas, organismos que a su vez producen una copiosa cantidad de limo que rodea totalmente a los organismos y que es la que da a este tipo de incrustación su nombre propio. El limo es uno de los primeros tipos de incrustaciones que aparece sobre superficies aún no incrustadas, y sus COMPONENTES ORGÁNICOS parecen ser mucho más resistentes a los efectos de las toxinas de uso común. 130

132 Particularmente esta diatomea, ACHNANTHES es especialmente resistente a los biocidas estannosos y ha sido observado aún en paneles emitiendo suficiente biocida que hubiese eliminado cualquier otra forma de incrustación. Las células de ACHNANTHES son de aproximadamente 50 micrones de longitud, pero el tallo que la sostiene pueden tener 5000 micrones de largo y sostiene a la diatomea bien por encima de la capa de emisión de biocida. Aparte del limo la gente conoce de la presencia de algas en la quilla de los barcos. En particular, la ENTEROMORPHA ha pasado a ser conocida en la jerga marítima como hierba. Esta ubicua alga marina se encuentra especialmente en la línea de flotación de los barcos y también en las rocas de charcos. Consiste esencialmente en una cinta plana de células. Cada célula es capaz de reproducirse por medio de esporas (ocho por célula). El poder de reproducción es enorme: cada centímetro de alga puede producir aproximadamente de esporas. Las esporas pueden nadar libremente; ellas tienen 4 flagelos que le sirven ara propulsarse y son capaces de responder a estímulos de la superficie, pero una vez asentados son capaces de exudar una cola que los liga rápidamente al sustrato. Las esporas producen entonces una pared de célula y su resistencia a las toxinas aumenta marcadamente. El crecimiento de las células de la espora es rápido y en pocos días el organismo es visible a simple vista. El punto de asentamiento, la base de cola es no viviente, la planta absorbe nutrientes del agua circundante y no a través del punto en que está adherida, por lo tanto no puede ser eliminada de la manera en que lo haríamos con una planta terrestre. La otra alga marina importante es la ECTOCARPUS. Es un alga marrón, encontrada sobre las costas como un fino parásito plumoso, sobre otras algas de mayor tamaño. Sobre los barcos, el alga se desarrolla en una forma muy aglomerada, que parece una carpeta marrón oscura sobre los laterales de la embarcación (no debe confundirse con el limo fácilmente eliminable de una superficie), levemente debajo de la línea de flotación. Bajo el microscopio el alga tiene una estructura filamentosa en la que puede verse un sistema rizoidal que sostiene la planta al sustrato y tallos ramificados que sostienen los órganos reproductores (SPORONGIA). Otra vez (como con la ENTEROMORPHA, el potencial para incrustar es enorme. Cada SPORONGIA puede liberar más de 200 esporas y hay varios cientos de SPORONGIAS por planta. 131

133 Estas zooesporas pueden establecerse, adherirse rápidamente y crecer con la ENTEROMORPHA. Además de las algas, mucha gente considera a los barnacles como un sinónimo de incrustación. Afortunadamente, esta clase de incrustación se ve ahora solamente en los barcos que han estado detenidos por largo tiempo. Los barnacles son crustáceos y hermafroditas (ambos sexos en el mismo cuerpo) que viven muy junto para procrear. Ellos deben fertilizarse entrecruzándose; si usted ve un barnacle solitario, sin vecino en un radio de un par de centímetros, éste es inevitablemente estéril. Después de la fertilización, estas larvas llamadas LARVAS NAUPLIARES ) son liberadas (decenas de millones cada adulto dependiendo de la especie) y luego de alimentarse y multiplicarse hasta seis veces, alcanza la etapa CYPRIDO. Este estado larval es de importancia solamente con asentamiento y puede estar al acecho de una superficie cuidadosamente antes de decidir establecerse. Ellos responden a los estímulos de la superficie y es decididamente la hormona exudada por los adultos de la misma especie, lo que los atrae, para establecerse cerca de otros individuos de la misma especie. Después que la larva cipriada se ha adherido, se metamorfosea, convirtiéndose en lo que conocemos como barnacle, pero este proceso de adherencia y cambio puede tardar algo más (uno o dos días), comparado con las algas; esto tiene repercusión en las incrustaciones de un barco, ya que los de rápidos tiempos de recorrido, raramente se incrustan con barnacles. Otra clase de barnacles que se ha vuelto prominente durante los años posteriores a 1973, ha sido el goose barnacle (perserve o escaramujo). Este barnacle tiene un tallo largo y grueso como un dedo de hombre, en cuya parte superior está el cuerpo del barnacle. Si bien los primeros especímenes coleccionadas de ballenas fueron descriptos por Darwin, la primera incrustación importante causada por estas criaturas, sobre barcos, fue registrada por un lento barco a vapor alrededor del cabo de Buena Esperanza. Incluso un barco de la British Petroleum tuvo que carenar luego de seis meses, un barco VLCC, que había estado detenido brevemente a 200 millas de la costa de Sud-África Occidental, de la que se rasparon aproximadamente 70 toneladas, de la especie llamada CONCHODERMA, de su quilla. Otras clases de incrustación con caparazón, puede ser causada por los gusanos tubo, que no sólo pueden hacer crecer sus tubos a lo largo de la superficie, sino en ángulos rectos a éste. 132

134 También está la delicada HIDROIDES que puede ser bastante molesta a ciertas situaciones, ya que a pesar de su apariencia, es un animal. Otras algas también causan problemas. Tenemos la hermosa alga roja, Ceranium y una laminaria gigante, la cual causa severos problemas en equipos petroleros. Otros animales que forman sus colonias sobre los sustratos son los mejillones o almejas (particularmente en aguas cálidas, en bahías y ensenadas pueden causar un serio problema y los sea-squirts que comenzarán a establecerse cuando la película de antiincrustante se aproxima al fin de su vida activa. Los organismos marinos incrustantes exitosos, tienen ciertas características en común: se dan alrededor del mundo, se reproducen en grandes cantidades, las etapas de asentamiento y adhesión son relativamente rápidas, alcanzan rápida madurez, pueden tolerar variaciones de su medio ambiente, por ejemplo: secado, salinidad y temperatura, y finalmente son resistentes a los biocidas antiincrustantes de uso normal. Nosotros podemos colocar estos organismos observados, y a esta última declaración dentro del contexto, examinando la lixiviación de biocida a partir de una pintura antiincrustante convencional de óxido cuproso. Ustedes verán que en la pintura recién sumergida, la liberación de cobre es muy alta pero disminuye sin pausa en una proporción descrita como decaimiento exponencial y hasta doce meses aproximadamente está liberando iones de cobre a un promedio que algunos organismos pueden tolerar. En este punto, aquellos organismos resistentes (limo) se asentarán cuando la liberación decae aún más. Ectocarpus, luego Enteromorpha y luego los barnacles se establecerán y cuando la lixiviación ha casi cesado, muchos otros organismos también lo harán. Por esto la presencia de diferentes organismos sobre superficies no incrustadas pueden dar una idea hasta que punto ha llegado su curva de lixiviación. La resistencia a los diferentes tóxicos, de los diferentes organismos varían considerablemente. Un conocimiento de la resistencia de los importantes organismos incrustantes a las toxinas de uso normal, nos permite en Tansocean formular pinturas con combinaciones de biocidas, los cuales pueden actuar con efecto sinérgico y cubrir el espectro de incrustaciones que pueden ocurrir en una nave. Aunque un barco esté libre de incrustaciones, éste no estará hidrodinámicamente liso. Consideremos ahora las causas de este tipo de rugosidad, las cuales también afectan la resistencia a la fricción. 133

135 2. RUGOSIDAD El Dr. Lackenby observó por los años cincuenta, en el ferry Koningin Elisabeth afectado al cruce del canal, que el casco se inscrustaba rápidamente en servicio, afectando su performance. Al carenar, la incrustación podía removerse, pero el barco nunca volvía a tener la performance de un barco nuevo y este lento deterioro de rendimiento continuaba como una tendencia firme. A los barcos en movimiento se les puede observar que tienen un sustrato laminar muy cercano al casco. Mientras que la rugosidad nunca emerge a través de esta película, la superficie está hidrodinámicamente lisa. Cuando algunos picos de rugosidad perforan esta capa, nuestra superficie está áspera. Este concepto simplificado también nos da una idea de lo que es permisible en términos de rugosidad, por ejemplo, qué niveles de rugosidad pueden alcanzarse sin recurrir en penalizaciones por resistencia a la fricción. Una idea de este nivel puede ser medido a partir de esta aproximación: Rugosidad permisible ( /um) 230 v La rugosidad permisible es igual o menor que 230%, por la velocidad del barco en nudos. Si por ejemplo, la velocidad del barco fuese de 10 nudos, la rugosidad permisible sería de 23 micrones. La mayoría de los buques inician su vida con una rugosidad considerablemente mayor y ésta aumenta aún más durante el servicio. Consideramos ahora la manera en que la rugosidad de un barco aumenta durante el servicio. En principio, consideramos el sustrato por sí mismo. Un pequeño grado de rugosidad puede ser suavemente revestido, y es de hecho necesario y a menudo especificado (como perfil de rugosidad), para el subsiguiente pintado. Sin embargo, cuando la superficie se halla muy picada (pitted) las picaduras difícilmente se cubran bien con las modernas pinturas tixotrópicas que no fluyen con tanta facilidad como las viejas pinturas y, por lo tanto, reproducen el aspecto picado Esa superficie no podrá ser restaurada a la lisura original simplemente con arenado y pintura. Luego tenemos la pintura propiamente dicha. Hay por así decirlo, un elemento de la rugosidad dentro de la propia lata. Esto es debido a que todas las pinturas 134

136 modernas para barcos están formuladas para ser tixotrópicas, de modo de poder ser aplicadas en capas gruesas (minimizando costo de aplicación y tiempo de permanencia en dique). Estos tixótropos, sin embargo, producen una textura de cáscara de naranja en la superficie de la pintura del orden de aproximadamente 40 micrones, y aplicado indiscriminadamente, esta piel de naranja puede aún ser más exagerada. La otra manera por la que la pintura contribuye en la rugosidad, es cuando ésta presenta fallas, por ejemplo: ampollado, cuarteado, etc. Este tipo de rugosidad puede ser mucho más severo en sus efectos sobre el rendimiento. Consideremos ahora al hombre que aplica la pintura. Este es uno de los procesos más sensibles y es un hecho triste, pero la mayoría de la mano de obra que a ella asignan los Astilleros, es normalmente mal pagada, pobremente motivada y muy a menudo se operan equipos que tienen pobre mantenimiento, están gastados o simplemente anticuados. No puede ser una sorpresa, por lo tanto, que el mayor incremento de rugosidad durante el carenado, sea causado por un bajo standard laboral realizado con un equipo pobre e intentando cumplir programas de tiempo imposibles y enfrentados con condiciones climáticas adversas. Es así que inevitablemente tendremos, como se observa aquí, lagrimeos y chorreaduras, que se convierten en cortinas que a menudo desfiguran el barco. También debemos considerar la distribución del espesor de película. Esto puede tener una seria repercusión para pinturas anticorrosivas y antiincrustantes, sin ser tóxicos para el hombre; los compuestos sólo deberían ser levemente solubles en agua de mar y no producir excesiva biocumulación o permanecer en el ecosistema; debería ser capaces de ser distribuidos en un amplio rango de resinas y ser relativamente estables en ellas y por fin, idealmente tener o brindar una razonable relación precio/rendimiento. Por supuesto, ningún biocida cumple todas estas exigentes premisas y sólo unos pocos han encontrado un uso estable y difundido en pinturas antiincrustantes. Entre ellos el óxido cuproso y los compuestos triorgánicos estáñicos merecen ser destacados por acercarse a los ideales precipitados. La lixiviación controlada de estos biocidas en el agua de mar ha sido usada para impedir el establecimiento de esporas o larvas. Entre los productos Transocean hay 3 métodos básicos por los cuales un biocida es liberado en el agua de mar. 135

137 3.1. ANTIINCRUSTANTE DE MATRIZ SOLUBLE En este tipo de productos hay un alto porcentaje de resina natural de madera (colofonia) y normalmente grandes cantidades de óxido cuproso como biocida. Por acción del agua el óxido cuproso se disuelve y se difunde y la resina participa en el proceso, permitiendo la lenta disolución de las capas externas de la pintura. Este proceso hace que el film a poco de estar en servicio tenga un aspecto friable y áspero y que su capa exterior esté deficiente en biocida. Los técnicos en antiincrustantes tratan de controlar la velocidad de deterioro de la película para que armonice con la disolución de óxido cuproso y puede controlar la incrustación. Sin embargo, es justo decir que con estos materiales se han elaborado muy eficientes antiincrustantes, que son bastante populares, y mediante los cuales muchos armadores aún consiguen protección contra las incrustaciones, a un precio económico. La vida útil para este tipo de antiincrustante, para dos capas de espesor seco de 120 micrones total, es de meses. 3.2 ANTIINCRUSTANTE DE CONTACTO Para superar algunos de los defectos de los antiincrustantes de matriz soluble, se han usado resinas más duras, como por ejemplo, vinílicas o de caucho clorado, pero en ausencia de abundante cantidad de resina colofonia, para ayudar a que la película libere óxido cuproso, la cantidad de éste en la formulación debe ser aumentada. Estas pinturas están normalmente cargadas de óxido cuproso que, en el film seco, las partículas de éste están en contacto unas con otras. Para conseguir este efecto, se ha calculado que se requiere que el óxido cuproso debe ser el 74% del volumen de la película seca. En estas condiciones, es posible tener una más continuada liberación del óxido cuproso al principio de la parte externa hasta llegar a la parte profunda de la película. Se ha observado que durante un período de tiempo el promedio de lixiviación irá disminuyendo, llegará entonces el momento en que la liberación será suficientemente escasa para permitir el asentamiento de organismos. 136

138 El tiempo de vida útil de estos antiincrustantes, para dos manos con un espesor de película seca total de 120/150 micrones, es de aproximadamente 24 meses. Al final de su vida útil, el film estará poroso. Estos films son sensiblemente más fáciles de repintar que los de matriz soluble, no obstante debemos tomar nota que la cantidad total de biocida contenido (óxido cuproso) de estos films nunca es totalmente utilizada. Habitualmente, por lo menos un 30% del óxido cuproso, permanece en el antiincrustante agotado y al repintarse, este biocida es perdido para siempre. Pueden elaborarse variantes de antiincrustantes de contacto empleando venenos orgánicos, ligantes hidrofílicos, etc. Sin embargo el principio de difusión del biocida a través de la matriz no cambia ANTIINCRUSTANTES EROSIONABLES Esta nueva generación de antiincrustantes emplea un nuevo tipo de ligante, donde moléculas de un compuesto orgánico estañico ha sido incorporado al polímero. En el agua de mar, que es levemente alcalina, las moléculas orgánico metálicas son separadas de la cadena polimérica, la que a su vez es quebrada por la acción del agua. Este proceso sólo se verifica en la superficie de la película y es bastante lento. La velocidad en que la película se erosiona o se pulimenta, puede ser controlado de varias maneras, como por ejemplo: modificación de la composición del polímero o agregado de resinas retardadoras o modificando el balance de pigmentos solubles e insolubles. El espesor de film perdido (observado como una diferencia de altura de la superficie, bajo una semilla pip no pulimentable comparada con una superficie expuesta normal) dividida por el tiempo de servicio, dará la velocidad de desgaste o erosión. La consecuencia de dicha erosión es que habrá continuamente una superficie fresca en contacto con el mar y los organismos que en ella tratan de asentarse. Además, los biocidas (bajo la forma de compuestos órganos metálicos y de otro tipo, como por ejemplo, óxido cuproso o thiocyanate), presentes en la pintura, son liberados. Estos actuarán con efecto sinérgico para impedir la incrustación. Uno de los efectos colaterales de este fenómeno de erosión, es que la presencia de rugosidad o picos, causará una zona puntual de turbulencia y ésta producirá que los picos se pulan más rápidamente a lo largo de un cierto período; este proceso producirá una disminución en la mayor rugosidad del casco. 137

139 Esto era especialmente apreciable con la primera generación de antiincrustantes autopulimentables que tenían relativamente altas velocidades de erosión. Actualmente, al tratar de optimizar o maximinar la vida útil de servicio, se han reducido velocidades de erosión a lo necesario, para mantener las superficies limpias, consiguiendo beneficios acumulativos de lisura a lo largo de un lapso mayor. Estas pinturas en ningún caso producen una acumulación de espesor sobre el casco como espesor de antiincrustrante seco, ya que el espesor antiincrustante seco se consume en servicio y el carenado solamente es una pausa. Además, el antiincrustante remanente nunca es desperdiciado, ya que cuando una gran capa posterior que lo cubre se desgasta y lo expongo nuevamente, allí estará otra vez activo. Ciertamente el desarrollo de un antiincrustante es un tema largamente debatido y nuestros colegas en la Transocean Marine Paint configura la acción de sus laboratorios para desarrollar ideas que surjan de los ensayos con rotor y balsa, ensayadas en distintas partes del mundo para prolongados tests de resistencia a la incrustación. Los mejores son probados prácticamente sobre zonas de barcos, antes de pintar embarcaciones completas. Desde luego estos pasos cautelosos no servirán de nada si el producto es desatendido durante la aplicación. Esta es la razón por la cual nosotros damos gran importancia a una cuidadosa supervisión durante la preparación de superficies y de aplicación. El secreto para mantener un casco liso no depende únicamente de una pintura antiincrustante bien diseñada y formulada, ya que su rendimiento está muy influenciado por el tipo de preparación de superficie y aplicación. Atender a los detalles en todos estos frentes termina pagando dividendos en términos de perfomance del barco. La industria de construcciones navales, está como nunca consciente de la necesidad de un uso racional de la energía. Nuevas y más imaginativas ideas para ahorrar combustibles, se prueban en embarcaciones. Sin embargo los armadores aún no están usando las ventajas significativas de las que puedan disponer al mantener sus casos más lisos. 138

140 TABLAS Y DATOS VARIOS ADHERENCIA La adherencia de un recubrimiento es la capacidad de unión con la superficie subyacente o substracto. La adherencia de una película de recubrimiento depende de varios factores: A. ATRACCIÓN INTERMOLECULAR: Las fuerzas intermoleculares dependen de: 1) La naturaleza de los materiales formadores de la película y del substrato. 2) La orientación de los componentes dentro de la película en el proceso de secado: B. SUPERFICIE DE ANCLAJE: La superficie de anclaje influye considerablemente, ya que una superficie discontinua, rugosa o porosa, proporciona una mayor área de contacto y por consiguiente una mayor superficie de anclaje mecánico que una superficie lisa. C. HUMECTACIÓN: Se define así el grado de contacto que se alcanza entre el recubrimiento aplicado y el substrato y que depende de la naturaleza de los mismos y la aplicación. D. FORMA DE APLICACIÓN: La técnica aplicada así como las condiciones de secado repercuten fuertemente en la humectación del sustrato. E. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE: Se define así el tratamiento previo de la aplicación del recubrimiento y abarca desde métodos para crear superficie de anclaje hasta la eliminación de toda interferencia que se interponga entre el recubrimiento y el substrato firme. 139

141 MEDIDORES DE AHDERENCIA Existen medidores que permiten determinar la fuerza con que un recubrimiento se adhiere al substrato; con esto se obtiene un dato cuantitativo de la fuerza de adherencia por unidad de área del recubrimiento. Estos instrumentos emplean el método de tirón para medir la fuerza de levantamiento requerido para desprender del substrato un área pequeña del recubrimiento que se va a evaluar. La metodología consiste en sostener una pieza de enganche con adhesivo epóxico sobre el recubrimiento que se va evaluar, después de un día de curado se corta el recubrimiento alrededor de la pieza y ésta se engancha al instrumento medidor. Se aplica fuerza para desprender el recubrimiento y esta fuerza se mide por medio de la escala del indicador. El indicador retiene el valor cuando la pieza con el recubrimiento se separan del substrato. Ver figura No1. El otro tipo de medición que se efectúa a diferencia de los medidores por medio de la fuerza de tirón, son los que utilizan cortes en el recubrimiento hasta llegar al substrato y con cinta engomada aplicada sobre los cortes, la cual se despega rápidamente con un solo movimiento. Estos métodos no reportan cantidad de fuerza de adherencia de la película al substrato. Son procedimientos concebidos para evaluar la adherencia de películas de recubrimientos en substratos metálicos. El método A está destinado principalmente para usarse en sitios de trabajo mientras que el método B no se considera conveniente para películas de más de 5 mils de espesor. PROCEDIMIENTO DE MÉTODO A (ASTMD 3359 EN CRUZ). Se selecciona un área libre de imperfecciones, que esté limpia y seca. Se hacen dos cortes en la película de uno 40 mm de largo que se intersequen en el centro con un ángulo entre 30 y 45 grados, el corte debe llegar hasta el substrato. Corte la película con un solo firme movimiento hasta llegar al substrato. Es importante que la cuchilla esté filosa. Use unos 75 mm de cinta adhesiva y coloque el centro de la cinta en la intersección de los cortes, a lo largo de los ángulos más pequeños. Presione la cinta para tener una buena adhesión, espere un minuto y luego desprenda la cinta, tirando del extremo libre con un ángulo lo más cerca de los 180º. Inspeccione el área de corte y evalué de acuerdo con la siguiente escala: 5A No hubo desprendimiento 4A Trazas de desprendimientos o remoción en los cortes. 140

142 3A Remoción en forma de sierra a lo largo de las incisiones de hasta 1.6 mm en cualquier lado. 1A Remoción de la mayoría del área de la X debajo de la cinta. 0A Remoción más allá del área de la X. (Ver figura 1 página 92) PROCEDIMIENTOS DE MÉTODO B (CUADRÍCULA) Seleccione un área libre de imperfecciones, que esté en una base firme, con una buena iluminación y efectúe los cortes paralelos de la siguiente forma: a. Para recubrimientos que tienen un espesor seco de hasta 2.0 mil. inclusive, distancie los cortes 1mm y haga 11 cortes a menos que se acuerde otra cosa. b. Para recubrimientos que tienen un espesor seco entre 2 mils. y 5 mils. Distancie los cortes 2 mm entre sí y haga seis cortes. Para película de más de 5 mils. De espesor seco, use el método A. Haga todos los cortes de 20 mm de largo, corte la película con un solo firme movimiento hasta llegar al substrato, luego sacuda los cortes con un cepillo o tela suave para quitar virutas de películas. Es importante que la cuchilla esté filosa. Haga los cortes originales, no pase la cuchilla por un corte más de una vez, si no alcanzó el substrato, debe repetir los cortes en otra zona. Use unos 75 mm de cinta adhesiva y coloque el centro de la cinta sobre la red y presiónela al colocar con la yema del dedo. Para asegurarse un buen contacto, friccione la cinta firmemente. Deje transcurrir un minuto y remueva la cinta tirando del extremo libre rápidamente con un ángulo más cerca de los 180º. Inspeccione el área de la red y evalúe a la siguiente escala: 5B Los bordes de los cortes están intactos, no hubo desprendimientos. 4B Pequeñas escamas de recubrimiento se desprendieron en las intersecciones, está afectada un 5% del área. 3B Pequeñas escamas de recubrimiento se desprendieron a lo largo de los bordes y en la intersección de los cortes. El área afectada es de un 5 a un 15% de la red. 2B El recubrimiento se ha escamado a lo largo de los bordes y en parte de los cuadros. El área afectada es de 15 al 35% de la red. 141

143 1B El Recubrimiento se ha escamado a lo largo de los bordes de los cortes en forma de tiras largas, cuadros enteros se desprendieron. El área afectada es de un 35 a 65% de la red. 0B Escamado y desprendimiento peor que grado 1B. (Ver figura 2 página 93) REFERENCIAS: 1-ASTMD ASTMD J.A. ESQUEMA PAR ALA IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS DE TUBERÍAS ESTANDAR AMERICANO OBJETO Y ALCANCE 1. El objeto de este quema es establecer un código común que ayuda a la identificación de los materiales conducidos por sistemas de tuberías, y trate de presentar una base aceptable para un esquema universal. El uso de estas normas contribuirá a mayor seguridad, y disminuirá las posibilidades de error, confusión o inacción. 2. Este esquema se refiere tan solo a la identificación de sistemas de tuberías en las plantas industriales y de energía. No incluye tuberías subterráneas ni para cables eléctricos. DEFINICIONES: 3. Sistemas de tuberías. Para los fines de este esquema los sistemas de tuberías incluirán, además de los tubos de toda especie, las puntas, conexiones, válvulas y los forros. Se excluyen específicamente para la aplicación de estas normas, los soportes, ménsulas y otros accesorios similares. Las tuberías se designan, como conductos para el transporte de gases, líquidos, semilíquidos o plásticos, pero no sólidos acarreados en el aire o gas. 4. Protección contra incendios, materiales y equipo. Esta clasificación incluye sistemas rociadores (de aspersión) y otros equipos para proteger contra incendios o combatirlos. La identificación para este grupo de materiales puede usarse también para identificar o localizar equipos tales 142

144 como caja de alarma, extintores, mantas o cobertores para incendio, puertas contra incendio, mangueras, conexiones, hidrantes y cualquier otro equipo para combatir incendios. 5. Materiales peligrosos. Este grupo incluye aquellos materiales que son peligrosos para la vida o la propiedad, debido a que son fácilmente inflamables, tóxicos a las altas temperaturas y presiones, productos de gases venenosos, o que son en sí mismos venenosos, se incluyen también materiales que se conocen generalmente como productores de incendios o explosivos. 6. Materiales seguros. Este grupo incluye aquellos materiales que no constituyen un peligro para la vida o la propiedad, o muy poco, en su manejo. Esta clasificación incluye materiales o bajas presiones y temperaturas que no son ni tóxicos ni venenosos, y que no originarán incendios ni explosiones. Las personas que trabajan en sistemas de tuberías que conducen estos materiales no corren riesgos de importancia, aunque no hayan sido vaciados estos sistemas. 7. Materiales Protectores. Este grupo incluye aquellos materiales que son conducidos por tuberías, con el fin expreso de poder disponer de ellos para prevenir o reducir al mínimo, el peligro que significan los materiales peligrosos antes mencionados. Incluirá ciertos gases especiales que son antídotos, para contrarrestar humos o vapores venenosos, y que se transportan por tuberías con otro fin muy diferente del de proteger o combatir incendios, a lo que se refiere la sección Materiales Extra Valiosos. Estos pudieran clasificarse dentro del grupo de materiales seguros antes mencionados, pero donde estos productos tienen un valor muy elevado es preferible clasificarlos por separado. 9. La clasificación de los materiales traslados mediante tuberías y la clave de esta clasificación es la siguiente, en Estados Unidos de América: F. Protección contra Incendios Rojo D. Materiales Peligrosos Amarillo S. Materiales Seguros Verde P. Materiales Protectores Azul V. Materiales Extra Valiosos Púrpura 10. Método de Identificación. La positiva identificación del contenido de un sistema de tubería se hará mediante un rótulo con el nombre completo del contenido o en forma abreviada. Pueden usarse flechas para indicar la dirección del flujo. Donde se quiera o sea necesario proporcionar información suplementaria como, por ejemplo, el peligro o el uso del contenido del sistema de tubería, puede hacerse mediante un rótulo adicional o por el color 143

145 correspondiente del código (sección 9, que antecede) aplicado a todo el sistema de tubería o por bandas de color. Pueden ponerse letreros sobre las bandas de color. Como ejemplo de los letreros que se pueden poner para la identificación del contenido, así como para información suplementaria sobre su peligro o uso, se pueden citar los siguientes: Agua... Protección contra Incendio. Amoníaco... Anhídro - Gas y líquido peligrosos. Acetona... Líquido extremadamente inflamable. Hidrógeno... Gas extemadamente inflamable. Aire... Gas a alta presión. Dióxido de carbono... Protección contra incendio. ESQUEMAS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS DE TUBERÍAS 11. Los colores mencionados previamente se han escogido para identificar las principales clasificaciones, debido a que se pueden distinguir fácilmente unos de otros en condiciones normales de iluminación (ver sección 9). El diagrama muestra las cuatro principales bandas de color de la clasificación, el color de los letreros y el lugar que se sugiere, para su colocación, así como el ancho recomendado de la banda A, junto con el tamaño de los letreros de la banda B según el diámetro de la tubería. 12. Si se usan las bandas de color, deberán pintarse o aplicarse sobre los tubos, para indicar a cuál de las cuatro clasificaciones corresponden su contenido. Las bandas deberán situarse a intervalos frecuentes en los tramos rectos de la tubería (suficientemente para su clara identificación), cerca de todas las válvulas y de todos los cambios de dirección, o donde la tubería pasa a través de muros o pisos. La identificación del color puede hacerse mediante calcomanías o bandas de plástico, de acuerdo con las normas. Si se quiere, puede pintarse la tubería del color, de acuerdo con la clasificación principal. 13. Se ha dado especial atención a la visibilidad en relación con las marcas en la tubería. Cuando la tubería se encuentra a alguna distancia sobre la línea visual normal del operario, los letreros deberán colocarse bajo la línea horizontal central de la tubería. 144

146 14. En cierto tipo de plantas, puede ser conveniente poner las marcas cerca de las juntas o puntos de distribución, mientras en otros lugares las marcas se colocarán a intervalos convenientes a lo largo de toda la tubería, cerca de las válvulas y junto a los cambios de dirección. En cualquier caso, el número y colocación de las marcas de identificación, se basará en el juicio sobre cada sistema particular de tubería. 15. En cuanto al tipo y tamaño de las letras, se recomienda el uso de esténciles de tamaño normales, que varían de 1/2 a 3 1/2 ( cms) de altura. Para tuberías menores de 3/4 (1.9 cms) de diámetro, se recomienda el uso de etiquetas. Los letreros o el fondo pueden ser del color normal. 16. En caso de que se quiera pintar la tubería por entero, el tamaño y color de los letreros puestos en la tubería para identificar el material conducido estará de acuerdo con las especificaciones ya señaladas. VAPOR Alta presión, Saturado Baja presión, Super Calentado Calentado (100 libras (7.9 kgs.) o más) Baja presión, Saturado Baja presión, Super Calentado (20 a 75 lbs. (1.4 a 5.25 kgs.) 5.25 kgs.) Baja presión, Saturado Baja presión, Super Calentado Calentado (atmósfera a 20 lbs. (1.4kgs.) Líneas de vacío, atmósfera a 1 pulgada Absoluta (0.07 kgs. Absoluto) AGUA Para protección contra incendios De la llave De circulación Para Alimentación de Caldera De vaciado, descargado, o purgado, de caldera De servicio Tratada Filtrada De Desperdicio o agua blanca Caliente Del lavado Retorno de condensado Tubería hidráulica: Alta presión Tubería hidráulica: Baja presión Alta presión, 50 a 125 libras (3.5 a 8.75 kgs.) Baja presión, atmósfera a 3 libras (0.21 kgs.) ARCILLA, ALUMBRE, SIZA Alumbre Siza Arcilla Color COLOR DE LA BANDA Naranja == Naranja == Naranja == Amarillo Rojos Verde Verde Azul Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Amarillo Verde Amarillo Verde Ante Verde Gris Verde Claro COLOR ADICIONAL DE LAS RAYAS Banco Blanco Gris Blanco Gris == Blanco Verde == Blanco Ante == == == Negro Café Gris Amarillo == Blanco == == Negro Verde Rojo == Blanco Negro Blanco - Negro == == Blanco == 145

147 CLASIFICACIÓN DE MATERIALES TRANSPORTADOS EN TUBERÍA 146

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