Gary W. Dallin, P. Ing. Los paneles de acero prepintados y revestidos de metal para edificios se utilizan con éxito desde hace muchos años. Un indicio de su popularidad es el uso generalizado de techos de acero prepintados en Canadá y en todo el mundo.
Los techos metálicos duran entre dos y tres veces más que los no metálicos. 1 Los edificios metálicos representan casi la mitad de todos los edificios no residenciales de poca altura en América del Norte, y una proporción significativa de estos edificios tienen paneles de acero prepintados y recubiertos de metal para techos y paredes.
La especificación adecuada del sistema de revestimiento (es decir, pretratamiento, imprimación y capa final) puede garantizar una vida útil de los techos de acero pintado y las paredes revestidas de metal de más de 20 años en muchas aplicaciones. Para lograr una vida útil tan larga, los fabricantes y constructores de láminas de acero recubiertas de color deben considerar las siguientes cuestiones relacionadas:
Cuestiones medioambientales Uno de los primeros factores a considerar al elegir un producto de acero recubierto de metal prepintado es el entorno en el que se utilizará. 2 El medio ambiente incluye el clima general y las influencias locales de la zona.
La latitud del lugar determina la cantidad e intensidad de la radiación UV a la que está expuesto el producto, el número de horas de sol al año y el ángulo de exposición de los paneles prepintados. Claramente, los techos de ángulo bajo (es decir, planos) de edificios ubicados en regiones desérticas de latitudes bajas requieren sistemas de imprimación y acabado resistentes a los rayos UV para evitar la decoloración prematura, la cal y el agrietamiento. Por otro lado, la radiación UV daña mucho menos los revestimientos verticales de las paredes de los edificios situados en latitudes altas y con un clima nublado.
El tiempo húmedo es el tiempo durante el cual el revestimiento de techos y paredes se humedece debido a la lluvia, la alta humedad, la niebla y la condensación. Los sistemas de pintura no están protegidos de la humedad. Si se deja mojado el tiempo suficiente, la humedad eventualmente llegará al sustrato debajo de cualquier revestimiento y comenzará a corroerse. La cantidad de contaminantes químicos como dióxido de azufre y cloruros presentes en la atmósfera determina la velocidad de corrosión.
Las influencias locales o microclimáticas que deben considerarse incluyen la dirección del viento, la deposición de contaminantes por parte de las industrias y el medio marino.
A la hora de elegir un sistema de revestimiento se debe tener en cuenta la dirección predominante del viento. Se debe tener cuidado si el edificio está ubicado a favor del viento de una fuente de contaminación química. Los gases de escape gaseosos y sólidos pueden tener efectos graves en los sistemas de pintura. Dentro de 5 kilómetros (3,1 millas) de áreas industriales pesadas, la corrosividad puede variar de moderada a severa, dependiendo de la dirección del viento y las condiciones climáticas locales. Más allá de esta distancia, el impacto asociado al impacto contaminante de la planta suele reducirse.
Si los edificios pintados están cerca de la costa, el impacto del agua salada puede ser grave. Hasta 300 m (984 pies) de la costa pueden ser críticos, mientras que se pueden sentir efectos significativos hasta 5 km tierra adentro e incluso más, dependiendo de los vientos marinos. La costa atlántica de Canadá es un área donde podría ocurrir tal forzamiento climático.
Si la corrosividad del sitio de construcción propuesto no es evidente, puede ser útil realizar un estudio local. Los datos de las estaciones de monitoreo ambiental son útiles ya que brindan información sobre precipitación, humedad y temperatura. Inspeccione las superficies protegidas expuestas y sin limpiar en busca de partículas de la industria, las carreteras y la sal marina. Se debe verificar el desempeño de las estructuras cercanas: si los materiales de construcción, como cercas galvanizadas y revestimientos, techos, canalones y tapajuntas galvanizados o prepintados, están en buenas condiciones después de 10 a 15 años, el ambiente puede no ser corrosivo. Si la estructura se vuelve problemática después de unos pocos años, es aconsejable actuar con cautela.
Los proveedores de pintura tienen el conocimiento y la experiencia para recomendar sistemas de pintura para aplicaciones específicas.
Recomendaciones para Paneles Revestidos Metálicos El espesor del revestimiento metálico bajo pintura tiene un impacto significativo en la vida útil de los paneles prepintados in situ, especialmente en el caso de paneles galvanizados. Cuanto más grueso sea el revestimiento de metal, menor será la tasa de corrosión socavada en los bordes cortados, rayones o cualquier otra área donde se vea comprometida la integridad de la pintura.
Corrosión por corte de revestimientos metálicos donde hay cortes o daños en la pintura y donde el zinc o aleaciones a base de zinc están expuestos. A medida que el recubrimiento es consumido por las reacciones corrosivas, la pintura pierde su adherencia y se desprende o se desprende de la superficie. Cuanto más gruesa sea la capa de metal, más lenta será la velocidad de socavado y más lenta la velocidad de corte transversal.
En el caso del galvanizado, la importancia del espesor del recubrimiento de zinc, especialmente para techos, es una de las razones por las que muchos fabricantes de productos de láminas galvanizadas recomiendan las especificaciones estándar ASTM A653 para láminas de acero galvanizadas en caliente (galvanizadas) o de aleación de zinc y hierro. proceso de inmersión (recocido galvanizado), designación de peso del recubrimiento (es decir, masa) G90 (es decir, 0,90 oz/pie cuadrado) Z275 (es decir, 275 g/m2) adecuado para la mayoría de las láminas de aplicaciones galvanizadas prepintadas. Para prerrevestimientos de 55% AlZn, el problema del espesor se vuelve más difícil por varias razones. ASTM A792/A792M, Especificación estándar para placa de acero, recubrimiento de aleación de zinc y aluminio por inmersión en caliente al 55 % Peso (es decir, masa) Designación AZ50 (AZM150) es generalmente el recubrimiento recomendado, ya que se ha demostrado que es adecuado para trabajos a largo plazo.
Un aspecto a tener en cuenta es que las operaciones de recubrimiento con rodillos generalmente no pueden utilizar láminas recubiertas de metal que hayan sido pasivadas con productos químicos a base de cromo. Estos productos químicos pueden contaminar los limpiadores y las soluciones de pretratamiento para líneas pintadas, por lo que los tableros no pasivados son los más utilizados. 3
Debido a su naturaleza dura y quebradiza, el Tratamiento Galvanizado (GA) no se utiliza en la producción de láminas de acero prepintadas. La unión entre la pintura y este revestimiento de aleación de zinc y hierro es más fuerte que la unión entre el revestimiento y el acero. Durante el moldeo o el impacto, GA se agrietará y se deslaminará debajo de la pintura, lo que provocará que ambas capas se despeguen.
Consideraciones del sistema de pintura Obviamente, uno de los aspectos más importantes para garantizar un buen rendimiento es la pintura utilizada para el trabajo. Por ejemplo, en áreas que reciben mucha luz solar y exposición intensa a los rayos UV, es importante elegir un acabado resistente a la decoloración, mientras que en áreas con alta humedad, el pretratamiento y el acabado están diseñados para evitar la entrada de humedad. (Los problemas relacionados con los sistemas de recubrimiento para aplicaciones específicas son muchos y complejos y están fuera del alcance de este artículo).
La resistencia a la corrosión del acero galvanizado pintado está muy influenciada por la estabilidad física y química de la interfaz entre la superficie de zinc y el recubrimiento orgánico. Hasta hace poco, el revestimiento de zinc utilizaba tratamientos químicos de óxidos mixtos para proporcionar unión interfacial. Estos materiales están siendo reemplazados cada vez más por recubrimientos de fosfato de zinc más gruesos y resistentes a la corrosión que son más resistentes a la corrosión debajo de la película. El fosfato de zinc es particularmente eficaz en ambientes marinos y en condiciones de humedad prolongada.
ASTM A755/A755M, un documento que proporciona una descripción general de los recubrimientos disponibles para productos de láminas de acero recubiertas de metal, se denomina “Hoja de acero, metal recubierto por inmersión en caliente” y se prerecubre mediante recubrimiento en bobina para productos de construcción sujetos a la influencia de el ambiente externo.
Consideraciones sobre el proceso para recubrir rollos prerrevestidos Una variable importante que afecta la vida útil de un producto prerrevestido in situ es la fabricación de la lámina prerrevestida. El proceso de recubrimiento de rodillos prerrevestidos puede afectar significativamente el rendimiento. Por ejemplo, una buena adherencia de la pintura es importante para evitar que se despegue o forme ampollas en el campo. Una buena adhesión requiere técnicas de manipulación del recubrimiento con rodillos bien controladas. El proceso de pintura de los rodillos afecta la vida útil en el campo. Temas cubiertos:
Los fabricantes de revestimientos en rollo que producen láminas prepintadas para edificios cuentan con sistemas de calidad bien establecidos que garantizan que estos problemas se controlen adecuadamente. 4
Características del perfilado y diseño del panel La importancia del diseño del panel, especialmente el radio de curvatura a lo largo de la nervadura de formación, es otro tema importante. Como se mencionó anteriormente, la corrosión del zinc ocurre donde la película de pintura ha sido dañada. Si el panel está diseñado con un radio de curvatura pequeño, siempre habrá grietas en la pintura. Estas grietas suelen ser pequeñas y a menudo se denominan "microfisuras". Sin embargo, el revestimiento metálico queda expuesto y existe la posibilidad de un aumento en la velocidad de corrosión a lo largo del radio de curvatura del panel laminado.
La posibilidad de microfisuras en las curvas no significa que las secciones profundas sean imposibles: los diseñadores deben prever el mayor radio de curvatura posible para acomodar estas secciones.
Además de la importancia del diseño de la máquina perfiladora y de paneles, el funcionamiento de la máquina perfiladora también afecta la productividad en el campo. Por ejemplo, la ubicación del juego de rodillos afecta el radio de curvatura real. Si la alineación no se realiza correctamente, las curvas pueden crear torceduras pronunciadas en las curvas del perfil en lugar de radios de curvatura suaves y lisos. Estas curvaturas "apretadas" pueden provocar microfisuras más graves. También es importante que los rodillos acoplados no rayen la pintura, ya que esto reducirá la capacidad de la pintura para adaptarse a la operación de doblado. La amortiguación es otro problema relacionado que debe identificarse durante el perfilado. La forma habitual de permitir la recuperación elástica es “doblar” el panel. Esto es necesario, pero una flexión excesiva durante la operación de perfilado produce más microfisuras. De manera similar, los procedimientos de control de calidad de los fabricantes de paneles de construcción están diseñados para abordar estas cuestiones.
A veces se produce una condición conocida como “latas de aceite” o “bolsillos” al enrollar paneles de acero prepintados. Los perfiles de paneles con paredes anchas o secciones planas (p. ej. perfiles de construcción) son especialmente vulnerables. Esta situación crea una apariencia ondulada inaceptable al instalar paneles en techos y paredes. Las latas de aceite pueden deberse a una variedad de causas, incluida la mala planitud de la lámina entrante, el funcionamiento de la prensa de rodillos y los métodos de montaje, y también pueden ser el resultado del pandeo de la lámina durante el conformado, ya que se generan tensiones de compresión en la dirección longitudinal de la lámina entrante. hoja. panel. 5 Este pandeo elástico se produce porque el acero tiene un alargamiento del límite elástico (YPE) bajo o nulo, la deformación por adherencia y deslizamiento que se produce cuando se estira el acero.
Durante el laminado, la lámina intenta adelgazarse en la dirección del espesor y encogerse en la dirección longitudinal en la zona de la banda. En aceros de bajo YPE, el área no deformada adyacente a la curvatura está protegida de la contracción longitudinal y está en compresión. Cuando la tensión de compresión excede la tensión límite de pandeo elástico, se producen ondas de bolsillo en la región de la pared.
Los aceros con alto YPE mejoran la deformabilidad porque se utiliza más tensión para el adelgazamiento local centrado en la flexión, lo que da como resultado una menor transferencia de tensión en la dirección longitudinal. Por tanto, se utiliza el fenómeno de la fluidez discontinua (local). Por lo tanto, el acero prepintado con un YPE superior al 4% se puede laminar satisfactoriamente para formar perfiles arquitectónicos. Los materiales de YPE inferior se pueden laminar sin tanques de aceite, dependiendo de la configuración del laminador, el espesor del acero y el perfil del panel.
El peso del tanque de aceite disminuye a medida que se utilizan más puntales para formar el perfil, el espesor del acero aumenta, los radios de curvatura aumentan y el ancho de la pared disminuye. Si el YPE es superior al 6%, pueden producirse hendiduras (es decir, deformaciones localizadas significativas) durante el laminado. Esto se controlará con un entrenamiento adecuado de la piel durante la fabricación. Los fabricantes de acero deben ser conscientes de esto cuando suministran paneles prepintados para paneles de construcción, de modo que el proceso de fabricación pueda usarse para producir YPE dentro de límites aceptables.
Consideraciones de almacenamiento y manipulación Probablemente el problema más importante con el almacenamiento en el sitio es mantener los paneles secos hasta que se instalen en el edificio. Si se permite que la humedad se infiltre entre paneles adyacentes debido a la lluvia o la condensación y posteriormente no se permite que las superficies de los paneles se sequen rápidamente, pueden ocurrir algunas cosas indeseables. La adhesión de la pintura puede deteriorarse, lo que resulta en pequeñas bolsas de aire entre la pintura y el revestimiento de zinc antes de que el panel se ponga en servicio. No hace falta decir que este comportamiento puede acelerar la pérdida de adherencia de la pintura en servicio.
A veces, la presencia de humedad entre los paneles en la obra puede provocar la formación de óxido blanco en los paneles (es decir, corrosión del revestimiento de zinc). Esto no sólo es estéticamente indeseable, sino que puede inutilizar el panel.
Las resmas de papel en el lugar de trabajo deben envolverse en papel si no se pueden almacenar en el interior. El papel debe aplicarse de forma que no se acumule agua en la paca. Como mínimo, el paquete debe estar cubierto con una lona. El fondo se deja abierto para que el agua pueda escurrir libremente; Además, garantiza un flujo de aire libre hacia el paquete de secado en caso de condensación. 6
Consideraciones de diseño arquitectónico La corrosión se ve fuertemente afectada por el clima húmedo. Por lo tanto, una de las reglas de diseño más importantes es garantizar que toda el agua de lluvia y deshielo pueda drenar fuera del edificio. No se debe permitir que el agua se acumule y entre en contacto con los edificios.
Los techos ligeramente inclinados son los más susceptibles a la corrosión, ya que están expuestos a altos niveles de radiación ultravioleta, lluvia ácida, partículas y productos químicos arrastrados por el viento; se debe hacer todo lo posible para evitar la acumulación de agua en techos, ventilación, equipos de aire acondicionado y pasillos.
El encharcamiento del borde del aliviadero depende de la pendiente del tejado: cuanto mayor sea la pendiente, mejores serán las propiedades corrosivas del borde de goteo. Además, los metales diferentes, como el acero, el aluminio, el cobre y el plomo, deben aislarse eléctricamente para evitar la corrosión galvánica, y deben diseñarse vías de drenaje para evitar que el agua fluya de un material a otro. Considere usar un color más claro en su techo para reducir el daño de los rayos UV.
Además, la vida útil del panel se puede acortar en aquellas zonas del edificio donde hay mucha nieve en el tejado y la nieve permanece en el tejado durante un largo periodo de tiempo. Si el edificio está diseñado de modo que el espacio debajo de las losas del techo sea cálido, entonces la nieve junto a las losas puede derretirse durante todo el invierno. Esta fusión lenta y continua da como resultado un contacto permanente con el agua (es decir, una humectación prolongada) del panel pintado.
Como se mencionó anteriormente, el agua eventualmente se filtrará a través de la película de pintura y la corrosión será severa, lo que resultará en una vida útil inusualmente corta del techo. Si el techo interior está aislado y la parte inferior de las tejas permanece fría, la nieve en contacto con la superficie exterior no se derrite permanentemente y se evitan las ampollas en la pintura y la corrosión del zinc asociadas con largos períodos de humedad. Recuerde también que cuanto más espeso sea el sistema de pintura, más tiempo pasará antes de que la humedad penetre en el sustrato.
Paredes Las paredes laterales verticales están menos erosionadas y dañadas que el resto del edificio, excepto las superficies protegidas. Además, los revestimientos situados en zonas protegidas como relieves de paredes y repisas están menos expuestos a la luz solar y a la lluvia. En estos lugares, la corrosión se ve reforzada por el hecho de que los contaminantes no son arrastrados por la lluvia y la condensación, y tampoco se secan debido a la falta de luz solar directa. Se debe prestar especial atención a las exposiciones protegidas en entornos industriales o marinos o cerca de carreteras importantes.
Las secciones horizontales del revestimiento de las paredes deben tener una pendiente suficiente para evitar la acumulación de agua y suciedad; esto es especialmente importante en el caso de los reflujos del sótano, ya que una pendiente insuficiente puede provocar corrosión del mismo y del revestimiento que se encuentra encima.
Al igual que los tejados, los metales diferentes, como el acero, el aluminio, el cobre y el plomo, deben aislarse eléctricamente para evitar la corrosión galvánica. Además, en áreas con mucha acumulación de nieve, la corrosión puede ser un problema en el revestimiento lateral; si es posible, se debe limpiar de nieve el área cercana al edificio o se debe instalar un buen aislamiento para evitar el derretimiento permanente de la nieve en el edificio. superficie del panel.
El aislamiento no debe mojarse y, si lo hace, nunca permita que entre en contacto con paneles prepintados; si el aislamiento se moja, no se secará rápidamente (si es que lo hace), dejando los paneles expuestos a una exposición prolongada a Humedad – - Esta condición conducirá a una falla acelerada. Por ejemplo, cuando el aislamiento en la parte inferior del panel de la pared lateral se moja debido al ingreso de agua hasta el fondo, parece preferible un diseño con los paneles superpuestos al fondo en lugar de tener la parte inferior del panel instalada directamente encima del abajo. Minimice la posibilidad de que ocurra este problema.
Los paneles prepintados recubiertos con una aleación de aluminio y zinc al 55 % no deben entrar en contacto directo con el hormigón húmedo; la alta alcalinidad del hormigón puede corroer el aluminio y provocar que el revestimiento se desprenda. 7 Si la aplicación implica el uso de sujetadores que penetran el panel, deben seleccionarse de manera que su vida útil coincida con la del panel pintado. Hoy en día existen algunos tornillos/sujetadores con un revestimiento orgánico en la cabeza para resistir la corrosión y están disponibles en una variedad de colores para combinar con el revestimiento del techo/pared.
CONSIDERACIONES DE INSTALACIÓN Los dos temas más importantes asociados con la instalación en campo, especialmente cuando se trata de un techo, pueden ser la forma en que los paneles se mueven a través del techo y la influencia de los zapatos y herramientas de los trabajadores. Si se forman rebabas en los bordes de los paneles durante el corte, la película de pintura puede rayar el revestimiento de zinc a medida que los paneles se deslizan entre sí. Como se mencionó anteriormente, dondequiera que se vea comprometida la integridad de la pintura, el revestimiento metálico comenzará a corroerse más rápido, lo que afecta negativamente la vida útil del panel prepintado. Del mismo modo, los zapatos de los trabajadores pueden provocar arañazos similares. Es importante que los zapatos o botas no permitan que pequeñas piedras o taladros de acero entren en la suela.
A menudo se forman pequeños agujeros y/o muescas (“astillas”) durante el montaje, la fijación y el acabado; recuerde, estos contienen acero. Una vez finalizado el trabajo, o incluso antes, el acero puede corroerse y dejar una desagradable mancha de óxido, especialmente si el color de la pintura es más claro. En muchos casos, se considera que esta decoloración es la degradación prematura real de los paneles prepintados y, aparte de las consideraciones estéticas, los propietarios del edificio deben estar seguros de que el edificio no fallará prematuramente. Todas las virutas del tejado deben retirarse inmediatamente.
Si la instalación incluye un techo inclinado, es posible que se acumule agua. Aunque el diseño de la pendiente puede ser suficiente para permitir un drenaje libre, pueden existir problemas locales que provoquen agua estancada. Las pequeñas abolladuras dejadas por los trabajadores, como las que hacen al caminar o colocar herramientas, pueden dejar áreas que no pueden drenar libremente. Si no se permite el libre drenaje, el agua estancada puede hacer que la pintura se ampolle, lo que luego puede hacer que la pintura se desprenda en grandes áreas, lo que puede provocar una corrosión más severa del metal debajo de la pintura. El asentamiento del edificio después de su construcción puede provocar un drenaje inadecuado del tejado.
Consideraciones de mantenimiento El mantenimiento sencillo de los paneles pintados en edificios incluye un enjuague ocasional con agua. En instalaciones en las que los paneles están expuestos a la lluvia (p. ej., tejados), esto no suele ser necesario. Sin embargo, en áreas expuestas protegidas, como plafones y áreas de paredes debajo de los aleros, la limpieza cada seis meses es útil para eliminar las sales corrosivas y los desechos de las superficies de los paneles.
Se recomienda que cualquier limpieza se realice mediante una primera “limpieza de prueba” de una pequeña zona de la superficie en un lugar no demasiado abierto para poder obtener ciertos resultados satisfactorios.
Además, cuando se usa en un techo, es importante eliminar los desechos sueltos como hojas, tierra o escurrimientos de construcción (es decir, polvo u otros desechos alrededor de las rejillas de ventilación del techo). Aunque estos residuos no contienen productos químicos agresivos, evitarán el secado rápido que es fundamental para un techo duradero.
Además, no utilice palas de metal para quitar la nieve de los tejados. Esto puede provocar graves rayones en la pintura.
Los paneles de acero prepintados y revestidos de metal para edificios están diseñados para brindar años de servicio sin problemas. Sin embargo, con el tiempo, la apariencia de todas las capas de pintura cambiará, posiblemente hasta el punto en que sea necesario volver a pintar. 8
Conclusión Las chapas de acero galvanizadas prepintadas se han utilizado con éxito durante décadas para el revestimiento de edificios (techos y paredes) en diversos climas. Se puede lograr un funcionamiento prolongado y sin problemas mediante la elección correcta del sistema de pintura, un diseño cuidadoso de la estructura y un mantenimiento regular.
Hora de publicación: 05-jun-2023