CORROSIÓN
Las estructuras de acero son aleaciones de hierro y carbono donde éste último se puede encontrar con una proporción entre 0.5 y 1.5% del total del elemento, con lo cual puede proporcionar las cualidades ya conocidas de maleabilidad, dureza y resistencia. De los materiales comúnmente usados para fines estructurales, el acero es el que tiene mejores propiedades de resistencia, rigidez y ductilidad. Su eficiencia estructural es además alta debido a que puede fabricarse en secciones con la forma que mejor se adecue a la resistencia a la flexión, compresión u otro tipo de esfuerzo dependiendo la utilización que se le vaya a dar.
Pero a estas grandes características también se tiene un gran problema, del cual se debe tener un especial cuidado al trabajar con este material, como lo es la corrosión.
La corrosión es la tendencia que tienen los metales a volver al estado combinado, es decir, al mismo estado en que se encontraban en la naturaleza, que es, en términos termodinámicos, el estado más estable en que los elementos se pueden encontrar. En el caso del acero o del hierro la corrosión se pone de manifiesto con la conocida "herrumbre".
Una causa frecuente de corrosión son las corrientes vagabundas (especialmente las de corriente continua). Se trata de corrientes que circulan por el suelo, derivadas por ejemplo de la vía de los ferrocarriles electrificados, y que antes de volver a su circuito de origen se conducen por medio de un buen conductor, como por ejemplo una tubería de acero. Las zonas de entrada de corriente son catódicas mientras que las de salida son anódicas y por lo tanto se corroen. La velocidad de corrosión depende de la densidad de corriente anódica, disolviéndose el acero a razón de 9,1 Kg por cada amperio y año (ley de Faraday).
El acero es el metal más ampliamente utilizado para la fabricación de estructuras como por ejemplo, puentes, estanques, casco de buques,armaduras, etc. Si nos referimos al origen electroquímico de la corrosión, veremos que en un mismo metal hay áreas que poseen un distinto potencial eléctrico. Dicha diferencia de potencial es atribuible, entre otros, a la capa de óxido remanente propia del proceso de laminación del acero en donde esta herrumbre es catódica respecto del acero o también a diferencias en el oxígeno disuelto en el agua u otro electrolito.
La protección catódica de estructuras de acero se basa en la aplicación de un metal que sea anódico respecto del acero, de tal manera que proteja a este último mediante el establecimiento de una celda galvánica intencional, en donde el acero se convierte en cátodo, es decir en el metal protegido. Este mecanismo de protección implica por lo tanto el aporte de un metal de sacrificio que se corroerá preferencialmente. Si se analiza la serie galvánica de los metales, se puede ver que tanto el Zn como el Al y el Mg, son anódicos respecto del hierro y del acero; por lo tanto al corroerse el ánodo, se producirá una capa capaz de proteger el acero que se encuentra en su interior y evitar su transformación química.
La resistencia a la corrosión de los revestimientos se debe a que el sistema:
a) Provee protección galvánicab) Actúa como pasivador del metal base (acero)c) Provee un inhibidor contra la oxidación (imprimante)d) Provee una barrera impermeable (sellante)
Algunos sistemas de revestimiento usualmente empleados:
Las estructuras de acero son aleaciones de hierro y carbono donde éste último se puede encontrar con una proporción entre 0.5 y 1.5% del total del elemento, con lo cual puede proporcionar las cualidades ya conocidas de maleabilidad, dureza y resistencia. De los materiales comúnmente usados para fines estructurales, el acero es el que tiene mejores propiedades de resistencia, rigidez y ductilidad. Su eficiencia estructural es además alta debido a que puede fabricarse en secciones con la forma que mejor se adecue a la resistencia a la flexión, compresión u otro tipo de esfuerzo dependiendo la utilización que se le vaya a dar.
Pero a estas grandes características también se tiene un gran problema, del cual se debe tener un especial cuidado al trabajar con este material, como lo es la corrosión.
La corrosión es la tendencia que tienen los metales a volver al estado combinado, es decir, al mismo estado en que se encontraban en la naturaleza, que es, en términos termodinámicos, el estado más estable en que los elementos se pueden encontrar. En el caso del acero o del hierro la corrosión se pone de manifiesto con la conocida "herrumbre".
Una causa frecuente de corrosión son las corrientes vagabundas (especialmente las de corriente continua). Se trata de corrientes que circulan por el suelo, derivadas por ejemplo de la vía de los ferrocarriles electrificados, y que antes de volver a su circuito de origen se conducen por medio de un buen conductor, como por ejemplo una tubería de acero. Las zonas de entrada de corriente son catódicas mientras que las de salida son anódicas y por lo tanto se corroen. La velocidad de corrosión depende de la densidad de corriente anódica, disolviéndose el acero a razón de 9,1 Kg por cada amperio y año (ley de Faraday).
El acero es el metal más ampliamente utilizado para la fabricación de estructuras como por ejemplo, puentes, estanques, casco de buques,armaduras, etc. Si nos referimos al origen electroquímico de la corrosión, veremos que en un mismo metal hay áreas que poseen un distinto potencial eléctrico. Dicha diferencia de potencial es atribuible, entre otros, a la capa de óxido remanente propia del proceso de laminación del acero en donde esta herrumbre es catódica respecto del acero o también a diferencias en el oxígeno disuelto en el agua u otro electrolito.
La protección catódica de estructuras de acero se basa en la aplicación de un metal que sea anódico respecto del acero, de tal manera que proteja a este último mediante el establecimiento de una celda galvánica intencional, en donde el acero se convierte en cátodo, es decir en el metal protegido. Este mecanismo de protección implica por lo tanto el aporte de un metal de sacrificio que se corroerá preferencialmente. Si se analiza la serie galvánica de los metales, se puede ver que tanto el Zn como el Al y el Mg, son anódicos respecto del hierro y del acero; por lo tanto al corroerse el ánodo, se producirá una capa capaz de proteger el acero que se encuentra en su interior y evitar su transformación química.
La resistencia a la corrosión de los revestimientos se debe a que el sistema:
a) Provee protección galvánicab) Actúa como pasivador del metal base (acero)c) Provee un inhibidor contra la oxidación (imprimante)d) Provee una barrera impermeable (sellante)
Algunos sistemas de revestimiento usualmente empleados:
CORROSION EN AMBIENTES MARINOS: el progresivo deterioro de estructuras que se encuentran sumergidas y/o expuestas a la acción de la atmósfera marina constituye sin duda alguna un costoso problema industrial. En efecto, pilotes de muelles y otras estructuras portuarias como grúas de carga/descarga, edificios en la cercanía del mar, etc, requieren un constante mantenimiento para conservarles en buen estado. A diferencia de los mecanismos de corrosión en agua dulce, desde un enfoque electroquímico debemos considerar la incidencia de las sales disueltas en el agua de mar y ambientes marinos. En forma predominante encontramos en el agua de mar cloruros de sodio y de magnesio.
El cloruro de sodio se encuentra en agua de mar en una solución de 35.000 mg/lt lo que lo sitúa en su máximo nivel corrosivo. La solución de NaCl mejora además las propiedades conductoras del electrolito posibilitando una reacción electroquímica más intensa.
Hoy en día, se debe considerar además el efecto de la contaminación del agua de mar, especialmente en puertos. En efecto, en dichas aguas nos encontramos con importantes concentraciones de elementos oxidantes y orgánicos, producto de desechos industriales que son vertidos directamente en el mar o llegan a él a través de desembocaduras de ríos.
Referencias bibliográficas:
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_9.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
El cloruro de sodio se encuentra en agua de mar en una solución de 35.000 mg/lt lo que lo sitúa en su máximo nivel corrosivo. La solución de NaCl mejora además las propiedades conductoras del electrolito posibilitando una reacción electroquímica más intensa.
Hoy en día, se debe considerar además el efecto de la contaminación del agua de mar, especialmente en puertos. En efecto, en dichas aguas nos encontramos con importantes concentraciones de elementos oxidantes y orgánicos, producto de desechos industriales que son vertidos directamente en el mar o llegan a él a través de desembocaduras de ríos.
Referencias bibliográficas:
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_9.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
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