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¿Ha visto esa publicación sobre dejar marcas de rayado en una estructura de acero y esperar a que se oxide? Permanece completamente protegida contra la oxidación durante años. Seguramente se estará preguntando cómo esta publicación desafía todas las leyes del pensamiento. La publicación que debería ver trata sobre el recubrimiento brillante. En la construcción y la fabricación, este recubrimiento ha demostrado ser una verdadera maravilla. El acero galvanizado está presente en todas partes: desde enormes edificios industriales hasta barreras de seguridad cotidianas en la construcción.
Sin embargo, este material no tiene parangón. Puede hacerse una rayadura en un trozo de acero estructural ordinario. Una vez hecho esto, el óxido se descontrola y se extiende cada día, cada hora, hasta consumir todo el acero. Si se hace la misma rayadura en un trozo de acero galvanizado, el material quedará descartado, rayadura incluida. Pero ahora vamos a explorar el lado ingenioso de la ciencia. Comprenderá lo que está sucediendo con el acero.
Las rayaduras son lo menos preocupante.
Esta pregunta desconcertará a muchos estudiantes del campo de la ingeniería. La respuesta permanecerá indecisa hasta que se revele la cuestión del método de inmersión en caliente. Como probablemente imagine, los métodos de inmersión en caliente implican un crisol donde se funde el acero y una pizca de precaución. En el mundo moderno de la construcción, estos métodos han dado lugar a una nueva concepción de las «artes y oficios».
Una vez que se aplica el recubrimiento, el metal queda protegido simultáneamente mediante tres mecanismos: protección de barrera, protección catódica y formación de la pátina de cinc. Analicemos el mecanismo encargado de hacer frente a los arañazos.
Cómo el cinc desempeña el papel del héroe sacrificado
Cuando el sellado se rompe por los arañazos en el acero pintado, lo que antes estaba contenido —es decir, el hielo, el agua y el aire— queda liberado y el acero se oxida lentamente. El cinc, sin embargo, actúa de forma distinta. El principal de todos ellos es el que protege el sellado de la pintura frente al agua y al aire. El cinc es un metal muy reactivo. En química, el cinc se clasifica como un metal anódico y el acero como un metal catódico. El cinc se corroe preferentemente frente al acero. Combustible.
Otra analogía sería la de un guardaespaldas. En la protección catódica, el cinc se interpone y protege la carrocería de acero pintado de recibir impactos.
Así es como funciona el recubrimiento protector. Cuando la humedad penetra bajo el recubrimiento, comienza a dañar el zinc. El zinc se transforma en el ánodo, la parte más reactiva y susceptible a la corrosión, mientras que el acero expuesto se convierte en el cátodo. La corriente de corrosión fluye desde el cátodo hacia el ánodo, provocando la corrosión del zinc y manteniendo el acero intacto. El recubrimiento seguirá protegiendo el acero hasta que el zinc alrededor de la zona dañada se haya corroído por completo. En el caso de arañazos pequeños, el recubrimiento protegerá el acero durante un período prolongado.
Naturaleza autorreparadora de la pátina
La galvanización tiene otro efecto secundario positivo: a corto plazo, el proceso parece deteriorar la capa protectora, pero, en realidad, dicha capa sigue protegiendo y autorreparándose. Al corroerse, el zinc se combina con otros compuestos químicos. Al oxidarse, el zinc reacciona con la humedad y el dióxido de carbono presentes en la atmósfera, formando una capa de pátina de zinc. Esta pátina de zinc está compuesta inicialmente por óxido de zinc y contribuye luego a la formación de una capa protectora de hidróxido de zinc, que extrae la humedad de la atmósfera, así como de una capa de hidróxido de zinc.
Esta capa de pátina es densa y proporciona una defensa duradera y autorreparable contra los arañazos. Una vez que un arañazo se ha reparado, la corrosión natural se sella automáticamente, y la pátina forma una barrera autorreparadora que cubre el arañazo para ralentizar la corrosión. Cuando esta barrera está completamente desarrollada, el acero galvanizado ofrece una protección contra la corrosión a una velocidad equivalente a 1/30 de la velocidad de corrosión del acero al carbono en el mismo entorno. Es decir, la barrera contra la corrosión es continuamente resistente, y a medida que aumenta la resistencia a la corrosión del acero galvanizado, también aumenta la barrera autorreparadora y autorreprotegida contra la corrosión.
¿Existe un límite en el tamaño del arañazo?
¿Tiene este recubrimiento autorreparable un límite de rayado para la protección contra la corrosión? En general, existe un límite de rayado protector. Concretamente, el acero ofrece de forma natural una barrera protectora de sacrificio contra rayados por corrosión de aproximadamente 5 milímetros. Los rayados finos no solo no suponen ningún problema, sino que el acero subyacente queda completamente protegido por el recubrimiento de cinc. Los rayados estrechos son mucho más fáciles de autorreparar que los anchos. Por el contrario, un rayado ancho agota una gran sección transversal del mecanismo de sacrificio, y la protección contra rayados se convierte en una preocupación.
En los casos de agotamiento del recubrimiento, los rayados profundos pueden requerir un retoque con galvanizado en frío o con pintura galvanizada de cinc; sin embargo, para los rayados cotidianos y las exposiciones de la superficie de acero derivadas de un uso intensivo, el recubrimiento galvanizado de cinc proporciona una defensa protectora de sacrificio contra la corrosión diaria.
Cómo afecta esto a sus proyectos
Menos mantenimiento significa menores gastos. Este es un factor a tener en cuenta al diseñar estructuras de edificios con acero galvanizado. Cuando una carretilla elevadora choca contra un pilar o una viga queda rayada con una herramienta, puede esperar reparaciones menos costosas.
Los clientes prefieren nuestros tubos y bobinas de acero galvanizado para condiciones extremas. Saben que el recubrimiento galvanizado mejora la seguridad. Puede transportar, cortar e instalar con menor preocupación por los rayones causados por herramientas, que podrían provocar óxido. No tendrá que preocuparse por reparaciones. La corrosión es un problema grave en tuberías para petróleo y gas, estructuras exteriores, equipos agrícolas, entre otros.
Con acero galvanizado en lugar de acero inoxidable
Con frecuencia nos preguntan cómo se compara el acero galvanizado con el acero inoxidable. Ambos son excelentes, pero funcionan de maneras distintas. El acero inoxidable es caro y muy resistente. Tiene una capa pasiva extremadamente dura de cromo. El acero galvanizado constituye una categoría propia y posiblemente sea el acero más versátil. Ofrece un rendimiento excelente, una resistencia a la corrosión sobresaliente gracias a su capa de zinc y resulta menos costoso. Suele ser la opción más económica.
Observando el recubrimiento
Aunque el acero galvanizado es robusto y duradero, no debe descuidarse durante décadas seguidas. En las zonas costeras, donde hay mucha agua salada, el recubrimiento de zinc se erosiona con mayor rapidez. Sin embargo, deja señales previas. El recubrimiento de zinc se erosionará antes de que el acero comience a oxidarse. Esto le brinda tiempo para planificar una nueva aplicación del recubrimiento y evitar cualquier pérdida estructural. Los recubrimientos predecibles y de larga duración son música para los oídos de los ingenieros y los gestores de proyectos.
La galvanización, gracias a las propiedades sacrificiales del zinc, garantiza que el acero permanezca protegido mucho tiempo después de que aparezcan arañazos en su superficie. Si su proyecto implica un puente, una planta solar o una fábrica, este recubrimiento mantiene su acero seguro y su proyecto en funcionamiento durante décadas. Es un secreto que vale la pena compartir.