Corrosión del acero en línea de costa

ALUMNOS:

HERNÁNDEZ SANDOVAL RAMÓN

FIGUEROA PACHECO JESÚS ROBERTO

GARCÍA ACOSTA REED JESÚS

Introducción

Abordaremos al acero como componente crucial estructuralmente hablando en obras civiles .este metal por sus características cuenta con propiedades químicas exclusivas que fundamentan cualidades necesarias en nuestra rama en la construcción. Nos aremos cuenta de la gran problemática que esta conlleva la corrosión en este elemento y de ahí la necesidad de llevar a cabo este documento.

Generalidades: definiciones y conceptos

corrosión

Con frecuencia la corrosión se confunde con un simple proceso de oxidación siendo en realidad un proceso más complejo, el cual puede puntualizarse como la gradual destrucción y desintegración de los materiales debido a un proceso electro - químico o de erosión debido a la interacción del material con el medio que lo rodea

acero

El Acero estructural es uno de los materiales básicos utilizados en la construcción de estructuras, tales como edificios industriales y comerciales, puentes y muelles. Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es el material más fuerte y más versátil disponible para la industria de la construcción

Metal corroído

En general, cuando estén dos metales en contacto en una solución sufrirá la corrosión el metal de menor potencial de la serie galvánica, o sea, el que esté más cerca del lado activo y actúe, por tanto, de ánodo. Así, por ejemplo, si en una plancha de hierro galvanizada (recubierta de cinc) se produce un poro en el revestimiento de cinc, este, que es el de menor potencial, actuará de ánodo, y el hierro, de cátodo, produciéndose la corrosión en el ánodo, es decir en el cinc.

Ánodo de sacrificio

El ánodo de sacrificio es un elemento que protege de la corrosión a otro material metálico conectado a éste, según el principio de protección catódica.

Los ánodos de sacrificio, proveen a la instalación de puesta a tierra una mayor protección frente a la corrosión, que se transmite en un mejor funcionamiento del sistema de puesta a tierra y una mayor longevidad de la puesta a tierra.

Tipos de corrosión

La corrosión por acción electroquímica

es la que tiene lugar sobre los metales expuestos a la atmósfera húmeda, o sumergidos en agua, o enterrados.

 

La corrosión química

es la producida por los ácidos y álcalis, y tiene interés para la construcción de aparatos resistentes a la corrosión de los productos químicos que intervienen en el proceso de fabricación. 

 

La corrosión bioquímica

es producida por bacterias, suele tener lugar en objetos metálicos enterrados. Es específica de cada metal o aleación. Las bacterias no atacan directamente a los metales; sin embargo, pueden estimular reacciones que destruyen capas protectoras de la corrosión.

La corrosión atmosférica

es un proceso de naturaleza electroquímica. El electrolito está constituido, bien por una película de humedad extremadamente delgada (unas pocas mono capas) o bien una película acuosa (de centenares de micrómetros de espesor) cuando el metal aparece perceptiblemente mojado.

Efecto de la temperatura del aire.

La temperatura del aire ocasiona efectos antagónicos en la corrosión atmosférica. Por un lado, hay que considerar que un aumento de la temperatura acelera las velocidades de los diversos procesos físicos y químicos involucrados en la corrosión metálica

Efecto de la salinidad atmosféricaSon diversas las fuentes que motivan la

presencia de cloruros en la atmósfera, siendo la actividad industrial (origen antropogénico) y el agua de mar (origen natural) las más importantes.

PROCEDIMIENTOS DE PROTECCION CONTRA LA CORROSION.

 

La lucha contra la corrosión es un problema muy complejo, debido al gran número de factores que entran en juego; por tanto, cada caso específico requiere un tratamiento particular y no es posible encontrar soluciones generales.

 

Protección por recubrimientos metálicos.

Protección por recubrimientos no metálicos.

Protección catódica

Antecedentes y estado del arte

Historia.No se tiene a ciencia cierta un indicio de cual fue la fecha exacta de la elaboración de los primeros aceros, pero se identifican productos elaborados de acero, en el año 3000 A.C., sin embargo los primeros aceros producidos con características similares de calidad  ( cantidad suficiente)  al acero actual fueron obtenidos por Sir Henry Bessemer en 1856 con la ayuda de un proceso por el diseñado utilizando fósforo y azufre, sin embargo debido a la necesaria presencia de estos elementos, ha caído en desuso, siendo sustituido por el sistema inventador por  Sir William Siemens en 1857 el cual descarburiza la aleación de acero con la ayuda de óxido de hierro.

Actualmente los procesos han ido mejorando el acero  en especial el usado mediante la reducción con oxigeno inventado en Austria en 1948 y el colada contian que es el que permite la formación de perfiles mediante la dosificación del material fundido en un molde enfriado por agua que genera un elemento constante en su sección el mismo que es afinado en sus dimensiones con rodillos

Hoy en día los arquitectos realizan sus diseños contemplando el uso intensivo del acero, tratando de crear nuevas formas y lograr volúmenes a la vez caprichosos y funcionales. Toman las bondades del metal como un reto para su imaginación. Si algunas veces llegan al límite de la creatividad al proyectar y construir enormes rascacielos con el acero como material principal, en otras ocasiones deben recurrir al acero por necesidad, como en la construcción de enormes puentes requeridos para superar obstáculos naturales.

Planteamiento del problema

Por la presente plantearemos un problemática que incumbe a algunos de los elementos estructurales de la construcción como es la corrosión en el acero, este elemento es de gran importancia ya que este es utilizado en gran medida por sus características y precio relativamente bajo, teniendo en cuenta sus beneficios sobra decir que el tratamiento de este contra el posible daño al exponerse a ambientes de salinidad extrema es más que considerable.

Justificación

El proyecto se fundamenta en el hecho de la importancia del mantenimiento de los componentes de acero en la construcción sobretodo en línea de costa donde estos se enfrentan a diversas condiciones adversas de la cual analizaremos la corrosión como una de las más importantes,. El progresivo deterioro de estructuras que se encuentran sumergidas y/o expuestas a la acción de la atmósfera marina constituye sin duda alguna un oneroso problema estructural

Objetivos

Llegar a conocer un remedio eficaz y rentable para la problemática planteada teniendo en cuenta que los métodos que resulten deberán de ser prácticos y acordes a la situación del caso específico que queramos analizar. La creación de una tabla estándar que permitirá elegir el método necesario para cualquier proyecto que se desee emprender reduciendo el costo del recubrimiento o equipo a utilizar hasta el mínimo posible con todos los factores contabilizados

metodología

A materiales requeridos

Instalaciones de control de corrosión

Instrumentos de pesaje y medición

Medio de exposición a agua saturada en sal

Generador de corriente

Ánodo de sacrificio a base de zinc o magnesio

Contar con una zona de aislamiento para el control de las muestras

también utilizaremos RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

Recubrimientos no-metálicos

Recubrimientos orgánicos

Infraestructura laboratorios y equipos

PROTECCIÓN CATÓDICA

La corrosión suele ser un fenómeno electroquímico por lo que se puede intentar combatirlo conectando el metal que se quiere proteger a otro metal menos noble, según la serie galvánica, que actuará entonces como ánodo de sacrificio (también llamado galvánico) o bien conectándolo al polo negativo de una fuente exterior de corriente continua.

Protección catódica

Experimento

1.-El experimento constara de ensayes en bloques de acero expuestos a un medio ambiente saturado en agua salada que ara le papel de electrolito y facilitara el intercambio de electrones entre el oxígeno y el acero.

2.-Con muestras controladas medidas y clasificadas procederemos a implementar recubrimientos mencionados dejándolo oxidar durante un periodo determinado de tiempo

3.-También tomaremos una muestra de control para comparar efectividad, iniciando desde una exposición simultánea tendremos que las muestras serán expuestas a la misma corrosión por oxidación.

4.-Como proceso para representar la realidad de la función del acero en obra procederemos a aplicar carga a las secciones, simulando su comportamiento como elemento activo en una construcción.

5.-Se procederá a conectar una fuente de voltaje a algunas muestras controlando la cantidad de energía que se utiliza para cuestión de cálculos de gasto de energía, aremos pasar dicha energía atreves del ánodo de sacrificio eliminando así la corrosión en el acero

6.-Dichas pruebas empezaran simultáneamente durante un tiempo establecido dependiendo de las dimensiones de las muestras

7.-Cuando tengamos dicho tiempo representativo procederemos s pesar y a medir la muestras en busca de perdida de volumen haciendo énfasis en que estas serán mínimas y constara apreciarlas a simple vista

8.-Tomaremos en cuenta precios factor de inversión inicial y durabilidad de en el método establecido para esto la función y prioridad será la estandarización de efectividad contra el precio monetario de la solución

cronograma