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CAPITULO I EL PROBLEMA
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
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“APLICACIÒN DEL ACERO GALVANIZADO EN CONSTRUCCIÒN DE
OBRAS CIVILES”
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO REQUISITO PARA OPTAR AL TITULO
DE INGENIERO CIVIL
REALIZADO POR:
Br. Lamontanara C., Paola de Los Ángeles
MARACAIBO, SEPTIEMBRE DE 2004
VII
CAPITULO I EL PROBLEMA
DEDICATORIA
A Dios por darme la dicha de vivir.
A mi madre, por enseñarme a no desfallecer en los obstáculos que se me
han presentado en la vida, al contrario a levantarme y a seguir adelante a
pesar de todo, por mostrarme lo bueno y lo malo de la vida y por ser mi
AMIGA. Gracias TE QUIERO MUCHO.
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A mi padre, por estar conmigo ayudándome y apoyándome cuando más lo
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necesito. TE QUIERO.
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A mis Nonos, que desde el cielo me están guiando por el buen camino.
A mis Abuelos, por ser los abuelos más bellos.
A mis Hermanos, Carmen por ser tan especial, por apoyarme en todo
momento que necesito una mano amiga e incondicional, gracias por existir;
José Jesús, Giovanni José, Alessandro Antonio por brindarme su ayuda en
todo instante.
A mis Tíos y familiares, que siempre me han apoyado.
A mis Panas, Carmen Lucia, Angibell Lorena, Luís Alberto por estar siempre
que los necesito en todo momento, en los buenos y en los malos. Gracias
por todo, pero en especial por ser mis AMIGOS….
PAOLA DE LOS ANGELES
LAMONTANARA CAMACHO
VIII
CAPITULO I EL PROBLEMA
AGRADECIMIENTO
A mi Tutor el Ing. Jesús Medina por toda su colaboración para la realización
de esta investigación.
A la Profesora Betilia Ramos por dedicarme parte de su tiempo.
A la Ing. Isis Duno por todos los conocimientos prestados para la culminación
de esta investigación.
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VdeAestudio.
R
A la Universidad Rafael Urdaneta por ser miE
casa
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OS
H
C
E por aportar un grano de arena para la culminación de
A la Ing. Carmen
ERPérez
D
esta investigación.
A mi hermana, Carmen por su ayuda incondicional.
IX
CAPITULO I EL PROBLEMA
INDICE
Pág.
Resumen……………………………………………………………………….. VI
Dedicatoria……………………………………………………………………..
VII
Agradecimientos……………………………………………………………….
VIII
Índice General………………………………………………………………….
IX
Introducción…………………………………………………………………….. XII
CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
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VA
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1.1 Planteamiento y Formulación del Problema……………………………
E
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1.2 Justificación e Importancia
OSde la Investigación………………………...
H
C
E
1.3 Objetivos
DEdeRla Investigación…………………………………………….
1
2
4
1.3.1 Objetivo General………………………………………………..
4
1.3.2 Objetivo Especifico………………………………………….....
4
1.4 Delimitación de la Investigación…………………………………………
4
1.4.1 Delimitación Espacial…………………………………………..
4
1.4.2 Delimitación Temporal………………………………………….
4
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la Investigación…..…………………………………..
5
2.2 Fundamentación teórica……………..…………………………………..
7
2.3 Bases Teóricas………………………..………………………………….
9
2.3.1. Qué es el acero……………..…………………………………
9
2.3.2. Clasificación del Acero……..…………………………………
10
2.3.3. Propiedades de los Aceros Estructurales…..………………
12
2.3.4. Ventajas y Desventajas del Acero no Galvanizado como
material Estructural……………………………………………..……………
12
X
CAPITULO I EL PROBLEMA
2.3.5. Protección del Acero de Refuerzo……………..……………
14
2.3.6. Que es el Acero Galvanizado…………………..……………
15
2.3.7. Porque Galvanizar el Acero……………………..…………..
15
2.3.8. Etapas del proceso del Galvanizado……………..………...
26
2.3.9. Flux en el crisol de Galvanización…………………..………
28
2.3.10. Crisol de Galvanización……………………………..……..
28
2.3.11. Enfriamiento…………………………………………..…….
29
2.3.12. Pasivación……………………………………………..……
29
2.3.13. Como protegen los Recubrimientos Galvanizados
al Acero…………………………………………………………………..….
29
2.3.14. Ventajas y Desventajas del Acero Galvanizado……..…
31
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2.3.14.1. Ventajas del Acero Galvanizado………………….
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2.3.14.2. Desventajas
OS del Acero Galvanizado……………..
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2.3.15.
Principales
reglas que deben tenerse en cuenta,
DER
garantizar la seguridad de los operadores de galvanización………….
32
2.3.16. Aplicaciones de productos galvanizados……………….
32
2.3.17. Tipos de Galvanizado…………………………………….
34
2.3.17.1. Galvanizado en Caliente………………………….
34
2.3.17.1.1.
Propiedades
que
beneficia
al
31
31
para
proceso
del
galvanizado en caliente……………………………………………………
34
2.3.17.2. Galvanizado en frío…………………………………
36
2.3.17.2.1. Aplicaciones del Acero Galvanizado en Frío..
36
2.3.18. Normas referenciales del Galvanizado………………….
37
2.3.19. Puede pintarse el Acero Galvanizado…………………...
38
2.3.20. Soldaduras antes de Galvanizar…………………………
38
2.3.21. Soldaduras después de Galvanizar……………………..
39
2.3.22. Recomendaciones para Soldar materiales
Galvanizados……………………………………………………………
2.3.23. Características del recubrimiento Galvanizado……….
39
40
XI
CAPITULO I EL PROBLEMA
2.3.24. Que es lo que proporciona al acero lo recubrimientos
galvanizados………………………………………………………………
40
2.3.25. Factores que influyen en la corrosión de los
Galvanizados……………………………………………………………..
41
2.3.26. Factores relacionados con el proceso de Corrosión ..
43
2.3.27. Relación Corrosión – Galvanizado…………………….
43
2.3.28. Definición de Términos Básicos………………………..
44
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
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3.2 Población y Muestra…………………………………………...
E
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3.3 Técnica de Recolección
OS de Datos……………………………
H
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3.4 Metodología
ERE del Diseño……………………………………….
D
3.5 Sistema de Variable e Indicador……………………………..
47
3.6 Definición Operacional de la Variable……………………….
47
3.1 Tipo de la Investigación……………………………………….
45
45
45
46
CAPITULO IV: ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
4.1 Análisis de Resultados ……………………………………….
48
CONCLUSIONES………………………………………………….
50
RECOMENDACIONES……………………………………………
51
BIBLIOGRAFÍAS…………………………………………………..
52
ANEXOS...................................................................................
53
XII
CAPITULO I EL PROBLEMA
INTRODUCCIÓN
El primer metal que usaron los seres humanos probablemente fue
algún tipo de aleación del cobre, tal como el bronce, a pesar de esto los
avances más importantes en el desarrollo de los metales han ocurrido en la
fabricación y uso del hierro y acero. Actualmente el hierro y el acero
comprenden casi el 95% en peso de todos los metales producidos en el
mundo.
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carbono (alrededor de 0.05% hasta menos
de 2%). Algunas veces otros
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elementos de aleación específicos
OS tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se
H
C
E
agregan como
propósito.
DER
El acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y
Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil,
adaptable y ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente
bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que
se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus
propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades
específicas mediante tratamiento en calor, trabajo mecánico, o mediante
aleaciones. El uso del acero como material estructural le ha permitido al
hombre por su versatilidad la construcción de edificios altos, agilizando el
tiempo de construcción, brindando seguridad y calidad a menor costo.
El galvanizado es un arma eficaz contra la corrosión de los elementos
de acero empleados en equipamiento vial, tales como barreras seguridad,
soportes de señales, etc. La duración de la película protectora de zinc
aumenta con su espesor; pero por encima de ciertos límites, aparecen
problemas técnicos de difícil y costosa solución.
XIII
CAPITULO I EL PROBLEMA
La galvanización en caliente no es una deposición de zinc, sino una
reacción metalúrgica, consistente en la formación de una aleación hierro-zinc
uniforme y compacto, con una capa de zinc casi puro; y por tanto depende
de la composición del acero. La tendencia que se observa en la actualidad es
la de fabricar aceros más suaves, con menores contenidos de carbono,
fósforo y silicio, que hacen más difícil conseguir un mayor espesor de
recubrimiento.
Las estructuras de acero deben brindar estabilidad y seguridad en sus
construcciones, igual a la que ofrece las estructuras de concreto. Para esto
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los elementos deben ser colocados de manera tal que cumplan las leyes de
la estática que rigen a las estructuras.
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XIV
CAPITULO I EL PROBLEMA
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CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1
CAPITULO I EL PROBLEMA
1.1. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Una de las especialidades de la Ingeniería Civil, es el proyecto
estructural, construcción y mantenimiento de estructuras de acero, ya que
esta debe tener un buen mantenimiento para que no se presente corrosión
por presencia de humedad.
En Venezuela la construcción industrializada liviana utiliza en su gran
mayoría como material para la estructura resistente al acero, generalmente
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VAy arquitectos algunas
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con este material, plantea a los proyectistas
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interrogantes, no obstante,
OelScreciente uso del acero como material de
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elección para
RE de viviendas se debe a varias razones como lo son
DEestructura
galvanizada por inmersión en caliente. El no haber tenido contacto frecuente
aspecto tecnológico, protección ambiental, economía, entre otras.
El acero es hoy en día un material muy común en todo tipo de
negocios, industrias y comercios. Sin embargo, el acero se oxida
rápidamente cuando está expuesto a la acción de la atmósfera y el medio
ambiente. Este proceso de deterioro es particularmente rápido en climas
húmedos o semi-húmedos. La manera más efectiva de impedir la formación
de óxido en el acero es mediante la protección de la superficie del metal con
una capa de zinc. Este proceso es conocido como Galvanizado.
El desarrollo tecnológico que ha alcanzado la producción del acero
galvanizado, ha obligado a los fabricantes a homologar sus productos de
acuerdos con las normas internacionales que han establecido para los
productos galvanizados.
2
CAPITULO I EL PROBLEMA
Los recubrimientos de zinc protegen el acero sacrificándose a su
favor, gracias a ello se presentan diversos daños como lo son: cortes,
raspaduras o perforaciones, y al mismo tiempo estarán protegidos contra la
oxidación, debido a la diferencia de potencial electroquímico que existe entre
el zinc y el acero (protección catódica).
Aceros suaves al Carbono son de alta resistencia y baja aleación,
tienen un 0.20% de Cobre, siendo estos los mas adecuados. Estos tienen
una influencia notable sobre el espesor y el aspecto del Galvanizado estos
aceros presentan elementos Maleable como: Carbono, Magnesio y Silicio.
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de recubrimiento al creer su proporción.
VA
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HalOcontexto
C
Por ultimo,E
Debido
expuesto primeramente, se opto por la
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D
Estos elementos toman una coloración gris Mate y un aumento de espesor
siguiente investigación: “APLICACIÓN DEL ACERO GALVANIZADO EN
CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES”.
1.2. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
La importancia de esta investigación es mejorar la calidad de
construcción de obras civiles mediante la aplicación de acero galvanizado,
obteniendo como finalidad
una mayor durabilidad y resistencia de las
mismas.
En el aspecto Tecnológico el acero presenta grandes ventajas a la
hora de decidir el material de la estructura:
y Resistencia mecánica
y Incombustibilidad
y Versatilidad
y Durabilidady Estabilidad dimensional
3
CAPITULO I EL PROBLEMA
En el aspecto Ambiental el acero Galvanizado es completamente
reciclable, permitiendo su reutilización cuando la vivienda deba ser destruida.
En el aspecto Económico los precios del acero Galvanizado Nacional
hacen de este material una opción muy ventajosa para estructuras de
viviendas industrializadas, no simplemente en referencia a materiales
sustitutos sino también con respecto a distribuidores externos.
Todos estos factores marcan al acero Liviano Galvanizado como el
material de elección en la construcción de estructuras para viviendas
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los distintos fabricantes de acero Galvanizado,
fabricantes de perfiles y
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R
panelizadores puede brindar
S al mercado de la construcción productos y
Ohoy
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servicios comparables
ERE a los que se alcanza en los países avanzados
D
permitiendo al Arquitecto y al Constructor contar con fuentes de
industrializadas livianas. La Industria Siderúrgica de nuestro país, a través de
abastecimientos confiables y a precios que se ubican dentro de los niveles
Internacionales.
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1.- Objetivo General
Desarrollar un estudio para el mejoramiento de construcción de obras
civiles aplicando acero galvanizado.
1.3.2- Objetivos específicos
-
Comparar la factibilidad del uso del acero galvanizado en la
construcción de obras civiles.
-
Determinar las ventajas y desventajas de la aplicación del acero
galvanizado en la construcción de obras civiles.
-
Establecer las ventajas y desventajas del acero como material
estructural.
4
CAPITULO I EL PROBLEMA
1.4. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
1.4.1.- Delimitación Espacial
Para obtener las especificaciones teóricas sobre el análisis de este
trabajo especial de grado; se debe recopilar toda la información existente en
bibliotecas, Internet, manuales, folletos.
1.4.2.- Delimitación Temporal
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VAen el periodo de Marzo
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Esta investigación se encuentra comprendida
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R
2003, se estima la culminación
OSen el mes de Abril de 2004.
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DER
5
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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S
HOCAPITULO II
MARCO TEORICO
5
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la Investigación
Según el manual Galvanizing For Corrosion Protection (1990), la
construcción se ha visto afectada por la presencia de la corrosión que
produce deterioro indeseable de un metal o de una aleación, es decir, una
interacción del metal con su ambiente que afecte al contrario las
características del metal, la corrosión
se presenta por las condiciones
atmosféricas.
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D
VA
R
E
Squímica con unos o más elementos
siempre se encuentra en la combinación
E
R
S
Ogeneralmente
no metálicos el mineralHes
una forma oxidada de metal la
C
E
energía significativa
DER se debe entrar para reducir a un metal puro esta energía
La corrosión se localiza ocasionalmente
en su estado puro casi
se puede aplicar vía metalúrgico o la energía adicional de los medios
químicos se puede también entrar en la forma de funcionamiento frío. En una
célula galvánica, la corriente es generada internamente por las reacciones
físicas y químicas que ocurren entre los componentes de la célula.
El proceso de la corrosión que ocurre en el acero es muy complejo
debido a los factores: variaciones en la composición y las estructuras de
acero, presencia de las impurezas debido al caso más alto del acero
reciclado, tensión interna desigual. Es muy fácil que las áreas microscópicas
del metal expuesto lleguen a ser relativamente anódico o catódico. Una gran
área puede convertirse en una sección pequeña del metal expuesto más
lejos, y son altamente posibles que diversos tipos de célula galvánica de la
corrosión están presentes en la misma área pequeña del pedazo
activamente corrosivo del acero.
6
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Por esta razón se ha venido implementando métodos para proteger el
acero de la corrosión, entre esos métodos se encuentra el recubrimiento por
pintura, la galvanización, entre otros.
La galvanización consiste en un baño de zinc sobre la superficie a
proteger, se puede realizar por inmersión en caliente o en frío, la
galvanización en caliente es el proceso donde se aplica una capa de zinc al
acero fabricado o el material del acero sumergido. La galvanización es un
ventajoso método para la protección del acero contra la corrosión.
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del espesor del recubrimiento de la limpieza
del metal base y del medio
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R
ambiente. El espesor se expresa
OS normalmente en gramos de zinc por metros
H
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lineales cuadrado
EREde superficie base, en ambientes rurales e incluso en
D
atmósferas industriales severas, un material galvanizado tardará años en
Al galvanizar, la duración de la protección depende en gran medida,
oxidarse evitando de esta forma cuantiosa inversiones en reparación,
mantenimiento y sustitución de materiales y construcción.
La teoría galvanizado tiene más de 200 años y existen muchas
aplicaciones, tales como: en construcción, refinerías, parques, vehículos,
electrodomésticos, entre otros sectores donde se aplica el galvanizado por la
gran versatilidad de este sistema contra la corrosión. Las aplicaciones van
desde el tipo estructural en edificios para la condición de fluidos, como son
refugios eléctricos y fluidos como gases, agua y otros tipos; el mobiliario
urbano: postes, bancos, papeleras; drenajes y sumideros, los sistemas por
medio de los cuales se captan las aguas en las ciudades y, como sistema de
seguridad en aquellas instalaciones donde requiere que las protecciones,
como las de las diferenciaciones o las defensas estén protegidas contra la
corrosión.
7
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
En el campo estructural es frecuente el uso del galvanizado para la
protección de puentes; en Venezuela hay puentes galvanizados y hay
puentes sin galvanizar. Tenemos la construcción de grandes galpones.
Entonces vemos que en el campo de la estructura metálica tanto como en
casas, hospitales, y muchas otras cosas, el galvanizado está presente.
2.2. Fundamentación Teórica
Según el Manual Técnico del Acero Galvanizado (2000), para proteger
el acero de la corrosión se ha venido implementando la galvanización del
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dos métodos básicos para obtener el acero galvanizado:
VA galvanización por
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S o galvanización electrolítico
E
inmersión caliente (hot dip) y electrodeposición
R
OS
H
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(galvanizado en frío),
de
allí
se derivan toda una gama de productos que
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acero, que no es más que recubrir con zinc la superficie del acero. Existen
hacen del acero galvanizado un producto de múltiples posibilidades.
ƒ Inmersión en caliente (hot dip): el proceso consiste
básicamente en sumergir el acero a recubrir, en un recipiente
donde se encuentra el zinc fundido. Se utilizan diferentes tipos de
aleaciones de zinc con otros metales
ƒ Galvanizado tradicional 99.9 % zinc: es el sistema de
galvanización más utilizado en el mundo. Se puede realizar en
líneas de galvanización en continuo, o en procesos por piezas,
llamadas en batch.
ƒ Galvano-recocido con recubrimiento hierro-zinc: se obtiene
por el proceso de inmersión en caliente. Inmediatamente después
de pasar por el baño de zinc fundido, la lámina galvanizada se
precaliente a 500°C lo cual hace que el hierro se difunda en una
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CAPITULO II MARCO TEÓRICO
capa de zinc, formando así un recubrimiento completo de aleación
hierro-zinc. Comercialmente se conoce como “galvannealed”.
ƒ 45% Zinc y 55% aluminio o galvalume: consiste en recubrir la
lámina de acero con una aleación de Zinc al 45% y Aluminio 55%
para obtener una mejor resistencia a la corrosión, al combinarse la
capacidad de sacrificio del zinc con la resistencia a la corrosión del
aluminio.
ƒ 95% Zinc y 5% aluminio o galfan: posee características
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VA
porcentajes de la aleación a 95%E
deR
Zinc y 5% de Aluminio.
S
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R
OS
H
C
RE de zinc y otros metales: últimamente se han
EAleaciones
Dƒdesarrollado
otros tipos de láminas recubierta con aleaciones como
similares a la anterior. Con la diferencia que cambia los
(Zn-Ni), (Zn-Ni-Co), (Zn-Co-Cr), (Zn-Co-Mg). También se utiliza la
llamada recubierta con aleación doble capa que consiste en una
aleación de Zn-Ni en una capa inferior para resistencia mejorada a
la corrosión y la capa superior es una aleación de Zn-Fe para
mejorar la soldabilidad.
ƒ Electrodeposición: a diferencia del sistema por inmersión en
caliente, aquí el proceso para aplicar el zinc utiliza la corriente
eléctrica en un sistema electroquímico.
ƒ Galvanizado electrolítico: la lámina se transporta en forma
continua
a
través
del
tanque
de
galvanización
y
electroquímicamente se le aplica un recubrimiento de zinc. En el
tanque de galvanización se recubre por medio de corriente
eléctrica. La electrogalvanización se lleva a cabo a temperatura
9
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
normal y alta velocidad, por lo que aún después de galvanizar, los
productos retienen virtualmente todas las propiedades básicas del
metal base, conservado así excelentes características mecánicas
para trabajarla. Sin embargo, debido a su recubrimiento de zinc
relativamente bajo (3 a 40 g/m² por cada lado), es menos
resistente a la corrosión que la galvanizada por inmersión en
caliente.
2.3. BASES TEÓRICAS
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2.3.1. QUE ES EL ACERO
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El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y
carbono (alrededor de 0.05 % hasta menos de un 2 %). Algunas veces otros
elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se
agregan con propósito determinados.
Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un
98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de
arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.
El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste
solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya
que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para
formar óxido de hierro – herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades
significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido
de hierro con impurezas y materiales térreos.
10
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.2. CLASIFICACIÓN DEL ACERO
Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos
de aleación que producen distintos efectos en el Acero:
ƒ ACEROS AL CARBONO
Mas del 90% de
contienen diversas
todos
los
aceros
al carbono. Estos aceros
cantidades de carbono y menos del 1.65 % de
manganeso, el 0.60 % de silicio y el 0.60 % de cobre. Entre los productos
fabricados con aceros al
carbono figuran máquinas, carrocerías de
S
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D
VA
cascos de busques, somieres y horquillas. ER
S
E
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OS
H
C
E
ƒ ACEROS
DER ALEADOS
automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero,
Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio,
molibdeno, y otros elementos, además de cantidades mayores de
manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros
de aleación se pueden subclasificar en:
11
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Son aquellos aceros que se emplean para
diversas partes de máquinas, tales como
engranajes,
Estructurales
utilizan
en
ejes
las
y
palancas.
estructuras
Además
de
se
edificios,
construcciones de chasis de automóviles,
puentes, barcos y semejantes. El contenido de
la aleación varía desde 0.25 % a un 6 %
Aceros de alta calidad que se emplean en
herramientas para cortar y modelar metales y
S
O
D
A y
para V
cortar
R
E
S
no – metales. Por lo tanto, son materiales
Para Herramientas
empleados
construir
EC
R
E
D
E tales como taladros,
R
S
O
Hescariadores,
terrajas y machos de roscar.
herramientas
Los aceros de aleación especiales son los
aceros
inoxidables
y
aquellos
con
un
contenido de cromo generalmente superior al
Especiales
12 %. Estos aceros de gran dureza y alta
resistencia a las altas temperaturas y a la
corrosión, se emplean en turbinas de vapor,
engranajes, ejes y rodamientos.
ƒ ACEROS INOXIDABLES
Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de
aleación, que los que se mantienen brillantes y resistentes a la oxidación a
pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos
aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen
esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a
sus superficies brillantes, en Arquitectura se emplean muchas veces con
fines decorativos.
12
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías
de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para
cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos
quirúrgicos, para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de
los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los
utensilios son a menudos de aceros inoxidables, ya que no se oscurece los
alimentos y pueden limpiarse con facilidad.
2.3.3. PROPIEDADES DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES
S
O
D
Vy Aotras propiedades son
R
debido a su economía, resistencia, ductilidad
E
S
E
R
apropiadas para miembros
S se cargan en una amplia variedad de
Oque
H
C
E
estructuras.E
D LosRperfiles y láminas de acero que se destinan para su uso en
El término aceros estructurales incluye un gran número de aceros que
puentes, edificios, equipos de transporte, equipo de construcción y
aplicaciones similares, se sujetan en general, a las especificaciones
particulares de la American Society for Testing and Materials (ASTM), que
suministra “la calidad del acero” de acuerdos a los requerimientos de la
ASTM A36 (tolerancias, frecuencia de las pruebas, etc.). El acero en lámina
para depósitos a presión se rige por las especificaciones de la ASTM A20,
que proporciona “la calidad del depósito a presión”.
2.3.4.
VENTAJAS
Y
DESVENTAJAS
DEL
ACERO
COMO
MATERIAL ESTRUCTURAL
Ventajas del acero como material estructural:
Alta resistencia: la alta resistencia del acero por unidad de peso
implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia
en puentes de grandes claros.
Uniformidad: las propiedades del acero no cambian apreciablemente
con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.
13
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Durabilidad: si el mantenimiento de las estructuras de acero es
adecuado duraran indefinidamente.
Ductilidad: es la propiedad que tiene un material de soportar grandes
deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil
de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así
fallas prematuras.
Tenacidad: los aceros estructurales son tenaces; poseen resistencia y
ductilidad. La propiedad de un material para absorber energía en grandes
S
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VA
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cantidades se denomina tenacidad.
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Desventajas del acero como material estructural:
Costo de mantenimiento: la mayor parte de los aceros son
susceptibles a la corrosión al estar expuestos al agua y aire, por
consecuencia, deban ser pintado más a menudo.
Costo de la protección contra el fuego: aunque algunos miembros
estructurales
son
incombustibles,
sus
resistencias
se
reducen
considerablemente durante los incendios.
Susceptibilidad al pandeo: entre más largos y esbeltos sean los
miembros a compresión, mayor es el peligro de pandeo. Como se indico
previamente, el acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al
utilizarse como columnas no resulta muy económico ya que debe usarse
bastante material, solo para hacer más rígidas las columnas contra posible
pandeo.
14
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.5. PROTECCIÓN DEL ACERO DE REFUERZO
Para advertir la corrosión del acero en el concreto se usan materiales
más resistentes a la corrosión o se protege el acero convencional
recubriéndolo para aislarlo del contacto con el oxígeno, la humedad o los
cloruros o modificando su potencial electroquímico. Los aceros patinables no
son convenientes en el medio concreto, y los inoxidables se utilizan en casos
especiales, pero ambas opciones trascienden costosas en la gran parte de
las aplicaciones comunes.
S
O
D
VAno metálicos, pero de
R
Se han evaluado diferentes recubrimientos
E
S
E
R
éstos sólo se utilizan los epóxicos
OS aplicados por fusión en caliente. Éstos se
H
C
aplican a superficies
ERE perfectamente limpias, aislándola de la humedad, el
D
oxígeno y los cloruros. El uso de este método de control se ha ido
extendiendo: su principal problema es el daño que sufre el recubrimiento
durante el manejo y transporte del material recubierto.
La protección catódica parece un método viable para la protección del
acero humedecido en concreto. De las dos formas de protección catódica la
más utilizada es la de corriente impresa, aunque la de anódos de sacrificio
ha dado buenos resultados en reparaciones realizadas a las estructuras de
concreto. Se realizan en la actualidad estudios para estandarizar los criterios
de protección.
15
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.6. QUE ES EL ACERO GALVANIZADO
Es la protección de un elemento metálico mediante un baño de zinc
bien sea por inmersión en caliente o aplicación en frío, dicho recubrimiento
protege la superficie del metal de los cambios atmosféricos.
La galvanización es actualmente uno de los procedimientos más
usuales de protección contra la herrumbre, consiste en un baño de zinc
sobre la superficie a proteger. Se puede realizar en caliente, sumergiendo la
pieza en un baño de zinc en fusión, y en frío, por medio de la electrólisis. La
S
O
D
VAda un aspecto brillante
R
huella blanquecina. La galvanización en E
caliente
S
E
R
cuando es reciente y empañado,
OS cuando es vieja. La galvanización en
H
C
caliente es la
REextendida en todo el mundo.
DEmás
galvanización en frío da un aspecto escarchado y cuando se toca, deja una
2.3.7. PORQUE GALVANIZAR EL ACERO
1. Muchos años de experiencia en la utilización del acero galvanizado
en todo el mundo, han permitido conocer la duración de la protección que
proporcionan los recubrimientos galvanizados a los productos y artículos de
hierro y acero.
16
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Descripción: Duración de la protección de los recubrimientos
S
O
D
VA
R
E
S
galvanizados
E
R
S
HO
EC
R
E
D
Fuente: www.Altavista.com
Según estos datos, un recubrimiento galvanizado con un espesor
medio de 80 micrómetros podría durar sin necesidad de mantenimiento más
de 100 años en una atmósfera rural, entre 40 y 100 en atmósferas urbanas,
ligeramente industriales o marítimas suaves, entre 20 y 40 años en
ambientes industriales no húmedas o urbanos marítimos y entre 10 y 20
años en atmósferas industriales muy húmedas o ambientes marítimos con
elevado grado de salinidad.
2. La prominente duración de la protección que facilitan los
recubrimientos galvanizados, que supera usualmente la vida en servicio
prevista para las instalaciones, minimizan, en la mayoría de los casos, el
mantenimiento de las construcciones de acero galvanizado.
Sin embargo, si en alguna ocasión fuere preciso extender más la
duración de la protección de un recubrimiento galvanizado, esto puede
efectuarse fácilmente y a bajo costo, ya que estos recubrimientos pueden
17
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
reacondicionarse sin necesidad de costosos tratamientos de preparación
superficial.
Las construcciones de acero galvanizado, como las líneas de
electrificación de los ferrocarriles (2) o las líneas de transporte de energía (3),
no necesitan normalmente mantenimiento alguno a lo largo de toda la vida
de servicio de las mismas. Por el contrario, los recubrimientos de pintura de
construcciones metálicas necesitan reacondicionarse periódicamente, lo que
constituye una operación costosa y, en muchos casos, de difícil y arriesgada
realización (4).
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
EC
R
E
D
Descripción: Líneas de electricación de los Ferrocarriles
Fuente: www.Altavista.com
Descripción: Líneas de transporte de transporte de Energía
Fuente: www.Altavista.com
18
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Descripción: Obra de difícil y arriesgada realización
Fuente: www.Altavista.com
S
O
D
VA
R
E
3. El moderado costo inicial E
deS
la galvanización que, en muchas
R
S
aplicaciones, es mínimoH
alO
de otros posibles recubrimientos alternativos, se
C
E
pone visiblemente
DER de manifiesto en la figura (5). Este bajo costo unido a la
alta duración de los recubrimientos galvanizados, dan como resultado que
este procedimiento sea menos costosos de todos los conocidos para las
fabricadas con acero, como se muestra en la figura (6).
Descripción: Costo inicial de la Galvanización
Fuente: www.Altavista.com
19
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
4. La galvanización es un procedimiento de gran versatilidad de aplicación.
Sirve tanto para la protección de productos siderúrgicos tales como lámina,
alambre o tubos, como para la protección de toda clase de piezas o artículos
de acero. Por otra parte, los recubrimientos galvanizados poseen una gran
versatilidad de utilización, ya que protegen al acero tanto de la corrosión
atmosférica como de la provocada por las aguas o el terreno.
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
Descripción:
EC Pequeñas y Grandes piezas protegida con
R
E
D
recubrimiento Galvanizado
Fuente: www.Altavista.com
Mediante la galvanización se pueden proteger desde pequeñas piezas, como
clavos y tornillos (7) hasta grandes elementos estructurales (8). La elevada
resistencia frente a la corrosión de las aguas y el terreno que tiene el acero
galvanizado es el motivo por el que este material se utilice ampliamente para
tuberías y depósitos de agua así como para la construcción de alcantarillas o
túneles.
5. La galvanización es un proceso industrial sencillo y perfectamente
controlado, que permite conseguir recubrimientos de zinc de calidad y
espesor regulados sobre prácticamente cualquier artículo, pieza de hierro o
acero.
20
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
S
O
D
galvanizados
VA
R
E
S
E
R
Fuente:
OS www.Altavista.com
H
Descripción: Examen visual de los artículos y recubrimientos
EC
R
E
D
El simple examen visual de los artículos y la medida del espesor de los
recubrimientos, que puede realizarse con suma disposición tanto en el taller
como
en
la
obra
mediante
sencillos
medidores
magnéticos
o
electromagnéticos (10) son suficientes, en la mayoría de los casos, para
juzgar sobre la calidad de los recubrimientos galvanizados.
6. El proceso de galvanización produce un recubrimiento de zinc que está
unido metalúrgicamente al acero de base a través de una serie de capas de
aleaciones zinc-hierro. No existe ningún otro recubrimiento que posea esta
característica, que es la que confiere al acero galvanizado su alta resistencia
a los golpes y a la abrasión, que es de gran importancia para impedir el
deterioro del recubrimiento durante el manejo, transporte, almacenamiento y
montaje del material galvanizado.
21
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Descripción: Acero Galvanizados con daños mecánicos (Foto Nº 11)
S
O
D
VA
Fuente: www.Altavista.com
R
E
S
E
R
OS
H
C
RE
Diagrama de dureza Fe, Fe-Zn, Zn (Foto Nº 12)
DE
El acero galvanizado puede padecer daños mecánicos (11) pero la
protección que suministra el recubrimiento galvanizado persiste. En este
recubrimiento de estructura compleja la capa externa de zinc puro amortigua
los golpes, y las capas de aleación, que son más duras que el propio acero,
(12) proporcionan la tenacidad.
7. Debido al carácter de obtención de los recubrimientos galvanizados, que
consiste en la inmersión de las piezas a proteger en un baño de zinc fundido,
la totalidad de la superficie de las mismas queda recubierta tanto interior
como exteriormente. Equivalentemente ocurre con las rendijas estrechas, los
rincones y las partes ocultas de las piezas, que no quedan bien
resguardados por otros tipos de recubrimientos
22
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Descripción: Piezas protegida interior como exteriormente con
recubrimiento galvanizado
S
O
D
VA
R
E
S
Fuente: www.Altavista.com
E
R
S
HO
EC
R
E
D
La protección de las esquinas es superior en la galvanización en
caliente (13), al igual que ocurre con todos los rincones y superficies ocultas
de las construcciones complicadas, como en los intercambiadores de calor
(14), o las superficies interiores de las piezas huecas (15).
8. Los recubrimientos galvanizados protegen al acero de tres maneras
distintas:
▪ Porque constituyen una barrera que se corroe a una velocidad 10 a 30
veces inferior a la del acero.
▪ Porque proporcionan protección catódica a las pequeñas zonas que puedan
desnudarse (bordes de cortes o taladros, arañazos, etc.).
▪ Porque aunque las zonas desnudas sean de mayor extensión, la acción de
sacrificio del recubrimiento impide que en los bordes de estas zonas se forme
óxido de hierro, que es el causante del fallo por levantamiento de las
pinturas.
23
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
EC
R
E
D Diferentes aspectos que se produce cuando la pieza queda
Descripción:
expuesta (sin recubrimiento galvanizado)
Fuente: www.Altavista.com
Cuando se produce cualquier daño accidental del recubrimiento, las
propiedades electroquímicas del zinc interrumpen que la zona desnuda actúe
como un foco de corrosión (16). El zinc restaura los pequeños daños del
recubrimiento, taponándolos con sus productos de corrosión (17), mientras
que en los otros tipos de recubrimientos estos pequeños desperfectos
inducen el fallo acelerado de los mismos por oxidación del acero base (18).
9. Los diferentes elementos que forma una construcción galvanizada pueden
unirse cómodamente mediante los mismos procedimientos de soldadura que
se utilizan normalmente para el acero negro, como la soldadura eléctrica por
arco (manual o automática), la soldadura por resistencia, la soldadura por
inducción, etc. La única precaución a tener en cuenta es adecuar la técnica
24
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
operatoria y los parámetros de soldeo a las condiciones particulares del
material galvanizado
S
O
D
Descripción: Uso de estructuras galvanizadas
tanto soldadas como
VA
R
E
S
E
atornilladas
R
OS
H
C
E Fuente: www.Altavista.com
DER
La utilización de estructuras galvanizadas en edificación tanto si son
soldadas (19) como atornilladas (20), permite disminuir sensiblemente el
tiempo de construcción, ya que al no ser necesario pintar ni realizar en obra
ningún otro tipo de tratamiento de protección de estas estructuras, se pueden
cubrir inmediatamente.
10. En determinadas ocasiones es necesario pintar el acero galvanizado,
bien sea por motivos decorativos, de señalización, camuflaje, etc., o bien
para aumentar la duración de la protección en ambientes muy agresivos.
Para conseguir una buena adherencia de las pinturas sobre el acero
galvanizado es necesario utilizar sistemas adecuados y atenerse a las
recomendaciones para su aplicación que dan los fabricantes de las pinturas.
25
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
S
O
D
VA
R
Descripción: Aplicación de pintura sobre
acero
sin galvanizar y acero
E
S
E
R
OSgalvanizado
H
C
E
DER
Fuente: www.Altavista.com
La combinación de recubrimiento galvanizado más pintura (sistema
dúplex) presenta la ventaja de proporcionar una protección de duración muy
superior a la suma de las duraciones de cada recubrimiento por separado,
debido al efecto de sellado que producen los productos de corrosión del zinc
sobre los poros y grietas que siempre se forman sobre las pinturas (21). Para
muchos
especialistas
en
protección,
la
galvanización
constituye
el
tratamiento de base ideal para un sistema de protección de calidad con
acabado de pintura. Muchos años de experiencia en la utilización del acero
galvanizado en todo el mundo, han permitido conocer la duración de la
protección que proporcionan los recubrimientos galvanizados a los productos
y artículos de hierro y acero.
26
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.8. ETAPAS DEL PROCESO DEL GALVANIZADO
ƒ Limpieza Cáustica: Son soluciones de compuesto desengrasantes
alcalinos. Su finalidad es remover de la superficie del acero residuos de
aceite, grasa y ciertos tipos de barnices, lacas y pinturas.
Aunque existen soluciones desengrasantes del tipo ácido, las alcalinas son
S
O
D
VA
R
E
S limpia para evitar el arrastre de
ƒ Lavado: Se deberá enjuagar en E
agua
R
OS
líquido de la limpieza cáustica
al decapado.
H
C
E
R
DE
considerablemente elegidas por ser más económico y más eficientes.
ƒ Decapado Ácido: Son soluciones en base a Ácido Clorhídrico o Sulfúrico,
que tiene como propósito el remover los óxidos de la superficie del acero.
Los descapados en base Ácido Clorhídrico son los más usados, ya que
operan a temperatura ambiente y tienen un menor impacto de contaminación
en las etapas posteriores.
Es necesario la adicción de un aditivo que contenga inhibidor para que el
ácido no disuelva el acero, solamente los óxidos, que evite la difusión de
neblina ácida e idealmente ayude en limpieza adicional del metal.
ƒ Lavado: Se deberá enjuagar en agua limpia para evitar el arrastre de
ácidos y hierro en solución, los cuales contaminan el prefluxado y el zinc
fundido del crisol de galvanización. Existen aditivos que ayudan a disminuir el
arrastre de estos contaminantes.
27
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
ƒ Prefluxado: Es una solución líquida de Cloruro de Zinc y Amonio, que
disuelve los óxidos leves que se hayan vuelto a crear sobre la superficie del
acero luego de su paso por el decapado y el lavado. La película de licuable
que se deposita resguarda la superficie para que no vuelva a oxidarse y
asegura un recubrimiento uniforme de zinc en el crisol de galvanización. Las
piezas deben secarse y precalentarse antes de sumergirlas en el crisol de
galvanizado.
Existen varios tipos de compuestos de Cloruro de Zinc y Amonio para el
prefluxado. Mientras mejor sea la limpieza, decapado y lavado del acero,
S
O
D
VA
R
temperaturas de precalentado y una mínima
emisión de humos al ingresar
E
S
E
R
las piezas al zinc fundido en
OelScrisol. La presencia de contaminantes en el
H
C
E
preflux influye
directamente
en la calidad del galvanizado, las pérdidas de
DER
permitirá el uso de fluxes que admiten mayor tiempo de secado, mayores
zinc y la generación de subproductos tales como cenizas y humos.
El hierro en forma de sales solubles, arrastrado desde el decapado a su
lavado posterior es el contaminante más critico. Su efecto es la formación de
escoria en la masa fundida de zinc, la cual aumenta el espesor de la capa de
zinc y crea capas intermetálicas desiguales. El hierro soluble debe
mantenerse por debajo de un 0.5%. Es posible conservar una baja
concentración de hierro en el preflux ajustando el PH alrededor de 5 y
filtrando la solución.
Con un adecuado control, las soluciones de prefluxado pueden durar años.
En las plantas donde no existe horno de secado o precalentamiento es
favorable manejar el prefluxado a 55-75°C, esto ayudará a un secado más
rápido.
28
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.9. FLUX EN EL CRISOL DE GALVANIZACIÓN
El uso de flux sobre el crisol de galvanizado evita las salpicaduras de
zinc y la emisión de humo al sumergir las piezas en el crisol como también se
genera una menor cantidad de cenizas y disminuye el consumo de energía
para el mantenimiento de temperatura. Para el fluxado eficiente, sólo es
recomendable utilizar compuesto de cloruro de zinc y amonio que no se
quemen con la alta temperatura del zinc fundido.
S
O
D
VA
R
E
S
2.3.10. CRISOL DE GALVANIZACIÓN
E
R
S
HO
Las piezas deben sumergirse lo más rápido posible y retiradas
EC
R
E
D
lentamente del crisol. El tiempo de inmersión dependerá del espesor del
acero, la temperatura de precalentado y el espesor deseado. La reacción de
formación de la capa de zinc es rápida, los primeros 1 a 2 minutos y luego
decae. Mientras más gruesa sea la capa, más quebradiza es. En los
primeros 30 segundos se forman las 3 capas intermetálicas.
Una composición típica de la masa de metal fundido es:
98,76 % Zinc
1.2 % Plomo
0.002 % Aluminio
Es favorable que las piezas no se sumerjan a más de 30 cm del fondo,
ya que en el fondo se acumula escoria. La temperatura óptima es 454 °C. No
se deben superar los 480°C ya que el hierro del crisol reacciona con el zinc
formado escoria y falla prematura del crisol.
29
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.11. ENFRIAMIENTO
Este influye en el aspecto del galvanizado, por lo que es importante
inspeccionar la velocidad de enfriamiento por medio de un enfriamiento
rápido con agua o un enfriamiento con aire.
2.3.12. PASIVACION
Es la modificación de la superficie de los metales por la que éstos se
S
O
D
VA
R
E
S
hacen menos sensibles a los agentes químicos.
E
R
S
HO
Para evitar las manchas de corrosión blanca sobre el galvanizado, es
EC
R
E
D
recomendable realizar un proceso de PASIVACION de la superficie. Las más
comunes son mediante una solución de cromatos o una solución de silicatos.
Ambas soluciones pueden estar contenidas en el estanque de enfriamiento.
Los pasivadores en base a silicatos no presentan los problemas ambientales
que generan los que contiene cromo y tienen mayor resistencia a la lluvia
ácida.
2.3.13. COMO PROTEGEN LOS RECUBRIMIENTO GALVANIZADO
AL ACERO
Los recubrimientos galvanizados protegen al acero de tres maneras
distintas:
ƒ Porque constituyen una barrera que se corroe a una velocidad de 10
a 30 veces inferior a la del acero.
ƒ Porque proporcionan protección catódica a las pequeñas zonas que
puedan quedar desnudas (bordes de cortes o taladros, arañazos,
etc.).
30
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
ƒ Porque aunque las zonas desnudas sean de mayor extensión, la
acción de sacrificio del recubrimiento impide que en los bordes de
estas zonas se forme óxido de hierro, que es el causante del fallo por
levantamiento de las pinturas.
a.- Confiabilidad: La galvanización es un proceso sencillo y perfectamente
controlado, que permite obtener recubrimientos de zinc de calidad y espesor
regulados sobre prácticamente cualquier artículo o pieza de hierro o acero.
Los recubrimientos galvanizados son unos de los pocos sistemas de
protección del acero que están perfectamente especificados por las normas
S
O
D
VA
R
E
S
nacionales e internacionales.
E
R
S
HO
b.- Fácil de soldar: Los diferentes elementos que constituyen una
EC
R
E
D
construcción galvanizada pueden unirse fácilmente mediante los mismos
procedimientos de soldadura que se utilizan normalmente para el acero en
negro, como la soldadura eléctrica por arco (manual o automática), la
soldadura por resistencia, la soldadura por inducción, etc. la única
precaución que se debe tener en cuenta es ajustar la técnica operadora y los
parámetros de soldeo a las condiciones particulares del material galvanizado.
Las zonas del recubrimiento quemadas por efecto del calor de la soldadura
se pueden restaurar fácilmente mediante metalización de zinc o pintura rica
en zinc.
c.- Fácil para pintar: Los distintos elementos que forman una construcción
galvanizada pueden acoplarse mediante los mismos medios de soldadura
que se usan normalmente para el acero en negro, como la soldadura
eléctrica por arco (manual o automática), la soldadura por resistencia, la
soldadura por inducción, etc. la notable previsión a tener en cuenta es
preparar la técnica operatoria y los paramentos de soldeo a las situación
particulares del material galvanizado. Las zonas del recubrimiento quemadas
31
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
por efecto del calor de la soldadura se pueden reintegrar simplemente
mediante metalización con zinc o pintura en zinc.
2.3.14. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO GALVANIZADO
2.3.14.1. Ventajas
- Bajo costo versus vida útil.
- Bajo nivel de corrosión.
- Duración excepcional.
- Resistencia mecánica elevada.
S
O
D
VA
R
- Se requiere un mínimo de mantenimiento.
E
S
E
R
OS
H
C
RE Desventajas
DE2.3.14.2.
- Protección integral de los elementos estructurales.
▪ Es muy costoso en el momento de su ejecución, pero a pesar de
ello, es uno de los sistemas de construcción de obras civiles más utilizado
debido a la alta protección que tiene el recubrimiento de zinc contra la
corrosión.
▪ Debido a lo complejo del proceso de elaboración del galvanizado, el
tiempo de ejecución es lento, lo cual pudiera ocasionar retrasos en la fase de
la construcción de obras civiles.
32
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.15. PRINCIPALES REGLAS QUE DEBEN TENERSE EN
CUENTA. PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LOS OPERARIOS
DE GALVANIZACIÓN
ƒ Se debe disponer siempre de orificios de ventilación y drenaje en las
piezas huecas.
ƒ No se debe galvanizar una construcción con perfiles huecos que no
lleven orificios de ventilación y drenaje.
S
O
D
VA
R
convenientes para cada caso en particular,
sino
se tiene seguridad sobre
E
S
E
R
la solución adecuada. OS
CH
E
R
DE
ƒ Se recomienda consultar con el galvanizado los detalles de diseño más
ƒ Se debe tomar las precauciones necesarias en la seguridad durante el
proyecto.
ƒ Se recomienda tener en cuenta que las explosiones dentro de las pailas
(cubas) de galvanización son muy peligrosas.
2.3.16. APLICACIONES DE PRODUCTOS GALVANIZADOS
La gran amplitud de productos galvanizados, permite su aplicación en
una gran variedad de procesos. Cada tipo de acero galvanizado tiene
aplicaciones muy especificas, que dependiendo del uso final le permiten una
mayor protección a la corrosión.
33
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
PROCESO
APLICACIONES
Galvanizado
Láminas para techos, industrias de refrigeración y
tradicional
(99% aire acondicionado, carrocerías, vallas y múltiples
zinc)
usos adicionales.
Galvano-recocido
con
recubrimiento
Industria automotriz. También se utiliza en la
S
O
D
para construcción.
VA
R
E
S
Con
recubrimiento
E
R
S
Zn al 45% y al 55%CHO
RE
(Galvalum)
o Zn 95% Productos para techos y cerramientos exteriores.
DE
Fe-Zn
fabricación de elementos electrónicos y materiales
y al 5% (Galfan)
Con
otros
recubrimientos
(Zn- Para uso automotriz.
Ni), (Zn-Ni-Co), (ZnCo-Cr), (Zn-Co-Mg)
Electrogalvanización
Divisiones interiores, paneles decorativos, partes de
automóviles, electrodomésticos y muebles metálicos.
Tabla N° 1. Principales usos del acero galvanizado
Fuente: “Manual técnico del acero galvanizado”
Año: 2000
34
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.17. TIPOS DE GALVANIZADO
2.3.17.1. GALVANIZADO EN CALIENTE
La industria del galvanizado en caliente es una industria técnicamente
avanzada, que se dedica a la protección contra la corrosión de toda clase de
piezas de hierro y acero mediante inmersión de los mismos en un crisol de
zinc fundido. Los recubrimientos obtenidos con el galvanizado en caliente
proporcionan una protección eficaz y duradera.
S
O
D
A
Vadherencia
R
Estos recubrimientos poseen también
una
muy superior a
E
S
E
R
la de las pinturas, porque
OseSfunden con el acero base. La protección
H
C
proporcionada
porE
los recubrimientos del galvanizado en caliente depende de
ER
D
las propiedades del zinc. Cada año la industria mundial de zinc produce unos
7 millones de toneladas de este metal. La mitad de esta cantidad se destina
a la protección del acero frente a la corrosión.
2.3.17.1.3. PROPIEDADES QUE BENEFICIA AL PROCESO
DEL GALVANIZADO EN CALIENTE
a.- Larga duración: Años de experiencia en la utilización del acero
galvanizado en caliente en todo el mundo, han permitido originar con
precisión la duración de la protección que proporciona el recubrimiento
galvanizados a los productos y artículos de acero.
b.-
Mínimo Mantenimiento: La alta duración de la protección que
suministra los recubrimientos galvanizados, que excede frecuentemente la
vida en servicio prevista para las instalaciones, minimizan, en la mayoría de
los casos, el mantenimiento de las construcciones de acero galvanizado. No
35
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
obstante, si en alguna ocasión fuera preciso extender más la duración de la
protección de un recubrimiento galvanizado, esto puede efectuarse
fácilmente
y
a
bajo
costo,
ya
que
estos
recubrimientos
pueden
reacondicionarse sin necesidad de costosos tratamientos de preparación
superficial.
c.- Economía: El moderado costo original de la galvanización que en
muchas
aplicaciones
es
bajo
al
de
otros
posibles
recubrimientos
galvanizados, dando como consecuencia que este proceso sea menos
costosos de todos los conocidos para la protección a largo plazo de las
S
O
D
VA
R
E
S
contriciones metálicas fabricadas con acero.
E
R
S
HO
d.- Versatilidad: La galvanización en caliente es un proceso de gran
EC
R
E
D
variabilidad de aplicación. Sirve tanto para la protección de productos
siderúrgicos tales como la banda, el alambre o los tubos, como para la
protección de todas clases de piezas o artículos de acero. Por otra parte, los
recubrimientos galvanizados poseen una gran versatilidad de uso, ya que
preservan el acero tanto de la corrosión atmosférica como de la originada por
las aguas o el terreno.
e.- Protección Total: Debido a la conformación de adquisición de los
recubrimientos galvanizados, que consiste en la inmersión de las piezas a
resguardar en un baño de zinc fundido, la totalidad de la superficie de las
mismas queda recubierta tanto inferior como exteriormente. Igualmente
ocurre con las rendijas estrechas, los rincones y las partes ocultas de las
piezas, que no quedan bien protegidas por otros tipos de recubrimientos.
f.- Tenacidad del Recubrimiento: Las etapas de galvanización en
caliente originan un recubrimiento de zinc que está unido metalúrgicamente
al acero de base a través de una serie de capas de aleaciones zinc – hierro.
36
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
No existe ningún otro tipo de recubrimiento que posea esta característica,
que es la permite al acero galvanizado su alta resistencia a los golpes y a la
abrasión, que es de gran importancia para aumentar el deterioro del
recubrimiento durante el manejo, transporte, almacenamiento y montaje del
material galvanizado.
2.3.17.2. GALVANIZADO EN FRIÓ
2.3.17.2.1. APLICACIONES DEL ACERO GALVANIZADO EN
FRIÓ
S
O
D
VA
R
E
S
El galvanizado en frío se emplea extensamente para lo siguiente:
E
R
S
HO
EC
R
E
D
1. Estructuras de acero
Aplicando el galvanizado en frió en un espesor mínimo de 75
micrones, se logra la misma protección que el galvanizado en caliente.
2. Reparación de galvanizado dañado
Se usa para reparar galvanizado en caliente dañado por soldadura,
corte, quemadura, cizallamiento, etc.
3. Regeneración de superficie galvanizadas
Se emplea para regenerar superficies galvanizadas en caliente
erosionadas por el tiempo.
4. Protección de soldadura
Las soldaduras son susceptibles de corroerse dado que el área
soldada tiene un potencial eléctrico distinto al del metal base. Al aplicar
galvanizado en frío sobre las costuras de soldaduras y a sus alrededores,
impiden la corrosión de estas mediante protección galvánica.
37
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.18. NORMAS REFERENCIALES DE GALVANIZADO
Norma ISO
ISO 1461
"Recubrimientos galvanizados en caliente sobre productos acabados de
hierro y acero. Especificaciones"
A continuación se indica una lista de normas utilizadas en el galvanizado en
S
O
D
VA
R
E
S
sus diferentes aplicaciones:
E
R
S
HO
NORMASVENEZOLANAS
EC
R
E
D
(FONDONORMA)
COVENIN 1212:81
Recubrimiento con zinc por inmersión en caliente para utilería de acero y
fundición de hierro.
COVENIN 0565:80
Productos de hierro y acero. Determinación de las características del
recubrimiento del zinc.
COVENIN 0535:2001
Alambre de acero galvanizado para refuerzo de cables de aluminio.
COVENIN 1721:81
Láminas acanaladas o perfiladas galvanizadas.
COVENIN 2064:2000
Alambres de acero galvanizado para jergones.
38
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
COVENIN 2577:93
Tubos metálicos intermedios de acero galvanizado para instalaciones
eléctricas.
2.3.19. PUEDE PINTARSE EL ACERO GALVANIZADO
Muchos usuarios del acero galvanizado están satisfechos con el aspecto
que obtienen los materiales al ser galvanizados. Comúnmente el acero
galvanizado luce su coloración gris en la que el tiempo va mostrando su
durabilidad en un lento proceso de oscurecimiento. Es fácil pintar sobre el
S
O
D
VA
R
E
S
galvanizado, siempre que se utilicen los métodos y sistemas de pintura
adecuados. Las orientaciones básicas generales son las siguientes:
E
R
S
HO
EC
R
E
SiD
se desea pintar posteriormente las piezas de acero galvanizado, se
ƒ Todo acero galvanizado puede pintarse
ƒ
deberá usar un sellador adecuado.
ƒ Es necesario utilizar un chorreo abrasivo ligero (Sweet blasting),
ƒ Si utiliza como sellador adecuado un fosfatado convencional o
"T-Wash". (Para lograr anclaje)
ƒ No se
apilaran las piezas durante su secado, ya que la pintura
posteriormente pudiera desprenderse.
ƒ Se ha observado que la adherencia de las pinturas en galvanizados
viejos se da en mayor medida con más facilidad, dependiendo de las
condiciones en las que se produjo el envejecimiento.
39
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.20. SOLDADURAS ANTES DE GALVANIZAR
El recubrimiento galvanizado se forma y adhiere bien sobre las zonas
soldadas, de la misma manera que lo hace sobre el resto del material,
siempre que se haya eliminado bien la escoria de soldadura. No obstante, el
aspecto y el espesor del recubrimiento galvanizado que se forma sobre las
zonas de las soldaduras pueden variar algo con relación al resto, debido a la
diferente composición del material de aportación y a los cambios
S
O
D
RVA
2.3.21. SOLDADURAS DESPUÉSS
DE
GALVANIZAR
E
E
R
S
O
Hmateriales
C
Cuando seE
suelda
galvanizados es conveniente tener en
R
E
Drecomendaciones que se indican. Mediante una técnica operativa
cuenta las
estructurales que se producen en la zona afectada térmicamente.
correcta pueden conseguirse soldaduras de alta calidad con características
de tracción, fatiga y doblado análogas a las que se obtienen con acero sin
galvanizar.
Solamente en el caso de aplicaciones muy críticas debe reflexionar la
posibilidad de que el zinc que pueda contaminar el cordón de soldadura
influya sobre las propiedades de la unión.
2.3.22.
RECOMENDACIONES
PARA
SOLDAR
MATERIALES
GALVANIZADOS
ƒ Utilizar un método de soldadura por fusión
ƒ
En la soldadura eléctrica por arco, se debe prevenir la producción de
más salpicaduras que en la soldadura del acero desnudo Reduzca la
velocidad de soldeo.
40
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
ƒ
En las uniones a tope, se debe aumentar ligeramente el ángulo del
chaflán y también la separación entre bordes.
ƒ
Se recomienda utilizar un voltaje y una longitud de arco algo menor
que las normales.
ƒ
Se debe limpiar adecuadamente la zona soldada y restaurar el
recubrimiento lo antes posible.
2.3.23. CARACTERÍSTICAS DEL RECUBRIMIENTO GALVANIZADO
S
O
D
A
Vgalvanización
R
Los recubrimientos que se alcanza
por
en caliente
E
S
E
R
S capas de aleaciones zinc-hierro,
están formados por O
varias
H
C
E
fundamentalmente
DER tres, que se denominan “gamma”,”delta” y “zeta” y una
capa externa de zinc prácticamente puro (fase “eta”),que se origina al
solidificar el zinc arrastrado del baño y que confiere al recubrimiento su
aspecto característico gris metálico brillante.
Al ser recubrimientos adquiridos por inmersión en zinc fundido, cubren
la totalidad de la superficie de las piezas, tanto las exteriores como las
interiores de las partes huecas así como otras muchas áreas superficiales de
las piezas que no son accesibles para otros métodos de protección.
2.3.24. QUE ES LO QUE PROPORCIONA AL ACERO LOS
RECUBRIMIENTOS GALVANIZADOS
Los aceros galvanizados proporcionan al acero una protección triple:
ƒ
Protección por efecto barrera: Aislándole del medio ambiente
agresivo.
41
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
Protección catódica o de sacrificio: El zinc constituirá la parte
ƒ
anódica de las pila de corrosión que puedan formarse y se irá
consumiendo lentamente para proporcionar protección al acero.
Mientras existan recubrimientos de zinc sobre la superficie del acero,
éste no sufrirá ataque corrosivo alguno.
ƒ
Restauración de zonas desnudas: Los productos de corrosión del
zinc, que son insolubles compactos y adherentes, taponan las
pequeñas
discontinuidades
que
puedan
producirse
en
el
recubrimiento por causa de la corrosión o por daños mecánicos
S
O
D
VA
R
E
S
(golpes, arañazos, etc.).
E
R
S
HO
EC
R
E
D
2.3.25. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CORROSIÓN DE LOS
GALVANIZADOS
En la corrosión de los galvanizados influyen varios factores. Los
siguientes, dentro de la amplia clasificación de los ambientes atmosféricos,
son los que más influyen.
ƒ Ambientes Industriales y Urbanos: En esta clasificación de
exposición
atmosférica
están
concebidas
las
emisiones
industriales
generales tales como gases sulfurosos, neblinas y vapores corrosivos que se
liberan inadvertidamente de las plantas químicas, refinerías, y plantas de
procesamiento similares. Las condiciones de corrosión más agresivas
pueden esperarse que ocurran en áreas de actividad industrial intensa donde
el recubrimiento frecuentemente está expuesto a la lluvia, a una
condensación o a la nieve. En estas áreas, los compuestos de azufre se
combinan con la humedad del aire y convierten los normalmente
impermeables óxidos y carbonatos de zinc en sulfito de zinc y sulfato de zinc.
Debido a que estos compuestos de zinc – azufre son solubles en agua ya
42
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
que su adhesión a la superficie del zinc es deficiente, se deslavan fácilmente
con la lluvia, dejando expuesta una superficie de zinc despejada para que
comience un nuevo ciclo de corrosión.
ƒ Ambientes Rurales y Suburbanos: A diferencia de los ambientes
industriales, los entornos de las atmósferas rurales y suburbanas son
relativamente tranquilo, particularmente si las exposiciones se encuentran
lejos de las costas y de las actividades industriales y urbanas. En las
atmósferas, rurales y suburbanas, la corrosión es relativamente lenta. Debido
a que las películas de la reacción del zinc que se origina en estas atmósferas
S
O
D
VAsuperior para el acero.
R
zinc, su retención al zinc proporciona una protección
E
S
E
R
OS
H
C
ƒ
Ambientes
ERE Marinos: La protección de galvanización en los
D
ambientes marinos está influenciada por la proximidad del litoral, topografía
tienden a ser adherentes y por lo general no se deslavan de la superficie del
costera
vientos que prevalezcan. En el aire marino, los cloruros de mar
reaccionan con la película normalmente protectora y producen cloruro de
zinc solubles. Estas sales de zinc pueden eliminarse de la superficie con la
lluvia o la neblina, y dejar expuesta una superficie de zinc despejada que
reaccione más adelante. Bajo algunas condiciones, la velocidad de corrosión
podría acelerarse por la arena que sopla el viento que puede extraer la
película de zinc de la superficie expuesta.
43
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.26. FACTORES RELACIONADOS CON EL PROCESO DE
CORROSIÓN
Factores dependientes
Factores dependientes Factores dependientes
Del concreto
del refuerzo metálico
Permeabilidad,
Naturaleza
física
del medio de servicio
y Humedad
relativa,
S
O
D
recubrimientos, tipos de condición superficial del
degradación biológica,
VA
R
E
cementos, agregados, mismo RES (óxido acción
de
diversas
S
O
aditivos y puesta C
enHsuperficial,
sustancias (Cl, O SO
E
R
obra. DE
recubrimientos,
etc.), SO y CO ) corrientes
porosidad,
química
del
refuerzo, temperatura,
2,
2
solicitaciones
mecánicas
4,
2
parásitas y protección
(tensión, catódica.
compresión y torsión).
2.3.27. RELACIÓN CORROSIÓN - GALVANIZADO
La corrosión representa la destrucción de un metal por causas de
origen químico, que tienen lugar en la superficie. El hierro se oxida por la
acción del aire húmedo a medida que decrece la cantidad de carbono: se
forma herrumbre, que es un oxido férrico hidratado y como es porosa, no
protege el resto del material. Los productos ferrosos empleados en
construcción se pueden proteger de la oxidación mediante revestimientos no
metálicos (pinturas), esmaltados, grasas protectoras, capas de cementos,
entre otros.
44
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.3.28. DEFINICIÓN DE TÈRMINOS BÁSICOS
▪ Acero: Es la combinación de hierro y carbono que contiene menos del
1,8 % de este ultimo elemento. (Laurosse, 1997).
▪ Corrosión: Es el deterioro indeseable de un metal o aleación; la corrosión
se presenta por las condiciones atmosféricas. (Laurosse, 1997).
▪ Crisol: Es un recipiente de tierra refractaria, metal, aleación, etc; que se
utiliza en el laboratorio para fundir o calcinar. (Laurosse, 1997).
S
O
D
VA
R
▪ Galvanizado: Consiste en un baño de zinc
sobre la superficie a proteger,
E
S
E
R
puede realizarse por inmersión
OSen caliente o frío. (Laurosse, 1997).
H
C
ERE
D
▪ Soldadura: Es el proceso de unión de dos piezas metálicas mediante la
acción de calor. (Laurosse, 1997).
▪ Rendijas: Es una abertura estrecha y larga que atraviesa un cuerpo o
separa dos cosas juntas. (Laurosse, 1997).
45
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
EC
R
E
D
CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
45
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
3. MARCO METODOLOGICO
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÒN
La investigación no tiene importancia sin las técnicas de recolección
de datos ya que estas técnicas llevan a la comprobación del problema
planteado.
Este tipo de investigación es descriptiva. Solamente se realizó una
S
O
D
A
V
R
(Acero no Galvanizado). El contenido de E
dicha
investigación fue teórica la
S
E
R
cual fue expuesta en el marco
teórico.
OS
H
C
ERE
D
3.2. POBLACIÒN Y MUESTRA
comparación de presupuesto entre el acero galvanizado y el acero normal
Población
Corresponde al análisis de presupuesto del acero galvanizado y acero
normal (acero no galvanizado) en construcción de obras civiles.
Muestra
Comprende a la aplicación de acero galvanizado y acero normal
(acero no galvanizado) en construcción de obras civiles.
3.3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
La recolección de datos de dicha investigación se obtuvo de
investigaciones en folletos, manuales, búsqueda en Internet y extensa
revisión en enciclopedias.
46
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
Documental o Bibliografía
Se acudió a libros, folletos, enciclopedia y documentos relacionados
con el tema.
Instrumentos
Folletos, libros, enciclopedia y documentos relacionados con el tema.
3.4. METODOLOGIA DEL DISEÑO
S
O
D
A
V
R
responder la pregunta de investigación, alcanza
sus objetivos y analizar las
E
S
E
R
certezas de las hipótesis
Comprende métodos lógicos y
S
Oformuladas.
H
C
empíricos, E
fuentes
RE y técnicas para captar la información requerida,
D
tratamiento y presentación de la información.
El diseño en una investigación es el plan o estrategia concebida para
En la presente investigación se utiliza un diseño descriptivo el cual
permite expresar las característica de algo. En este caso el objetivo es el
definir el costo que tiene la aplicación de acero galvanizado en la
construcción de obras civiles, además compararlo con la aplicación de acero
tradicional.
Entre las principales estrategias que se aplicaron para la presente
investigación fue la visita a empresa especializada en acero galvanizado
(SUGACA), búsqueda por Internet y recolección de folletos.
47
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
3.5. SISTEMA DE VARIABLE E INDICADOR
Variable: Acero Galvanizado
Indicador: -
Duración
-
Resistencia
-
Bajo nivel de Corrosión
3.6. SISTEMA OPERACIONAL DE LA VARIABLE
S
O
D
VoAaplicación en frío, dicho
R
baño de zinc bien sea por inmersión en caliente
E
S
E
R
recubrimiento protege la superficie
OS del metal de los cambios atmosféricos.
H
C
E
DER
Acero Galvanizado: Es la modificación de un elemento metálico mediante un
48
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
C
ERE DE PRESUPUESTO DEL ACERO
DANALISIS
GALVANIZADO Y ACERO NORMAL (ACERO NO
GALVANIZADO)
49
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
EC
R
E
DACERO NORMAL (ACERO GALVANIZADO)
50
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
TESIS DE GRADO PAOLA LAMONTANARA
Nombre de la Obra: ACERO NORMAL
Propietario: TESIS DE GRADO
Fecha: 06/04/2004
PRESUPUESTO
Partida
01
Descripción
E-S/N
U.M.
Kg
E
R
S
HO
ASTM A-36
EC
R
E
D
100.00
Precio
Precio
Unitario
Total
5.667,00
S
O
D
VA
R
E
S
SUMINISTRO, TRANSPORTE, FABRICACIÒN
Y COLOCACIÒN DE ACERO ESTRUCTURAL
Cantidad
Subtotal:
566.700,00
566.700,00
51
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
Nombre de Obra: ACERO NORMAL
Descripción: E-S/N SUMINISTRO, TRANSPORTE, FABRICACIÓN Y
COLOCACIÓN DE ACERO ESTRUCTURAL ASTM A-36
Partida No.: 01
Unidad: Kg
Cantidad: 100.00
Rendimiento: 400.00
I.- MATERIALES:
Descripción
U.M.
Cantidad
Acero Estructural
Electrodos
Pintura Anticorrosiva
Pintura de Acabado
Sandblasting
KG
KG
GL
GL
M3
1.000
0.065
0.005
0.010
0.004
R
S
O
CH
E
II.- EQUPOS:
DER
Descripción
Camión Estaca F-350
Equipo Menor de Herrería
Equipo de Soldar
Equipo de Oxi-Corte
Equipo de Sand-blasear
Costo
Total
1.300,00
3.500,00
45.000,00
95.000,00
65.000,00
Total Materiales:
1.300,00
227,50
225,00
950,00
260,00
2.965,50
DOS
VA
R
E
ES
Cantidad
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
67.92%
Costo por Unidad: 2.962,50
Precio
Dep./D.
Total
40.000,00
100,00 40.000,00
10.000,00
100,00 10.000,00
40.000,00
100,00 40.000,00
20.000,00
100,00 20.000,00
54.400,00
100,00 54.400,00
Total Equipos:
164.400,00
9.42 %
Costo por Unidad: 411,00
III.- MANO DE OBRA:
Descripción
Cantidad
Maestro de Obra 1RA
Herrero 1RA
Soldador 1RA
Pintor 1RA
Ayudante
Obreros
Sanblasista
0.33
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1.00
Salario
26.912,50
21.100,00
21.100,00
21.100,00
16.825,00
15.712,00
16.825,00
Total Equipos:
Total
8.881,13
21.100,00
21.100,00
21.100,00
16.825,00
31.425,00
16.825,00
22.66%
137.256,13
Costo por Unidad: 343,14
52
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
U.R.U
Tesis De Grado Abril 2004
Realizado por: Paola Lamontanara Camacho
Nº Partida: 0001
Unidad: KG
Descripción de la Partida: E-S/N
Suministro, Transporte, Fabricación y Colocación de Acero Estructural
Recubrimiento de Pintura ASTM A - 36
COEFICIENTES DE INCIDENCIA
POR PARTIDA
S
O
D
A
V
52.28%
R
E
S 7.25%
Tabla de %
MATERIALES
EQUIPOS
MANO DE OBRA
IMPREVISTOS Y UTILIDADES
GASTOS ADMINISTRATIVOS
EC
R
E
D
E
R
S
HO
17.44%
10,71%
12,31%
53
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
U.R.U
Tesis de Grado Abril 2004
Realizado por: Paola Lamontanara Camacho
Nº Partida: 0001
Unidad: Kg
S
O
D
VA
R
E
S
EC
R
E
D
E
R
S
HO
54
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
HO
EC
R
E
D
ACERO GALVANIZADO
55
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
TESIS DE GRADO PAOLA LAMONTANARA
Nombre de la Obra: ACERO GALVANIZADO
Propietario: TESIS DE GRADO
Fecha: 06/04/2004
PRESUPUESTO
Partida
01
Descripción
E-S/N
U.M.
Kg
E
R
S
HO
ASTM A-36 GALVANIZADO EN CALIENTE
EC
R
E
D
100.00
Precio
Precio
Unitario
Total
17.066,00 1706.600,00
S
O
D
VA
R
E
S
SUMINISTRO, TRANSPORTE, FABRICACIÒN
Y COLOCACIÒN DE ACERO ESTRUCTURAL
Cantidad
Subtotal:
1706.600,00
56
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
Nombre de Obra: ACERO GALVANIZADO
Descripción: E-S/N SUMINISTRO, TRANSPORTE, FABRICACIÓN Y
COLOCACIÓN DE ACERO ESTRUCTURAL ASTM A-36 GALVANIZADO
EN CALIENTE
Partida No.: 02
Unidad: Kg
Cantidad: 100.00
Rendimiento: 400.00
I.- MATERIALES:
Descripción
U.M.
Acero Estructural
KG
Electrodos
KG
Pintura de Acabado
Galvanizado en Frío
GL
Galvanizado en Caliente KG
Material de Corte
SG
Material de Decapado
SG
Material de Lavado
SG
Cantidad
Costo
Total
1.050
0.065
1.300,00
3.500,00
1.365,00
227,50
S1.800,00
O
D
1.890,00
VA
R
E
2.000,00
S
0.001
1.050
1.000
0.010
0.010
E
R
S
HO
EC
R
E
D
1.800.000,00
1.800,00
2.000,00
120.000,00
50.000,00
Total Materiales:
68.38%
1.200,00
500,00
8.982,50
Costo por Unidad: 8.982,50
II.- EQUPOS:
Descripción
Camión Estaca F-350
Equipo Menor de Herrería
Equipo de Soldar
Equipo de Oxi-Corte
Gandola
Fosa de Galvanizado
Cantidad
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Precio
40.000,00
10.000,00
40.000,00
20.000,00
450.000,00
Dep./D.
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
Total Equipos:
Total
40.000,00
10.000,00
40.000,00
20.000,00
450.000,00
20.17%
1.060.000,00
Costo por Unidad: 2.650,00
57
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
III.- MANO DE OBRA:
Descripción
Cantidad
Maestro de Obra 1RA
Herrero 1RA
Soldador 1RA
Pintor 1RA
Ayudante
Obreros
Personal de Galvanizado
Fabricación
0.33
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
4.00
1.00
Salario
Total
26.912,50
8.881,13
21.100,00
21.100,00
21.100,00
21.100,00
21.100,00
21.100,00 22.66%
16.825,00
16.825,00
15.712,00
31.425,00
16.825,00
67.300,00
21.100,00 21.100,00
Total Equipos: 208.831,13
Costo por Unidad: 522,08
S
O
D
VA
R
E
S
EC
R
E
D
E
R
S
HO
58
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
U.R.U
Tesis De Grado Abril 2004
Realizado por: Paola Lamontanara Camacho
Nº Partida: 0002
Unidad: KG
Suministro, transporte, Fabricación y Colocación de Acero Estructural
ASTM A - 36 Galvanizado en Caliente
S
O
D
VA
R
E
S
COEFICIENTES DE INCIDENCIA
POR PARTIDA
E
R
S
HO
EC Tabla de %
R
E
D
MATERIALES
EQUIPOS
MANO DE OBRA
IMPREVISTOS Y UTILIDADES
GASTOS ADMINISTRATIVOS
52.63%
15.53%
8.81%
10,71%
12,32%
59
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
U.R.U
Tesis De Grado Abril 2004
Realizado por: Paola Lamontanara Camacho
Nº Partida: 0002
Unidad: Kg
S
O
D
VA
R
E
S
EC
R
E
D
E
R
S
HO
60
CAPITULO IV RESULTADOS
S
O
D
VA
R
E
S
EC
R
E
D
E
R
S
HO
CAPITULO IV
RESULTADOS
48
CAPITULO IV RESULTADOS
4. ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
4.1. ANALISIS DE LOS RESULTADOS
Con relación a los materiales utilizados para la preparación de los
aceros ASTM (A – 36) contra la corrosión (Sandblasting, Pintura
Anticorrosivo, Pintura de Acabado) pudo notarse que más complejo el del
acero galvanizado ya que resulta un 68,38% del costo por unidad (Kg) al ser
S
O
D
VA
R
E
S para la trabajabilidad de estos
En cuanto a los costos de los equipos
E
R
OSque los aceros galvanizados utilice un
aceros en el estudio se H
obtuvo
C
ERE
porcentaje
correspondiente a 2.14 veces más que los aceros
Dmayor
utilizado como elemento estructural.
normales (Acero no Galvanizado).
Es de resaltar que el costo por mano de obra de los aceros
galvanizados responde a 0,50 veces más que los aceros normales (Aceros
no Galvanizados), lo cual no es significativo como lo son el costo de
materiales y equipos; lo que nos indica que a largo plazo y según la zona
donde se vaya a construir estas estructuras de acero galvanizado resultaría
más ventajoso y económico que los aceros normales (Acero no Galvanizado)
ya que según los análisis de precio el costo final no excede del 30% del
acero galvanizado sobre el acero normal (Acero no Galvanizado).
49
CAPITULO IV RESULTADOS
TABLA # 1: RESULTADO FINAL
FUENTE: PAOLA LAMONTANARA
DESCRIPCIÓN
ACERO
ACERO
NORMAL
GALVANIZADO
S
O
D
VA
R
E
S
E
R
S
MATERIALES
HO 52,28 %
C
E
DER
52,63 %
EQUIPOS
7,25 %
15,53 %
MANO DE OBRA
17,44 %
8,81 %
IMPREVISTOS Y
10,71 %
10,71 %
12,31 %
12,32 %
UTILIDADES
GASTOS
ADMINISTRATIVOS
50
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
CONCLUSIONES
En el desarrollo de esta analítica investigación sobre el tema escogido
“Aplicación del Acero Galvanizado en Construcción de Obras
Civiles” se pudo concluir:
▪ El galvanizado en frío es una alternativa equivalente al galvanizado
en caliente respecto a su resistencia a la corrosión. Se puede utilizar para
estructuras nuevas o sobre el galvanizado dañado, y puede ser
S
O
D
VA
R
E
S
fácilmente aplicada en terreno por el usuario.
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HO
▪ El costo del acero galvanizado es único ya que es de larga duración
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y esta libre de mantenimiento.
▪ El galvanizado es una ventajosa opción para área sub – marina por
la alta corrosión que presenta estas zonas.
▪ El galvanizado por ser un recubrimiento no le agrega peso al acero
estructural.
▪ Para obtener un galvanizado de optima calidad y resistencia a la
corrosión, se deben controlar cuidadosamente todas las etapas.
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Limpieza Cáustica
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Lavado
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Decapado Ácido
-
Lavado
-
Prefluxado
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UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
RECOMENDACIONES
Para la presente investigación las recomendaciones son las
siguientes:
▪ Cuando una pieza
galvanizada, es soldada o cortada pierde el
recubrimiento por lo tanto es necesario colocarle pintura galvanizada para
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que no quede expuesto al medio ambiente y por ende se produzca la
corrosión.
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O altamente corrosivas, es decir, donde allá
▪ En construccionesC
enHzonas
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DER de humedad, se recomienda la colocación de acero
mucha presencia
galvanizado o tomar las debidas precauciones en la colocación de acero
estructural, como por ejemplo ser recubierto con pintura epóxica la cual
cumple la misma función que el recubrimiento galvanizado. Solo que debe
tener un buen sistema de capaz, cuando el acero estructural se le aplica la
pintura epóxica son tres capas:
1. Recubrimiento Base
2. Recubrimiento Intermedio
3. Recubrimiento de Acabado
Mientras que al ser galvanizado solo se le sumerge en un baño de zinc.
▪ Planificar el tiempo de ejecución de la obra civil debido a lo complejo del
proceso de elaboración del galvanizado.
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UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
BIBLIOGRAFIA
PAGINA WEB
▪ www.Altavista.com
TEXTOS
▪ Manual del Ingeniero Civil. Frederick S. Merritt, Tercera Edición,
tomo II.
▪ Galvanizing for corrosion protection
▪
Biblioteca
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atrium de la construcción, tomo I, materiales para la
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construcción. (océano/centrum).
▪ Diccionario Laurosse, Año 1997
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