Gary W. Dallin, P. Eng. Els panells d'acer recoberts de metall prepintat per a edificis s'utilitzen amb èxit durant molts anys. Un indici de la seva popularitat és l'ús generalitzat de sostres d'acer prepintats al Canadà i a tot el món.
Els sostres metàl·lics duren de dues a tres vegades més que els no metàl·lics. 1 Els edificis metàl·lics representen gairebé la meitat de tots els edificis no residencials de poca alçada a Amèrica del Nord, i una proporció significativa d'aquests edificis tenen panells d'acer prepintats i recoberts de metall per a teulades i parets.
L'especificació adequada del sistema de recobriment (és a dir, pretractament, imprimació i capa superior) pot garantir una vida útil de sostres d'acer pintat i parets recobertes de metall de més de 20 anys en moltes aplicacions. Per aconseguir una vida útil tan llarga, els fabricants i constructors de làmines d'acer recobertes de colors han de tenir en compte els següents problemes relacionats:
Aspectes mediambientals Un dels primers factors a tenir en compte a l'hora d'escollir un producte d'acer revestit de metall prepintat és l'entorn en què s'utilitzarà. 2 El medi ambient inclou el clima general i les influències locals de la zona.
La latitud de la ubicació determina la quantitat i la intensitat de la radiació UV a la qual està exposat el producte, el nombre d'hores de sol a l'any i l'angle d'exposició dels panells prepintats. És evident que els sostres d'angle baix (és a dir, plans) dels edificis situats en regions desèrtiques de latitud baixa requereixen sistemes d'imprimació i acabat resistents als raigs UV per evitar l'esvaïment prematur, l'encrespament i l'esquerdament. D'altra banda, la radiació UV danya molt menys el revestiment vertical de les parets d'edificis situats a altes latituds amb un clima ennuvolat.
El temps humit és el temps durant el qual el sostre i el revestiment de les parets s'humecten a causa de la pluja, la gran humitat, la boira i la condensació. Els sistemes de pintura no estan protegits de la humitat. Si es deixa humit el temps suficient, la humitat arribarà al substrat sota qualsevol recobriment i començarà a corroir-se. La quantitat de contaminants químics com el diòxid de sofre i els clorurs presents a l'atmosfera determina la velocitat de corrosió.
Les influències locals o microclimàtiques que s'han de tenir en compte inclouen la direcció del vent, la deposició de contaminants per les indústries i el medi marí.
En triar un sistema de recobriment, s'ha de tenir en compte la direcció del vent predominant. S'ha de tenir cura si l'edifici es troba sota el vent d'una font de contaminació química. Els gasos d'escapament gasosos i sòlids poden tenir un efecte greu en els sistemes de pintura. A 5 quilòmetres (3,1 milles) de zones industrials pesades, la corrosivitat pot variar de moderada a severa, depenent de la direcció del vent i les condicions meteorològiques locals. Més enllà d'aquesta distància, normalment es redueix l'impacte associat a l'impacte contaminant de la planta.
Si els edificis pintats es troben a prop de la costa, l'impacte de l'aigua salada pot ser greu. Fins a 300 m (984 peus) de la costa poden ser crítics, mentre que els efectes significatius es poden sentir fins a 5 km terra endins i fins i tot més enllà, depenent dels vents marí. La costa atlàntica del Canadà és una zona on es podria produir aquest forçament climàtic.
Si la corrosivitat del lloc de construcció proposat no és evident, pot ser útil realitzar una enquesta local. Les dades de les estacions de vigilància ambiental són útils ja que proporcionen informació sobre precipitacions, humitat i temperatura. Inspeccioneu les superfícies protegides exposades i sense netejar per detectar partícules de la indústria, carreteres i sal marina. S'ha de comprovar el rendiment de les estructures properes: si els materials de construcció, com ara tanques galvanitzades i revestiments galvanitzats o pintats prèviament, teulades, canalons i tancaments estan en bon estat després de 10-15 anys, l'entorn pot ser no corrosiu. Si l'estructura es torna problemàtica després d'uns quants anys, és aconsellable tenir precaució.
Els proveïdors de pintura tenen el coneixement i l'experiència per recomanar sistemes de pintura per a aplicacions específiques.
Recomanacions per als panells revestits metàl·lics El gruix del revestiment metàl·lic sota pintura té un impacte important en la vida útil dels panells prepintats in situ, especialment en el cas dels panells galvanitzats. Com més gruixut sigui el recobriment metàl·lic, menor serà la taxa de corrosió socavada a les vores tallades, esgarrapades o qualsevol altra zona on la integritat de la pintura es vegi compromesa.
Corrosió per cisalla de recobriments metàl·lics on hi ha talls o danys a la pintura, i on estan exposats zinc o aliatges a base de zinc. A mesura que el recobriment es consumeix per les reaccions corrosives, la pintura perd la seva adherència i s'escama o s'escapa de la superfície. Com més gruixut sigui el recobriment metàl·lic, més lenta serà la velocitat de tall i més lenta serà la velocitat de tall transversal.
En el cas de la galvanització, la importància del gruix del recobriment de zinc, especialment per a les cobertes, és una de les raons per les quals molts fabricants de productes de xapa galvanitzada recomanen les especificacions estàndard ASTM A653 per a xapa d'acer galvanitzat en calent (galvanitzat) o d'aliatge de zinc-ferro. procés d'immersió (recuit galvanitzat), pes del recobriment (és a dir, massa) designació G90 (és a dir, 0,90 oz/sqft) Z275 (és a dir, 275 g/m2) adequat per a la majoria de làmines d'aplicacions galvanitzades prepintades. Per als recobriments previs al 55% d'AlZn, el problema del gruix es fa més difícil per diverses raons. ASTM A792/A792M, Especificació estàndard per a xapa d'acer, 55% de recobriment d'aliatge d'alumini i zinc en calent Pes (és a dir, massa) La designació AZ50 (AZM150) és generalment el recobriment recomanat, ja que s'ha demostrat que és adequat per a treballs a llarg termini.
Un aspecte a tenir en compte és que les operacions de recobriment de rodets generalment no poden utilitzar xapa recoberta de metall que s'hagi passivat amb productes químics a base de crom. Aquests productes químics poden contaminar els netejadors i les solucions de pretractament per a línies pintades, de manera que s'utilitzen més habitualment taulers no passivats. 3
A causa de la seva naturalesa dura i trencadissa, el tractament galvanitzat (GA) no s'utilitza en la producció de xapes d'acer prepintades. L'enllaç entre la pintura i aquest recobriment d'aliatge de zinc i ferro és més fort que l'enllaç entre el recobriment i l'acer. Durant l'emmotllament o l'impacte, GA s'esquerdarà i es deslaminarà sota la pintura, fent que les dues capes es desprenguin.
Consideracions sobre el sistema de pintura Òbviament, un dels aspectes més importants per garantir un bon rendiment és la pintura utilitzada per a la feina. Per exemple, a les zones que reben molta llum solar i una exposició intensa als raigs UV, és important escollir un acabat resistent a la decoloració, mentre que a les zones amb molta humitat, el pretractament i l'acabat estan dissenyats per evitar l'entrada d'humitat. (Els problemes relacionats amb els sistemes de recobriment específics de l'aplicació són molts i complexos i queden fora de l'abast d'aquest article.)
La resistència a la corrosió de l'acer galvanitzat pintat està molt influenciada per l'estabilitat química i física de la interfície entre la superfície de zinc i el recobriment orgànic. Fins fa poc, el zincat utilitzava tractaments químics d'òxid mixt per proporcionar unió interfacial. Aquests materials s'estan substituint cada cop més per recobriments de fosfat de zinc més gruixuts i més resistents a la corrosió que són més resistents a la corrosió sota la pel·lícula. El fosfat de zinc és especialment eficaç en ambients marins i en condicions humides prolongades.
ASTM A755/A755M, un document que ofereix una visió general dels recobriments disponibles per als productes de xapa d'acer amb recobriment metàl·lic, s'anomena "Xamina d'acer, metall recobert per immersió en calent" i prerevestit amb recobriment de bobina per a productes de construcció sotmesos a la influència de l'entorn extern.
Consideracions del procés per recobrir rotlles prerevestits Una variable important que afecta la vida útil d'un producte prerevestit in situ és la fabricació de la làmina prerevestida. El procés de recobriment dels rotlles prerevestits pot afectar significativament el rendiment. Per exemple, una bona adherència de la pintura és important per evitar que la pintura es descalingui o es faci ampolles al camp. Una bona adherència requereix tècniques de manipulació del recobriment de rodets ben controlades. El procés de pintura dels rotlles afecta la vida útil al camp. Assumptes tractats:
Els fabricants de recobriments en rotlle que produeixen làmines prepintades per a edificis tenen sistemes de qualitat ben establerts que garanteixen un control adequat d'aquests problemes. 4
Característiques del disseny del perfil i del panell La importància del disseny del panell, especialment el radi de flexió al llarg de la nervadura de formació, és un altre tema important. Com s'ha esmentat anteriorment, la corrosió del zinc es produeix quan la pel·lícula de pintura ha estat danyada. Si el panell està dissenyat amb un radi de corbat petit, sempre hi haurà esquerdes a la pintura. Aquestes esquerdes solen ser petites i sovint es coneixen com a "microesquerdes". Tanmateix, el recobriment metàl·lic està exposat i hi ha la possibilitat d'augmentar la taxa de corrosió al llarg del radi de flexió del panell laminat.
La possibilitat de microesquerdes a les corbes no vol dir que les seccions profundes siguin impossibles: els dissenyadors han de preveure el radi de corba més gran possible per acomodar aquestes seccions.
A més de la importància del disseny de la màquina formadora de panells i rotlles, el funcionament de la màquina formadora de rotlles també afecta la productivitat al camp. Per exemple, la ubicació del conjunt de rodets afecta el radi de corbat real. Si l'alineació no es fa correctament, els corbes poden crear torçades pronunciades als corbes del perfil en lloc de radis de corbat suaus i suaus. Aquestes corbes "apretades" poden provocar microesquerdes més greus. També és important que els corrons d'acoblament no ratllin la pintura, ja que això reduirà la capacitat de la pintura d'adaptar-se a l'operació de plegat. L'amortiment és un altre problema relacionat que cal identificar durant el perfil. La manera habitual de permetre el retorn elàstic és "tornir" el panell. Això és necessari, però una flexió excessiva durant l'operació de perfilat produeix més microesquerdes. De la mateixa manera, els procediments de control de qualitat dels fabricants de panells de construcció estan dissenyats per abordar aquests problemes.
De vegades es produeix una condició coneguda com a "llaunes d'oli" o "butxaques" quan s'enrotllen panells d'acer prepintats. Els perfils de panells amb parets amples o seccions planes (per exemple, perfils d'edificis) són especialment susceptibles. Aquesta situació crea un aspecte ondulat inacceptable quan s'instal·len panells a sostres i parets. Les llaunes d'oli poden ser causades per una varietat de causes, inclosa la mala planitud de la làmina entrant, el funcionament de la premsa de rodets i els mètodes de muntatge, i també poden ser el resultat de l'enrotllament de la làmina durant la formació, ja que es generen tensions de compressió en la direcció longitudinal de la fulla. panell. 5 Aquest pandeig elàstic es produeix perquè l'acer té un allargament de la resistència elàstica (YPE) baixa o nul·la, la deformació antilliscant que es produeix quan l'acer s'estira.
Durant el rodatge, la làmina intenta aprimar-se en la direcció del gruix i encongir-se en la direcció longitudinal a la regió web. En els acers de baix YPE, l'àrea no deformada adjacent a la corba està protegida de la contracció longitudinal i està en compressió. Quan la tensió de compressió supera la tensió limitant de pandeig elàstic, es produeixen ones de butxaca a la regió de la paret.
Els acers d'alt YPE milloren la deformabilitat perquè s'utilitza més tensió per a l'aprimament local centrat en la flexió, donant lloc a una menor transferència de tensió en la direcció longitudinal. Així, s'utilitza el fenomen de la fluïdesa discontínua (local). Per tant, l'acer prepintat amb YPE superior al 4% es pot enrotllar satisfactòriament en perfils arquitectònics. Els materials YPE inferiors es poden enrotllar sense dipòsits d'oli, depenent de la configuració del molí, el gruix de l'acer i el perfil del panell.
La pesadesa del dipòsit d'oli disminueix a mesura que s'utilitzen més puntals per formar el perfil, augmenta el gruix de l'acer, augmenten els radis de corbat i disminueix l'amplada de la paret. Si l'YPE és superior al 6%, es poden produir guions (és a dir, una deformació localitzada important) durant el rodatge. Un entrenament adequat de la pell durant la fabricació controlarà això. Els siderúrgics haurien de ser conscients d'això quan subministren panells prepintats per a panells de construcció, de manera que el procés de fabricació es pugui utilitzar per produir YPE dins dels límits acceptables.
Consideracions d'emmagatzematge i manipulació Probablement el problema més important amb l'emmagatzematge del lloc és mantenir els panells secs fins que s'instal·lin a l'edifici. Si es permet que la humitat s'infiltri entre els panells adjacents a causa de la pluja o la condensació i, posteriorment, no es permet que les superfícies dels panells s'assequin ràpidament, poden passar algunes coses indesitjables. L'adhesió de la pintura pot deteriorar-se donant lloc a petites bosses d'aire entre la pintura i el recobriment de zinc abans de posar el panell en servei. No cal dir que aquest comportament pot accelerar la pèrdua d'adhesió de la pintura en servei.
De vegades, la presència d'humitat entre els panells a l'obra pot provocar la formació d'òxid blanc als panells (és a dir, corrosió del recobriment de zinc). Això no només és estèticament indesitjable, sinó que pot inutilitzar el panell.
Les rames de paper del lloc de treball s'han d'embolicar amb paper si no es poden emmagatzemar a l'interior. El paper s'ha d'aplicar de manera que no s'acumuli aigua a la bala. Com a mínim, el paquet ha d'estar cobert amb una lona. El fons es deixa obert perquè l'aigua pugui drenar lliurement; a més, assegura un flux d'aire lliure al feix d'assecat en cas de condensació. 6
Consideracions de disseny arquitectònic La corrosió es veu fortament afectada pel clima humit. Per tant, una de les regles de disseny més importants és assegurar-se que tota l'aigua de pluja i la fusió de la neu puguin drenar-se de l'edifici. No s'ha de deixar que l'aigua s'acumuli i entri en contacte amb els edificis.
Els sostres lleugerament inclinats són els més susceptibles a la corrosió, ja que estan exposats a alts nivells de radiació UV, pluja àcida, partícules i substàncies químiques transportades pel vent; s'ha de fer tot el possible per evitar l'acumulació d'aigua als sostres, la ventilació, els equips d'aire condicionat i les passarel·les.
L'engordament de la vora de l'abocador depèn de la inclinació del sostre: com més gran sigui la pendent, millors són les propietats corrosives de la vora de degoteig. A més, els metalls diferents com l'acer, l'alumini, el coure i el plom s'han d'aïllar elèctricament per evitar la corrosió galvànica i s'han de dissenyar vies de drenatge per evitar que l'aigua flueixi d'un material a un altre. Penseu en utilitzar un color més clar al vostre sostre per reduir els danys UV.
A més, la vida útil del panell es pot escurçar en aquelles zones de l'edifici on hi hagi molta neu a la teulada i la neu romangui a la teulada durant un llarg període de temps. Si l'edifici està dissenyat de manera que l'espai sota les lloses del sostre sigui càlid, la neu al costat de les lloses es pot fondre durant tot l'hivern. Aquesta fusió lenta continuada provoca un contacte permanent amb l'aigua (és a dir, una humectació prolongada) del panell pintat.
Com s'ha esmentat anteriorment, l'aigua acabarà filtrant-se a través de la pel·lícula de pintura i la corrosió serà severa, donant lloc a una vida útil inusualment curta del sostre. Si el sostre interior està aïllat i la part inferior de les teules roman freda, la neu en contacte amb la superfície exterior no es fon permanentment i s'evita la formació de butllofes de pintura i la corrosió del zinc associada a períodes llargs d'humitat. Recordeu també que com més gruixut sigui el sistema de pintura, més temps passarà abans que la humitat penetri al substrat.
Murs Les parets laterals verticals estan menys degradades i menys malmeses que la resta de l'edifici, excepte les superfícies protegides. A més, els revestiments situats en zones protegides com els relleus de parets i les cornisas estan menys exposats a la llum solar i a la pluja. En aquests llocs, la corrosió es veu millorada pel fet que els contaminants no es renten per la pluja i la condensació, i tampoc s'assequen a causa de la manca de llum solar directa. S'ha de prestar especial atenció a les exposicions protegides en entorns industrials o marins o prop de les principals carreteres.
Les seccions horitzontals del revestiment de la paret han de tenir un pendent suficient per evitar l'acumulació d'aigua i brutícia; això és especialment important per als reflujos del soterrani, ja que un pendent insuficient pot provocar la corrosió del mateix i del revestiment que hi ha a sobre.
Igual que les cobertes, els metalls diferents com l'acer, l'alumini, el coure i el plom s'han d'aïllar elèctricament per evitar la corrosió galvànica. A més, a les zones amb una gran acumulació de neu, la corrosió pot ser un problema de revestiment lateral; si és possible, l'àrea propera a l'edifici s'ha de netejar de neu o s'ha d'instal·lar un bon aïllament per evitar la fusió permanent de la neu a l'edifici. superfície del panell.
L'aïllament no s'ha de mullar i, si ho fa, no deixeu mai que entri en contacte amb panells prepintats; si l'aïllament es mulla, no s'assecarà ràpidament (si ho fa), deixant els panells exposats a una exposició prolongada a humitat: aquesta condició conduirà a una fallada accelerada. Per exemple, quan l'aïllament de la part inferior del panell de la paret lateral es mulla a causa de l'entrada d'aigua a la part inferior, sembla preferible un disseny amb els panells superposats a la part inferior en lloc d'instal·lar la part inferior del panell directament a la part superior del panell. inferior. Minimitzar la possibilitat que es produeixi aquest problema.
Els panells prepintats recoberts amb un recobriment d'aliatge d'alumini-zinc al 55% no haurien d'entrar en contacte directe amb el formigó humit: l'alta alcalinitat del formigó pot corroir l'alumini, fent que el recobriment es desprengui. 7 Si l'aplicació implica l'ús d'elements de fixació que penetren al panell, s'han de seleccionar de manera que la seva vida útil coincideixi amb la del panell pintat. Avui en dia hi ha alguns cargols/elements de fixació amb un recobriment orgànic al cap per a la resistència a la corrosió i aquests estan disponibles en una varietat de colors per combinar amb el revestiment del sostre/paret.
CONSIDERACIONS SOBRE LA INSTAL·LACIÓ Les dues qüestions més importants relacionades amb la instal·lació de camp, especialment quan es tracta d'un sostre, poden ser la manera com els panells es mouen a través del sostre i la influència de les sabates i les eines dels treballadors. Si es formen rebaves a les vores dels panells durant el tall, la pel·lícula de pintura pot ratllar el recobriment de zinc a mesura que els panells llisquen entre si. Com s'ha esmentat anteriorment, allà on es vegi compromesa la integritat de la pintura, el recobriment metàl·lic començarà a corroir-se més ràpidament, cosa que afecta negativament la vida útil del panell prepintat. De la mateixa manera, les sabates dels treballadors poden causar rascades similars. És important que les sabates o botes no permetin que entrin pedres petites o broques d'acer a la sola.
Sovint es formen petits forats i/o osques ("encenalls") durant el muntatge, la fixació i l'acabat; recordeu que contenen acer. Un cop finalitzat el treball, o fins i tot abans, l'acer es pot corroir i deixar una desagradable taca d'òxid, sobretot si el color de la pintura és més clar. En molts casos, es considera que aquesta decoloració és la degradació prematura real dels panells prepintats i, a part de consideracions estètiques, els propietaris de l'edifici han d'assegurar-se que l'edifici no fallarà prematurament. Tots els encenalls del sostre s'han de treure immediatament.
Si la instal·lació inclou un sostre de baixa inclinació, es pot acumular aigua. Tot i que el disseny del talús pot ser suficient per permetre un drenatge lliure, pot haver-hi problemes locals que causen aigua estancada. Les petites abolladures que deixen els treballadors, com ara caminar o col·locar eines, poden deixar zones que no poden drenar lliurement. Si no es permet el drenatge lliure, l'aigua estancada pot provocar que la pintura s'ampolli, cosa que pot provocar que la pintura es desprengui en grans àrees, la qual cosa pot provocar una corrosió més severa del metall sota la pintura. L'assentament de l'edifici després de la construcció pot provocar un drenatge inadequat del sostre.
Consideracions de manteniment El manteniment senzill dels panells pintats dels edificis inclou un esbandida ocasional amb aigua. Per a instal·lacions on els panells estan exposats a la pluja (p. ex., cobertes), això normalment no és necessari. No obstant això, a les zones protegides exposades, com ara intradós i àrees de paret sota el ràfec, la neteja cada sis mesos és útil per eliminar les sals corrosives i els residus de les superfícies dels panells.
Es recomana que qualsevol neteja es faci amb una primera "neteja de prova" d'una petita àrea de la superfície en un lloc no massa obert per tal d'obtenir certs resultats satisfactoris.
A més, quan s'utilitza en un sostre, és important eliminar els residus solts com ara fulles, brutícia o escorrentia de la construcció (és a dir, pols o altres residus al voltant de les ventilacions del sostre). Tot i que aquests residus no contenen productes químics durs, evitaran l'assecat ràpid que és fonamental per a un sostre de llarga durada.
A més, no utilitzeu pales metàl·liques per treure la neu dels sostres. Això pot provocar rascades greus a la pintura.
Els panells d'acer recoberts de metall prepintats per a edificis estan dissenyats per a anys de servei sense problemes. No obstant això, amb el temps, l'aspecte de totes les capes de pintura canviarà, possiblement fins al punt que calgui repintar. 8
Conclusió Les xapes d'acer galvanitzat prepintats s'han utilitzat amb èxit per a revestiments d'edificis (sostres i parets) en diversos climes durant dècades. Es pot aconseguir un funcionament llarg i sense problemes mitjançant l'elecció correcta del sistema de pintura, un disseny acurat de l'estructura i un manteniment regular.
Hora de publicació: Jun-05-2023