Seguretat contra la corrosió a Panells Sandwich

Línies mestres per evitar problemes de corrosió

Una seriosa causa de deteriorament de panells sandvitx és la corrosió galvànica o electroquímica. Aquesta es dóna quan el més noble dels dos metalls, en contacte amb un electròlit (normalment aigua), fa una agressió electroquímica al metall menys noble.

De fet, tots els metalls tenen un potencial elèctric característic. Quan metalls de potencial diferent es troben en contacte en presència d’un electròlit (humitat, àcid, etc.), flueix un feble corrent d’energia entre ells, cosa que provoca la corrosió del metall amb el potencial més elevat (el metall menys noble) .

Al final, el material menys noble estarà tan corroït que s’haurà de substituir. En qualsevol cas, amb una atenta elecció dels materials i dels revestiments de protecció, l’acció galvànica es pot eliminar o reduir àmpliament.

Com més àmplia sigui la separació entre els metalls del quadre, més probable serà laparició de corrosió. Per exemple, l’alumini 2024 patirà corrosió en presència d’acer inoxidable 410 (actiu), però aquesta corrosió encara serà més severa en presència de níquel. Els metalls del mateix grup normalment no donen lloc a corrosió galvànica com ara el titani i l’acer inoxidable 304 (passiu). Si el metall que exerceix de càtode (més noble) és més gran que el metall ànode (menys noble), la corrosió serà molt més greu, cosa que no passaria si la mida fos el contrari. Per exemple, habitualment és possible fer servir juntes de bronze en canonades hidràuliques d’acer, cosa que només genera una lleu corrosió de l’acer. Per contra, si s’usessin juntes d’acer en canonades hidràuliques de llautó, aquestes juntes es corroerien ràpidament.

Mètode correcte d'instal·lació dels panells

Es poden originar problemes significatius de corrosió si la instal·lació de panells sandvitx en una estructura de suport d’acer és incorrecta.

Com a exemple, les il·lustracions que es mostren a la Fig. 5.2 ensenyen com s’instal·la correctament un panell sandvitx de paret, deixant entre la base del panell i el llautó que es troba sota l’espai necessari per evitar la corrosió electroquímica que sens dubte es produiria en cas daigua de pluja.

Reparació d'esgarrapades profundes

La superfície externa d’un panell sandvitx no és gaire diferent de la pell humana. Si es fa malbé, s’exposa a l’atac dels elements i, si no es protegeix adequadament, comença a infectar-se (excepte en el cas dels panells de plàstic o de fibra de vidre en què, com a molt, poden fer una mala impressió estètica ).

Òbviament, reparar una rascada necessita temps i diners. En qualsevol cas, si permetem que es formi òxid a la superfície externa del metall, aquesta comença a oxidar-se molt ràpid fins arribar a podrir-se. Arribats a aquest punt, la reparació pot sortir molt cara.

Després d’haver pres totes les mesures de seguretat establertes per al maneig de substàncies químiques, és possible seguir el següent procés per reparar les ratllades:

consultar el manual de l’usuari o el manual de servei per obtenir el codi exacte que identifica de manera unívoca la pintura. Prendre paper de vidre, un abrillantador i un drap suau (Fig. 5.5);

eliminar la pel·lícula de politè, si és present, i rentar i abrillantar minuciosament la zona per millorar l’adhesió de la pintura. Polir lleument la zona amb el paper de vidre, parant atenció que la transició entre la part polida i la capa pintada sigui gradual (Fig. 5.6);

si l’esgarrapada s’estén en profunditat fins a la base metàl·lica, aplicar una capa d’imprimació i, un cop s’ha assecat, estendre amb paper de vidre (Fig. 5.7);

aplicar amb compte una capa de pintura una vegada que la imprimació s’hagi assecat del tot. El revestiment final ha de ser lleument més alt que la pintura no malmesa (Fig. 5.8);

deixar la pintura a assecar durant alguns dies. A continuació, fregar la zona amb pasta abrasiva, parant atenció a no fer malbé la pintura que s’acaba d’aplicar. Un cop completat el procediment, l’acabat hauria de reproduir exactament l’original (Fig. 5.9);

utilitzar cera per eliminar qualsevol possible imperfecció i per afegir una capa de protecció

Reparació d'esgarrapades superficials

Les esgarrapades més petites i superficials, igual que succeeix amb les més grans i profundes, constitueixen zones on la corrosió té més possibilitat de produir-se. En qualsevol cas, el procediment a seguir per corregir aquest tipus de defectes és força més simple. De fet, en aquest cas n’hi ha prou de cobrir l’esgarrapada usant una pintura de correcció adequada a base de polièster, com es mostra a la Fig. 5.11.

Problemes de corrosió deguts a pols metàl·lica romanent

Una causa important dels problemes de corrosió de les superfícies metàl·liques dels panells sandvitx és la pols metàl·lica romanent que roman sobre les superfícies metàl·liques com a resultat de les operacions normals realitzades durant la instal·lació (tall, perforació…).

El mètode que cal seguir consisteix en l’ús d’un drap suau envoltat d’una peça de fusta amb les vores arrodonides. La fusta és un material rígid i alhora més tou que, per exemple, l’acer o l’alumini. Després d’haver eliminat aquesta pols usant un drap suau, rentar minuciosament la superfície usant una solució d’aigua calenta i sabó líquid.

Síntesi de les característiques dels diferents materials aïllants.

Conductivitat tèrmica

El flux de calor a través de les escumes PUR/PIR es deu principalment a la conducció de calor a través del gas contingut a les cèl·lules que constitueixen la seva estructura ia la mateixa estructura de cèl·lules tancades. La conductivitat tèrmica no depèn exclusivament de la densitat en làmbit de les aplicacions pràctiques. També pot influir la humitat, ja que laigua té una millor conductivitat tèrmica que laire sec.

Quan es comparen les escumes amb estructura de cèl·lules tancades, el flux de calor a la llana mineral està influït principalment per la convecció i la conducció de l’aire a través de l’estructura fibrosa, cosa que representa el 75% aproximadament de tot el flux tèrmic.

A l’escuma PUR, el valor de la conductivitat tèrmica és:

0,020-0,024 W/m °C, immediatament després de la producció
0,024-0,030 W/m °C, valor a llarg termini

La conductivitat tèrmica del poliestirè varia depenent de si és expandit o extruït:

0,035 – 0,040 W/m °C, per al poliestirè expandit (EPS)
0,025 – 0;028 W/m °C, per al poliestirè extruït (XPS).

La conductivitat tèrmica mesurada a la llana mineral és pràcticament constant en l’interval de densitat de 60-150 Kg/m3, i és equivalent a 0,033-0,034 W/m °C.

Pel que acabem de resumir, sembla clar que les escumes PUR i PIR tenen un rendiment millor que el poliestirè i la llana mineral com a materials aïllants. De fet, com es mostra a la Fig. 5.12, que ensenya els diferents gruixos dels materials aïllants capaços d’assegurar valors iguals de conductivitat tèrmica, aproximadament 15 cm de poliestirè o 18 cm de llana mineral són necessaris per proporcionar el mateix aïllament garantit per 10 cm d’escuma PUR o PIR.

Quan es projecta un edifici, és important avaluar atentament el material aïllant que cal utilitzar i el gruix òptim del panell, per obtenir així el grau desitjat d’aïllament tèrmic.

A més, cal considerar la possibilitat de combinar diferents materials aïllants, d’acord amb els diversos requisits del projecte.

Propietats mecàniques

Les propietats mecàniques més significatives per definir la resistència a les càrregues aplicades d’un material aïllant són la resistència a la tracció, a la compressió i al tall. Pel que fa a les propietats mecàniques, es pot observar que les escumes PUR i PIR, en general, tenen un rendiment millor que la llana mineral si se les carrega mecànicament. De fet:

la resistència al tall de les escumes PUR i PIR és sens dubte més elevada que la de la llana mineral;

la resistència a la tracció de les escumes PUR i PIR és generalment més elevada que la de la llana mineral, encara que les llanes minerals d’elevada qualitat poden proporcionar valors de resistència a la tracció comparables als de les escumes PUR i PIR;

la resistència a la compressió de les escumes PUR i PIR és generalment comparable a la de la llana mineral.

Totes aquestes consideracions permeten justificar la diferència entre el valor de la resistència d’arrissat d’un plafó amb aïllament en escuma PUR i PIR (~130 N/mm2) i un plafó amb aïllament de llana mineral (~100 N/mm2).

Com que la tensió d’arrissat d’un panell sandvitx identifica el valor de la càrrega aplicada al qual el panell es col·lapsa (si se sotmet a una prova de flexió), resulta obvi que un panell aïllat amb escuma i, per tant, caracteritzat per més tensió d’arrissat, també és capaç d’assegurar valors més alts de distància total entre suports per a valors iguals de gruix de la capa aïllant.

Comportament davant del foc

Com a conseqüència de la base orgànica, totes les escumes són combustibles. El comportament davant del foc es pot millorar si s’escullen les primeres matèries adequades o processos especials d’escumat, si s’usen agents retardants o per mitjà de la injecció de material de farciment inorgànic.

En qualsevol cas, els additius tenen, sobretot, la funció d’endarrerir el procés de combustió, però no influeixen de manera significativa en les temperatures a què les escumes comencen a descompondre’s químicament ia encendre’s.

El poliestirè, tant expandit com extruït, té la tendència negativa de fondre’s a temperatures poc superiors als 100 °C, cosa que dóna com a resultat la seva fosa fins i tot abans que arribi a la combustió. A més, tendeix a formar gotes incandescents.

Comença a descompondre’s a 300 °C aproximadament, i pren a temperatures immediatament superiors. Quan crema, allibera fum i partícules de carboni.

Els principals productes emesos són diòxid de carboni CO2 i estirè;

les escumes de poliuretà i de poliisocianurat no es fonen quan s’exposen al foc (com passa amb el poliestirè expandit o extruït), sinó que formen una capa carbònica.
L’escuma PUR B3 es comença a descompondre a 150-200 °C i es converteix en inflamable a uns 300 °C; a més, allibera un fum dens quan crema.
Les llanes minerals amb un baix contingut de lligant orgànic es poden considerar pràcticament incombustibles. Les fibres no cremen; més aviat, es fonen:
les fibres de llana de vidre es fonen a 650 °C
les fibres de llana de roca es fonen a 1.000 °C

Pintures metàl·liques

Característiques fonamentals

Les pintures metàl·liques són pintures compostes la particularitat de les quals més significativa la dóna la seva brillantor: sota una il·luminació directa, les superfícies revestides amb aquesta pintura semblen tenir una mena de brillantina enriquida per un lleu efecte d’espurna, amb un color generalment diferent al del fons.

Com que la pintura metàl·lica es compon essencialment d’un substrat, un lligant (resina) i de flocs dispersos al lligant; la llum que reflecteix es compon de tres components:

llum reflectida pel substrat
llum reflectida per la superfície del lligant
llum reflectida pels flocs

Certament, a més d’aquests components fonamentals de llum, és possible obtenir diverses combinacions amb aquesta: per exemple, una llum reflectida pel substrat es pot reflectir cap enrere gràcies a un floc i, per tant, tornar a reflectir-se al substrat cap a un observador

De tota manera, qualsevol reflex atenua substancialment la llum, mentre que els flocs observats directament són més intensos i es perceben com espurnes a l’ull humà.

Les espurnes provenen de la llum reflectida pels flocs directament cap a l’observador.

No obstant, la llum pot patir molts reflexos, cosa que atenua la seva intensitat i fa invisible l’efecte espurna de la superfície.

Com que els flocs no cobreixen tota la superfície, la llum que reflecteixen sembla fluctuar, proporcionant una certa textura a la pintura. En altres paraules, aquestes pintures tenen una trama irregular, amb fluctuacions desiguals de brillantor i, en alguns casos, de color.

Sota una il·luminació directa, els flocs actuen com un mirall en un dia de sol; és a dir, es poden veure els reflexos només amb l’orientació correcta. Si aquesta orientació es desvia lleument, l’ull de l’observador pot no arribar a percebre aquests reflexos. Aquestes espurnes, a causa de l’angle, no succeeixen gaire sovint (per exemple, cada 100 flocs). És per això que estan separades per una distància suficient perquè l’ull humà les pugui distingir.

Quan s’il·luminen per una llum difusa, les espurnes són molt menys pronunciades. De fet, és possible veure gairebé tots els flocs, però la seva brillantor és baixa; és a dir, les espurnes són febles i denses i, en aquest cas, l’ull no pot distingir els flocs per separat.

Per tant, podem concloure que la trama de la pintura, mentre és clarament visible sota una llum solar directa, gairebé desapareix quan la il·lumina una llum difusa.

Problemes a evitar quan les pintures metàl·liques es fan servir per al revestiment d’edificis

Durant la producció de panells sandvitx, les superfícies externes dels panells s’obtenen perfilant rotlles de metall amb les característiques finals desitjades per al revestiment.
En qualsevol cas, els rotlles de metall, fins i tot si es pinten amb el mateix color, no tenen exactament el mateix aspecte final, ja que laspecte dun rotllo pot variar sensiblement duna campanya de producció a la següent. Aquesta variació es quantifica amb el delta E o “E”.
Si la variació és baixa, la diferència de color serà gairebé perceptible per a l’ull humà. Per a variacions de color més elevades, aquesta diferència es pot fer més evident. Aquesta circumstància es fa més crítica amb les pintures metàl·liques, atès que la seva elevada capacitat de reflectir la llum directa pot accentuar les diferències de color del revestiment.
Per aquestes raons, les característiques espurnes de la pintura metàl·lica, que resulten favorables des del punt de vista estètic, en alguns casos pot posar problemes en el revestiment de parets dedificis, atès que sha de prestar molta atenció per evitar que les parets dels edificis mostrin àrees caracteritzades per tonalitats de color diferents