ENVEJECIMIENTO ARTIFICIAL EN RECUBRIMIENTOS

La pretensión de entender el envejecimiento natural de los materiales, ha impulsado a la realización de ensayos que pronostiquen el efecto de los factores naturales (como el sol, humedad, temperatura) en el tiempo de vida del material.

Actualmente, emplear un recubrimiento sin antes conocer su desempeño en las condiciones ambientales a las que se va a utilizar, es algo muy riesgoso ya que se desconoce cuál sería su rendimiento en un lapso determinado.

Una manera de adelantarse al tiempo y ver de qué manera se comportará el recubrimiento, es a través de las cámaras de envejecimiento artificial acelerado, son pruebas de laboratorio que se puede emplear para evaluar los recubrimientos y conocer su comportamiento cuando se ven afectados por los rayos UV, atmósferas alcalinas, rocío, temperatura, etc.

Las cámaras asemejan las condiciones naturales de envejecimiento y reproducen el daño causado por los factores naturales antes mencionados y en un lapso de días o semanas, se puede reproducir el daño que ocurriría en meses o años a las condiciones de intemperie normales.

Algunas normas aplicables para este tipo de evaluación son:

• ASTM D4587. Prueba de exposición de pinturas y revestimientos a luz fluorescente (UV)  
• ASTM G154. Prueba de exposición de materiales no metálicos a luz ultravioleta (UV).
• ASTM D1654. Prueba para la evaluación de pinturas o recubrimientos sujetos a ambientes corrosivos.

Los puntos a evaluar generalmente son:

• Cambio de color
• Perdida de brillo
• Espesor de capa
• Protuberancias y discontinuidades (agrietamientos, fisuras, ampollas, descamaciones, desprendimientos)
• Adhesividad
• Todos los defectos que se puedan apreciar a través de una inspección visual y de comparación.

Algunos consideran que los resultados de las pruebas de intemperismo acelerado, no siempre son representativas respecto a las condiciones reales, ya que en dichos equipos, son ciclos continuos y constantes mientras que en la realidad sucede todo lo contrario.

Bajo este contexto, los resultados obtenidos de las muestras sometidas a condiciones controladas, se pueden comparar con el rendimiento de pruebas de exposición natural prolongada que se hayan realizado y que estén documentadas; es una forma de dar más confiabilidad a los resultados.

A pesar de ello, con el cambio climático y parte de los efectos que propicia (incremento de temperatura, estaciones de año prolongadas o atípicas); las pruebas de intemperismo siguen siendo un ensayo frecuentemente utilizado en muchas áreas de aplicación para diagnosticar los efectos, de las condiciones ambientales en función del tiempo.

Investigado por: Eliza Franco

Para más información visite: http://www.apresinas.com/Page/Index/paint

HUMEDAD EN CONSTRUCCIONES: CÓMO HACERLE FRENTE

Por: Marcela Correa

El agua se encuentra presente muy a menudo en los materiales de construcción, especialmente en los edificios nuevos, esto representa particularmente un problema para el cemento y el yeso, pero también para cualquier otro material que ha estado almacenado a cielo abierto. Las superficies “húmedas” recientes, pueden requerir un recubrimiento inicial de alta permeabilidad para permitir el secado de la pared y un posterior recubrimiento más impermeable.

El contenido en humedad puede cuantificarse según la humedad relativa en contacto con la superficie:

• Secas 75%
• Secando 75-90%
• Húmedas 90-100%
• Mojadas 100% (con humedad superficial visible)

Las superficies mojadas son difíciles y a veces  imposibles de pintar, pero las húmedas y en proceso de secado pueden pintarse con pinturas en emulsión, base agua como las acrílicas y que estén formuladas por encima del CCPV para incrementar la permeabilidad, y así la humedad salga sin afectar la película de pintura sobre la superficie. El agua que no se ha permitido salir por no ser bastante permeable, la pintura reducirá la adhesión, y podría producir ampollamiento, y  facilitar la aparición de moho. La humedad también es un factor importante en el ataque por álcalis, la eflorescencia y el manchado.

Este tipo de problemas podría evitarse en gran medida si se cumpliera con los tiempos de secado y curado de los materiales de construcción recomendados; ya que en este lapso, las sales contenidas dentro de los materiales tendrán tiempo de salir y lavarse, antes de que sea pintada la superficie; para esto, se indica un plazo de 180 días para superficies interiores y de 90 días para exteriores.

Ataque alcalino: El cemento es fuertemente alcalino así como algunas mamposterías, tal alcalinidad en presencia de humedad puede saponificar pinturas basadas en aceite o alquidálicas; así como decolorar algunos pigmentos.

Eflorescencia: Son depósitos de tipo salino que aparecen sobre la superficie de mampostería, ladrillos, etc. La aparición de la eflorescencia es debido a             que las sales se encuentran disueltas en agua y precipitan a la superficie al evaporarse el agua. La eflorescencia más voluminosa suele ser sulfato sódico y a menudo puede romper la pintura de baja permeabilidad; aunque las pinturas al aceite tienen cierta capacidad de mantener la aparición de la eflorescencia. Los recubrimientos permeables, tales como las pinturas en emulsión, formuladas por encima de la CPV critican, permite que la eflorescencia pase a través de ellas a la superficie donde pueden limpiarse con un paño húmedo, pero cantidades importantes pueden provocar fallos de adherencia y desprendimiento de la pintura.

Manchado: Son manchas amorronadas que pueden aparecer en pinturas en emulsión aplicadas sobre ladrillo, clinker, bloques huecos de arcilla. El color se debe a sales solubles o materia orgánica capaz de colorearse en medio alcalino.

Más información en: http://bit.ly/ResinasAlquidalicas

FORMULACIÓN DE IMPRIMACIONES ACUOSAS

POR: MARCELA CORREA

Son imprimaciones acuosas para superficies de construcción, las que se utilizan tanto en sistemas de decoración como en sistemas de protección anticorrosiva. El ligante es una emulsión polimérica, las que son 100% acrílicas y acrílico-estirénicas han mostrado una excelente capacidad anticorrosiva. En ocasiones, uno de los inconvenientes a resolver al utilizar estas emulsiones es la capacidad de nivelación, especialmente cuando se aplica con brocha; una solución es utilizar agentes reológicos de baja tixotropía.

El sistema pigmentario va en función del destino final del producto (puede o no contener pigmentos anticorrosivos). Las cargas pueden ser una mezcla de sulfato de bario y talco en proporciones del orden de 4:1, siempre teniendo en cuenta que el talco no aporte excesiva tixotropía al sistema.

El PVC de la imprimación se situará en torno al 55-45%, siempre cercano al PVC, con el fin de obtener un efecto barrera adecuado. Los coalescentes se utilizarán en proporciones mínimas para la buena formación del film.

El pH final se situará en torno a 7,5 con el fin de evitar al máximo la formación de puntos de oxidación durante el proceso de secado.

Es aconsejable la utilización de agua blanda para la fabricación; si no es posible se deben de utilizar los secuestrantes necesarios para neutralizar los iones Ca++ y Mg++.

En el área de los dispersantes, tienen un buen comportamiento los poliacrilatos en conjunto con tensoactivos no iónicos. Los pigmentos anticorrosivos, aparte de su reactividad, normalmente contienen sales solubles que generan altas viscosidades. Los tensoactivos no iónicos contribuyen a mejorar su estabilidad.

Las características reológicas se obtendrán con pequeñas cantidades de bentonita (0.2-0.4%) y espesantes de poliuretano newtonianos.

Estas imprimaciones deben ser protegidas bacteriológicamente y a su vez debe de evitarse la oxidación de envase, lo cual se consigue mediante bactericidas en el primer caso y con benzoato o nitrito sódico en el segundo. Determinadas aminas, también tienen una buena efectividad (como lo es el aminometil propanol) ya que protegen asimismo la cámara de aire del envase.

Los sólidos totales en este tipo de productos son notablemente inferior a sus homónimos en base disolvente, generalmente no superan el 50% de sólidos en peso.

¿QUÉ SON LAS ARCILLAS EXPANSIVAS Y CÓMO ES QUE AFECTAN A LAS CONSTRUCCIONES?

POR: MARCELA CORREA

Al iniciar un proyecto para la construcción de viviendas, edificaciones o de cualquier obra estructural de la que se trate, se tienen que considerar varios elementos para dar inicio a ésta, entre éstos y uno de los más importantes es un estudio geotécnico, que es el resultado de los trabajos de inspección y caracterización del subsuelo, motivados por la necesidad de conocer el comportamiento del terreno ante la influencia de dicha obra, y que además de comprender los aspectos descriptivos formales del terreno. En estos estudios se tenía poco conocimiento de los terrenos expansivos (arcillas expansivas) o se les prestaba poca atención, hasta que al paso del tiempo se ha mostrado que estas arcillas afectan las obras, presentado grandes grietas y movimientos de las construcciones, siendo un riesgo potencial para la construcción y sus habitantes.

Se llama arcillas expansivas aquellas que presentan un gran cambio de volumen con los cambios de humedad. Cuando dichas arcillas se humedecen sufren fuerte expansión, y cuando se secan se contraen considerablemente. Cuando la arcilla se encuentra a considerable distancia bajo la superficie no se expande y contrae tanto como cuando se encuentra cerca de la superficie, ya que la primera es menos afectada por los cambios de clima. Las arcillas expansivas se caracterizan por su alto límite líquido y un alto índice de plasticidad como consecuencia de un alto contenido de minerales activos. Cuando se encuentran estos tipos de arcilla es necesario efectuarles prueba de expansión libre, de presión de expansión y de límite de contracción en estado natural. La expansión libre se determina humedeciendo una muestra inalterada y midiendo el incremento de volumen de la misma. Generalmente la prueba se hace sobre una muestra inalterada sujeta lateralmente y sometida a una presión normal de 0.07 kg/cm². Si se aplica una presión normal para evitar la expansión del suelo, esta presión es conocida como la presión de expansión. Algunas arcillas presentan presiones de expansión hasta de 10 kg/cm².

Algunas veces cuando se colocan vigas de cimentación sobre arcillas desecadas, dichas vigas pueden ser reventadas debido a la presión que sobre ellas provoca la arcilla al sufrir expansión. Aun cuando las vigas hayan sido reforzadas para resistir alta presión, el levantamiento o movimiento de los soportes de las vigas pueden causar tanto daño como si las mismas vigas se reventaran. Por tanto es necesario tomar las precauciones debidas para promover cierto vacío bajo las vigas, a efecto de que la arcilla puede sufrir expansión sin ejercer presión del levantamiento sobre la viga.

La forma más simple de promover dicho vacío bajo las vigas consiste en excavar unos 50 cm debajo de éstas y luego colocar el material en estado suelto a fin de que la arcilla tenga  espacio para sus movimientos. En muchos casos poner paja o hierba empacada en el fondo de las zangas para las vigas ha dado muy buenos resultados, ya que cuando la arcilla comienza a hincharse ella comprime a la paja, evitando así que presione fuertemente sobre las vigas.

Cuando se quiere colocar  un piso al nivel del suelo y sobre arcilla desecada, la única manera de evitar que se levante y dañe es haciéndolo de concreto armado, soportando sobre un marco estructural y dejando un espacio en su parte inferior para que la arcilla pueda sufrir cualquier hinchazón sin estar en contacto con la parte inferior de la losa.

Recubrimientos súper hidrofóbicos

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas

El agua es un elemento que muchas veces es indeseable debido a que degrada y limita el tiempo de vida de ciertos materiales. Este es el caso de los materiales en la construcción, ya que la humedad disminuye sus propiedades o propicia la proliferación de microorganismos, que de igual manera resultan perjudiciales. Además, en ciertas aplicaciones se requiere de propiedades de auto limpieza para tener superficies más resistentes e higiénicas, y así evitar la adherencia de la grasa y la corrosión de los materiales metálicos por la acción del agua salina o la cal.

 
Los materiales hidrofóbicos cuentan con esta peculiar propiedad de auto limpieza, y se basan en el “efecto loto”, en el que se observa que el ángulo de contacto entre sustrato y líquido es mayor a 90°. Sin embargo, gracias al uso de la nanotecnología, se han podido desarrollar nuevos recubrimientos que generan ángulos de contacto mayores a los 150° (en escala nanométrica), en los que se maximiza el efecto de la tensión superficial y convierta al material en una superficie imposible de mojar. Dichos materiales son denominados súper hidrofóbicos. 

La base de la súper hidrofobicidad se encuentra en que las gotas de agua no siguen la orografía de los sustratos. A partir de un polvo súper hidrofóbico que se pulveriza en la superficie, se genera un sinfín de bolsas de aire atrapadas entre las rugosidades, creando una película de aire microscópica que actúa como una interfase entre el sustrato y el agua, evitando así el contacto directo entre ambos; a este fenómeno se le denomina estado Fakir. 

Las características de los recubrimientos súper hidrofóbicos les proveen de cualidades antibacterianas, de auto limpieza y anticorrosivas muy atractivas para aplicaciones en diferentes industrias (como la manufacturera y de construcción), en donde la maquinaria utilizada se puede encontrar bajo condiciones ambientales severas. Además, como las superficies se vuelven imposibles de mojar, se impide la formación de hielo (en climas extremos) o la permeabilidad de líquidos, lo que vuelve a estos recubrimientos en buenos impermeables y aislantes de equipos electrónicos que se encuentren en riesgo de ser mojados, además de reducir la fricción del agua sobre la superficie.

Por otra parte, las superficies tratadas con agentes súper hidrofóbicos tienen la cualidad de auto limpiarse, dado que es prácticamente imposible que algo se les adhiera, siendo inmunes a la suciedad. Además de los líquidos, cualquier partícula de polvo o suciedad es repelida y no es capaz de incrustarse, pudiendo utilizar estos recubrimientos en la industria textil en la fabricación de tejidos impermeables e incapaces de ensuciarse, en la industria de la construcción en donde pueden ser usados como recubrimientos antigrafiti en muros o como impermeables en muebles y construcciones de madera para evitar hinchazón y deformaciones, así como en medicina teniendo superficies antibacterianas. Sin embargo, este tipo de recubrimientos aún se encuentran en desarrollo, por lo que se tienen áreas de mejora, como lo es lograr un mayor porcentaje de transparencia y la disminución de costos.