El acero de refuerzo GIC (Galvanizado por Inmersión en Caliente): estructuras que perduran. EMMANUEL A. RAMÍREZ G. (SERVICIOS TÉCNICOS, ASOCIACIÓN MEXICANA DE GALVANIZADORES A.C.) 28/05/2020 WEBINAR PRODUCTS FINISHING MÉXICO. 27 /05/2020 28/05/2020 1
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El acero de refuerzo GIC (Galvanizado por Inmersión en Caliente): estructuras que perduran.
EMMANUEL A . R AMÍREZ G . ( SERVICIOS TÉCNICOS, ASOCIACIÓN MEXICANA DE GALVANIZADORES A .C . )
28/05/2020
WEBINAR PRODUCTS FINISHING MÉXICO. 27/05/2020
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Objetivo del GIC.
Proteger al acero y/o hierro contra la corrosión a través de una capa de Zinc (min. 98.5%) y otros metales.
Imagen 2,3. Mirador: estructura acero galvanizado y cubierta de madera en (Weilbacherkiesgruben) Flörsheim, Alemania
Imagen 1. Estación de tren Nürnberg, Alemania, 2018.
7Sabadell J. ¿Cómo funciona la protección del acero en estructuras galvanizadas?.Webinar AMEGAC, México, 2018.
-Resistencia
-Rigidez
-Estabilidad
-Servicio adecuado
-PROTEGIDO contra la CORROSIÓN?
-AL MENOR PRECIO?????
Las estructuras y la corrosión:
Imagen 5. Mobiliario urbano en el municipio de Naucalpan instalado en
durante el gobierno municipal 2016-2018.
Imagen 4. Estructura frágil, México.
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Fragilización del acero:
◦ Fragilización por envejecimiento acelerado:◦ Pérdida total o parcial de la ductilidad del acero.
◦ Fragilización por proximidad de una soldadura◦ Soldadura aumenta dureza, reduce ductilidad.
◦ Tratamiento térmico o deformación en frío (zonas endurecidas).◦ Configuración geométrica.
Sabadell J. Fragilización del acero durante el galvanizado. Galvaforum 2017, México, 2017.
Matamoros A., Effect of Geometric Configuration on high-mast illumination Pole Demands During Galvanizing Process. Intergalva 2018 International Conference. Berlín, Alemania, 2018.
Castro B. Pedro., Castillo R., Construcción y tecnología, Vol.8, 85, pp.28-33. Corrosión en estructuras de concreto reforzado, México, 1995.AZZ Galvanizing- American Galvanizers Association, Hot-Dip Galvanizing for Corrosion Protection of Steel Products. Texas, U.S.A., 2013. 28/05/2020
Fig. 3. Agrietamiento debido a obstrucción por presencia de refuerzo.
Fig. 4. Fractura del concreto debido a la corrosión de la varilla.
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¿Si el acero falla?
¿Qué pasa con la varilla galvanizada?
◦ Zn(OH)2: principal producto de la corrosión….
◦ Soluble en ambiente ácido y alcalino (Arrhenius):
• Se consumen aprox. 10µm de la capa ETA
• Cuidar pH, Eo (diagramas zonas predominio)
◦ ¿Y el acero en negro?
◦ En medio ácido:
◦ En medio alcalino:
Maaβ P., Peiβker P. et.al. Handbook of hot dip galvanization. 3rd ed., pp.357. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., Weinheim, Alemania, 2011.Goodwin F., Galvanized Reinforcing Bar: Process Developments, Project Opportunities, LatinGalva 2018 Conference, Lima, Perú.Harris C. D. Quantitative Chemical Analysis, 7th ed., pp. 488, APH, California, USA, Freeman W. H.,. 2007Sabadell, WEBINAR para AMEGAC, “¿Cómo funciona la protección del acero galvanizado en estructuras metálicas?”, 08.11.2018.
Gráfica 1. Modelo de iniciación-propagación para la corrosión del acero en el concreto.
Importancia y costos de la corrosión:
◦ 2% y 5% del PIB (E.U.A.: 300billones USD/año).◦ 100 billones USD (~40% evitable).
Castro B. Pedro., Castillo R., Construcción y tecnología, Vol.8, 85, pp.28-33. Corrosión en estructuras de concreto reforzado, México, 1995.Baboian R., Corrosion: a problem of international importance. Corrosion Testing and Evaluation: Silver anniversary. Vol. ASTM STP 1000, pp. 7-13, Philadephia, U.S.A., 1990.ASM International, The Effects and Economic Impact of Corrosion, pp. 10-12, U.S.A., 2000. .
Aplicaciones:◦ Solución rentable y un acierto en cuanto a ingeniería se refiere:
◦ Fachadas, detalles, y elementos varios.
◦ Vigas de acero, columnas y placas expuestas.
◦ Elementos de acero prefabricados para la cocina, el baño y estructuras en ángulo.
◦ Elementos que se encuentran por debajo del suelo sujetos a humedad y corrientes de agua fluctuantes.
◦ Elementos de acero en las costas y plataformas marítimas.
◦ Infraestructura que incluye: cubiertas de puente y defensa de carretera.
◦ Estructuras sujetas a ambientes extremadamente corrosivos (alta humedad y salinidad).
Yeomans S.R., Galvanized Steel Reinforcement in Concrete, pp.4,18-20, Elsevier, Australia, 2004.Huckshold M., The Galvanizing Industry in Germany. Intergalva 2018 International Conference. Berlín, Alemania, 2018.28/05/2020
Imagen 10. Fachadas, Alemania 2018. Imagen 11. Puentes, Alemania 2018. Imagen 12. Gallinero, Alemania 2018. Imagen 13. Duplex, Alemania 2018.
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INSTALACIONES INDUSTRIALESNaves, Estructuras, Depósitos y Tuberías.
Gráfica 9: Efecto del pH en la corrosión del Zinc.
American Galvanizers Association (AGA), Performance of Hot-Dip Galvanized Steel Products, Denver, Colorado, U.S.A, 2010.
Hechos lamentables en el mundo:
¿Corrosión?
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¿Por qué no protegemos los
recursos no renovables?
¿Qué impide en México galvanizar y ahorrar par emplear en otros sectores?
ITALIA:
◦ Génova (2018): Al menos 20 decesos y 13 heridos. 51 años de servicio (¿mantenimiento?).
◦ Clima templado subtropical (ISO 9223; CX, extremo).
https://www.nytimes.com/2018/08/14/world/europe/italy-genoa-bridge-collapse.htmlFratesi et.al., Monitoring of Atmospheric Corrosion of Galvanized Steel in Some Climatic Zones in Italy. Intergalva 2018 International Conference. Berlín, Alemania, 2018.28/05/2020
Imágenes 28, 29. Caída de un puente parte de una autopista en Génova Italia, 2018. Saldo inicial: 20 personas fallecidas y al menos 13 heridos. Fuente: New York times..
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BRASIL:
◦ Belo Horizonte (2014), Viaducto Guararapes: 2 decesos, 23 heridos, pérdidas materiales (aprox. 124.2 millones de USD).
◦ Posibles causas: ”errores de proyecto, cálculo, construcción”, ¿CORROSIÓN?.
https://g1.globo.com/minas-gerais/noticia/desabamento-do-viaduto-guararapes-em-bh-completa-tres-anos.ghtmlhttps://veja.abril.com.br/ciencia/engenheiros-explicam-o-que-pode-ter-causado-desabamento-de-viaduto-em-bh/http://www.itatiaia.com.br/noticia/alca-norte-do-viaduto-batalha-dos-guararapes-e-implodido-na-pedro-iMaaβ P., Peiβker P. et.al. Handbook of hot dip galvanization. 3rd ed., pp.357. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., Weinheim, Alemania, 2011.https://es.climate-data.org/country/114/https://weather-and-climate.com/average-monthly-Humidity-perc,Brasilia,Brazil
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Tabla 6. Clasificación del clima y corrosividad de la ciudad de Belo Horizonte, Brasil..
◦ Posibles causas: falta de mantenimiento, mantenimiento improvisado y sin plan periódico, fallas estructurales: filtraciones de agua (fisuras y grietas), armadura metálica expuesta y corroída.
https://g1.globo.com/df/distrito-federal/noticia/se-desabamento-no-eixao-tivesse-ocorrido-1-hora-antes-15-funcionarios-seriam-atingidos-diz-dono-de-restaurante.ghtml https://g1.globo.com/df/distrito-federal/noticia/apos-desabamento-do-eixao-governo-admite-pela-1-vez-demolir-a-ponte-do-bragueto-no-df.ghtmlhttps://g1.globo.com/df/distrito-federal/noticia/restante-do-viaduto-que-desabou-no-eixao-sera-demolido-diz-governo-do-df.ghtmlMaaβ P., Peiβker P. et.al. Handbook of hot dip galvanization. 3rd ed., pp.357. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., Weinheim, Alemania, 2011.https://es.climate-data.org/country/114/https://weather-and-climate.com/average-monthly-Humidity-perc,Brasilia,Brazil
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Tabla 7. Clasificación del clima y corrosividad de la ciudad de Brasilia.
◦ Posibles causas: ”fallas en las uniones (mala calidad de soldaduras), mantenimiento deficiente”, ¿CORROSIÓN?.
https://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-1289533Muñoz D. Edgar E, Estudio de las causas del colapso de algunos puentes en Colombia. Facultad de ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia, 2002.http://prensalibrecasanare.com/judicial/26707-consejo-de-estado-condenu-a-contratistas-por-canda-de-puente-unete-en-el-aso-2000.htmlMaaβ P., Peiβker P. et.al. Handbook of hot dip galvanization. 3rd ed., pp.357. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., Weinheim, Alemania, 2011.https://es.climate-data.org/region/97/ https://weather-and-climate.com/average-monthly-Humidity-perc,tunja-boyaca-co,Colombiahttps://es.climate-data.org/location/3312/
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Tabla 8. Clasificación del clima y corrosividad del departamento de Casanare, Colombia.
CASANARE
Tipo de clima/
Köppen-Geiger
Corrosividad/ ISO
9223
Humedad relativa
anual promedio/%
Am/ Tropical de
monzónCX/Extrema 70
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…Casanare:
Muñoz D. Edgar E, Estudio de las causas del colapso de algunos puentes en Colombia. Facultad de ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia, 2002.28/05/2020
Imagen 34. Colapso del puente Unete en Casanare, 2000. Causa: socavación y ¿Corrosión?.
https://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-500145Muñoz D. Edgar E, Estudio de las causas del colapso de algunos puentes en Colombia. Facultad de ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia, 2002.Maaβ P., Peiβker P. et.al. Handbook of hot dip galvanization. 3rd ed., pp.357. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., Weinheim, Alemania, 2011.https://es.climate-data.org/location/3312/https://weather-and-climate.com/average-monthly-Humidity-perc,cartagena-de-indias,Colombia
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Tabla 9. Clasificación del clima y corrosividad del departamento de Cartagena, Colombia.
CARTAGENA
Tipo de clima/
Köppen-Geiger
Corrosividad/ ISO
9223
Humedad relativa
anual promedio/%
Am/ Sabana
TropicalCX/extrema 81
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…Cartagena:
Muñoz D. Edgar E, Estudio de las causas del colapso de algunos puentes en Colombia. Facultad de ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia, 2002.http://www.eluniversal.com.co/cartagena/19-anos-despues-distrito-hallado-responsable-del-accidente-en-puente-heredia-16750228/05/2020
Imagen 35,36. Colapso del puente Heredia en Cartagena, 1995. Causa: deficiencias estructurales y ¿Corrosión?.
28/05/2020Sabadell J., Webinar: La sostenibilidad del acero galvanizado frente a sus principales competidores, AMEGAC-CIDIZEX, Méxicol, 2019.http://www.ecotippingpoints.org/our-stories/indepth/germany-freiburg-sustainability-transportation-energy-green-economy.html
Solar Settlement and business parkSource: Website plusenergiehaus.de
Credito: E. Ramirez (AMEGAC), A. Lara. Biblioteca AMEGAC.
Credito: E. Ramirez (AMEGAC), A. Lara. Biblioteca AMEGAC.
Puerto de Veracruz
Tipo de clima/
Köppen-Geiger
Corrosividad/ ISO
9223
Humedad relativa
anual
promedio/%
Aw/ Sabana
TropicalCX/extrema 85
CONCLUSIONES:
◦ En México el uso de acero galvanizado en la industria de la construcción debería considerarse una NOM ya que si efectivamente se pone en juego la vida de las personas.
◦ Se debe educar a futuros profesionistas y clientes por igual con el fin de mostrar la importancia del uso y protección del acero empleando el GIC.
◦ La industria de la construcción es una prioridad para la AMEGAC ya que es el mayor consumidor de acero en México.
◦ Latinoamérica debe formar un frente común contra la corrosión y promover el uso del Zinc para la protección del acero.
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…CONCLUSIONES:
◦ El mantenimiento que se le da los recubrimientos anticorrosivos en el mobiliario urbano en México no es el adecuado y pone en riesgo la vida de las personas.
◦ Se debe instruir a las empresas que den mantenimiento a los sistemas anticorrosivos para que lo lleven a cabo de acuerdo a estándares.
◦ Debido a las condiciones climáticas y el litoral de Latinoamérica, el uso de acero GIC debería ser estudiado e implementado
◦ El gobierno debe estar informado y consciente que los sistemas anticorrosivos deberán garantizar al menos 10 años de vida útil sin mantenimiento.
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…CONCLUSIONES:
◦ Las estructuras de grandes dimensiones en ciudades muy pobladas, deberán garantizar que sus componentes no representan ningún riesgo al ser atacados por la corrosión por un lapso de tiempo largo. ¿No hay empresa que garantice una estructura por más de 20 años?
◦ Se deber llevar un control y monitoreo de las estructuras que contengan acero en las ciudades.
◦ Es necesario establecer la vida útil de las estructuras con y sin recubrimientos anticorrosivos.
◦ El poner en riesgo la vida de las personas por adquirir los materiales inadecuados y no considerar medidas preventivas contra la corrosión deberá ser sancionado.
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BONUS (Intergalva 2018, Berlín):71
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Photo credit: Rasmus Hjortshøj – COAST
Caroline Nagel receives COBE's award from Frank Goodwin, Director - Technology & Market Development, International
Zinc Association and Matthew Wells.
THE SILO:COBE Architects, Copenhagen, Dinamarca. Uso residencial y público