CAMARAS DE ENSAYOS CLIMATICOS Y DE ENVEJECIMIENTO AMBIENTAL ACELERADO
PARA REPRODUCCION Y SIMULACION EN LABORATORIO DE CLIMAS NATURALES O ARTIFICIALES
DISEÑO, INVESTIGACION Y DESARROLLO DESDE 1967

viernes, 31 de enero de 2014

Corrosion por niebla salina. Normalizacion y trazabilidad.

La mayoría de los metales, sobre todo los de base ferromagnética, cuando están expuestos a la atmósfera salina de cloruro sódico, propia del ambiente marino húmedo y bajo la acción del  oxígeno presente en el aire, sufren alteraciones químicas estructurales basadas en fenómenos de oxidación-reducción. Estos cambios químicos acaban por desembocar en un proceso de desintegración conocido comúnmente como corrosión.
 
El tiempo necesario para que comience a desencadenarse el proceso de corrosión, depende de la composición de los metales, la temperatura, el grado de humedad, la concentración de sales, presencia de otros contaminantes, etc., y finalmente del grado de protección de los acabados.
En ocasiones podemos ver, en zonas costeras, "aceros inoxidables" (sin protección), teñidos de las típicas manchas rojizas del óxido de hierro, debido a que son de baja calidad. Aunque no siempre es un factor determinante, si se acerca un imán a estos aceros, se puede comprobar que la mayoría son atraídos, cosa que no sucede con los aceros inoxidables de alta resistencia a la corrosión ambiental marina, tales como el AISI 316-L, AISI 316 Ti, etc., los cuales son totalmente antimagnéticos.
No obstante, en otras ocasiones, nos encontramos con grandes estructuras de hierro, dotadas de recubrimientos de alta calidad, que resisten muy bien los efectos de la corrosión, aunque requieren una gran servidumbre de mantenimiento. Es el caso de puentes como el Golden Gate de San Francisco, La torre Eiffel de París, las plataformas petrolíferas, los grandes barcos semisumergíbles para trasladar grandes cargas, etc.
Para estudiar a escala de laboratorio las aleaciones y composiciones metálicas más resistentes y las protecciones más eficaces, se utilizan las cámaras de ensayos de corrosión acelerada.
Los ensayos de realizan bajo normas internacionales las cuales son adoptadas por los diversos países y traducidas a sus respectivos idiomas.
Los ensayos más antiguos y que siguen siendo los más comunes en la actualidad, están basados en la permanencia de las probetas en una atmósfera húmeda de cloruro sódico atomizado, a temperatura controlada, durante un determinado periodo de tiempo. Transcurrido el cual el ensayo finaliza.
No obstante en la actualidad, cada vez es mayor el número de sectores que demandan normas basadas en ensayos combinados de ciclos repetitivos formados por periodos de spray salino, seguidos de periodos de secado controlado y posterior humidificación. Estos ensayos reproducen mucho más fielmente la realidad que los anteriores.
Como de lo que se trata es de reproducir a escala de laboratorio lo que sucede en la vida real, es totalmente válida la observación siguiente: Se corroe menos el ancla de un barco hundido, sumergida en el mar, que el ancla de un buque operativo (votar y zarpar, repetitivamente), sometida a los ciclos ambientales diarios, con fases de niebla salina, secado y alta humedad, conjuntamente con las variaciones térmicas entre la noche y el día.
La función fundamental de las cámaras de corrosión es la de exponer a los metales, sus aleaciones y sus recubrimientos, a la acción de una niebla salina formada por soluciones acuosas neutras de cloruro sódico al 3,5%, la cual representa la concentración media del agua del mar en el planeta, excepto en el Mar Muerto; de hecho, otras concentraciones son también utilizadas.
Su principal aplicación se encuentra en todos los campos de la industria, la náutica, la automoción, la construcción, y de manera muy especial en la industria militar, tanto para la tecnología de submarinos, portaaviones y barcos de guerra, como para los cuerpos anfibios y la aeronáutica militar relacionada. Es por ello que estos equipos están, además de normalizados mundialmente, homologados por los Departamentos de Defensa de todos los países de la OTAN.
Los equipos de ensayos diseñados al efecto, están basados, no solo en la realización de pruebas simples de niebla salina, sino también en la realización de ciclos alternativos repetitivos, formados por periodos de simulación de inmersión en agua de mar de composición conocida y a temperatura controlada, combinados con periodos de secado en ambiente marino igualmente a temperatura preestablecida, reproduciendo con ello la exposición real de diversos climas, simulación del oleaje y ambiente marino durante la navegación por los diversos mares y océanos del planeta, desde el tranquilo Mar Mediterráneo, pasando por el Cabo de Hornos o el Mar Muerto.
En estas cámaras, una microcomputadora comanda todos los automatismos de control, a través de los cuales se realizan las funciones de control de ciclos temporizados, temperatura de inmersión y de secado, climas, rampas de tránsito, número de repeticiones y punto final. Todos los datos obtenidos son almacenados mediante sistemas de adquisición para ser procesados informáticamente. Para ello se dota a la unidad de un software el cual permite elaborar los protocolos documentales de ensayo y la presentación de informes técnicos.
Este procedimiento de ensayo fue homologado hace más medio siglo por el Comité Técnico G01 de Corrosión de Metales, bajo la responsabilidad directa del Subcomité G01.06 Environmentally Assisted Cracking, perteneciente a la American Society of Testing Materials (ASTM) norteamericano, y posteriormente adoptado por la mayoría de los países industrializados, con especial mención al organismo normalizador español AENOR, el cual tiene registrada su norma UNE-EN ISO 9227.
Hay que mencionar que, en sus comienzos, las normas suelen encerrar defectos de forma, basados en aspectos tales como: Métodos que se quedan obsoletos por la evolución de la tecnología, por que se mencionan marcas o modelos comerciales con fines crematísticos, etc., y fundamentalmente por cuestiones técnicas.
Hay que decir que, pese a que las normas han de ser revisadas periódicamente, estas revisiones, en muchas ocasiones, se reducen a plasmar simplemente una firma, dándolas por buenas, desafortunadamente.
Yo llevo muchos años luchando contra estos defectos normativos (he llegado a viajar a EEUU para discutir aspectos técnicos al respecto con el organismo ASTM que me acabaron dando la razón).
Uno de los aspectos más importantes que encierran las normas de ensayos, estriba en que, con demasiada frecuencia, quién normalizó por primera vez, no solo lo hizo con los medios de que disponía, sino que encima describe en la norma las características de dicho medio, marca, modelo descripción, etc., favoreciendo los intereses comerciales de las marcas mencionadas.
Dado que las normas son de obligado cumplimiento, al pié literal de la letra, quiere decir que si un determinado laboratorio no dispone de un medio exactamente idéntico al descrito, ya no podría cumplir. Es por ello que estas normas así redactadas son del todo defectuosas y han de ser inmediatamente rectificadas.
Como digo, son ya muchos años luchando contra este tipo de anormalidades normativas, pero no infructuosos, habiendo ya conseguido algunos éxitos al respecto.
Y es que este tipo de anomalías son de una elevada gravedad, no solo por la “patente de corso” de los beneficiarios comerciales, sino también porque con ello se rompe el principio de la trazabilidad de los ensayos y el de la de intercomparación internacional de los resultados.

lunes, 27 de enero de 2014

Wolframio y Titanio contra la corrosion. Camaras de niebla salina.

Los aceros inoxidables tales como el AISI 316 L, o el AISI 316 Ti, son aceros de alta resistencia a la corrosión debido a la presencia de wolframio y titanio respectivamente, en su composición.

En este tipo de aceros, tanto el wolframio como el titanio se combinan con el carbono formando estructuras metalográficas tetraédricas denominadas carburos metálicos de wolframio y de titanio, las cuales confieren a la aleación el mencionado carácter anticorrosivo.

No obstante, cuando este tipo de aceros se somete a procesos de soldadura, en las zonas de transición de las uniones soldadas se genera un proceso en el cual se pierden los carburos de wolframio y de titanio como consecuencia de las elevadas temperaturas generadas, lo cual redunda en una disminución de las cualidades inoxidables en dichas áreas, haciéndolas vulnerables a la corrosión en presencia de electrolitos.

Este tipo de corrosión se denomina corrosión por desacarburización.

Para ensayar la corrosión por descarburización se utilizan las cámaras en las cuales se recrea el medio electrolítico ambiental objeto de estudio.

Así, una cámara de ensayos de corrosión por niebla salina, es un sistema capaz de reproducir las condiciones existentes en ambientes climáticos químicamente activos, tales como la niebla salina marina, la contaminación urbana o la contaminación industrial.

Aplicaciones:
Ensayos de corrosión de metales.
Determinación de la calidad de los medios de protección superficial.

Características exigibles:
Homogeneidad de la densidad de niebla producida.
Programación automática de caudal de solución salina.
Mantenimiento de la tolerancia de pluviometría media.
Control de temperatura de precisión con apreciación de 0,1ºC.
Sistema automático de limpieza del interior.

Opciones:
Programación automática de ciclos climosalinos combinados.
Inmersión alternativa.



sábado, 25 de enero de 2014

Catalogacion del potencial de corrosividad climatica. Ensayos de niebla salina y Kesternich.

Dentro de la terminología empleada en Control de Calidad, nos solemos encontrar con la necesidad de poder cuantificar ponderadamente los riesgos inherentes a la exposición climática de materiales vulnerables tales como los aceros, cuyo mayor riesgo ambiental se traduce en un determinado grado de corrosión. Esto se consigue con el establecimiento de una escala ponderada de los diversos potenciales atmosféricos de corrosividad, cuestión que es cometido de las entidades normalizadoras.
 
La norma NI 00.06.51 94-11 realiza una comparación entre los grados de corrosión explicitados en las normas ISO 9223 y la CEI 815.
Así, estas normas contemplan la clasificación de ambientes corrosivos según las categorías de corrosividad del acero al carbono en función de la relación polución/humedad con la acción combinada del cloro y el azufre (cloruros marinos y gas sulfuroso).
Son 6 los tipos de ambientes y sus correspondientes grados de corrosividad a tener en cuenta, los cuales van desde el nivel bajo y medio, hasta el severo y muy severo respectivamente, según la siguiente relación:
RS: Ambiente rural seco...................Grado de corrosividad bajo.
RH: Ambiente rural húmedo.................Grado de corrosividad medio.
IS: Ambiente industrial seco..............Grado de corrosividad medio.
IH: Ambiente industrial húmedo............Grado de corrosividad severo.
M: Ambiente marino.......................Grado de corrosividad severo.
IM: Ambiente marino e industrial..........Grado de corrosividad muy severo.
Estos grados son coincidentes con la norma ISO 9223, la cual efectúa además una ponderación que va de la C1 a la C5, y con la norma CEI, cuya ponderación se corresponde con una valoración en orden numérico creciente del 1 al 4.
Para determinar el grado de resistencia a la corrosión de los aceros bajo dichas normas, se utilizan las cámaras de ensayos de laboratorio, en las cuales se recrea el medio corrosivo ambiental objeto de estudio. Nos referimos a las cámaras de niebla salina de cloruro sódico 
y a las cámaras Kesternich de atmósferas de SO2.

jueves, 23 de enero de 2014

La corrosion por aluminosis. Camaras de niebla salina.

Si ya en el caso de los hormigones modernos la corrosión de las armaduras de acero representa una de las más importantes preocupaciones de los ingenieros, cuando hablamos del uso de viguetas con alto contenido en alúmina, vulnerables a los agentes atmosféricos, como las que fueron utilizadas entre los años 1950 y 1980, entonces las consecuencias pueden ser realmente graves. Nos referimos a la aluminosis.

Como curiosidad cabe citar la afectación por aluminosis del estadio Vicente Calderón, que obligó a reforzar las estructuras con puntales de acero en el año 1992, y en el año 1996  al cambio de las localidades de cemento por las actuales. 

La alúmina, u óxido de aluminio (Al2O3), cuya estructura cristalina es hexagonal, de muy pequeño tamaño y muy vulnerable a los agentes químicos, es la responsable de la “enfermedad” denominada aluminosis, caracterizada por un proceso de descomposición acelerado que pone en riesgo la resistencia de las vigas, pudiendo incluso llegar a provocar el derrumbamiento de los edificios.

La aluminosis consiste en un proceso químico de pérdida de volumen que genera un hormigón poroso, con disminución de su resistencia y que facilita que la humedad y los agentes corrosivos se introduzcan en el interior de las vigas generando procesos destructivos tales como:

Corrosión por carbonatación: Al reaccionar el CO2 atmosférico con los silicatos alumínicos se modifica su resistencia y sobre todo el PH del cemento, el cual reduce la protección alcalina de la armadura metálica, acelerando la corrosión.

Corrosión salina: La brisa marina húmeda saturada de cloruro sódico, o la utilización de agua de fraguado con abundancia en cloruros, como es el caso de los freáticos cercanos al mar, produce igualmente la destrucción de las armaduras de acero.

Corrosión sulfúrica: La provocada por la disociación del SO2 existente en las atmósferas urbana e industrial en presencia de humedad.

Acción corrosiva de la humedad: Tanto en el exterior como en el interior de las viviendas, cocinas y cuartos de baño, donde pequeñas fugas de agua facilitan la corrosión de las viguetas de los solados.

Hemos empleado  en este artículo el calificativo de edificaciones defectuosas, porque si en aquellos tiempos se hubieran empleado métodos de control de calidad de las edificaciones eficientes, esto se podría haber evitado.

Hay que destacar que para determinar el grado de resistencia de los materiales de construcción  bajo dichas condiciones, el autor ha diseñado cámaras de ensayos de simulación, en las cuales se recrea el medio corrosivo ambiental objeto de estudio. Nos referimos a las cámaras de niebla salina marina, a las cámaras de carbonatación y a las cámaras Kesternich de atmósferas de SO2 y CO2  (gases emitidos por los combustibles derivados del petróleo ionizados en la humedad ambiental y en la lluvia).

miércoles, 22 de enero de 2014

Entrenamiento extremo Rally Dakar. Camara climatica de simulacion Atacama.

Cuando un deportista de élite ha de competir bajo unas condiciones climáticas inhabituales, se presenta la incertidumbre de conocer cual llegará a ser su rendimiento deportivo cuando se encuentre sometido a  dichos climas extremos. Esto se puede lograr con la cámara climática de entrenamiento existente en el CAR de Sant Cugat, por la cual han pasado deportistas tales como Álvaro Bultó (antes de su salto sobre la Antártida con su traje de alas),  Nani Roma, Marc Coma, etc.

Atacama, situado en el extremo sur de América latina, en Chile,  está considerado el desierto más árido del planeta.

Este desierto, de clima hostil, posee grandes oleajes de calor que pueden alcanzar temperaturas cercanas a los 50ºC durante el día y tan frías como 4ºC  durante la noche, siendo considerado un auténtico reto para los deportes extremos.
 
A sus drásticas variaciones térmicas se suman cambios psicrométricos tales que pueden pasar, desde la condensación nocturna, a la casi sequedad diurna. A su vez,  su altitud geográfica puede producir una disminución de la presión parcial de oxigeno en sangre, disminución de la eficacia respiratoria y fatiga sobrevenida para los deportistas.

Es por ello que, aparte de su orografía, el Rally Dakar está considerado como uno de los más peligrosos del mundo.

Una vez más, nuestros deportistas han vuelto a demostrar su talento y capacidad de resistencia climática, si bien este logro no es por casualidad, sino fruto de un plan de entrenamiento rigurosísimo, tal que les ha llevado en su día a realizar pruebas de esfuerzo físico en una novedosa cámara climática que se encuentra funcionando a pleno rendimiento en el centro de alto rendimiento deportivo de Sant Cugat, en Barcelona.


En esta cámara se simulan las condiciones de cada región geográfica del mundo; y específicamente, en este caso, las condiciones existentes en Atacama, caracterizadas por temperaturas de frío, calor, humedad y concentración de oxígeno, en cuyo interior los deportistas realizan pruebas de esfuerzo en máquinas convencionales, con una total monitorización de sus constantes fisiológicas: Temperaturas corporales, índice de glucemia, absorción de oxígeno, electrocardiograma, espirometría, etc., mediante sensores inalámbricos vía bluetooth.
 
En esta ocasión, Marc Coma ha batido un nuevo registro del motociclismo español al conseguir su cuarta corona del Dakar (su primer Dakar lo consiguió en 2006 y lo repitió en 2009 y 2011).

Por su parte, Nani Roma, que el 18 de enero de 2004 ganó el Dakar en motos,  ahora  ha vuelto a ganar en coches.

sábado, 18 de enero de 2014

Yutu se activa tras hibernacion a -180ºC sin sol. Camaras de simulacion climatica.

Cuando eran ya muchos los que empezaban a considerar el posible fracaso del proyecto lunar chino, cuestión que otros contemplábamos con un cierto alivio dadas las consecuencias impredecibles que pueden  llegar a derivar de un posible posicionamiento de poder asiático desde nuestro satélite, la agencia de noticias Xinhua, ha informado de que el periodo de hibernación de Yutu, no solo ha terminado, sino que además ha reanudado su misión sobre nuestro satélite.

La actividad de Yutu comenzó a las 04:35, hora local de Beijing del pasado domingo día 12 de enero, acontecimiento que ha podido ser visto a través de la televisión estatal china, gracias a las imágenes enviadas a la Tierra por la cámara de la sonda Chang'e-3, encargada de transportar al rover hasta la superficie lunar.

Yutu había sido desconectado durante los catorce días que ha durado el invierno lunar, a unas temperaturas ultracriogénicas de -180ºC y en ausencia de las tan preciadas radiaciones solares necesarias para almacenar la energía fotovoltaica producida por sus  paneles solares.

Es de destacar que este éxito no hubiera sido posible sin la realización previa de pruebas de resistencia ulttracriogénica con cámaras de simulación de laboratorio como las desarrolladas en España desde ya hace más de 20 años en el laboratorio CCILAB.


La activación ha sido realizada remotamente desde el Centro de Control Aeroespacial de Beijing.

Estaremos muy atentos a la información que nos pueda ir llegando sobre posibles novedades respecto de lo ya descubierto por la NASA y por la comunidad internacional, incluidos los análisis de las muestras lunares efectuados por nosotros en la Junta de Energía Nuclear.

No deja de inquietarnos la posibilidad de una pugna por la primacía aeroespacial que pudiera llegar a desencadenarse como consecuencia de una  deriva de poder espacial asiático para hipotéticos fines no pacíficos.

Teoria de la relatividad en condiciones ambientales extremas.

El proyecto Apolo, además de lograr importantes avances en la astronáutica y los conocimientos de la geología lunar, no solo permitieron desarrollar tecnologías realmente futuristas, sino también realizar múltiples experimentos de interés científico, como  el desarrollado por el comandante David Scott del Apolo 15 en las condiciones gravitatorias de la atmósfera lunar.
 
Un equipo de astrónomos de la National Radio Astronomy Observatory,  ha descubierto un sistema estelar único, compuesto por dos estrellas enanas blancas y una estrella de neutrones superdensa, que se encuentran en una órbita de menor tamaño que la de la Tierra alrededor del Sol. La cercanía de las estrellas, así como su naturaleza, ha permitido investigar las complejas interacciones gravitacionales en un sistema de este tipo.

 “Este sistema triple es como un laboratorio cósmico natural que nos permite  aprender exactamente cómo funcionan estos sistemas de tres cuerpos y, potencialmente, para la detección de problemas con la relatividad general, que los físicos esperan encontrar en condiciones extremas”.

El púlsar, situado a unos 4.200 años luz de la Tierra, gira casi 366 veces por segundo. Estos pulsares que giran rápidamente reciben el nombre de púlsares de milisegundo, y los astrónomos los pueden usar como herramientas de precisión para el estudio de una variedad de fenómenos, incluyendo la búsqueda de las esquivas ondas gravitacionales.

Al registrar con gran precisión el tiempo de llegada de los pulsos del púlsar, los científicos han sido capaces de calcular la geometría del sistema y las masas de las estrellas, con una precisión sin precedentes.

El sistema da a los científicos la mejor oportunidad para descubrir una violación de un concepto llamado el Principio de Equivalencia. Este principio establece que el efecto de la gravedad sobre un cuerpo no depende de la naturaleza o la estructura interna de ese cuerpo.

Los experimentos más famosos que ilustran el principio de equivalencia son el de Galileo, en el que se dice que dejó caer dos bolas de diferentes pesos desde la torre inclinada de Pisa, y el del Comandante David Scott, del Apolo 15, quien dejó caer un martillo y una pluma de halcón, cuando se encontraba de pie sobre la superficie sin aire de la Luna en 1971.

“Aunque la Teoría de la Relatividad General de Einstein hasta ahora ha sido confirmada por todos los experimentos, no es compatible con la teoría cuántica. Debido a eso, los físicos esperan que falle bajo condiciones extremas”. “Este sistema triple de estrellas compactas nos da una gran oportunidad para buscar una violación de una forma específica del principio de equivalencia llamado el Principio de Equivalencia Fuerte”.

Cuando explota una estrella masiva en forma de supernova y sus restos colapsan en una estrella de neutrones superdensa, parte de su masa se convierte en energía de enlace gravitacional que cohesiona a la estrella. El Principio Fuerte de Equivalencia dice que esta energía de enlace todavía reaccionará gravitacionalmente como si fuera masa. Prácticamente todas las alternativas a la relatividad general sostienen que no lo hará.

Fuente: NASA
Scott Ransom de la National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

Absorcion de agua y corrosion norma PSA D45 1148

La norma de automoción PSA PEUGEOT CITROEN D45 1148 (BAC FORD),  regula los ensayos de resistencia de las chapas metálicas recubiertas de pintura, frente a la inmersión en agua a temperatura controlada, tras periodos específicos de calentamiento por estufado.
 
Una vez sometidas las muestras a los ensayos descritos, se procede a realizar pruebas de adherencia mediante instrumentos específicos de corte enrejado y desprendimiento a la tracción.
Para llevar a cabo estos ensayos, previamente se emplean equipos de laboratorio tales como las cámaras de aclimatación a temperatura y humedad controladas y estufas hasta +250ºC.
Y los baños habilitados para la disposición de las probetas en posiciones separadas con inclinación determinada e inmersión parcial a temperatura de hasta +55ºC.
Gracias a este tipo de ensayos, los fabricantes de automóviles pueden conocer el grado de durabilidad y solvencia de los recubrimientos de automóviles bajo condiciones extremas tales como la simulación de los túneles de lavado, etc.

Recubrimientos masilla y pinturas PSA PEUGEOT CITROEN D27 1327

La norma de automoción PSA PEUGEOT CITROEN D27 1327 (BAC FORD),  regula los ensayos de resistencia de las chapas metálicas recubiertas de pintura, frente a la inmersión en agua a temperatura controlada, tras periodos específicos de aclimatación.
 
Una vez sometidas las muestras a los ensayos descritos, se procede a realizar pruebas de adherencia mediante instrumentos específicos de corte enrejado y desprendimiento a la tracción.
Para llevar a cabo estos ensayos, previamente se emplean equipos de laboratorio tales como las cámaras de aclimatación a temperatura y humedad controladas y estufas hasta +250ºC.
Y los baños habilitados para la disposición de las probetas en posiciones separadas con inclinación determinada e inmersión parcial a temperatura de hasta +55ºC.
Gracias a este tipo de ensayos, los fabricantes de automóviles pueden conocer el grado de durabilidad y solvencia de los recubrimientos de automóviles bajo condiciones extremas tales como la simulación de los túneles de lavado, etc.

Mastics. Resistencia agua y corrosion BAC FORD

La norma de automoción PSA PEUGEOT CITROEN D27 1327 (BAC FORD),  regula los ensayos de resistencia de las chapas metálicas recubiertas de pintura, frente a la inmersión en agua a temperatura controlada, tras periodos específicos de aclimatación.
 
Una vez sometidas las muestras a los ensayos descritos, se procede a realizar pruebas de adherencia mediante instrumentos específicos de corte enrejado y desprendimiento a la tracción.
Para llevar a cabo estos ensayos, previamente se emplean equipos de laboratorio tales como las cámaras de aclimatación a temperatura y humedad controladas y estufas hasta +250ºC.
Y los baños habilitados para la disposición de las probetas en posiciones separadas con inclinación determinada e inmersión parcial a temperatura de hasta +55ºC.
Gracias a este tipo de ensayos, los fabricantes de automóviles pueden conocer el grado de durabilidad y solvencia de los recubrimientos de automóviles bajo condiciones extremas tales como la simulación de los túneles de lavado, etc.

jueves, 16 de enero de 2014

Derrumbe por carbonatacion. Camaras climaticas.

La carbonatación del hormigón es un aspecto muy preocupante dadas las graves consecuencias que puede acarrear, derivadas de la corrosión de las armaduras ocultas en el hormigón, responsables de la sustentación de las estructuras de las edificaciones y las obras públicas.

La liberación masiva de CO2 a la atmósfera, en presencia de humedad, juega un papel predominante en la conexión electrolítica para la activación del proceso destructivo.
El incumplimiento por parte de los países participantes en la conferencia internacional sobre protección medioambiental para frenar el imparable cambio climático y de los protocolos de Kioto, hacen que la emisión de gases de efecto invernadero, liberados durante  la combustión de los productos procedentes del petróleo y de la utilización de materiales obtenidos mediante derivados petrolíferos, como los productos plásticos no biodegradables y por tanto  incompatibles con la sostenibilidad del planeta, tienen consecuencias destructivas, no solo para la naturaleza, sino también para las construcciones desarrolladas por el hombre.
Los hidróxidos de calcio, sodio y potasio, disueltos en el componente acuoso del hormigón, son los responsables del elevado pH que actúa como protector del acero, y si el CO2 penetra en el hormigón, entonces se produce una reacción entre los hidróxidos de la fase líquida intersticial y los compuestos hidratados del cemento, de tal manera que cuando todo el Ca(OH)2, Na(OH) y K(OH) presentes en los poros han sido carbonatados, el pH empieza a decrecer, dando como resultado un medio ácido que produce un constante y progresivo efecto corrosivo en el acero, que tiene como consecuencia el posible desplome de las armaduras que sustentan las edificaciones y las obras públicas.
Para investigar los fenómenos relacionados con la corrosión de las armaduras por efecto del CO2, se utilizan las cámaras de ensayos de carbonatación acelerada.
A este respecto se diseñaron  dos tipos de cámaras de carbonatación:
A) Cámaras de carbonatación para Investigación, con amplios rangos de temperaturas (frío/calor), humedades diversas (desde secado hasta saturación), selección de múltiples concentraciones de CO2, procesamiento de datos y software para elaboración de informes.
B) Cámaras de carbonatación simple, según UNE-EN 13295 para valores fijos de temperatura, de humedad y de concentración de CO2.
A este respecto es de destacar que han adoptado este tipo de cámaras de ensayos entidades de la máxima relevancia y los centros de investigación más prestigiosos existentes en la actualidad, tales como el Instituto Eduardo Torroja (CSIC), laboratorios oficiales  de Calidad de la Edificación, etc.
La Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR), tiene publicados los procedimientos de ensayo para el control de calidad de la edificación, y más concretamente con la determinación de la velocidad de penetración en el hormigón endurecido de determinados iones solubles en el agua, responsables de la corrosión de las armaduras por carbonatación. Las normas reguladoras de estos ensayos son la UNE 83993-1:2009 y la UNE-EN 13295.

A este respecto es de destacar la colaboración con diversas asociaciones y entidades en la elaboración de diversos proyectos de normativas de ensayos  de aplicación internacional.

Agua supercritica. Fuego acuoso para destruir residuos.

Cuando los bomberos quieren extinguir un incendio, a menudo lo apagan con agua. Los astronautas que se encuentran a bordo de la Estación Espacial Internacional, sin embargo, están experimentando con una forma de agua que hace lo contrario. En lugar de detener el fuego, ayuda a iniciarlo. La llamamos “agua supercrítica.

El agua se convierte en supercrítica cuando se comprime a una presión de 217 atmósferas y se calienta a más de 373° C. Por encima del llamado punto crítico, el H2O común se transforma en algo que no es ni sólido, ni líquido, ni gas. Se parece más bien a un "gas licuado". 

"Cuando se mezcla agua supercrítica con materia orgánica, se produce una reacción química: la oxidación",  que es una forma de quemar pero sin llamas. 

Esto es realmente útil para destruir sustancias residuales. Las ciudades, las industrias, los barcos en el mar y las naves espaciales tripuladas, que acumulan los materiales de desecho, podrían beneficiarse con este tipo de tratamiento. 

"Cuando llevamos una corriente residual húmeda por encima del punto crítico, el agua supercrítica rompe los enlaces de los hidrocarburos. Entonces, estos pueden reaccionar con el oxígeno". En otras palabras, el lodo se incendia. En ciertas ocasiones, los puntos calientes en el lodo producen una llama visible, pero por lo general esto no sucede. "Esta es una forma de quemado relativamente limpia, que produce agua pura y dióxido de carbono, pero ninguno de los productos tóxicos del fuego común".

Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la EEI? "La Estación Espacial Internacional ofrece un laboratorio de microgravedad único para el estudio de las propiedades del agua supercrítica". 

Uno de los problemas con el agua supercrítica tiene que ver con la sal. Por encima del punto crítico, cualquier sal disuelta en agua se precipita rápidamente. Si esto sucede en el recipiente de un reactor, los componentes metálicos del recipiente se recubren con sal y comienzan a corroerse. 

"En cualquier corriente de residuos realista, tenemos que aprender a lidiar con la sal. Es el principal obstáculo tecnológico". 

Ocuparse de la sal es el objetivo final del experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica en la EEI, un esfuerzo conjunto entre la NASA y el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales francés). 

"Mediante el estudio del agua supercrítica sin los complicados efectos de la gravedad, podemos aprender, a un nivel muy fundamental, cómo se comportan las sales que precipitan". "Podríamos incluso ser capaces de encontrar la manera de extraer la sal de los componentes sensibles a la corrosión". 

El experimento, que utiliza un hardware de fabricación francesa (DECLIC), situado en el Módulo de Experimentos Japonés (JEM) de la estación, se inició durante la primera semana de julio de 2013. Dicho experimento continuará durante todo un año en una serie de seis ensayos, cada uno con una duración de aproximadamente 15 días. 

Los resultados podrían tener aplicaciones aquí en la Tierra. La Marina de Estados Unidos ya ha comenzado a utilizar las tecnologías del agua supercrítica para purificar corrientes de residuos a bordo de algunos de sus barcos, mientras que la ciudad de Orlando ha abierto una planta de tratamiento supercrítico para el procesamiento de las aguas residuales municipales. 

Fuente: NASA 
Mike Hicks (Centro de Investigaciones Glenn).

martes, 14 de enero de 2014

Resistencia a la inmersion en agua de recubrimientos de pinturas.

La norma de automoción PSA PEUGEOT CITROEN D27 1327 (antigua FORD),  regula los ensayos de resistencia de las chapas metálicas recubiertas de pintura, frente a la inmersión en agua a temperatura controlada, tras periodos específicos de aclimatación.
 
Una vez sometidas las muestras a los ensayos descritos, se procede a realizar pruebas de adherencia mediante instrumentos específicos de corte enrejado y desprendimiento a la tracción.
Para llevar a cabo estos ensayos, previamente se emplean equipos de laboratorio tales como las cámaras de aclimatación a temperatura y humedad controladas.
Y los baños habilitados para la disposición de las probetas en posiciones separadas con inclinación determinada e inmersión parcial a temperatura de 40ºC.
Gracias a este tipo de ensayos, los fabricantes de automóviles pueden conocer el grado de durabilidad y solvencia de los recubrimientos de automóviles bajo condiciones extremas tales como la simulación de los túneles de lavado, etc.

Grados de corrosividad para evaluar la corrosion. Camaras de niebla salina.

La norma Iberdrola NI 00.06.51 94-11 realiza una comparación entre los grados de corrosión explicitados en las normas ISO 9223 y la CEI 815.
 
Así, estas normas contemplan la clasificación de ambientes corrosivos según las categorías de corrosividad del acero al carbono en función de la relación polución/humedad con la acción combinada del cloro y el azufre (cloruros marinos y gas sulfuroso).
Son 6 los tipos de ambientes y sus correspondientes grados de corrosividad a tener en cuenta, los cuales van desde el nivel bajo y medio, hasta el severo y muy severo respectivamente, según la siguiente relación:
RS: Ambiente rural seco.....................Grado de corrosividad bajo.
RH: Ambiente rural húmedo................Grado de corrosividad medio.
IS: Ambiente industrial seco................Grado de corrosividad medio.
IH: Ambiente industrial húmedo...........Grado de corrosividad severo.
M: Ambiente marino...........................Grado de corrosividad severo.
IM: Ambiente marino e industrial..........Grado de corrosividad muy severo.
Estos grados son coincidentes con la norma ISO 9223, la cual efectúa además una ponderación que va de la C1 a la C5, y con la norma CEI, cuya ponderación se corresponde con una valoración en orden numérico creciente del 1 al 4.
Para determinar el grado de resistencia a la corrosión de los aceros bajo dichas normas, se utilizan las cámaras de ensayos de laboratorio, en las cuales se recrea el medio corrosivo ambiental objeto de estudio. Nos referimos a las cámaras de niebla salina de cloruro sódico
y a las cámaras Kesternich de atmósferas de SO2.