Recubrimiento para puentes

Sistemas de Recubrimientos Normados en el Per煤 para protecci贸n de puentes

Expositor : Ing潞 Te贸filo Castro Tineo

Contenido I. Introducción II. Especificaciones Técnicas por el Tipo de Estructuras III. Especificaciones para Estructuras de Acero III.1. Estructuras Nuevas III.2. Estructuras en Servicio III.3. Estructuras Galvanizadas - Sistema de pintura - Norma de los recubrimientos, características IV. Especificaciones para Estructuras de Concreto - Sistema de pintura - Norma de los recubrimientos, características V. Especificaciones para Estructuras de Madera - Sistema de pintura - Norma de los recubrimientos, características VI. Consideraciones generales sobre los recubrimientos

I. Introducción : - El Ministerio de

Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción, en la necesidad de establecer requerimientos de calidad para el recubrimiento de puentes en nuestro medio ha normado la utilización de los recubrimientos, mediante Especificaciones Técnicas.

- Por Resolución Directoral Nº 851-98-MTC/15.17, se ha procedido a utilizar las Especificaciones Técnicas de Calidad de pintura para Obras Viales, las cuales están basadas en las Especificaciones para la Construcción de Carreteras y Puentes de la “Oficina de Carreteras Públicas” de los Estados Unidos de Norte América, adaptadas para su uso en el Perú.

II. Especificaciones TĂŠcnicas por el Tipo de Estructuras de Puentes : * Estructuras de Acero - Estructuras Nuevas - Estructuras en Servicio - Estructuras Galvanizadas * Estructuras de Concreto * Estructuras de Madera

III.1. Estructuras de Acero Nuevas : Esquema de Pintado

Producto

Especificación Sistema

Nº de Capas

Color

EPS (mils) Ambiente de Exposición

Moderado

Severo

Primer

Zinc Rich Orgánico – Inorgánico

SSPC-Paint 20 ó AASHTO M-300 Tipo II

1

En general, del color del pigmento, Gris.

2-3

3–4

Intermedio

Esmalte Epoxi

SSPC-Paint 22 ó MIL-P24441

1-2

En general, de color Gris claro, azul claro

2-4

3 –5

Acabado

Esmalte Poliuretano

USPC-C-644A Tipo I

1

Color Naranja, ó según MTC

2-3

2-3

8 - 10

10 - 12

Total EPS (mils)

III.2. Estructuras de Acero en Servicio : Esquema de Pintado

Producto

Especificación Sistema

Nº de Capas

Color

EPS (mils) Ambiente de Exposición Moderado

Severo

Primer

Zinc Rich Epoxi Orgánico

E – 303 b

1

En general, color Gris (pigmento)

3-4

3–4

Intermedio

Esmalte Epoxi

SSPC-Paint 22 ó MILP-24441

1-2

En general, color Gris claro, azul claro

2-4

3 –5

Acabado

Esmalte Poliuretano

USPC-C-644A Tipo I

1

Color Naranja ó según MTC

2-3

2-3

8 - 10

10 - 12

Total EPS (mils)

III.3. Estructuras de Acero Galvanizadas Esquema de Pintado

Producto

Primer

Wash Primer Vinílico

Intermedio

Esmalte Epoxi

Acabado

Esmalte Poliuretano

Especificación Sistema

MIL-P-15328 ó SSPC-Paint 27

Nº de Capas

Color

EPS (mils) Ambiente de Exposición Moderado

Severo

1

Color del pigmento

0.5

0.5

SSPC-Paint 22 ó MIL-P-24441

1-2

En general, color Gris Claro

2-4

3 –5

USPC-C-644A Tipo I

1

Color Naranja ó según MTC

2-3

2-3

8 – 10 (*)

10 – 12 (*)

Total EPS (mils)

Notas : - (*) Incluyendo la capa de galvanizado - Ambiente Moderado : Zonas rurales y/o alejadas de la costa, donde la humedad relativa promedio anual es menor del 60%.

- Ambiente Severo: Zonas cercanas al mar (costeras), donde la humedad relativa promedio anual es mayor del 60%, con brisa marina y/o con alto grado de abrasiĂłn (zonas desĂŠrticas).

- EPS : Espesor de pelĂ­cula seca

1. Zinc Rich Primer (Inorgánico I-Orgánico II) - Norma - Acabado - Componentes - Vida útil de la mezcla

: SSPC-Paint Specif. Nº 20 : Mate : 2 : Mínimo 4 horas a 21ºC y 50% de humedad relativa - % Sólidos totales de mezcla : Mínimo 78% a 100ºC, durante 3 horas - % Pigmento (peso) sobre sólidos totales : Mínimo 85% - % Polvo de Zinc (peso) sobre sólidos totales : Mínimo 74% - % Polvo de Zinc en peso, sobre el pigmento : 87% - EPS recomendado : 2 – 3 mils - Nº de capas : 1 - Almacenaje : 12 meses

Zinc Rich Primer (continuación) : - Apariencia de la mezcla : Deberá ser mezclada para producir un producto uniforme, estable. Consistencia suave, libre de gel o asentamiento duro (ASTM D-185).

- Propiedades de aplicación:Se esparcirá fácilmente y no mostrará venas, gotas, hundimiento o canales, cuando es aplicada (Métodos 4331 y 4541, Federal Standard Nº141).

El revestimiento aplicado no mostrará agrietamiento bajo amplificación de una lupa de 10 aumentos.

- Adhesión : Realizado el ensayo de corte cruzado según ASTM D-3359, Método B, no deberá haber separación de la película de pintura o delaminación de un cuadrado entero. La clasificación de adhesión deberá ser no menor que el grado 4B.

Zinc Rich Primer (continuación) : - Ensayos de Resistencia : Paneles de acero según ASTM D-609 (50x127x3mm), se prepararán adecuadamente.Se aplicará el revestimiento a un EPS de 0.0076 a 0.0102 cm (3.0 – 4.0 mils), se dejará curar según lo recomendado por el fabricante y se someterá a los ensayos siguientes (mínimo tres paneles) : - Resistencia al agua dulce : Se rasparán los paneles hasta llegar al metal y se sumergirán en agua dulce a 21 – 27ºC durante 30 días. No presentarán ampollas, óxido o ablandamiento.

- Resistencia al agua salobre : Se rasparán hasta llegar al metal y se sumergirán en solución de cloruro de sodio al 5%, a 21 – 27ºC, 14 y 30 días. La solución será reemplazada luego de cada examen.

- Resistencia a la intemperie : De acuerdo a ensayo ASTM G-23 Tipo D, serán sometidos los paneles durante 1,000 horas. No deberá presentar óxido, ampollas ni pérdida de adherencia.

- Resistencia a la niebla salina: De acuerdo a lo anterior, los paneles se expondrán durante 300 horas, luego se rasparán hasta llegar al metal y se someterán al ensayo de acuerdo a ASTM B-117 por 4,000 horas.

Zinc Rich Primer (continuación) : El revestimiento no presentará pérdida de adherencia, ni óxido, ni ampollas que superen 1,5 mm desde el centro de la marca de los contornos.

- Resistencia a temperaturas elevadas y termochoque : Los paneles deberán ser expuestos a una temperatura de 260ºC durante una hora e inmediatamente después de los sumergirá en agua a 15 – 21ºC. El revestimiento de los paneles no presentará ampollas o escamación. Los paneles se someterán a prueba de adherencia según ASTM D3359 y alcanzarán una clasificación de 3 o mayor.

- Resistencia al resquebrajamiento de lodo : Cuando se aplique el revestimiento a los paneles de ensayo en forma indicada anteriormente, con EPS de 5.0 a 6.0 mils, no podrá presentar resquebrajamiento de lodo cuando se los examine con lupa de aumento de diez veces.

2. Esmalte Epóxico - Norma

: MIL-P-24441 de la National Paint USA ó SSPC-Paint 22 - Vehículo : Epoxi-Poliamida - Acabado : Satinado - Componentes :2 - Vida de la mezcla : 4 horas, a 25ºC - % Sólidos en volumen : 66 mínimo - EPS recomendado : 4.0 mils - Resistencia a la temperatura : 90ºC, calor contínuo - Tiempo de almacenaje : 12 meses - Nº capas :1–2 El color de la capa epóxica intermedia del sistema de pintura, deberá contrastar con el color de la capa de base y de la de acabado.

3. Esmalte Poliuretano - Norma : USPS-C-644A, Tipo II de la National Paint USA - Vehículo : Poliuretano Alifático - Acabado : Brillante - Componentes :2 - Vida de la mezcla : 4 horas a 25 ºC - Viscosidad : 70 80 KU - Brillo (60º) : 90 mínimo - EPS recomendado : 2 – 3 mils - Resistencia a temperatura : 90 ºC, calor contínuo - Tiempo de almacenaje : Resina 12 meses Catalizador 6 meses - Nº capas :1 Capa de acabado final que debe ser compatible con la capa intermedia del sistema de pintura, proporcionando gran resistencia a los agentes físico-químicos del medio ambiente.

4. Wash Primer Vinílico (Cromato de Zinc-Vinil Butiral) - Norma - %Pigmento en peso - % Volátiles en peso - Viscosidad - Peso por galón - Fineza - % Acido fosfórico en peso - Color - Tiempo de secado duro - EPS recomendado

: MIL-P-15328D(Fórmula Nº 117) de la National Paint USA : 9.5 – 11.0 % : 79 –81.5 % : 63 – 75 KU : 9.3 – 7.7 lbs./gal. : 6 máximo : 15 – 16.5 % : Característico del pigmento usado : Entre 30 minutos : 0.5 mils

IV. Estructura de Concreto

Esquema de Pintado

Producto

Especificación Sistema

Nº de capas

Superficie nueva

Superficie en servicio

Primer

Látex Acrílico emulsionado

TT-P-19D

1

----

Acabado

Látex acrílico emulsionado

TT-P-19D

2

2

V. Estructuras de Madera Esquema de Pintado

Producto

Especificación Sistema

Nº de Capas

Primer

Imprimante Látex Acrílico

TT-P-25E

1

Acabado

Látex Acrílico emulsionado

TT-P-19D

2

Normas Técnicas de los Recubrimientos (Principales características)

1. Látex Acrílico emulsionado : - Norma - Descripción

: TT-P-19D de la National Paint USA : Látex acrílico para uso exterior sobre concreto y madera adecuadamente preparada.

- Pigmento : TiO2, tipo IV - Total sólidos : 50% mínimo, en peso - Viscosidad : 80 – 100 KU - Fineza : Mínimo 4 - Brillo (60º) : 20 máximo

2. Látex Imprimante Acrílico Emulsionado : - Norma - Descripción

: TT-P-25E de la National Paint USA

: Látex utilizado como fondo en el recubrimiento de superficies de madera previamente preparadas - % Pigmentos, en peso : 51 % mínimo - % de Vehículo, en peso : No mayor del 49% - % de No volátiles en peso : No menor del 51% del total del vehículo - Viscosidad : 75 – 90 KU - Secado al tacto : ½ a 4 horas - Secado duro : Entre 18 horas - Fineza : Mínimo 4

VI. Consideraciones Generales 1. Sistemas de pintura para estructuras de acero: - Costituyen una excelente protección anticorrosiva para ambientes muy severos.

- El Primer actúa como ánodo de sacrificio - La capa intermedia y el acabado, proporcionan mayor resistencia a los ambientes moderados y húmedos, con o sin salinidad.

2. Pinturas Ricas en Zinc : - Altos porcentajes de polvo de zinc en su formulación - Tipo Orgánico e Inorgánico

Pinturas ricas en zinc (continuación) * Vehículo orgánico : Su estructura básica son átomos de carbono unidos entre sí (epoxi, caucho clorado, poliuretanos, vinílicos) * Vehículo inorgánico : Silicatos, cuya estructura básica es el cuarzo o sílice.

- Utilización de acuerdo a las condiciones ambientales : * Zinc inorgánico, humedad relativa mayor del 50% * Zinc orgánico, humedad relativa del 50% o menor - Preparación de superficie : Limpieza con abrasivo por “chorreo” a alta presión, según norma SSPC-SP5.

Asegura el contacto directo del zinc con el acero y provee de protección catódica eficiente.

El mecanismo de la protección catódica es eficiente cuando:

* Las partículas de zinc están en contacto permanente * Las particulas de zinc están en contacto directo con el acero, debido a esto, el contenido de zinc es alto y el del vehículo es bajo en su formulación. * Existe el conductor electrolítico (electrolito) que cierra el circuito eléctrico entre el acero y el zinc.

Composición en Sólidos y Pigmentos de los Zinc Rich Primers (Norma SSPC-Paint 20) Característica

Mínimo requerido

Norma ASTM

Inorgánico

Orgánico

% Sólidos totales en peso de la pintura

78

70

D2369

% Pigmento en peso del total de sólidos

85

83

D2371

% Polvo de zinc en peso del total de pigmentos

87

93

D521

% Polvo de zinc en peso del total de sólidos

74

77

-----

3. Características de la película del Zinc inorgánico:

3.1. Resistencia a la intemperie (trópico, húmedo, zonas secas y frías), a la luz del sol, lluvias, bacterias, hongos.

3.2. La película no se desintegra y conserva su espesor por tiempo.

3.3. La película es dura y resistente a la abrasión 3.4. Excelente resistencia al secado y mojado alternativo 3.5. Protección catódica en zonas con daño mecánico en el sistema de pintura.

4. Características de la película epoxi – poliamida :

4.1. Gran resistencia a la exposición contínua al agua 4.2. Buena flexibilidad 4.3. Resistente a la abrasión, detergentes, salpicaduras y derrames soluciones ácidas y alcalinas.

4.4. Muy buena adhesión sobre substratos previamente preparados (acero, madera, concreto) 4.5. “Tizamiento” y pérdida del brillo con el tiempo.

5. Características de la película esmalte poliuretano : 5.1. Buena resistencia a los álcalis, salpicaduras de agua y aceite 5.2. Gran retención del brillo y del color por su resistencia a la luz ultravioleta 5.3. Excelente resistencia a los hidrocarburos alifáticos 5.4. Sensibles a la humedad durante la aplicación de la pintura 5.5. Gran resistencia al impacto, erosión y cambios de temperatura.

6. Características de la película de Wash Primer Vinílico :

6.1. Película tenaz y homogénea, relativamente delgadas 6.2. Secado rápido, aplicación recomendada a pistola 6.3. Excelente resistencia a los álcalis, ácidos y al agua 6.4. Pueden utilizarse para servicio de inmersión 6.5. Deben aplicarse sobre superficies muy limpias, debidamente preparadas 6.6. Su secado es por evaporación de solventes y no soportan temperaturas altas (temperatura máxima de exposición contínua : 65 ºC)

Sistemas de Recubrimientos Normados en el Perú para protección de puentes Comentario Final El trabajo presente que nos muestra los diferentes tipos de recubrimientos para el pintado de puentes, todos según normativas internacionales y nacionales, puede ser utilizado como referencia por los entes involucrados en la construcción y mantenimiento de los puentes.

Las especificaciones técnicas descritas, recomendamos sean revisadas y actualizadas en el tiempo, a fin de asimilar y trabajar a la par de los desarrollos recientes en la tecnología de los recubrimientos. Esto es tarea de los Fabricantes de pintura, Consultores, Contratistas y Supervisores que verifican la calidad en laboratorios y procedimientos de empleo en obra.