Patologia de Los Materiales

8/17/2019 Patologia de Los Materiales

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Patologías del acero


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[PATOLOGÍAS DEL ACERO]

CONTENIDO

1. Defnición general del material (generalidades).2. Patologías que se pueden presentar en este material.3. Tipos de allas estructurales que se pueden presentar (tipos de grietas,dee!iones, etc. ).". Tra#a$os de pre%ención & t'cnicas de reparación de patologías.. Productos del mercado en olom#ia para pre%ención o mitigación depatologías.

EJEMPLO DE FOTOGRAFIAS

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EJEMPLO DE TA6LAS

Fuente: Autores o links o li1ros4 5e$!0'

*ni%ersidad +anto Tomas 2. Patologías del acero 1


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2. Patologías que se pueden presentar en este material:

Resulta importante diferenciar entre lo que es una patología y lo que es una lesión, y lacausa que la produce. Dado que de hecho, un proceso patológico no queda resuelto oanulado hasta que no se ha interrumpido su origen. Esto es uno de los puntos claves de todareparación: no se trata de resolver un síntoma (lesión) sino de atacar la causa (el origen),puesto que si no es así, las lesiones volvern a aparecer de nuevo.

!as patologías son producto de multitud de factores, principalmente factores climticos yam"ientales, geológicos y geogrficos, adems del desgaste derivado de la estructura y delmantenimiento que se haya reali#ado a la misma. $i estas lesiones no son consideradas niestudiadas la estructura corre peligro.

!as t%cnicas tradicionalmente empleadas en la inspección de estructuras son muy "sicas,

"asndose fundamentalmente en primera instancia en la o"servación de da&os.'eneralmente en estructuras metlicas los principales pro"lemas patológicos se puedenresumir en corrosión y deforma"ilidad. ue pueden ser muchas veces detectadas en unaprimera inspección a simple vista, de"iendo en una segunda instancia verificar la gravedadde la patología.

2.1. Fatiga

$e define como la rotura de un elemento "ao esfuer#os repetidos y varia"les que producentensiones iguales o inferiores a las consideradas como admisi"les al proyecto.

!os síntomas son peque&as estrías perpendiculares a la dirección de las tensiones y son ungrave peligro porque son difíciles de prever. *uede provocar el hundimiento de la o"ra sinaviso previo.

2.1.1. Lesiones formales

2.1.1.1. Deformación excesiva

Deformación e+cesiva se refiere a la deformación de los elementos metlicos cuando %sta essuperior a lo seguro o permisi"le.

!as deformaciones de los elementos mecnicos suelen estar causadas por dos tipos deacciones. anto las acciones mecnicas como las t%rmicas producirn deformaciones que,siempre que se sit-en por de"ao del límite elstico del metal en cuestión, podrn ser reversi"les.



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$in em"argo, tanto cargas de gran magnitud como las e+posiciones al fuego prolongadaspueden producir deformaciones irreversi"les que en ocasiones la estructura no puede asumir sin la necesaria reparación.

2.1.1.1.1. Acción mecnica

$i incide so"re un elemento que tra"aa a !E/012, producir flecha e+cesiva. $i afecta a unelemento que tra"aa a 345*RE$012, producir pandeo e+cesivo.

!as lesiones mecnicas se da generalmente en cu"iertas metlicas y pueden ser de dostipos: de flecha o de tensión e+cesiva. $u origen est en la inadecuación de la estructurafrente a un estado límite6 "ien por un incremento de las cargas que puede soportar o por ladisminución de la resistencia de la estructura. En general, las lesiones comien#an en las#onas ms rígidas del edificio, donde son ms visi"les, como sucede en los cerramientos ypilares.

2.1.1.1.2. Acción t!rmica

!a deformación es el resultado de someter al elemento metlico a elevadas temperaturas.!as causas de estas elevadas temperaturas pueden ser desde la radiación solar al fuego.

2.1.2 Lesiones sustanciales

2.1.2.1 "xidación

Es la reacción de la superficie de un metal con el o+ígeno del aire o del agua produciendouna capa superficial de ó+ido metlico sin capacidad portante, que puede derivar en unap%rdida de capacidad resistente del elemento al verse reducida su sección.

El hierro y sus aleaciones (entre ellas los aceros) forman una capa de ó+ido porosa que

adems permite la acumulación de agua y favorece el proceso de o+idación .

0lustración: o+idación



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uente: 7utor desconocido. 80lustración9. 8En línea9. 83onsultado el ;

tra"aando a tracción, se trata de un pro"lema de impacto, mientras que el pandeo semanifiesta en forma de curva en $ en am"os lados del ee del elemento.

2.$. %uego de las uniones:

Es la causa de los desli#amientos en los nudos, provoca la deformación de la estructura,crea #onas de acumulación de tensiones muy elevadas y acrecienta la posi"ilidad de roturapor fatiga. Eso lleva a que se requirieran inspecciones regulares y la reparación inmediata encaso de ser necesario.

!as uniones constituyen uno de los puntos ms delicados a tener en cuenta en la estructura,

de"iendo identificarse el tipo de unión, ya que los defectos varían seg-n el tipo de unión.

0lustración: 7tornillado y soldadura patología

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2.+. ,orrosión:

$e la define como latransformación de metalesen compuestos diversos,

"ao fenómenos naturales.!os defectos sondistingui"les.

!os síntomas son: superficiepicada, o+idada, deando aparecer placas o escamas de o+ido que se desprenden confacilidad, de un color roo oscuro típico. !a superficie de la sección se reduce, y ante elaumento de tensiones, disminuyen la resistencia

7fecta especialmente a elementos ocultos, e+teriores o de difícil acceso, pró+imos a ca&osde "aada o instalaciones sanitarias (presentan fugas, condensaciones, etc.) o con escasorevestimiento protector contra condensaciones, filtraciones, humedad capilar o lluvia. $epuede detectar si la estructura se encuentra corroída a simple vista o quitando algunoselementos, ya que por eemplo en estructuras revocadas las estructuras corroídas provocanel desprendimiento del mismo, deando al descu"ierto un principio de corrosión.

Lna ve# detectada esta se de"ería verificar que tan avan#ado se encuentra, siendo las#onas ms comprometidas donde suele aparecer los apoyos, cerramientos e+teriores y enentrepisos con sanitarios.

!os tipos de corrosión ms frecuentes son la de aireación diferencial y de par galvnico, que

aparecen en la #ona de las uniones. *roduci%ndose corrosión por condensación superficialen la "arra.

2.+.1. ,aracterísticas de la corrosión

• 5ecanismo:uímico, electroquímico y "iológico.

• 5edio en que se produce:Oía seca (química) y vía h-meda (electroquímica)

• 7specto de la superficie afectada:Lniforme y locali#ada.

2.+.2. -ipos de corrosión

2.+.2.1. niforme

Es aquella corrosión que se produce con el adelga#amiento uniforme producto de la p%rdidaregular del metal superficial. Esto ocurre por la atmósfera quien es la que produce mayor cantidad de da&os en el material por lo que se ven atacados por o+igeno y al agua, !a

*ni%ersidad +anto Tomas 2. Patologías del acero -


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severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuroy otros contaminantes atmosf%ricos estn presentes.

2.+.2.1.1. /ndustrial

$on los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes cidos que puedenpromover la corrosión de los metales. En adición, los am"ientes industriales contienen unagran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión

0lustración: corrosión industrial

uente: 7utor desconocido.80lustración9. 8En línea9.83onsultado el ;


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$e presenta, cuando dos metales diferentes en contacto o conectados por medio de unconductor el%ctrico, son e+puestos a una solución conductora. En este caso, e+iste unadiferencia en potencial el%ctrico entre los metales diferentes y sirve como fuer#a directri#para el paso de la corriente el%ctrica a trav%s del agente corrosivo, de tal forma que el fluode corriente corroe uno de los metales del par formado.

5ientras ms grande es la diferencia de potencial entre los metales, mayor es lapro"a"ilidad de que se presente la corrosión galvnica de"i%ndose notar que este tipo decorrosión sólo causa deterioro en uno de los metales, mientras que el otro metal del par casino sufre da&o. El metal que se corroe reci"e el nom"re de metal activo, mientras que el queno sufre da&o se le denomina metal ms no"le.

!a relación de reas entre los dos metales es muy importante, ya que un rea muy grande demetal no"le comparada con el metal activo, acelerar la corrosión, y por el contrario, unamayor rea del metal activo comparada con el metal no"le disminuye el ataque del primero.

0lustración: corrosión galvnica



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0lustración: corrosión por agrietamiento



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serie de picaduras en la superficie del metal, las que son ocultadas por los productos de lacorrosión y sólo son visi"les cuando %sta es removida.

0lustración: corrosión por friccion



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Es aquella corrosión en la cual organismos "iológicos son la causa -nica de la falla o act-ancomo aceleradores del proceso corrosivo locali#ado. !a 503 se produce generalmente enmedios acuosos en donde los metales estn sumergidos o flotantes. *or lo mismo, es unaclase com-n de corrosión, $u accionar est asociado al pitting (picado) del o+ígeno o lapresencia de cido sulfhídrico en el medio.

$e clasifican las ferro"acterias. !os organismos "iológicos presentes en el agua act-an en lasuperficie del metal, acelerando el transporte del o+ígeno a la superficie del metal,acelerando o produciendo, en su defecto, el proceso de la corrosión.

0lustración: corrosión micro"iológica

uente: 7utor desconocido. 80lustración9. 8En línea9.83onsultado el ;


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2.+.2.$.*. 3ateria orgnica

7gresión por parte de las sustancias que producen ciertos organismos, como algas,mohos y líquenes (cidos orgnicos y dió+ido de car"ono).

2.+.2.*. #lectrolítica

El agente agresor es otro metal de diferente potencial electroquímico puesto en contacto conel metal corroído a trav%s de un medio acuoso (electrolito) que induce entre ellos un par el%ctrico. Entre los elementos del par se producir una corriente el%ctrica, concretamentedesde el nodo (ms negativo) al ctodo (ms positivo), perdiendo el primero electrones, conla consiguiente descomposición del material, y acumulando el segundo los productosinsolu"les de la corrosión.

2.+.2.*.1 Aireación diferencial

!a diferencia de potencial electroquímico se produce entre dos pie#as del mismo metal,cuando una de ellas se encuentra permanentemente h-meda y la otra permanentementeseca. !a #ona h-meda se esta"lece como nodo y la seca como ctodo, produci%ndose unacorriente de electrones desde la parte h-meda a la seca y produciendo la corrosión de laprimera.

0lustración: corrosión por aireación diferencial



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0lustración: corrosión intergranular

uente: 7utor desconocido. 80lustración9. 8En línea9. 83onsultado el ;): !a corrosión en la edificación, patología y control.

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