El acero suele limpiarse mediante chorro abrasivo o hacerse rugoso por otros medios antes de pintarlo. La altura de pico a valle del «perfil de superficie» resultante es un factor crítico y determinante en el rendimiento de la pintura aplicada y otros recubrimientos protectores. Una altura de perfil de superficie demasiado baja puede reducir la resistencia de unión del recubrimiento (adherencia). Si es demasiado alta, los picos pueden recibir una cobertura insuficiente, lo que provoca oxidación prematura y suele requerir pintura adicional (y mano de obra para aplicarla) para cubrir el perfil de anclaje.
Las investigaciones de los últimos 15 años han demostrado que la altura del perfil de superficie no es el único parámetro importante. Se ha demostrado que la densidad de picos (también conocida como recuento de picos), es decir, el número de picos del perfil de superficie por unidad de área, es un factor determinante importante de la adherencia del revestimiento y la resistencia a la corrosión. De hecho, los estudios han descubierto que la densidad de picos puede predecir mejor el rendimiento del revestimiento que la altura de pico a valle.
La altura del perfil de la superficie también puede ser relevante para otras industrias, como una forma de cuantificar la altura del perfil de las superficies antideslizantes y evaluar el perfil de la superficie del Concreto (CSP) antes de aplicar revestimientos sobre el Concreto.
Consulte más abajo para obtener más información sobre la medición del perfil de superficie y las soluciones de medidores.
La cinta de réplica Testex mide el perfil de superficie creando una réplica de la superficie que puede medirse con un micrómetro. Es una técnica sencilla y probada, con exactitud y repetibilidad validadas por numerosos estudios independientes.
Cumple con las normas ASME B46, ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP287, SSPC-PA 17, SP5, SP6, SP10, SP11-87T y otras.
Los medidores de perfil de superficie utilizan un micrómetro digital de profundidad con una sonda de punta fina para medir y registrar la altura de pico a valle del perfil superficial antes de aplicar recubrimientos.
Cumple con las normas ASTM D4417-B, ASTM D8271 (solo SPG TS), AS 3894.5-C (con punta opcional de 30°), NSI 009-32 de la Marina de los EE. UU., NAVSEA 009-32 de la Marina, PPI 63101-000 de la Marina de los EE. UU. (NAVSEA), PA 17 de la SSPC, SANS 5772 y otras.
Los micrómetros digitales de resorte miden y registran parámetros del perfil de superficie mediante cinta de réplica Testex Press-O-Film™, lo que produce una medición más exacta de la altura de pico a valle del perfil de superficie en acero preparado mediante chorro abrasivo y en revestimientos texturizados.
Cumple con las normas ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T y otras.
Los equipos digitales de obtención de imágenes de cinta de réplica miden y registran 14 parámetros comunes del perfil de superficie 2D/3D mediante cinta de réplica Testex Press-O-Film™. Descargue archivos .SDF de alta resolución para su análisis posterior (solo modelos Advanced).
Cumple con ASME B46, ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T y otras normas.
Los discos de rugosidad duraderos contienen cuatro o cinco grados de perfil de referencia por comparador. Seleccione entre granalla de acero, abrasivo angular/escoria y arena.
Conforme a ISO 8503-1, ISO 8503-2 y ASTM D4417-A
El Instituto Internacional de Reparación del Concreto (ICRI) produce 10 perfiles de concreto distintos formados mediante diversos métodos de preparación de superficie. Cada perfil lleva un número CSP que va de CSP 1 (casi plano) a CSP 10 (muy rugoso; amplitud superior a ¼″ [6 mm]).
Conforme a SSPC-SP13/NACE No. 6 - Preparación de superficie del concreto
Conseguir un perfil de superficie óptimo es una parte fundamental de la preparación de superficie* antes de aplicar pintura, recubrimientos, revestimientos y capas de base cementosa. Mediante métodos de ensayo normalizados e instrumentos, es posible identificar el perfil óptimo de superficie, lo que reduce la posibilidad de fallos de adherencia del recubrimiento, previene la corrosión, crea acabados de pintura ideales y permite instalar capas de base cementosa resistentes. La medición del perfil de anclaje es esencial para el aseguramiento y control de calidad (QA/QC) y para conseguir los sistemas de recubrimiento resistentes y de alto rendimiento que esperan los clientes.
*Ver también: Pruebas de sales solubles y control ambiental
Existe una gran variedad de métodos para determinar la altura de pico a valle del perfil de superficie y del perfil de superficie del concreto (CSP), cada uno con diferentes niveles de exactitud y eficiencia. Dependiendo de si se está midiendo una superficie de acero preparada mediante chorro abrasivo o una superficie de concreto, se pueden utilizar diferentes herramientas e instrumentos.
Los métodos más comunes para determinar el perfil de superficie del acero preparado mediante chorro abrasivo incluyen micrómetros de profundidad, lectores de cinta de réplica, equipos de obtención de imágenes de cinta de réplica y medidores de rugosidad por palpado de arrastre.
Los micrómetros de profundidad equipados con una base plana y una sonda de punta fina, como el PosiTector SPG, son un método de bajo costo por ensayo que utiliza una punta accionada por resorte que desciende a los valles de una superficie de acero preparada mediante chorro abrasivo para medir la altura de pico a valle. Con un rango mayor que la cinta de réplica y la mayoría de los instrumentos de rugosidad por palpado, permiten determinar el perfil de superficie de forma rápida y fiable.
Para tomar una medición con un PosiTector SPG, medidor de perfil de superficie (micrómetro digital de profundidad):
Asegúrese de que la superficie esté libre de polvo y otros contaminantes.
Coloque la base de la sonda nivelada sobre la superficie que se va a medir.
El micrómetro de profundidad mostrará en pantalla la altura del perfil.
DeFelsko fabrica diferentes modelos adecuados para una variedad de aplicaciones; consulte la guía de pedidos del PosiTector SPG para obtener más información.
Los lectores de cinta de réplica, como el PosiTector RTR H o el PosiTector RTR 3D, utilizan cinta de réplica Testex Press-O-Film™ para determinar el patrón de anclaje del sustrato de acero preparado mediante chorro abrasivo. Es sencillo, relativamente económico y resulta especialmente útil en superficies curvas.
Para realizar una medición con un Lector de Cintas de Réplica PosiTector RTR (micrómetro digital de muelles):
Preparación: limpie la superficie con masilla para eliminar polvo y otros contaminantes.
Bruñido: coloque la cinta réplica (Testex Tape) sobre el sustrato y frótela; su espuma compresible forma una réplica inversa de la superficie.
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Medición: inserte la cinta réplica entre los yunques de medición del PosiTector RTR y tome una lectura.
Para más información, lea "La cinta de réplica: una fuente de nueva información sobre perfiles de superficie".
Los instrumentos de rugosidad por palpado de arrastre funcionan arrastrando un palpador a velocidad constante por la superficie de acero preparada mediante chorro abrasivo que se está midiendo. El instrumento registra las distancias hacia arriba y hacia abajo que recorre el palpador al atravesar la superficie y promedia la distancia vertical entre el pico más alto y el valle más bajo (Ra).
Algunos comprobadores de rugosidad por palpado pueden dejar arañazos en la superficie que se está midiendo, lo que podría contribuir a futuros defectos que causen oxidación prematura y fallos en los revestimientos. Además, el conjunto de palpador de precisión tiende a ser algo frágil, por lo que su uso en campo puede no ser ideal. Por último, las puntas de las sondas de los comprobadores de rugosidad por palpado pueden deteriorarse y perjudicar la exactitud de las lecturas.
Lea «Perfil de superficie - Comparación de métodos de medición» para conocer estos tres métodos y cómo se comparan.
Los métodos más comunes para determinar el perfil de la superficie del Concreto (CSP) incluyen micrómetros de profundidad, masilla de réplica y comparadores visuales.
Los micrómetros de profundidad, como el PosiTector SPG TS, son un método sin costo por prueba que utiliza una punta accionada por un muelle (con forma cónica de 60º) que cae en los valles de un perfil de superficie de Concreto para medir la altura de pico a valle.
Aunque existen métodos menos costosos, los micrómetros de profundidad ofrecen un medio para registrar cuantitativamente las lecturas de forma estadísticamente significativa.
La masilla de réplica permite crear una réplica permanente de un CSP, de modo similar a la cinta de réplica. Se mezclan los dos componentes de un compuesto y la mezcla se presiona sobre la superficie de una losa de concreto. A continuación, se retira y se deja curar. Mediante una referencia comparativa, se estima el perfil de forma subjetiva.
Utilizando las Fichas de Perfil de Superficie de Concreto ICRI de caucho o hule moldeado; las evaluaciones subjetivas y comparativas pueden indicar un perfil general de una superficie de Concreto. Estas fichas están diseñadas como comparador visual y táctil para identificar el grado de rugosidad de la superficie. El usuario compara el Concreto preparado con las fichas CSP e informa del número de ficha que más se asemeja a la superficie. Muchos trabajos especifican el tipo de preparación de la superficie requerida.
El perfil de recubrimientos texturizados suele ser difícil de medir con la mayoría de los micrómetros de profundidad, instrumentos de rugosidad con palpador y lectores de cinta réplica debido a sus mayores alturas de pico a valle.
Los micrómetros de profundidad con un rango ampliado de 0–60 mils (0–1500 μm), como el PosiTector SPG CS, son una opción ideal para medir revestimientos texturizados.
Existe una gran variedad de normas de ensayo y métodos de medición para determinar el perfil de superficie. Por lo general, la norma de ensayo vendrá determinada por el sustrato que se va a recubrir, y el método de ensayo se indicará en dicha norma.
Los medidores de perfil de superficie, como el PosiTector SPG, y los lectores de cinta réplica, como el micrómetro digital Testex, el PosiTector RTR H y el PosiTector RTR 3D, son ideales para medir la altura de pico a valle. Ambos tipos son adecuados para medir el perfil de anclaje en metales limpiados por chorro abrasivo, como acero y aluminio.
El PosiTector SPG TS está diseñado específicamente para medir el perfil de anclaje en sustratos de concreto antes de aplicar recubrimientos, pinturas, revestimientos o capas de base cementosa.
La medición del perfil de la superficie (o del perfil de la superficie del Concreto) ayuda al inspector a determinar si se ha conseguido un perfil de anclaje óptimo.
El perfil de superficie (o de anclaje) se define generalmente como el patrón complejo de picos y valles que se encuentra en una superficie o sustrato, a menudo creado por equipos de chorro abrasivo o por herramientas motorizadas como una herramienta de cerdas (bristle blaster), una pistola neumática de agujas o una herramienta de martillado rotativo (rotary peen). Concretamente, la altura del perfil de superficie se define de forma diferente según la norma de ensayo citada. Algunos ejemplos:
La norma ASTM D7127 define el perfil de superficie como: «…las desviaciones verticales positivas y negativas (picos y valles) se miden desde una línea media situada aproximadamente en el centro del perfil que se está evaluando».
La norma ISO 8503-1 la define como "...expresada generalmente como la altura de los picos principales en relación con los valles principales".
ISO 4287—«Perfil que resulta de la intersección de la superficie real con un plano especificado». La superficie real se define como: «Superficie que limita el cuerpo y lo separa del medio circundante».
Los fabricantes de pinturas y recubrimientos suelen especificar el perfil de superficie ideal.
La Densidad de Picos y el Conteo de Picos miden el número de pares de picos y valles en una longitud o área determinada del perfil de la superficie. Se ha demostrado que son un factor determinante importante en la adhesión del recubrimiento y la resistencia a la corrosión. De hecho, estudios han encontrado que la densidad/conteo de picos puede ser un mejor predictor del rendimiento del recubrimiento que la altura del perfil de superficie entre pico y valle por sí sola.
El recuento de picos es un parámetro bidimensional que hace referencia al número de pares de picos y valles, y que suele expresarse en picos/mm o picos/pulgada. El recuento de picos puede medirse utilizando el PosiTector RTR 3D o un perfilómetro de palpador de arrastre, y se expresa en Rpc según la norma ASTM D4417.
Para obtener más información sobre la medición de la densidad de picos y el recuento de picos, lea "la cinta de réplica: una fuente de nueva información sobre el perfil de la superficie"
Para obtener más información sobre cómo el perfil de superficie afecta al rendimiento del revestimiento, lea «Cinta de réplica - Relación de 3 parámetros del perfil de superficie con la adherencia por tracción»
En general, se acepta que la naturaleza de las superficies de acero limpiadas mediante chorro abrasivo permite predecir el rendimiento del revestimiento a largo plazo. La industria de la corrosión no comprende del todo la dinámica de este complejo problema, pero dispone de varios parámetros medibles, como la altura de los picos, la densidad de picos, el área superficial, la angulosidad, la agudeza y la forma.
Hoy en día, la altura del pico es un parámetro que se mide habitualmente y suele ser el único que se comunica. Aunque su importancia es innegable, un solo parámetro no describe por sí solo de forma completa la dinámica de una relación recubrimiento/sustrato.
La densidad de picos también es un indicador importante de rendimiento. La investigación ha demostrado que está fuertemente correlacionada con la adherencia del revestimiento y la resistencia a la corrosión, quizás incluso más que la altura de los picos. Para obtener la mejor adherencia del revestimiento y protección contra la corrosión, el recuento de picos debería ser lo más alto posible, asegurando al mismo tiempo la humectación completa de la superficie preparada.
Lo ideal es medir la altura de los picos (H) y la densidad de los picos (Rpc). El lector de cinta de réplica PosiTector RTR 3D mide la altura de los picos (H), la densidad de los picos (Spd) y los parámetros adicionales de rugosidad 2D/3D.
Para aprender más sobre cómo el perfil de superficie afecta al rendimiento del recubrimiento, lea «Cinta de réplica - Relación de 3 parámetros del perfil de superficie con la adherencia por tracción»
El perfil de superficie del concreto (CSP) puede definirse como los picos y valles que se encuentran en una superficie de concreto, similares a los del perfil producido por chorro abrasivo en acero. El perfil de superficie del concreto puede afectar a la resistencia de adherencia de recubrimientos, revestimientos y capas de base cementosa. Además, el CSP afecta a la estética general y al rendimiento del recubrimiento, revestimiento o capa superpuesta.
1
Desbaste
2
Grabado con ácido
3
Granallado ligero
4
Escarificación ligera
5
Granallado medio
Escarificación media
6
Chorreado abrasivo intenso
Abujardado / retardador superficial
7
Escarificación Agresiva
Martillo rompedor portátil para concreto/limpieza mediante chorro abrasivo; o chorro de agua a alta presión
8
9
10
Los fabricantes suelen especificar el CSP ideal. Aprenda cómo se puede medir el perfil de superficie del concreto.
La rugosidad se mide con lecturas caracterizadas en parámetros 2D o 3D.
Ra - Media de la rugosidad: media aritmética de los valores absolutos de las desviaciones de la altura del perfil dentro de la longitud de evaluación medida desde la línea media
Rq - Rugosidad RMS: media cuadrática de las alturas del perfil dentro de la longitud de evaluación medida desde la línea media
Rz - Altura máxima media del perfil: media aritmética de los valores sucesivos del pico máximo al valle más profundo dentro de cada intervalo de muestreo calculado sobre la longitud de la evaluación
Rp - Altura máxima del pico del perfil: la distancia entre el punto más alto del perfil y la línea media dentro de la longitud de evaluación
Rv - Profundidad máxima del valle del perfil: la distancia entre el valle más profundo y la línea media dentro de la longitud de evaluación
Rt - Altura total del perfil: la distancia entre el pico más alto y el valle más profundo dentro de la longitud de evaluación
Rpc - Recuento de picos: número de picos por unidad de longitud dentro de la longitud de evaluación
Límite Rpc C1: las líneas límite situadas a igual distancia por encima y por debajo de la línea media del perfil. Se contabiliza un pico cuando la traza pasa por debajo de la línea límite inferior y por encima de la línea límite superior. El valor predeterminado es de 0,5 µm.
H - Altura media máxima de pico a valle: la distancia entre los yunques menos los 50,8 µm (2 mils) de película incompresible
Spd - Densidad de picos por área: el número de picos por unidad de área
Sa — Rugosidad media: la media aritmética de los valores absolutos de las desviaciones de altura medidas respecto a la superficie media, tomadas dentro del área de evaluación.
Sq — Rugosidad media cuadrática: la media cuadrática de las desviaciones de altura medidas respecto a la superficie media, tomadas dentro del área de evaluación
Sz — Altura máxima de pico a valle del área: la distancia vertical entre la altura máxima del pico y la profundidad máxima del valle. Se denomina comúnmente St
Sp — Altura máxima del pico en el área: la altura máxima en el área de evaluación con respecto a la superficie media
Sv — Profundidad máxima del valle: el valor absoluto de la altura mínima en el área de evaluación con respecto a la superficie media
Las siguientes normas se utilizan con frecuencia para determinar el perfil de superficie de un sustrato de acero preparado mediante chorro abrasivo:
Productos relacionados: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D, comparadores de rugosidad superficial Keane-Tator
La norma ASTM D4417 define varios métodos para determinar el perfil de superficie del acero limpiado mediante chorro abrasivo.*
Productos relacionados: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D, PosiTest, PosiTector 6000 (sondas ferrosas o ferrosas/no ferrosas)
La norma AS 3894.5 define el «pico a valle» de forma similar a la norma ISO 8503-1, en el sentido de que se refiere a la diferencia relativa de altura entre los picos y los valles de un área de ensayo.* Al igual que la norma ASTM D4417 (mencionada anteriormente), ofrece varios métodos para obtener una medición de perfil de superficie:
Productos relacionados: comparadores ISO de rugosidad superficial
La norma ISO 8503-1 detalla las especificaciones y definiciones de los comparadores ISO de perfil de superficie y la evaluación visual y táctil de superficies limpiadas mediante chorro abrasivo.
Consulte ISO 8503-1 para obtener una descripción completa de la norma de ensayo.
Productos relacionados: comparadores ISO de rugosidad superficial
La norma ISO 8503-2 describe el método visual y táctil para evaluar el grado del perfil producido por procedimientos de limpieza mediante chorro abrasivo.
Consulte ISO 8503-2 para obtener una descripción completa de la norma de ensayo.
Productos relacionados: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D
La norma SSPC-PA 17 hace referencia a varias normas ASTM e ISO (como la ASTM D4417, la ASME B46.1, la ISO 4287, la ISO 8503-4 y otras) para establecer determinadas definiciones y métodos de ensayo. Mientras que la norma ASTM D4417 establece el procedimiento para realizar un único ensayo, la norma SSPC-PA 17 ofrece orientación sobre la frecuencia y los lugares en los que deben realizarse dichos ensayos.
Productos relacionados: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D
U.S. Navy NSI 009-32 es un documento exhaustivo sobre los requisitos de limpieza y pintura para el mantenimiento de los activos de la Armada de los EE. UU.* Hace referencia a normas como los métodos B y C de ASTM D4417 (micrómetros de profundidad y cinta de réplica, respectivamente).
Producto relacionado: PosiTector SPG
La norma de ensayo SANS 5772 utiliza un medidor micrométrico de perfil para determinar el perfil de superficie del acero limpiado mediante chorro abrasivo.*
Las siguientes normas se utilizan con frecuencia para determinar el perfil de la superficie de un sustrato de Concreto:
Producto relacionado: PosiTector SPG TS
ASTM D8271 estandariza la medición del perfil de la superficie del Concreto (CSP).* Similar al Método B de ASTM D4417, define un micrómetro de profundidad, así como el procedimiento de prueba, el número de lecturas y los requisitos de informes.
La norma ASTM D7682 indica al usuario cómo utilizar una masilla bicomponente de curado rápido para crear una réplica inversa de una superficie de Concreto. Una vez curada, puede utilizarse con un comparador visual ICRI (método A) o con un micrómetro sin resorte especialmente diseñado (método B) para determinar el perfil de la superficie de una losa de Concreto.
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