Fabricación y montaje experto de Estructuras de Acero Galvanizado. Durabilidad y resistencia superior en Bogotá y Colombia

Excelencia en diseño, fabricación y montaje de Estructuras de Acero Galvanizado, aplicando un recubrimiento protector de zinc para una insuperable resistencia a la corrosión y durabilidad en proyectos de Bogotá y Colombia.

Estructuras de Acero Galvanizado: Protección y Durabilidad

El acero galvanizado es un material ampliamente utilizado en la construcción de estructuras metálicas debido a su excelente resistencia a la corrosión y su costo relativamente bajo. El galvanizado es un proceso que consiste en recubrir el acero con una capa de zinc, que actúa como barrera protectora contra los agentes corrosivos. En este análisis, exploraremos en detalle todos los aspectos relevantes de las estructuras de acero galvanizado.

¿Qué es el Acero Galvanizado?

El acero galvanizado es acero al carbono que ha sido recubierto con una capa de zinc. Esta capa de zinc se adhiere metalúrgicamente al acero, formando una barrera que lo protege de la corrosión. El zinc actúa de dos maneras:

• Protección de Barrera

  El recubrimiento de zinc aísla el acero del ambiente circundante, impidiendo que la humedad y el oxígeno entren en contacto con el acero y causen oxidación.

• Protección Catódica (Sacrificial)

  Si la capa de zinc se raya o se daña, el zinc, que es más electronegativo que el acero, se corroe preferentemente, protegiendo el acero expuesto. Este es un mecanismo de autoprotección que prolonga la vida útil del acero galvanizado.

Tipos de Galvanizado

Existen varios métodos para galvanizar el acero, pero los más comunes son:

• Galvanizado en Caliente (por Inmersión en Caliente): Es el proceso más utilizado para estructuras metálicas. Consiste en sumergir el acero, previamente preparado, en un baño de zinc fundido a una temperatura de aproximadamente 450 °C. Se forman capas de aleación zinc-hierro y una capa externa de zinc puro. Este proceso produce un recubrimiento grueso y duradero, con una excelente adherencia al acero.
• Galvanizado en Frío (Electrocincado o Galvanizado Electrolítico): Se aplica una capa de zinc mediante electrólisis en una solución de sales de zinc. Este proceso produce un recubrimiento más delgado y uniforme que el galvanizado en caliente, pero con menor resistencia a la corrosión. Se utiliza principalmente para piezas pequeñas y elementos que requieren un acabado estético más fino.
• Galvanizado Continuo: Se utiliza para láminas y alambres de acero. El acero pasa continuamente a través de un baño de zinc fundido, produciendo un recubrimiento uniforme.
• Metalización por Aspersión (Zincado por Proyección Térmica): Se proyecta zinc fundido sobre la superficie del acero mediante una pistola de aspersión. Este método se utiliza para recubrir estructuras existentes o piezas de gran tamaño que no pueden ser sumergidas en un baño de zinc.
• Sherardización:

  Es un proceso de difusión en estado sólido donde las piezas de acero se calientan en un tambor rotatorio junto con polvo de zinc. Se utiliza para piezas pequeñas y complejas.

El mas usado en estructuras, suele ser el galvanizado en caliente

Propiedades del Acero Galvanizado en Estructuras

• Resistencia a la Corrosión: La principal ventaja del acero galvanizado. La capa de zinc protege el acero de la oxidación y la corrosión en una amplia gama de ambientes, incluyendo atmósferas rurales, urbanas e industriales. La duración de la protección depende del espesor del recubrimiento de zinc y de la agresividad del ambiente.
• Resistencia Mecánica: El galvanizado no afecta significativamente las propiedades mecánicas del acero base (resistencia a la tracción, límite elástico, ductilidad). La estructura galvanizada conserva la resistencia del acero al carbono.
• Durabilidad: Las estructuras de acero galvanizado pueden tener una vida útil de varias décadas, incluso en ambientes agresivos, con un mantenimiento mínimo.
• Costo-Efectividad: El galvanizado en caliente es un método de protección contra la corrosión relativamente económico, especialmente considerando su larga vida útil y bajo mantenimiento.
• Facilidad de Inspección: El recubrimiento de zinc es visible y fácil de inspeccionar. El espesor del recubrimiento se puede medir fácilmente con instrumentos no destructivos.
• Sostenibilidad: El zinc es un material abundante y reciclable. El acero galvanizado se puede reciclar al final de su vida útil.
• Adherencia:

  El galvanizado en caliente, crea una unión metalúrgica, que es muy resistente.

• Protección Completa:

  El galvanizado en caliente recubre todas las superficies, incluyendo bordes y esquinas.

Aplicaciones de las Estructuras de Acero Galvanizado

El acero galvanizado se utiliza en una amplia variedad de estructuras, incluyendo:

• Estructuras de Edificación:
  • Vigas y columnas en edificios industriales y comerciales.
  • Correas y paneles de cubierta.
  • Estructuras de soporte para fachadas y revestimientos.
  • Marcos para puertas y ventanas.
• Infraestructura:
  • Postes de iluminación y señalización vial.
  • Torres de transmisión eléctrica y telecomunicaciones.
  • Puentes peatonales y pasarelas.
  • Barandas de seguridad vial.
  • Estructuras de soporte para paneles solares.
• Agricultura:
  • Estructuras para invernaderos y galpones.
  • Comederos y bebederos para animales.
  • Silos y tanques de almacenamiento.
• Industria:
  • Estructuras de soporte para equipos y tuberías.
  • Pasarelas y plataformas de acceso.
  • Rejillas y pisos industriales.

• Otras Aplicaciones

  • Mobiliario Urbano.
  • Juegos Infantiles.
  • Estructuras para publicidad exterior.

Diseño de Estructuras de Acero Galvanizado

El diseño es similar al del acero al carbono sin recubrimiento, pero con algunas consideraciones adicionales:

Análisis Estructural

Se utilizan los mismos métodos de análisis.

Selección del Tipo de Galvanizado

Se debe seleccionar el método de galvanizado adecuado en función de las condiciones de exposición, los requisitos de durabilidad y el tamaño y la forma de los elementos estructurales. El galvanizado en caliente es el más común para estructuras.

Dimensionamiento de Elementos

Se determinan las dimensiones y el tipo de acero de cada elemento, se deben considerar:

• El espesor del recubrimiento de zinc no se considera en el cálculo de la resistencia de los elementos.
• Se deben evitar diseños que favorezcan la acumulación de agua o suciedad, que puedan acelerar la corrosión.
• Se deben prever orificios de ventilación y drenaje en elementos huecos para permitir la salida del zinc fundido durante el galvanizado en caliente.

Diseño de Conexiones

Las conexiones más habituales:

• Conexiones atornilladas (se utilizan pernos y tuercas galvanizados para evitar la corrosión galvánica).
• Conexiones soldadas (la soldadura daña el recubrimiento de zinc, por lo que se debe restaurar la protección en la zona soldada mediante pintura rica en zinc u otros métodos).

Códigos y Normas de Diseño

• NSR-10 (Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente): Aunque no tiene un capítulo específico sobre acero galvanizado, se aplican las disposiciones generales para estructuras de acero.
• ASTM A123/A123M: Especificación estándar para recubrimientos de zinc (galvanizado en caliente) sobre productos de hierro y acero.
• ASTM A153/A153M: Especificación estándar para recubrimientos de zinc (galvanizado en caliente) sobre herrajes de hierro y acero.
• ISO 1461: Recubrimientos galvanizados en caliente sobre productos acabados de hierro y acero. Especificaciones y métodos de ensayo.
• NTC 2076 (Colombia): Galvanizado en caliente por inmersión. Requisitos.

Fabricación y Montaje

La fabricación y el montaje, siguen procedimientos similares a los del acero al carbono, pero con algunas precauciones.

• Corte y Conformado.
• Soldadura.
• Limpieza.
• Manipulación y Almacenamiento.
• Montaje.

Ventajas y Desventajas de las Estructuras de Acero Galvanizado

Ventajas

• Excelente Resistencia a la Corrosión: Principal ventaja, prolonga significativamente la vida útil de las estructuras, especialmente en ambientes agresivos.
• Bajo Costo de Mantenimiento: Debido a su resistencia a la corrosión, las estructuras galvanizadas requieren poco mantenimiento, lo que reduce los costos a largo plazo.
• Costo Inicial Competitivo: El galvanizado en caliente es un método de protección contra la corrosión relativamente económico en comparación con otras opciones, como el acero inoxidable o los recubrimientos especiales.
• Rapidez de Construcción: El acero galvanizado se puede fabricar y montar rápidamente, lo que acelera los tiempos de construcción.
• Versatilidad: Se puede utilizar en una amplia variedad de estructuras y aplicaciones.
• Sostenibilidad: El acero y el zinc son materiales reciclables.
• Protección Completa: El galvanizado en caliente, recubre todos los rincones.
• Facilidad de Inspección: El espesor del recubrimiento, se puede medir de forma sencilla.

Desventajas

• Aspecto Estético Limitado: El acabado superficial del galvanizado en caliente es gris mate y puede no ser adecuado para aplicaciones donde la estética es primordial. (Aunque se puede pintar).
• Daño del Recubrimiento durante la Soldadura: La soldadura quema el recubrimiento de zinc, requiriendo reparación posterior.
• Limitaciones de Tamaño: El tamaño de las piezas a galvanizar en caliente está limitado por el tamaño de los baños de zinc.
• Posible Fragilización por Hidrógeno: En aceros de alta resistencia, el proceso de decapado ácido previo al galvanizado puede introducir hidrógeno en el acero, causando fragilización. Se deben tomar precauciones especiales.
• Peso Adicional:

  El recubrimiento de zinc, añade peso a la estructura.

Consideraciones Específicas para Colombia

Al diseñar y construir estructuras de acero galvanizado en Colombia, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Normativa

  Se debe cumplir con la NSR-10 y las NTC relevantes, como la NTC 2076. También se pueden utilizar normas internacionales como las ASTM o ISO.

• Disponibilidad de Materiales

  El acero galvanizado es ampliamente disponible en Colombia, tanto en perfiles estructurales como en láminas y otros productos.

• Ambientes Corrosivos

  En zonas costeras o industriales con alta contaminación, el acero galvanizado es una excelente opción para garantizar la durabilidad de las estructuras. Es importante seleccionar un espesor de recubrimiento adecuado para el nivel de agresividad del ambiente.

• Mano de Obra Calificada

  Se debe contar con personal capacitado para la fabricación, el montaje y la reparación de soldaduras en estructuras galvanizadas.

• Empresas Galvanizadoras

  Se debe verificar la calidad y el cumplimiento de las empresas que realizan el galvanizado.

Mantenimiento de Estructuras de Acero Galvanizado

Aunque el acero galvanizado requiere poco mantenimiento, se recomiendan las siguientes acciones:

• Inspecciones Periódicas: Inspecciones visuales regulares para detectar signos de corrosión, daños en el recubrimiento o acumulación de suciedad.
• Limpieza: Limpieza periódica con agua y jabón neutro para eliminar la suciedad y los contaminantes que puedan acelerar la corrosión.
• Reparación de Daños: Reparación de cualquier daño en el recubrimiento (rayones, golpes, soldaduras) mediante pintura rica en zinc, metalización por aspersión u otros métodos aprobados.
• Evitar Contacto con Materiales Incompatibles: Evitar el contacto directo con cobre, latón u otros metales que puedan causar corrosión galvánica.

• No usar productos abrasivos.

Ejemplos de Aplicaciones de Estructuras de Acero Galvanizado en Colombia y Latinoamérica

• Postes de Iluminación Pública (Varias ciudades): Ampliamente utilizados en Colombia y Latinoamérica debido a su resistencia a la corrosión y bajo mantenimiento.
• Torres de Telecomunicaciones (Zonas rurales y urbanas): El acero galvanizado es el material estándar para torres de telecomunicaciones debido a su durabilidad y capacidad para soportar cargas de viento.
• Estructuras para Invernaderos (Zonas agrícolas): El acero galvanizado es una opción popular para invernaderos debido a su resistencia a la humedad y a los productos químicos utilizados en la agricultura.
• Puentes Peatonales (Varias ciudades): Se utilizan cada vez más puentes peatonales de acero galvanizado debido a su rapidez de construcción y bajo costo de mantenimiento.
• Estructuras de Soporte para Paneles Solares (Proyectos de energía renovable):
• Naves Industriales y Bodegas (Parques Industriales)
• Cerramientos y Estructuras para Ganadería

Definición y Proceso Fundamental del Acero Galvanizado

Mecanismo de Protección y Propiedades Clave del Recubrimiento Galvanizado

Ventajas y Desventajas del Uso de Acero Galvanizado en Estructuras

Principales Sectores y Ejemplos de Aplicación del Acero Galvanizado