Compatibilidad galvánica
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La compatibilidad de dos metales distintos puede predecirse por medio del "índice anódico")". Este parámetro mide el voltaje electroquímico que se desarrolla entre el metal y el oro, tomado como electrodo de referencia. Para tener el voltaje relativo entre dos metales, basta con hacer la diferencia de sus índices anódicos.[7].
Para ambientes normales, tales como almacenes u otros ambientes interiores sin control de temperatura y humedad, la diferencia de los índices anódicos no debería ser superior a 0,25 V. En ambientes interiores con temperatura y humedad controladas, puede tolerarse hasta 0,50 V. Para ambientes más duros, tales como intemperie, alta humedad, y ambientes salinos, la diferencia no debería superar 0,15 V. Así, por ejemplo, los índices del oro y la plata difieren en 0,15 V, y por tanto serían compatibles para este tipo de ambientes.[8].
A menudo, cuando el diseño requiere que metales diferentes estén en contacto, se gestiona la compatibilidad galvánica entre ellos mediante los acabados y el revestimiento. El acabado y el recubrimiento seleccionado facilitan que los materiales disímiles estén en contacto y protegen así a los materiales de base de la corrosión.[8].
Compatibilidad entre acero galvanizado y aluminio
¿Se pueden poner en contacto el acero galvanizado y el aluminio o están sujetos a la corrosión galvánica?. Por teoría, experimentos y práctica, estos dos materiales son definitivamente compatibles.
La teoría predice que el aluminio y el acero galvanizado son compatibles. El zinc (recubrimiento del acero) y el aluminio están adyacentes el uno junto al otro en la escala de galvanizado.[9] La presencia del aluminio acoplado con el acero galvanizado incrementa la densidad actual (rango de corrosión) del zinc solo del 0.1% al 1% (el aluminio es el cátodo, o el lado protegido del par)[10] Este incremento en el rango de corrosión del zinc es insignificante, y por lo tanto, el contacto entre el aluminio y el acero galvanizado no acelera significativamente la corrosión de ninguno de los dos materiales.
Las pruebas experimentales confirman la teoría. Por ejemplo, Doyle y Wright[11] muestran que el grado de corrosión del aluminio no se incrementa al estar en contacto con el acero galvanizado. Por ello concluyen que el zinc es muy compatible con el aluminio en todos los ambientes, y en varios casos incluso mostrando que el aluminio estaba siendo protegido catódicamente por el zinc.
La normativa ha incorporado estos resultados. Por ejemplo, la Asociación del Aluminio, en su código estructural, establece que no hay necesidad de separar o pintar las superficies de acero galvanizado que estén en contacto con el aluminio.[12].
Además, muchas estructuras y componentes en el último medio siglo atestiguan lo anterior. El revestimiento de aluminio es frecuentemente fijado a estructuras de acero galvanizado y muy a menudo se utilizan tornillos con recubrimiento de zinc. La mayoría de las estructuras exteriores de tribunas de estadios en Norteamérica están hechas de una estructura galvanizada en la que se fijan pisos o asientos de aluminio. Y también un número incontable de conectores de sistemas de conexión en servicio en todo el mundo han sido fabricados uniendo tubos de acero galvanizado exitosa y permanentemente.
¿Cómo afecta este tipo de corrosión al acero galvanizado?
Generalmente el acero galvanizado se comporta bien en contacto con los metales más habituales en la construcción cuando se encuentran expuestos a la atmósfera, siempre que la relación superficial entre el acero galvanizado y el otro metal sea alta. Por el contrario, en condiciones de inmersión el riesgo de ataque por corrosión bimetálica se incrementa de forma significativa, por lo que normalmente es necesario utilizar algún tipo de aislamiento entre ambos metales.
Los recubrimientos galvanizados son más resistentes a la corrosión atmosférica y a la corrosión provocada por el agua, porque los productos de corrosión del zinc que se forman en tales medios, normalmente carbonatos básicos de zinc hidratados, son insolubles, adherentes y poco porosos, y constituyen una capa de pasivación que aísla eficazmente el recubrimiento galvanizado del contacto con el medio ambiente agresivo.
Comportamiento del acero galvanizado en contacto con:.
Cobre. Dada la gran diferencia de potencial entre el acero galvanizado y el cobre o sus aleaciones, se recomienda siempre el aislamiento eléctrico de los dos metales, incluso en condiciones de exposición a la atmósfera. Donde sea posible, el diseño debe además evitar que el agua o las condensaciones de humedad escurran desde el cobre sobre los artículos galvanizados, ya que el cobre disuelto en forma iónica podría depositarse sobre las superficies galvanizadas y provocar la corrosión del zinc.
Por este mismo motivo, en las conducciones de agua no deben mezclarse tramos de tuberías de cobre y de acero galvanizado (aunque se utilicen elementos de aislamiento eléctrico en las uniones de ambos tipos de tuberías), especialmente si los tramos de cobre se colocan delante de los de acero galvanizado y, por tanto, el flujo de agua pasa principalmente por las tuberías de cobre.
Aluminio. El riesgo de corrosión bimetálica debida al contacto entre el acero galvanizado y el aluminio en la atmósfera es relativamente bajo.
Conviene recordar que una aplicación frecuente en la que se usan conjuntamente estos dos metales son los revestimientos con paneles de aluminio montados sobre una subestructura de perfiles de acero galvanizado. En estos casos es aconsejable aunque no imprescindible, aislar ambos metales, debido a la gran superficie de los paneles de aluminio en relación con la de los perfiles en contacto.
Plomo. La posibilidad de corrosión bimetálica con el plomo es baja en una exposición a la atmósfera. No se han detectado problemas en aplicaciones tales como el uso de tapajuntas de plomo con productos o recubrimientos de zinc, o en la utilización de plomo para fijar postes o elementos estructurales galvanizados.