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CORROSIÓN, DEGRADACIÓN Y ENVEJECIMIENTO DE LOS MATERIALES EMPLEADOS EN LA EDIFICACIÓN

Título: CORROSIÓN, DEGRADACIÓN Y ENVEJECIMIENTO DE LOS MATERIALES EMPLEADOS EN LA EDIFICACIÓN.
Autor:
Francisco J. Pancorbo.
Páginas: 594. Tamaño: 24 x 17 cms.
Ilustraciones: más de 350 (fotografías, dibujos, cuadros, tablas).
o: 2010 (1ª Edición). ISBN: 9788426715760.
Precio: 36 EUROS (Incluido IVA y gastos de envío por correo y reembolso en España)  (46 dólares USA).

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COMENTARIO DEL LIBRO:

Con enfoque claro y un lenguaje accesible para los lectores, se estudian a lo largo de 13 capítulos algunos de los fenómenos de corrosión, degradación y alteración, por otra parte normales, que afectan a los metales, las cerámicas, piedras naturales y polímetros más utilizados en la edificación. Se trata de un tema interdisciplinar, que requiere la utilización de la terminología propia de las diversas disciplinas implicadas, por ello se ha incluido un glosario de vocablos que ayudan a aclarar las expresiones específicas de cada una de ellas. Se ha intentado también mantener el nivel de interés del lector sobre unos problemas que, aunque comunes y conocidos, son complejos. El autor presenta los aspectos fundamentales de la corrosión en su acepción más amplia de degradación de los materiales por su medio ambiente y ofrece una visión lo más completa y sistematizada posible, soslayando en lo posible los desarrollos teóricos, aunque sin olvidar los aspectos electroquímicos más elementales que justifican algunos de los mecanismos que se exponen. Asumiendo, pues, su carácter eminentemente práctico, se obvian premeditadamente algunas justificaciones teóricas más propias de los físicos, químicos y metalurgistas, aunque los lectores interesados podrán encontrarlas desarrolladas en la selectiva bibliografía que se incluye. El origen del texto son las primeras clases y apuntes para el ingreso en la Escuela de Ingenieros de Bilbao, más tarde ampliados para los cursillos efectuados en muchos Colegios Profesionales y con los temas impartidos sobre instalaciones en la Escuela Técnica Superior de Arquitectura y en la Escuela Politécnica Superior de la Edificación, ambas de Barcelona, génesis de muchas ideas, entre ellas la de elaborar este libro. Esta obra abarca, entre otros temas: la descripción y morfotipos de las corrosiones metálicas férricas y no férricas y de sus aleaciones más frecuentes; la influencia que los aspectos ambientales ejercen, sus manifestaciones y las eventuales formas de demorarlas, frenarlas o al menos minimizarlas; las características fisicoquímicas del agua potable e índices de estabilidad que orientan sobre su poder corrosivo, agresivo e incrustante sobre algunos metales y las conducciones que la distribuyen y las ventajas e inconvenientes de los medios de protección más habituales; los tratamientos correctivos del agua en la edificación residencial; la alteración superficial de la piedra en forma de exfoliaciones y desprendimientos; el envejecimiento físico, térmico y climático de los polímetros sintéticos y la utilización de aditivos de proceso y de aplicación; finalizando con los deterioros que se pueden producir en algunas cerámicas, con especial incidencia en la corrosión de los hormigones. Además de las obligadas referencias al Código Técnico de la Edificación, se dedica un apartado a relacionar las Normas UNE, EN, ISO y CEI existentes al respecto. También se incluye una seleccionada bibliografía que amplia y/o aclara determinados aspectos teóricos o prácticos. Todo ello hace de estas páginas una excelente herramienta de información y consulta para conocer, ampliar o recordar estos problemas. El texto está especialmente destinado a los estudiantes de la escuelas de ingeniería, arquitectura y diseño industrial; a los alumnos y docentes de formación profesional; a los instaladores y profesionales del sector de la construcción o a los que deseen obtener los carnés profesionales de instaladores y mantenedores; a los profesionales responsables de proyectos de la edificación; a los interesados en su duración e integridad y, en general, a todos los componentes de la comunidad técnica relacionada con todo el sector de la edificación y la arquitectura.

ÍNDICE COMPLETO DEL LIBRO:

1. Preámbulo a la corrosión ........................................................ 1

1.1 Introducción ........................................................................................... 1

1.2 Materiales de construcción .................................................................. 3

1.3 Las tuberías ............................................................................................. 4

2. Corrosión de los metales ......................................................... 7

2.1 Definición ................................................................................................ 7

2.2 Mecanismo de la corrosión .................................................................. 8

2.3 Morfotipos de la corrosión .................................................................. 9

2.4 Corrosión galvánica, bimetálica o electrolítica .............................. 19

2.5 Series electroquímicas y galvánicas ................................................. 25

2.6 Diagramas de corrosión ..................................................................... 32

2.7 Corrosión selectiva de las aleaciones ............................................... 35

2.8 Corrosión atmosférica ........................................................................ 37

2.9 Clasificación de las atmósferas ......................................................... 39

2.10 Calibración de la agresividad de la atmósfera ............................. 40

2.11 Condiciones de la corrosión según tipo de atmósferas .............. 41

2.12 Contaminantes atmosféricos corrosivos ....................................... 44

2.13 Compuestos de azufre ...................................................................... 46

2.13.1 Óxidos de azufre ............................................................................. 46

2.13.2 El dióxido de azufre o anhídrido sulfuroso (SO2) ........................... 47

2.13.3 El sulfuro de hidrógeno (H2S) ........................................................ 47

2.14 Compuestos de nitrógeno ................................................................ 47

2.14.1 Los óxidos de nitrógeno (NOx) ...................................................... 49

2.15 Compuestos de carbono ................................................................... 49

2.16 Ozono (O3) .......................................................................................... 52

2.17 Compuestos orgánicos volátiles (COV) ........................................ 53

2.18 Lluvia ácida ........................................................................................ 55

2.19 Corrientes vagabundas o erráticas ................................................. 58

2.20 Aireación diferencial (Efecto Evans) .............................................. 61

2.21 Corrosión bajo depósito ................................................................... 63

2.22 Pila geológica o diferencias de composición del medio ............. 65

2.23 Biocorrosión........................................................................................ 67

2.23.1 Corrosión anaerobia ........................................................................ 69

2.23.2 Corrosión aerobia ........................................................................... 72

3. Degradación de la piedra ...................................................... 75

3.1 Materiales pétreos naturales.............................................................. 75

3.2 Aspectos físicos de los materiales ..................................................... 76

3.2.1 Granitos ............................................................................................ 77

3.2.2 Mármoles .......................................................................................... 79

3.2.3 Pizarras ............................................................................................. 80

3.2.4 Piedras areniscas ............................................................................... 81

3.3 Mal de piedra ....................................................................................... 82

3.3.1 Causas externas del mal de piedra .................................................... 83

3.3.2 Meteorización por insolación ........................................................... 85

3.3.3 Causas internas del mal de piedra ..................................................... 88

3.4 Formas de deterioro ............................................................................ 89

3.5 Eflorescencias ....................................................................................... 92

3.6 Costra negra ......................................................................................... 97

3.7 Métodos de limpieza y conservación .............................................. 99

4. Aspectos fisicoquímicos del agua potable ......................... 103

4.1 Generalidades .................................................................................... 103

4.2 Características fisicoquímicas del agua ......................................... 105

4.3 Temperatura del agua ...................................................................... 108

4.4 Presión de servicio ............................................................................ 110

4.5 Velocidad de circulación .................................................................. 110

4.6 Componentes principales del agua ................................................ 116

4.7 Concentraciones acuosas ................................................................. 117

4.7.1 Expresión de su composición ......................................................... 117

4.7.2 Principio de electroneutralidad ....................................................... 120

4.8 Sólidos: TDS y DR ............................................................................. 121

4.9 Contenido en oxígeno disuelto (OD) ............................................. 123

4.10 Contenido de anhídrido carbónico .............................................. 124

4.11 Cloración, sobrecloración e hipercloración ................................ 125

4.12 Sales minerales disueltas ................................................................ 129

4.13 Contenidos de cloruros y sulfatos ................................................ 130

4.14 Contenidos de nitratos y nitritos .................................................. 131

4.15 contenidos de hierro y manganeso .............................................. 132

4.16 contenido en sílice ........................................................................... 135

4.17 Dureza ............................................................................................... 135

4.18 Alcalinidad ....................................................................................... 142

4.19 Caracteres organolépticos .............................................................. 142

4.20 Conductividad eléctrica ................................................................. 146

4.21 pH del agua ...................................................................................... 148

5. Índices de estabilidad del agua ........................................... 151

5.1 Introducción ....................................................................................... 151

5.2 Índices de estabilidad del agua ....................................................... 153

5.3 Índice de Langelier (IS) .................................................................... 155

5.4 Índice de Stiff y Davis (Silt Density Index) ................................... 157

5.5 Índice de estabilidad de Ryznar (IR) ............................................. 158

5.6 Índice de Larson y Duswell ............................................................. 158

5.7 Índice de Larson – Skold .................................................................. 158

5.8 Otros índices y diagramas ............................................................... 159

5.9 Recomendaciones .............................................................................. 163

5.10 Ejemplos e interpretación de los resultados ............................... 166

6. Corrosión exterior e interior de los conductos ................. 177

6.1 Corrosión exterior ............................................................................. 177

6.2 Protección catódica ........................................................................... 184

6.3 Ánodos de sacrificio .......................................................................... 188

6.3.1 aleaciones para ánodos de sacrificio ............................................... 189

6.3.2 Diseño de ánodos de sacrificio ....................................................... 191

6.4 Protección catódoca por corriente impresa .................................. 191

6.5 Corrosión interior .............................................................................. 196

6.6 Presencia de impurezas en la red ................................................... 203

6.7 Erosión, cavitación y corrosión ....................................................... 204

6.8 Control de la corrosión/reducción del oxígeno .......................... 207

6.9 Efectos del biofilm ............................................................................. 208

6.10 Microorganismos que intervienen en la biocorrosión .............. 214

6.11 Corrosión biológica ......................................................................... 218

6.12 Prevención de la corrosión interna .............................................. 218

6.13 Sistemas de inspección de tuberías .............................................. 220

7. Incrustaciones ...................................................................... 225

7.1 Incrustaciones calcáreas ................................................................... 226

7.2 Origen de los precipitados incrustantes ........................................ 229

7.3 Manifestaciones de las incrustaciones ........................................... 231

7.4 Formación de las incrustaciones ..................................................... 233

7.5 Incrustación en los circuitos cerrados de calefacción ................. 239

7.6 Métodos de tratamiento ................................................................... 242

7.7 Intercambiador iónico ...................................................................... 243

7.8 Precipitación química ....................................................................... 245

8. Tratamientos domésticos del agua potable ....................... 249

8.1 Tratamientos del agua ...................................................................... 249

8.2 Principales razones para el tratamiento ........................................ 252

8.3 Métodos desincrustantes ................................................................. 254

8.4 Sistemas clásicos ................................................................................ 256

8.5 Nuevos sistemas ................................................................................ 265

8.6 Procedimientos no convencionales (PWT) ................................... 266

8.7 Test de la DVGW W-512 (Alemania) ............................................. 268

8.8 Tipos de descalcificadores PWT

9. Corrosión en aleaciones férricas ........................................ 275

9.1 Materiales de las tuberías para agua de consumo ...................... 275

9.2 Generalidades sobre las aleaciones férricas .................................. 279

9.3 Fundición gris y dúctil ..................................................................... 280

9.4 Clasificación del acero ...................................................................... 286

9.5 Hierro negro (acero negro) .............................................................. 288

9.6 Tuberías de acero galvanizado ....................................................... 292

9.6.1 Tubos de acero sin soldadura .......................................................... 301

9.6.2 Tubos de acero soldados longitudinalmente ................................... 302

9.7 Aceros inoxidables ............................................................................ 306

9.7.1 Influencia de la composición química sobre la corrosión ............... 309

9.8 Usos en arquitectura del acero inoxidable .................................... 313

9.8.1 Fenómenos de corrosión en aplicaciones arquitectónicas .............. 313

9.9 Tuberías de acero inoxidable........................................................... 315

9.9.1 Corrosión en las tuberías de acero inoxidable ................................ 316

9.9.2 Rouging .......................................................................................... 320

10. Corrosión en metales y aleaciones no férricas ................ 325

10.1 Plomo y sus características ............................................................ 325

10.1.1 Tuberías de plomo ........................................................................ 326

10.1.2 Corrosión del plomo ..................................................................... 328

10.2 Aluminio y sus características ....................................................... 329

10.2.1 Corrosión del aluminio ................................................................. 331

10.2.2 Aleaciones de aluminio ................................................................. 340

10.3 Estaño y sus características ............................................................ 342

10.3.1 Hojalata ......................................................................................... 344

10.4 Cinc y sus características ................................................................ 346

10.4.1 Aleaciones de cinc ........................................................................ 347

10.4.2 Corrosión del cinc ......................................................................... 348

10.4.3 Aleaciones Zamak ........................................................................ 350

10.5 Cobre y sus características ............................................................. 356

10.5.1 Tuberías de cobre .......................................................................... 357

10.6 Corrosión del cobre. Monograma de Lucey ............................... 364

10.7 Aleaciones de cobre ........................................................................ 373

10.7.1 Latones .......................................................................................... 374

10.7.2 Bronces ......................................................................................... 377

11. Protección de los metales frente a la corrosión .............. 381

11.1 Generalidades .................................................................................. 381

11.2 Protección anódica .......................................................................... 382

11.3 Protección con inhibidores ............................................................ 382

11.4 Revestimientos metálicos ............................................................... 384

11.5 Protección del acero mediante el cinc .......................................... 387

11.6 Galvanización en caliente .............................................................. 393

11.6.1 Corrosión blanca ........................................................................... 394

11.7 Recubrimientos electrolíticos ........................................................ 396

11.7.1 Recubrimiento de cobre ................................................................ 398

11.7.2 Recubrimiento de níquel ............................................................... 399

11.7.3 Recubrimiento de cromo ............................................................... 399

11.8 Anodizado ........................................................................................ 400

11.9 Recubrimientos superficiales duros ............................................. 402

11.9.1 Aplicaciones del PVD .................................................................. 407

11.10 Revestimientos orgánicos ............................................................ 411

11.11 Pinturas ........................................................................................... 412

11.11.1 Pinturas anticorrosivas e imprimaciones .................................... 417

11.11.2 Pinturas a base de plomo ............................................................ 419

11.11.3 Pinturas a base de cinc ................................................................ 420

11.11.4 Pinturas epoxi ............................................................................. 421

11.12 Pinturas – Ampollado y delaminación catódica ...................... 422

11.12.1 Ampollado de la película ............................................................ 422

11.12.2 Delaminación catódica ................................................................ 424

11.12.3 Otros recubrimientos para tuberías ............................................. 426

12. Polímeros sintéticos ...........................................................429

12.1 Plásticos. Clasificación .................................................................... 429

12.2 Degradación y envejecimiento de los materiales de sintesis ... 419

12.3 Aditivos para los polímeros .......................................................... 439

12.4 Tipos de ensayos de caracterización ............................................ 442

12.5 Razones del pintado de plásticos ................................................. 444

12.6 Tuberías de plástico ........................................................................ 444

12.6.1 Difusión en materiales termoplásticos .......................................... 456

12.6.2 Modalidades de difusión ............................................................... 457

12.6.3 Difusión del oxígeno..................................................................... 460

12.7 Polietileno (PE) ................................................................................ 461

12.7.1 Polietileno reticulado (PEX) ......................................................... 470

12.8 Policloruro de vinilo (PVC) ........................................................... 476

12.9 Polifloruro de vinilideno (PVDF) ................................................. 481

12.10 Polipropileno (PP) ......................................................................... 482

12.11 Polibutileno (PB) ............................................................................ 485

12.12 Tuberías multicapa ....................................................................... 487

13. Materiales cerámicos ......................................................... 493

13.1 Generalidades .................................................................................. 493

13.2 Ladrillos ............................................................................................ 494

13.2.1 Lesiones originadas durante la fabricación del ladrillo ................ 495

13.2.2 Lesiones causadas por el agua ...................................................... 496

13.2.3 Lesiones por acciones mecánicas ................................................. 497

13.3 Morteros ............................................................................................ 497

13.3.1 Lesiones originadas por el mortero ............................................... 499

13.4 Vidrios ............................................................................................... 499

13.4.1 Resistencia química ...................................................................... 501

13.4.2 Resistencia mecánica .................................................................... 503

13.5 Hormigones ...................................................................................... 504

13.5.1 Componentes del hormigón armado ............................................. 505

13.5.2 Agresiones externas ...................................................................... 508

13.6 Corrosión de las armaduras .......................................................... 512

13.7 Corrosión inducida por cloruros .................................................. 515

13.8 Corrosión inducida por sulfatos ................................................... 518

13.9 Carbonatación .................................................................................. 520

13.10 Acción del agua ............................................................................. 527

13.10.1 Acción de las disoluciones ligeramente ácidas ........................... 528

13.10.2 Acción de las sales en disolución acuosa .................................... 530

13.10.3 Recomendaciones y medidas prácticas ....................................... 531

13.11 Aluminosis...................................................................................... 533

13.12 Tuberías de hormigón armado para presión ........................... 538

13.13 Corrosión por SO4H2 biogénico .................................................. 540

Normas relativas a la corrosión ............................................. 543

Glosario .................................................................................... 555

Bibliografía ............................................................................... 579

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