Los metales se encuentran en casi todos los suelos y rocas y generalmente forman compuestos que se etiquetan como "minerales". Los minerales también incluyen los elementos oxígeno o carbono y necesitan ser purificados para que generen metales comunes que sean más familiares. Este proceso para refinar los metales crea inestabilidades que también provocan la corrosión del metal. La corrosión es el intento continuo del metal de recuperar la estabilidad de regreso a la condición mineral. En un determinado conjunto de condiciones, varios metales se corroerán más rápidamente que otros metales. El sistema creado para clasificar los metales según sus tendencias corrosivas se llama Serie Galvánica.
La serie galvánica y la tasa de corrosión están determinadas por un electrolito y la diferencia en la clase del metal. El agua de mar se usa a menudo para calcular cómo funcionarán los metales en condiciones de la vida real porque las condiciones son bastante precisas con respecto a las acciones corrosivas de los metales en otros entornos, como la construcción de edificios. Además de la tasa de corrosión, los metales también se ven afectados por reacciones químicas en su superficie. Las reacciones químicas pueden formar una película protectora alrededor del metal que cambiará la forma en que se ve afectada la corrosión. Es importante comprender estas películas superficiales protectoras, su formación en metales específicos y cómo afectan la corrosión de los metales en relación con su uso en la construcción de un edificio.
Corrosión de metales en aplicaciones de construcción
Aluminio
Los metales son importantes para la construcción de edificios, lo que hace que la corrosión de los metales sea una consideración necesaria al seleccionar los materiales de construcción. El aluminio es uno de los metales más comunes en los materiales de construcción, a pesar de su tendencia a la corrosión. Generalmente se elige en materiales de construcción porque ofrece bajo mantenimiento y tiene una velocidad de corrosión lenta y gradual. El uso preferencial del aluminio en la construcción de edificios se debe al hecho de que se forma una película protectora exterior llamada óxido de aluminio cuando el popular metal se expone a la intemperie. La película de óxido de aluminio evita que el aluminio continúe corroyéndose en casi cualquier circunstancia ambiental.
Si bien el aluminio se usa a menudo en la construcción de edificios, este metal no suele funcionar bien en situaciones de agua salada. Desafortunadamente, el elemento de cloruro de sodio en el agua salada debilita el elemento protector en la película de óxido de aluminio. Debido a esto, para que el aluminio se utilice en entornos de agua salada, es necesario incluir otros compuestos como el siliciuro de magnesio o el manganeso. Cualquiera de estos compuestos combinado con aluminio creará un nivel exitoso de resistencia a la corrosión. En el caso de Fabral, que utiliza aleaciones de aluminio de la serie 3000 para tapajuntas y paneles, estos pueden estar abiertos a la intemperie en ambientes industrializados y de agua salada porque brindan un alto nivel de resistencia a la corrosión.
Lidera
El plomo se usa menos en la actualidad como material para la construcción de edificios, pero todavía se usan tapajuntas de plomo. El plomo, similar al aluminio, desarrolla una película protectora contra la corrosión. Los carbonatos, sulfatos y óxidos son las películas usuales comunes con la corrosión por plomo. Se adhieren tan sólidamente al plomo que dificultan la corrosión. Cuando el plomo es útil como material de construcción es debido a la reacción con el azufre en la formación de sulfato de plomo. El sulfato de plomo es especialmente útil para construir en climas de lluvia ácida o cargados de azufre. Se pueden usar siliciuro de magnesio o compuestos de manganeso para establecer un nivel eficiente de resistencia a la corrosión. A menudo se necesitan revestimientos, tapajuntas y techos en los materiales de construcción para resistir la corrosión del agua salada.
Cobre
El cobre a menudo se compara con el plomo cuando se considera un material de construcción. Características similares incluyen la alta resistencia a la corrosión cuando se construye en un entorno lleno de azufre. Esto se ve a menudo en la existencia de una película de sulfato en la pátina verde que se cree que indica envejecimiento o cobre envejecido. La pátina es un deslustre que se forma en la superficie del bronce y el cobre, así como en metales similares. Proporciona una capa de protección a una variedad de materiales que podrían desgastarse o corroerse. Debido a la pátina verde, a menudo se piensa que el cobre es un metal extremadamente corrosivo. La pátina verde es el efecto de una combinación de sulfatos de cobre y carbonatos de cobre. La pátina del cobre se debilita y se hace más pequeña, pero no elimina por completo la corrosión del cobre básico.
Acero galvanizado
El acero galvanizado tiene un recubrimiento de zinc que brinda protección al metal. El zinc evita que el acero se corroa al evitar que la superficie directa quede expuesta. Además, el zinc y el acero se combinan para formar lo que se llama un "par galvánico", lo que significa que el zinc protege al acero de la corrosión durante un tiempo.
El acero galvanizado que no está pintado no funciona tan bien como el aluminio, el plomo, el cobre o incluso el acero inoxidable en usos industriales pesados. Sin embargo, el acero revestido de zinc galvanizado se utiliza con éxito en entornos rurales, residenciales y comerciales. En estos lugares la corrosión no es un problema y el acero galvanizado ofrece un atractivo estético.
Hierro y acero desnudos
El acero es una aleación que está hecha de hierro desnudo y carbono. El material es resistente y duradero y tiene la capacidad de ser utilizado en numerosas formas sin perder la composición original. Dicho esto, el acero también tiene mayores tendencias a la corrosión que otras formas de materiales de construcción. En comparación con el aluminio, el plomo, el cobre y el hierro, el acero forma óxidos sueltos y no adherentes. A medida que el óxido se desprende poco después de formarse, queda expuesta una nueva capa de metal con la capacidad de corroerse aún más. A medida que cada capa se corroe, el metal expuesto se vuelve más débil. Hay formas de prevenir la corrosión del acero, una de ellas es el niquelado. El níquel electrolítico resistirá y evitará muchos tipos de corrosión.
Acero corten
Cor-Ten es una aleación con una base de acero y cobre. También tiene cromo, manganeso y níquel. Esta aleación fue desarrollada por US Steel para eliminar la necesidad de pintura y otro mantenimiento requerido en el uso de metales como materiales de construcción. También conocido como "acero resistente a la intemperie", la apariencia de óxido no cambiará incluso cuando se exponga continuamente a la intemperie. Debido a que se agrega cobre al acero, este material de construcción costará más que las otras opciones de materiales. Sin embargo, también debido al cobre, la aleación es especialmente importante para unir la capa de óxido que protege el metal y frena la corrosión. Los climas duros se suelen considerar como niebla, hielo, lluvia y nieve. Sin embargo, en la construcción de edificios, los climas severos que influyen en la elección de los materiales de construcción incluyen la exposición a la sal y la lluvia extrema, lo que hace que los materiales se mojen regularmente. Debido a que el material es básicamente hecho por el hombre, no hay escasez de suministro.