NTC - 3951 Pinturas y Productos Afines

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 3951 1996-09-18

PINTURAS Y PRODUCTOS AFINES. SISTEMAS DE PINTURAS PROTECTORAS. VARIABLES DE EVALUACIÓN EN CAMPO

E:

PAINTS AND PAINT PRODUCTS. PROTECTIVE PAINT SYSTEMS. VARIABLES OF FIELD ASSESSMENT

CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: DESCRIPTORES:

pintura; revestimiento de protección; protección de material, estructura metálica.

I.C.S.: 87.020.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)  Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

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PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 3951 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1996-09-18. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.  A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 352101 Pinturas y productos afines.  ANDERCOL BAYER DE COLOMBIA CORPORACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DE LA CORROSIÓN ECOPETROL ECOPETROL - ICP FNP SHERWIN WILLIAMS

INDUSTRIAS PERMAPINT ISAGEN PINTUCO PYASA COLOMBIANA SIKA ANDINA TECNOCONCRETO TERRINAS

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

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PINTURAS Y PRODUCTOS AFINES. SISTEMAS DE PINTURAS PROTECTORAS. VARIABLES DE EVALUACIÓN EN CAMPO

1.

OBJETO

Esta norma establece los controles y los criterios de evaluación en campo de los sistemas de pinturas empleados en la protección de estructuras metálicas.

2.

DEFINICIONES

Espesor de película húmeda (EPH): espesor, expresado en micrómetros, de un 2.1 producto o capa última de un sistema de pinturas aplicado sobre un sustrato, registrado una vez el recubrimiento ha sido depositado y que garantiza total hundimiento del elemento sensor  utilizado. Espesor de película seca (EPS): espesor, expresado en de un producto o sistema de 2.2 pinturas aplicado sobre un sustrato, registrado una vez el recubrimiento está completamente seco y que garantiza ausencia total de hundimiento alguno del elemento sensor utilizado.

3.

VARIABLES A EVALUAR

La Tabla 1 presenta las variables que deben verificarse durante la aplicación, recepción de la obra y desempeño a través del tiempo, de sistemas de pinturas aplicados en cupones y/o equipo en cupones y/o equipos.

3.1

ESPESOR DE PELÍCULA HÚMEDA (EPH)

Se efectúa de acuerdo con lo indicado en la norma ASTM D 4414.

3.1

ESPESOR DE PEÚCULA SECA EPS

Se debe efectuar de acuerdo con la NTC 591.

3.3

ADHERENCIA

Se deberá efectuar de acuerdo con la norma ASTM D 4541.

1

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Para pinturas epóxicas curadas con amina con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 2,8 MPa (400 psi), o bien, entre capas sucesivas de este tipo genérico de productos (cohesión de las películas entre sí) deberá ser  mínimo de 2,5 MPa (350 psi). Para pinturas epóxicas curadas con amida con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 5,0 MPa (710 psi), o bien, entre capas sucesivas de este tipo genérico de productos (cohesión de las películas entre sí) deberá ser  mínimo de 2,5 MPa (350 psi). Para pinturas de tipo poliuretano aplicadas sobre epóxicas curadas con amina con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 2,8 MPa (400 psi), o bien, entre capas sucesivas entre este tipo genérico de productos (cohesión de las películas entre sí) deberá ser mínimo de 2,0 MPa (280 psi). Para pinturas de tipo poliuretano aplicadas sobre epóxicas curadas con amida con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 5,0 MPa (600 psi), o bien, entre capas sucesivas de este tipo genérico de productos (cohesión de las películas entre sí) deberá ser mínimo de 2,0 MPa (280 psi). Para pinturas alquídicas aplicadas con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 2,5 MPa (350 psi), o bien, entre capas sucesivas de este tipo genérico de productos (cohesión de las películas entre sí) deberá ser  mínimo de 1,5 MPa (210 psi). Para pinturas de tipo inorgánicas de zinc aplicadas con preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la adherencia entre la pintura base o imprimación y el sustrato deberá ser mínimo de 2,5 MPa (350 psi), o bien, entre capas sucesivas de este tipo genérico de productos, o a capas epóxicas o poliuretanos aplicadas sobre estos. Para aplicaciones de repintes y arenado suave se tomará como adherencia mínima de referencia la que se haya obtenido del sistema anterior. Para superficies con preparaciones superficiales empleando herramientas abrasivas manuales o mecánicas, según las NTC 3892 y NTC 3893, la adherencia deberá ser mínimo de 1,8 MPa (250 psi), lo cual definirá indirectamente la aceptación del nivel de preparación ejecutado. Estos valores serán aplicables siempre que la prueba se realice después de 72 h después de haber sido aplicado el producto a una temperatura media de 24 °C con excepción de los sistemas alquídicos que deberán realizarse a los 15 d. El tiempo debe ser equivalente a la sumatoria de los períodos de tiempo en los cuales la temperatura ha estado 30 °C por encima del punto de rocío. El espesor de películas secas donde se realice esta prueba, deberá ser superior a 100 excepción de los inorgánicos de zinc, para los cuales deberá ser superior a 75 µm.

2

µm,

con

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Esta prueba deberá ser realizada una por cada 600 m 2 de área de trabajo, pero el número total de pruebas por componentes del equipo no deberá ser inferior a tres (3).

3.4

BRILLO

Se deberá efectuar de acuerdo con la NTC 592. El brillo es una característica que se acuerda previamente entre las partes, tanto en su valor  mínimo admisible, como en el ángulo de incidencia a utilizar para la lectura.

3.5

DISCONTINUIDAD ELÉCTRICA

Se deberá efectuar de acuerdo con la NTC 3733. Este chequeo no se realizará sobre pinturas que posean pigmentos metálicos; cuando estos sean la base o imprimación de un sistema de pinturas, se adoptará como espesor de prueba, el EPS que esté sobre este tipo de pinturas. Para espesores hasta de 500 µm (20 mil), se emplearán los siguientes voltajes, de acuerdo con el método de esponja de bajo voltaje y corriente directa descrito en la norma de referencia. Hasta 150 micrones

3.6

(6 mil):

6.0 V

Entre 151 y 305 micrones

(6 mil a 12 mil):

67.5 V

Entre 306 y 500 micrones

(12 mil a 20 mil):

90.0 V

ENTIZAMIENTO

Se debe efectuar de acuerdo con la NTC 1457.

3.7

CUARTEAMIENTO

Se debe efectuar de acuerdo con NTC 1457.

3.8

ESTABILIDAD DEL COLOR

Se debe efectuar de acuerdo con la NTC 1457.

3.9

PRODUCTOS DE CORROSIÓN (OXIDACIÓN)

Se debe efectuar de acuerdo con la NTC 1457.

3.10

PERFIL DE RUGOSIDAD

Deberá estar entre 38 micrones y 63 micrones (1.5 mil a 2.5 mil).

3.11

CONDICIONES AMBIENTALES

Durante la aplicación y el tiempo requerido para el secado de manipulación de las pinturas deberá garantizarse: 3

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La humedad relativa y la temperatura del aire ambiental debe estar en el rango permisible según lo especifica el fabricante en sus fichas técnicas del producto de interés. La temperatura de la superficie a recubrir debe estar en el rango permisible según lo especifica el fabricante en sus fichas técnicas del producto de interés. La superficie debe estar libre de humedad, polvo u otro tipo de material o fluido de acuerdo con los requerimientos de la calidad del sustrato, según lo especifica el fabricante en sus fichas técnicas del producto de interés. Debe haber ausencia total de lluvia, salpicaduras o cualquier otra forma de presencia de agua o fluidos que impidan la deposición, secado y curado del producto aplicado, según lo estipule el fabricante en las fichas técnicas del producto de interés. En el Anexo C se incluye un formato para la recolección de condiciones ambientales.

4.

APÉNDICE

4.1

NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE

Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen disposiciones de esta norma. En el momento de la publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 591: 1972, Pinturas. Determinación del espesor de la película seca. NTC 592: 1991, Pinturas y productos afines. Determinación del brillo especular de películas de pinturas no metálicas a distintos ángulos de incidencia. NTC 1457: 1978, Pinturas. Comportamiento a la intemperie. NTC 3733: 1995, Práctica para el ensayo de discontinuidad del recubrimiento protector no conductor sobres sustratos metálicos. NTC 3892: 1996, Preparación de superficies metálicas. Limpieza con herramientas manuales. NTC 3893: 1996, Preparación de superficies metálicas. Limpieza con herramientas eléctricas. NTC 3896: 1996, Preparación de superficies metálicas. Limpieza con chorro grado comercial.  ASTM D 4414: 1990, Practice for Measurement of Wet film Thickeness by Notched Gages.  ASTM D 4541: 1995, Standard Test Method for PulL-Off Strength of Coatings using Portable  Adhesion Testers.

4

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Anexo A (Informativo) Cuantificación de variables de monitoreo La presente información constituye una recomendación de la norma con el objeto de cuantificar  las variables monitoreadas en campo y la cual puede emplearse como guía para cuantificar  comparativamente dos o más sistemas de recubrimientos que se estén evaluando para determinar su desempeño.

A.1

INSPECCIÓN VISUAL (KIV). AMPOLLAMIENTO

Se realiza en cupones o muestras de aplicaciones, que posean una fisura para evaluar el proceso de avance o desarrollo de la corrosión. Kiv = 100 - 2  Σ Fz ( Ft  + Ft  )

Donde: Fz

factor de zona, y se cuantifica como sigue

Ft

factor de tamaño, y se cuantifica como sigue

Fd

factor de densidad

Factor de zona  Aleatoria = 2,0  A 1 mm de la fisura = 3,0  A 3 mm de la fisura = 6,0  A más de 3 mm de la fisura = 7,0 En una región entre fisuras = 8,0 En más de una región entre fisuras = 9,0 En todas las regiones entre fisuras = 10,0

Factor de tamaño Grande = 3.0, cuando el diámetro es superior a tres veces el ancho de la fisura. Mediano 2.0, cuando el diámetro está entre dos y tres veces el ancho de la fisura. Pequeño 1.0, cuando el diámetro es igual al ancho de la fisura. Muy Pequeño = 0.5, cuando el diámetro es menor al ancho de la fisura. 5

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El factor de densidad se cuantifica como sigue:  Alta = 2,0, cuando el ampollamiento se presenta en más del 50 % de la longitud de la fisura, o en más del 50 % del área de la zona. Media = 1,0, cuando el ampollamiento se presenta entre el 20 % y el 50 % de la longitud de la fisura, o entre el 20 % y el 50 % del área de la zona. Baja = 0,5, cuando el ampollamiento se presenta en menos del 20 % de la longitud de la fisura, o en menos del 20 % del área de la zona. Cuando la fisura se practique como una línea horizontal, vertical o inclinada, se hablará de una fisura de dos zonas, una a la izquierda y la otra a la derecha de la fisura. Cuando la fisura se practique en forma de "X", se hablará de cuatro fisuras (los cuatro segmentos que componen la "X") y de cuatro zonas que se generan arríba, abajo, a la izquierda y a la derecha de la "X". El ángulo de corte deberá estar ente 60° y 750° de la horizontal. La fisura deberá tener una ancho entre 0,8 mm y 1,2 mm, y deberá practicarse con una herramienta de corte que garantice una incisión vertical. El corte deberá practicarse hasta asegurar que en la totalidad de la fisura el sustrato queda expuesto al ambiente (desnudo). La evaluación de los defectos o fallas presentados por ampollamientos en muestras o cupones, deberá realizarse superponiendo efectos, es decir, sumando los defectos encontrados en las fisuras y en las zonas. Las fisuras en todos los cupones deberán tener la misma longitud y tamaño. Los extremos de la fisura deben estar una distancia mínima de los bordes, agujeros, tomillos y cambios de dirección de 1 cm.

A.2

DISCONTINUIDAD ELÉCTRICA

Se realiza en muestras de aplicaciones o cupones no-fisurados. Se definen dos tipos de fallas, puntual y generalizada. Falla puntual. Cuando se presenta continuidad eléctrica en el cupón o muestra en uno o mas puntos. Este tipo de falla no afecta el desempeño o comportamiento del recubrimiento, ya que se supone que obedece a situaciones relacionadas con la aplicación. Falla generalizada. Cuando se presenta continuidad eléctrica en el cupón o la muestra en todos sus puntos, en forma continua. Este tipo de falla sí está relacionado con el desempeño o comportamiento del recubrimiento.

A.3

ENTIZAMIENTO (Ch)

Se realiza en muestras de aplicaciones o cupones no-fisurados, se cuantifica como sigue:  Ausencia = 1.0 y equivale a 10 cuando se evalúa con la NTC 1457. 6

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Leve = 0.99 y equivale a 8 cuando se evalúa con la NTC 1457. Moderado = 0.98 y equivale a 4 cuando se evalúa con la NTC 1457. Fuerte = 0.95 y equivale a 2 cuando se evalúa con la NTC 1457.

A.4

CUARTEAMIENTO (C)

Se realiza en muestras de aplicaciones o cupones no-fisurados y se cuantifica como sigue: C = Cd X Ct,

Donde: Cd factor de densidad del cuarteamiento. Ct factor de tamaño del cuarteamiento. Ct 0.95 si el cuarteamiento se evidencia a simple vista. Ct 0.99 si el cuarteamiento se evidencia a tres aumentos (3X). Cd 0.95 si el cuarleamiento es generalizado en el cupón o muestra. Cd 0.99 si el cuarteamiento es localizado en el cupón o muestra.

A.5

PRODUCTOS DE CORROSIÓN (Pc)

Cuando se observen a simple vista o con la ayuda de instrumentos ópticos de aumentos, deberá ratificarse que provienen del sustrato, mediante la evaluación por discontinuidad eléctrica. Si la prueba de discontinuidad eléctrica arroja resultado positivo, los productos de corrosión presentes se cuantifican acorde con la correlación matemática para inspección visual, expuesta en el numeral 4.1, (Kiv), reportando su presencia en las zonas.

A.6

ADHERENCIA

Estos resultados serán cuantificados pero no forman parte de la calificación. Esta prueba se evaluará en un proceso de control del tipo "pasa no-pasa", acorde con lo estipulado en esta norma para los diferentes tipos genéricos de pinturas, y los acuerdos entre clientes y proveedores, las exigencias en especificaciones de esta característica consignados en los pliegos para el suministro de pinturas y/o las especificaciones de los niveles de adherencia obtenibles para cada tipo genérico de pinturas a condiciones dadas, consignados en la fichas técnicas de los productos o sistemas de recubrimientos de cada casa matriz.

7

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA A.7

NTC 3951

IMPEDANCIA ELECTROQUÍMICA

Esta prueba se evaluará en un proceso de control del tipo "pasa no-pasa", acorde con lo estipulado en esta norma para los diferentes tipos genéricos de pinturas, y los acuerdos entre clientes y proveedores, las exigencias en especificaciones de esta característica consignados en los pliegos para el suministro de pinturas y/o las especificaciones de los niveles de resistencia de poros y/o capacitancia obtenibles para cada tipo genérico de pinturas a condiciones dadas, consignados en la fichas técnicas de los productos o sistemas de recubrimientos de cada casa matriz. Mayor información sobre esta prueba se presenta en el Anexo B.

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Anexo B (Informativo) Impedancia electroquímica  A continuación se presentan algunos aspectos a tener en cuenta cuando se evalúa la impedancia electroquímica. Dado que sobre esta variable aun existen diferentes enfoques esta información tiene carácter de recomendación. Pinturas o sistemas de pinturas orgánicas para mantenimiento industrial aplicadas sobre preparación de superficie mínimo a grado comercial mediante chorreado de arena, según la NTC 3896, la resistencia de poros o segundo punto de corte del domo generado de la corrida electroquímica en un sistema de coordenadas de tipo lineal compuesto por las componentes real e imaginada de las impedancias (diagrama de Nyquist) deberá ser  mínimo de 1.0 E+6 Ohm/cm2, y el valor de la Capacitancia no deberá exceder de 1,0 E-8 Faradios. Pinturas o sistemas de pinturas orgánicas para mantenimiento industrial aplicadas sobre preparación de superficie de cualquier tipo, el ángulo de inclinación respecto de la vertical, del domo generado de la corrida electroquímica en un sistema de coordenadas de tipo logarítmico, compuesto por las componentes real e imaginaria de las impedancias (diagrama de Bode) deberá ser superior a 45°, calculado a una frecuencia de 1 000 hz. Para monitoreos de evaluación del comportamiento en el tiempo de una pintura o sistema de recubrimientos orgánicos, la relación entre las resistencias de poros a un tiempo t, y la inicial, no deberá ser inferior a 0,02. Para pinturas de tipo inorgánicas de zinc, las relaciones anteriores no cumplen, a menos que sobre ellas hayan sido aplicadas otras capas de pintura tipo orgánicas. Tabla 1. Variables de evaluación Chequeo Espesor (húmeda y seca)  Adherencia Condiciones ambientales Preparación de superficie (perfil de rugosidad) Brillo Discontinuidad Estabilidad del color Cuarteamiento Productos de corrosión (oxidación) Impedancia Entizarniento  Ampollamiento

Aplicación x x x

Recepción de obra x x

Desempeño Cupones Equipo x x x x

x x x

x

x x x x x x

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x x x x x x x

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Anexo C (Informativo) Formato para la recolección de condiciones ambientales PROGRAMA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL REGISTRO DE CONDICIONES AMBIENTALES CÓDIGO DE OBRA:___________  IDENTIFICACIÓN DEL SISTEMA:______________  DESCRIPCIÓN DEL MICROAMBIENTE:  AGENTES AGRESIVOS PRESENTES: ___________________________________________________________  FORMA DE CONTACTO:

DIRECTO _______ INMERSIÓN ________ SALPIQUE ______ROCIADO __ 

TIPO DE EXPOSICIÓN:

PERMANENTE ___________ OCASIONAL ___________ INTERNAMENTE __  Inicia

Etapas del proceso 1 2 3

DIMIA

Hora

Termina DIMIA Hora

Tipo de producto

Aplicación del imprimante Aplicación de capa intermedia Aplicación del acabado

Etapa del proceso

Fecha

Hora

Temperatura Ambiental Pared

Humedad relativa

10

Velocidad del viento

Punto de rocío

Observaciones