780 evaluacion de la resistencia a la intemperie de maderas
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1. Con el objetivo de seleccionar la pintura y esquema adecuado de protecci n se han desarrollado y publicado innumerables trabajos en los que se estudi el desempe o de todo tipo de pinturas sobre madera utilizando ensayos de intemperismo acelerado en c maras artificiales Estos ensayos son muy tiles para la comparaci n entre dos o m s pinturas pero no siempre proveen el resultado correcto bajo condiciones reales naturales de exposici n Otro tipo de ensayo utilizados son los de intemperizaci n externa que consisten en someter a la probeta a la intemperie misma jugando con los ngulos de exposici n y orientaci n Hay lugares cl sicos en el mundo como Florida o Arizona donde las compa as env an sus probetas para ser expuestas y analizadas 780 JORNADAS SAM CONAMET SIMPOSIO MATERIA 2003 Sin embargo cada regi n del planeta presentan caracter sticas ambientales que la identifican como tal temperatura precipitaciones vientos humedad contaminaci n urbana relieve vegetaci n fauna y suelo por mencionar algunos que se combinan para generar un medio ambiente con caracter sticas propias cuya simulaci n en laboratorio no es sencilla Los objetivos del presente estudio consiste en hacer en paralelo pruebas de intemperizaci n externa e intemperismo acelerado en c mara con el objetivo de determinar el o los esquemas y tipos de pinturas que brinden una mejor preservaci n de la vivienda de madera a costo2. 25 28 11 S J Grossman G Jaramillo Impra Latina 5 2000 pp 8 14 12 ASTM D 4587 01 Standard Practice for Fluorescente UV Condensation Exposures of Paint and Related Coatings 2001 13 IRAM 1023 Pinturas Lacas y Barnices M todo de Ensayo de Resistencia a la Intemperie 1969 ppl 38 783 09 14
3. de exposici n en cada una 2 semanas lo que demandar 6 semanas Se utilizar el ciclo recomendado para madera en la norma ASTM 4587 12 donde especifica 4 horas de exposici n al calor 60 C 100 de humedad relativa ambiente y radiaci n UV combinando con 20 horas de calor 50 C y condensaci n Las probetas se pintar n en la cara a exponer con el esquema a ensayar y en los bordes y parte trasera se sellar n con un esmalte sint tico aluminio para evitar el ingreso de humedad a la pieza y eliminar toda influencia que no tenga que ver con el ensayo espec fico Una vez preparadas las pinturas se dejar n estabilizarse 24 horas Se proceder al pintado aplicando los gramos correspondientes a cada pintura por muestra de madera para lograr un espesor de 50 micras para el fondo y 100 micras para la pintura de terminaci n Entre la aplicaci n del fondo y la terminaci n se dejar n pasar 24 horas Una vez terminado el esquema se dejan las probetas en un ambiente a temperatura y humedad controlados 23 25 C y aprox 50 humedad por una semana y entonces se pasan a la c mara de envejecimiento 3 2 Ensayos sobre la pel cula de pintura Efectuaremos los ensayos recomendados en la norma IRAM 1023 13 Color y brillo Aspecto general Tizado Arrugado Ampollado Cuarteado Agrietado Desprendimiento de pel cula y Adhesi n 4 CONCLUSIONES Se construy con xito una c mara de envejecimiento acelerado que se ad
4. norte de la vivienda Esta cara presenta un gran deterioro principalmente en los nudos y zonas cercanas a los mismos Tambi n se observa una marcada p rdida del color principalmente la cara oeste y norte Las aberturas y molduras est n pintadas con esmalte sint tico brillante Si bien se percibe una disminuci n en el brillo la superficie se encuentra en buen estado de conservaci n Esta diferencia en el resultado entre los dos tipos de pinturas se debe a la diferencia de elasticidad El revestimiento texturado debido a su alto PVC es m s r gido y al dilatar y contraer la madera no la acompa a en el movimiento lo suficiente y se producen fisuras y desprendimientos Esto se vuelve cr tico despu s del primer a o de exposici n TI TA 781 09 14 JORNADAS SAM CONAMET SIMPOSIO MATERIA 2003 a b Figura 2 Viviendas con dos a os de antiguedad cara norte Figura 3 a Abertura ubicada en la cara norte de la vivienda pintada con esmalte alqu dico blanco brillante Se observa un buen estado de conservaci n Se muestra un nudo en el que comienza el deterioro de la madera b Cara oeste donde se ve el mayor deterioro incluso el desprendimiento de la capa de pintura Vivienda con un a o de exposici n Las Figuras 4a y 4b corresponden a la cara sur de una vivienda despu s de un a o de puesta en servicio la vivienda se encuentra en buen estado de conservaci n Figura 4 Registros que corre
5. JORNADAS SAM CONAMET SIMPOSIO MATERIA 2003 EVALUACION DE LA RESISTENCIA A LA INTEMPERIE DE MADERAS REVESTIDAS CON PINTURAS EN LA PROVINCIA DE MISIONES PRIMEROS AVANCES D Rizzolo O Albani C Schvezov gt Pinturas Misioneras S R L 3300 Posadas Misiones Argentina fabrica pinturas misioneras com ar gt FCEQyN UnaM F De Azara 1552 3300 Posadas Misiones Argentina albaniOfcegyn unam edu ar CEDIT F de Azara 1890 5to Piso 3300 Posadas Misiones Argentina gob_ceditOmisiones gov ar Misiones se destaca como una provincia productora de madera La construcci n de viviendas totalmente de madera constituye un aprovechamiento interesante de este recurso Una desventaja competitiva que presentan las casas de madera frente a las de mamposter a es su deterioro prematuro por la acci n del medio ambiente El m todo tradicional o est ndar de preservaci n consiste en el tratamiento previo de la madera a usar con impregnantes con acci n funguicidas bactericidas y alguicidas para neutralizar los agentes bi ticos microorganismos y su posterior recubrimiento con pintura para consolidar al impregnante y ofrecer resistencia contra los agentes abi ticos radiaci n solar calor humedad etc Sin embargo cada regi n del planeta presentan caracter sticas ambientales que la identifican como tal temperatura precipitaciones vientos humedad contaminaci n urbana relieve vegetaci n fauna y suelo por mencionar algu
6. apta a las Normas Internacionales de ensayos de intemperismo pero que contempla la disponibilidad de materiales y tecnolog a local Se determin mediante relevamiento en campo que las pinturas empleadas en las viviendas de la regi n efectivamente fallan antes del per odo esperado de durabilidad del cubrimiento Se formul un dise o experimental que permitir a ensayar eficientemente formulaciones de pinturas combinando distintos niveles de PVC de pol meros y de pigmentos en distintos esquemas de pintado REFERENCIAS 1 INTA Concordia Revista Novedades Forestales N 117 2002 ppl 2 R Pascuti C tedra de Recursos Forestales PROCYP Universidad Nacional de Misiones pp 20 3 M C Sanz y I De Montes Revista Tecni madera N 87 1999 pp 107 111 4 P D Evans P D Thay K J Schmalz Primers Wood Science and Tecnology 30 1996 pp 11 22 5 S Lebow Coating Minimize Leaching From Treated Wood Techline Durability USDA Forest Service MI 4 pp 1 2 6 ASTM G53 96 Standard Practice for Operating Light and Water Exposure Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials 1996 pp 455 463 7 R B Kairalla Principios de Formulaci n Tintas y Varnizes Ciencia y Tecnolog a 2 Edici n 1995 pp 723 741 8 M Schwartz H Kossman E Schweigger Impra Latina 5 2000 pp 16 27 9 Manual t cnico de Sherwin Williams 2001 pp 6 11 10 Manual t cnico de Alba S A 1990 pp
7. estado actual de las viviendas que est n en servicio hoy y la investigaci n bibliogr fica realizada 7 11 nuestro trabajo se orienta a seleccionar formulaciones de pinturas con valores de PVC entre 15 y 45 sin generar un aumento sustancial del costo y sin lograr brillos intensos que expongan demasiado la textura de los paneles de madera Como fondo utilizaremos uno alqu dico y otro estireno acr lico Se plantea un ANOVA de varios factores donde se evaluar dos tipos de fondos imprimadores de superficie y distintas pinturas de terminaci n 8 9 19 En primera instancia se combinar n distintos valores de PVC tres tipos de pigmentos y tres tipos de pol meros Se realizar n ensayos acelerados en la c mara de envejecimiento para tener una primer idea del comportamiento de los esquemas Luego se introducir n variantes para un segundo ensayo en c mara introduciendo las ceras y s lices opacantes De acuerdo a los resultados se plantear n los ensayos para intemperie real 3 1 Primeros ensayos Se formular n 27 pinturas combinando tres niveles de PVC tres pol meros y tres pigmentos Se realizar n 54 esquemas de pintado utilizando las 27 pinturas combinadas con 2 fondos Se realizar n por cuadriplicado tres ir n a exposici n para obtener una buena medida del error y la cuarta quedar como control Dada la capacidad del gabinete de la c mara de envejecimiento 54 muestras el experimento se har en tres etapas con 336 horas
8. l recinto de la m quina que se enfrentan a las muestras expuestas Se colocaron cuatro tubos por lado para tal fin Los tubos utilizados son de la firma Philips de Holanda modelo R UVA 60W TL 10 R Calor Para llegar a una temperatura del aire cercana a los 80 C se montaron resistencias calefactoras de 1500W ubicada dentro del recinto para uniformizar el calentamiento se utiliza un ventilador Humedad para alcanzar la humedad necesaria en el punto de saturaci n se utilizan dos resistencias calentadoras de 1250W ubicadas en una batea con agua en la parte inferior del recinto Para la adquisici n de los datos y control se utiliza una computadora con placa adquisidora de datos y programa ajustado para tal fin El sistema se encuentra actualmente ajustado a punto Figura 1 Fotografia de la camara de intemperismo acelerado contruida que incluye sistema de control y adquisici n autom tica de datos 2 RELEVAMIENTO FOTOGRAFICO Se fotografiaron dos grupos de viviendas de madera de pino impregnada con CCA ubicadas en la localidad de Ituzaing Corrientes con dos y un a o de puesta en exposici n La pintura utilizada es un Recubrimiento Pl stico Texturable para uso Exterior que satisfizo los ensayos de permeabilidad y de adherencia por tracci n realizados por el Centro de Investigaci n y Desarrollo en Tecnolog a de Pinturas CIDEPINT Vivienda de dos a os de exposici n En las Figuras 2 a y b se observa la cara
9. nos que se combinan para generar un medio ambiente con caracter sticas propias cuya simulaci n en laboratorio no es sencilla Los objetivos de este trabajo son el de realizar pruebas de intemperizaci n externa e intemperismo acelerado en c mara con el objetivo de determinar el o los esquemas y tipos de pinturas que brinden una mejor preservaci n de la vivienda de madera a costos accesibles para el sector productor En este trabajo se reportan los avances realizados y se presenta la c mara de envejecimiento construido bajo normas y con un sistema autom tico de adquisici n de datos la instalaci n de los materiales para ensayo bajo condiciones de intemperismo natural realizado en el INTA Zaim n y el relevamiento de casas de madera de uno 09 14 y dos a os de antiguedad Se describen y analizan los deterioros en el recubrimiento Palabras claves Pintura madera intemperismo 1 INTRODUCCI N Misiones se destaca como una provincia productora de madera con una superficie forestada que ronda las 395 000 hect reas alcanza el 34 de la superficie total forestada en la Argentina 1 y aporta el 80 de la madera aserrada que consume el pa s 2 La explotaci n silv cola tiene por objeto satisfacer la demanda en la industria de la pulpa de celulosa para fabricaci n de papeles cartones y afines tableros de part culas o fibra construcci n de viviendas como elemento principal o como complemento fabricaci n de muebles y car
10. pinter a en general le a y carb n entre los m s importantes La construcci n de viviendas totalmente de madera constituye un aprovechamiento interesante de este recurso Una desventaja competitiva que presentan las casas de madera frente a las de mamposter a es su deterioro prematuro por la acci n del medio ambiente La madera por ser un material org nico es m s propensa al ataque de los factores bi ticos y abi ticos que los materiales inertes como los ladrillos o el revoque de cal arena y cemento Sin embargo este deterioro puede evitarse si se procede adecuadamente en la protecci n de la madera Haciendo un calculo somero de la erogaci n que requiere esta etapa podemos concluir que no afectar significativamente a los costos finales del producto obtenido sin embargo de su xito depender el valor final del mismo Debemos mencionar que las viviendas de material calc reo tambi n requieren erogaciones en la protecci n de las superficies expuestas al medio con pinturas aunque no en una importancia tan cr tica como la madera El m todo tradicional o est ndar de preservaci n consiste en el tratamiento previo de la madera a usar con impregnantes con acci n funguicidas bactericidas y alguicidas para neutralizar los agentes bi ticos microorganismos y su posterior recubrimiento con pintura para consolidar al impregnante y ofrecer resistencia contra los agentes abi ticos 3 5 radiaci n solar calor humedad etc
11. s accesibles para el sector productor En el presente reporte se presentan los detalles de construccion de la camara de intemperismo los resultados del relevamiento de viviendas de uno y dos a os y las formulaciones de pinturas a utilizar en los ensayos de intemperismo acelerado y natural 1 CAMARA DE ENVEJECIMIENTO Se eligi para el trabajo el dise o de equipo propuesto por la norma ASTM G53 6 Este equipo trabaja b sicamente en dos ciclos uno es de radiaci n UV con atm sfera saturada en humedad y con temperatura que ronda los 60 a 70 C y el otro es de oscuridad pero con temperatura comprendida entre 40 y 60 C y provocando condensaci n de humedad en la superficie de las probetas Para esto el equipo viene provisto de 8 tubos fluorescentes de radiaci n UVA un sistema de calentamiento para regular la temperatura a la que son sometidas las muestras durante el ciclo de radiaci n UV una bandeja porta agua dotada de un sistema de calentamiento que provee humedad durante el ciclo UV y permite la deposici n de agua sobre la superficie en examen durante el ciclo de condensaci n El equipo est dotado de un sistema de operaci n manual un control por termostatos para los dos sistemas de calentamiento y un sistema autom tico de control por computadora donde se podr programar los tiempos de duraci n de los ciclos y obtener un registro Radiaci n UV se obtiene de 8 tubos fluorescentes ultravioleta ubicados en las caras de
12. sponden a una cara sur de una vivienda despu s de un a o de puesta en servicio la vivienda se encuentra en buen estado de conservaci n Los registros fotogr ficos de las caras norte de las viviendas no muestran deterioro a simple vista Los paneles est n en buen estado Se comienzan a observar los nudos indicando donde comenzar a deteriorarse el panel de madera En resumen se observ un prematuro caleo o entizado rajado de la pel cula en sentido longitudinal con desprendimiento de la capa de recubrimiento principalmente en los nudos y zonas pr ximas a estos Tambi n se observa mayor deterioro en las rendijas y encastres los cuales se deben a que los paneles se pintan armados y la pintura no penetra lo suficiente para proteger la pieza la cual comienza ciclos de absorci n y desorci n de agua lo que produce desprendimiento de la pintura Esto adem s produce ciclos de dilataci n y contracci n que va afectando a toda la pieza Como informaci n adicional se observ que en las zonas donde hay desprendimiento de 782 09 14 JORNADAS SAM CONAMET SIMPOSIO MATERIA 2003 pintura la pieza de madera se deteriora a n estando impregnada con CCA 3 RECUBRIMIENTOS Y FUTUROS ENSAYOS El objetivo principal del trabajo que se encuentra en ejecuci n tiene por objetivo lograr una protecci n efectiva sin aparici n de defectos en el film protector por dos a os De acuerdo a las conclusiones obtenidas en el relevamiento del
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