Prima della verniciatura, l'acciaio viene spesso pulito mediante sabbiatura abrasiva o irruvidito in altro modo. L'altezza picco-valle del "profilo superficiale" risultante è un fattore critico e determinante per le prestazioni della vernice e degli altri rivestimenti protettivi applicati. Un'altezza del profilo superficiale troppo bassa può ridurre la forza di adesione del rivestimento. Se è troppo alta, i picchi possono ricevere una copertura insufficiente, con conseguente arrugginimento prematuro, e spesso occorre vernice aggiuntiva (con relativi costi di manodopera per applicarla) per coprire il profilo di ancoraggio.
La ricerca degli ultimi 15 anni ha dimostrato che l'altezza del profilo superficiale non è l'unico parametro importante. La densità dei picchi (nota anche come conteggio dei picchi), ovvero il numero di picchi nel profilo superficiale per unità di area, ha dimostrato di essere un forte determinante dell'adesione del rivestimento e della resistenza alla corrosione. In effetti, alcuni studi hanno rilevato che la densità dei picchi può essere un fattore predittivo delle prestazioni del rivestimento migliore dell'altezza picco-valle.
L’altezza del profilo superficiale può essere rilevante anche per altri settori, come metodo per quantificare l’altezza del profilo delle superfici antisdrucciolo e per valutare il profilo superficiale del calcestruzzo (CSP) prima dell’applicazione di rivestimenti sul calcestruzzo.
Vedere di seguito per ulteriori informazioni sulla misurazione del profilo superficiale e sugli strumenti disponibili.
Il nastro Testex Replica misura il profilo della superficie creando una replica della superficie stessa, che può essere misurata con un micrometro. Tecnica semplice e collaudata, con accuratezza e ripetibilità convalidate da numerosi studi indipendenti.
Conforme alle norme ASME B46, ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP287, SSPC-PA 17, SP5, SP6, SP10, SP11-87T e altre ancora.
I misuratori del profilo superficiale utilizzano un micrometro di profondità digitale dotato di una sonda a punta fine per misurare e registrare le altezze picco-valle del profilo superficiale in preparazione all'applicazione di rivestimenti.
Conforme alle norme ASTM D4417-B, ASTM D8271 (solo SPG TS), AS 3894.5-C (con punta opzionale a 30°), U.S.Navy NSI 009-32, Navy NAVSEA 009-32, US Navy NAVSEA PPI 63101-000, SSPC PA 17, SANS 5772 e altre.
I micrometri digitali a molla misurano e registrano i parametri del profilo superficiale utilizzando il nastro di replica Testex Press-O-Film™, ottenendo una misurazione più accurata dell’altezza picco-valle del profilo superficiale dell’acciaio sabbiato e dei rivestimenti testurizzati.
Conforme alle norme ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T e altre.
I sistemi digitali di acquisizione di immagini del nastro di replica misurano e registrano 14 comuni parametri 2D/3D del profilo superficiale utilizzando il nastro di replica Testex Press-O-Film™. Scaricare i file .SDF ad alta risoluzione per ulteriori analisi (solo modelli Advanced).
Conforme alle norme ASME B46, ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T e altre.
I resistenti dischi di rugosità contengono quattro o cinque gradi di profilo di riferimento per ciascun comparatore. Scegliere tra pallini d’acciaio, graniglia/scoria e sabbia.
Conforme a ISO 8503-1, ISO 8503-2, ASTM D4417-A
L'International Concrete Repair Institute (ICRI) produce 10 distinti profili di calcestruzzo formati da vari metodi di preparazione della superficie. Ogni profilo porta un numero CSP che va da CSP 1 (quasi piatto) a CSP 10 (molto ruvido; ampiezza superiore a ¼" [6 mm]).
Conforme a SSPC-SP13/NACE No. 6 - Preparazione della superficie del calcestruzzo
Il raggiungimento di un profilo superficiale ottimale è una parte fondamentale della preparazione della superficie* prima dell'applicazione di vernici, rivestimenti, rivestimenti interni e strati cementizi sovrapposti. Utilizzando metodi di prova e strumentazione standardizzati, è possibile identificare il profilo superficiale ottimale, riducendo le possibilità di cedimento dell'adesione del rivestimento, prevenendo la corrosione, creando finiture di vernice ideali e installando strati cementizi sovrapposti resistenti. La misurazione del profilo di ancoraggio è essenziale per la garanzia e il controllo della qualità (QA/QC) e per ottenere i sistemi di rivestimento ad alte prestazioni e resistenti che i clienti si aspettano.
*Vedi anche: Analisi dei sali solubili e monitoraggio ambientale
Per determinare l’altezza picco-valle del profilo superficiale e del profilo superficiale del calcestruzzo (CSP) esistono diversi metodi, ciascuno con livelli diversi di accuratezza ed efficienza. A seconda che si misuri una superficie di acciaio sabbiato o una superficie di calcestruzzo, si possono utilizzare attrezzi e strumenti diversi.
I metodi più comuni per determinare il profilo superficiale delle superfici in acciaio sabbiato includono micrometri di profondità, lettori di nastro di replica, sistemi di acquisizione di immagini del nastro di replica e rugosimetri a stilo trascinato.
I micrometri di profondità dotati di una base piatta e di una sonda a punta fine, come il PosiTector SPG, sono un metodo a basso costo per prova che utilizza una punta caricata a molla, la quale scende nelle valli di una superficie di acciaio sabbiato per misurare l’altezza picco-valle. Con un campo di misura maggiore rispetto al nastro di replica e alla maggior parte degli strumenti di rugosità a stilo, sono un metodo rapido e affidabile per determinare il profilo superficiale.
Per effettuare una misurazione con un PosiTector SPG Surface Profile Gage (micrometro digitale di profondità):
Assicurarsi che la superficie sia priva di polvere e altri contaminanti.
Posizionare il piede della sonda in piano sulla superficie da misurare.
Il micrometro di profondità visualizzerà l'altezza del profilo sullo schermo.
DeFelsko produce diversi modelli adatti a una varietà di applicazioni; per ulteriori informazioni, consultare la guida all’ordinazione del PosiTector SPG.
I lettori di nastro di replica come il PosiTector RTR H o il PosiTector RTR 3D utilizzano il nastro di replica Testex Press-O-Film™ per determinare il profilo di ancoraggio del substrato di acciaio sabbiato. È un metodo semplice, relativamente economico e particolarmente utile sulle superfici curve.
Per effettuare una misurazione con un lettore di nastro di replica PosiTector RTR (micrometro digitale a molla):
Preparare: Pulire la superficie con uno stucco per rimuovere polvere e altri contaminanti.
Compressione: posizionare il nastro di replica (Testex Tape) sul substrato e comprimerlo strofinandolo; la schiuma comprimibile all’interno del nastro forma una replica inversa della superficie.
.jpg)
Misurazione: inserire il nastro di replica tra le incudini di misurazione di PosiTector RTR ed effettuare una lettura.
Leggere "Nastro di replica - Una fonte di nuove informazioni sul profilo superficiale" per ulteriori informazioni.
Gli strumenti di rugosità a stilo trascinato funzionano trascinando uno stilo a velocità costante sulla superficie di acciaio sabbiato da misurare. Lo strumento registra gli spostamenti verso l’alto e verso il basso dello stilo durante l’attraversamento della superficie e calcola la media della distanza verticale tra il picco più alto e la valle più bassa (Ra).
Alcuni misuratori di rugosità a stilo possono lasciare graffi sulla superficie da misurare, contribuendo potenzialmente a difetti futuri che potrebbero causare ruggine prematura e cedimenti dei rivestimenti. Inoltre, il gruppo dello stilo, realizzato con precisione, tende a essere piuttosto fragile, quindi l'uso sul campo potrebbe non essere ideale. Infine, le punte delle sonde dei misuratori di rugosità a stilo possono essere soggette a degrado e l'accuratezza della lettura può risentirne.
Per saperne di più su questi tre metodi e sul loro confronto, leggete "Profilo di superficie - Un confronto tra i metodi di misurazione".
I metodi più comuni per determinare il profilo superficiale del calcestruzzo (CSP) includono micrometri di profondità, stucco di replica e comparatori visivi.
I micrometri di profondità, come il PosiTector SPG TS, sono un metodo senza costi per singola prova che utilizza una punta caricata a molla (di forma conica a 60°), la quale scende nelle valli del profilo superficiale del calcestruzzo per misurare l’altezza picco-valle.
Sebbene siano disponibili metodi meno costosi, i micrometri di profondità offrono un mezzo per registrare quantitativamente le letture in modo statisticamente significativo.
Lo stucco di replica consente di creare una replica permanente di un CSP, con un principio simile a quello del nastro di replica. I due componenti del composto vengono miscelati e quindi premuti sulla superficie di una lastra di calcestruzzo. Il composto viene poi rimosso e lasciato indurire. Utilizzando un riferimento comparativo, si stima il profilo in modo soggettivo.
Utilizzando i chip di profilo della superficie del calcestruzzo ICRI in gomma stampata, le valutazioni soggettive e comparative possono indicare un profilo generale della superficie del calcestruzzo. Questi chip sono progettati come comparatore visivo e tattile per identificare il grado di rugosità della superficie. L'utente confronta il calcestruzzo preparato con i chip CSP e riporta il numero del chip che più si avvicina alla superficie. Molti lavori specificano il tipo di preparazione superficiale richiesta.
Il profilo dei rivestimenti testurizzati è spesso difficile da misurare con la maggior parte dei micrometri di profondità, dei rugosimetri a stilo e dei lettori di nastro di replica, a causa delle maggiori altezze picco-valle dei rivestimenti.
I micrometri di profondità con un intervallo esteso di 0-60 mils (0-1.500 μm) come il PosiTector SPG CS sono la scelta ideale per misurare i rivestimenti strutturati.
Esistono diverse norme di prova e metodi di misurazione per determinare il profilo superficiale. In generale, la norma di prova è determinata dal substrato da rivestire e il metodo di prova è indicato in tale norma.
I misuratori del profilo superficiale come il PosiTector SPG e i lettori di nastro di replica come il micrometro digitale Testex, il PosiTector RTR H e il PosiTector RTR 3D sono strumenti ideali per misurare l’altezza picco-valle. Entrambi i tipi sono ideali per misurare il profilo di ancoraggio su metalli sabbiati come acciaio, alluminio, ecc.
Il PosiTector SPG TS è progettato specificamente per misurare il profilo di ancoraggio su substrati di calcestruzzo prima dell’applicazione di rivestimenti, vernici, rivestimenti interni o strati cementizi di ricoprimento.
La misurazione del profilo superficiale (o del profilo superficiale del calcestruzzo) aiuta l'ispettore a determinare se è stato raggiunto il profilo di ancoraggio ottimale.
Il profilo superficiale (o di ancoraggio) è generalmente definito come il complesso insieme di picchi e valli presenti su una superficie o un substrato, spesso creato da apparecchiature di sabbiatura abrasiva o da utensili motorizzati come un bristle blaster, uno scrostatore pneumatico ad aghi o un utensile di pallinatura rotante. In particolare, l’altezza del profilo superficiale è definita in modo diverso a seconda della norma di prova di riferimento. Alcuni esempi:
ASTM D7127—definisce il profilo superficiale come segue: “... le deviazioni verticali positive e negative (picchi e valli) sono misurate rispetto a una linea media posta approssimativamente al centro del profilo valutato.”
ISO 8503-1—lo definisce come: “... generalmente espresso come l’altezza dei picchi principali rispetto alle valli principali.”
ISO 4287:"Profilo che risulta dall'intersezione della superficie reale con un piano specifico". Per superficie reale si intende la "superficie che delimita il corpo e lo separa dal mezzo circostante".
I produttori di vernici e rivestimenti spesso specificano il profilo superficiale ideale.
La densità dei picchi e il conteggio dei picchi misurano il numero di coppie picco/valle in una determinata lunghezza o area del profilo superficiale. Hanno dimostrato di essere un forte fattore determinante per l'adesione del rivestimento e la resistenza alla corrosione. In effetti, alcuni studi hanno rilevato che la densità/conteggio dei picchi può essere un fattore predittivo delle prestazioni del rivestimento migliore della sola altezza del profilo superficiale da picco a valle.
Il conteggio dei picchi è un parametro 2D che si riferisce al numero di coppie picco/valle, tipicamente espresso in picchi/mm o picchi/in. Il conteggio dei picchi può essere misurato utilizzando il PosiTector RTR 3D o un profilometro a stilo trascinato, ed è riportato come Rpc secondo ASTM D4417.
Per ulteriori informazioni sulla misurazione della densità dei picchi e del conteggio dei picchi, leggere "Nastro di replica - Una fonte di nuove informazioni sul profilo di superficie".
Per ulteriori informazioni su come il profilo superficiale influisce sulle prestazioni del rivestimento, leggere “Nastro di replica - Relazione tra 3 parametri del profilo superficiale e l'adesione per trazione (pull-off)”
È generalmente accettato che la natura delle superfici di acciaio pulite mediante sabbiatura abrasiva sia predittiva delle prestazioni del rivestimento a lungo termine. Il settore della corrosione non comprende appieno le dinamiche di questo complesso problema, ma ha a disposizione diversi parametri misurabili, tra cui l'altezza dei picchi, la densità dei picchi, l'area superficiale, l'angolarità, l'acutezza e la forma.
L'altezza del picco è oggi comunemente misurata e di solito è l'unico parametro riportato. Sebbene la sua importanza sia innegabile, un parametro da solo non descrive completamente la dinamica del rapporto rivestimento/substrato.
Anche la densità dei picchi è un importante indicatore delle prestazioni. Le ricerche hanno dimostrato che è fortemente correlata all'adesione del rivestimento e alla resistenza alla corrosione, forse anche più dell'altezza dei picchi. Per ottenere la migliore adesione del rivestimento e la migliore protezione dalla corrosione, il conteggio dei picchi dovrebbe essere il più alto possibile, pur garantendo la completa bagnatura della superficie preparata.
L’approccio ideale consiste nel misurare l’altezza dei picchi (H) e la densità dei picchi (Rpc). Il lettore di nastro di replica PosiTector RTR 3D misura l’altezza dei picchi (H), la densità dei picchi (Spd) e ulteriori parametri di rugosità 2D/3D.
Per saperne di più su come il profilo superficiale influisce sulle prestazioni del rivestimento, leggere “Nastro di replica - Relazione tra 3 parametri del profilo superficiale e l'adesione per trazione (pull-off)”
Il profilo superficiale del calcestruzzo (CSP) può essere definito come i picchi e le valli presenti su una superficie di calcestruzzo, analogamente al profilo di sabbiatura sull’acciaio. Il profilo superficiale del calcestruzzo può influire sulla resistenza di adesione di rivestimenti, rivestimenti interni e strati cementizi di ricoprimento. Inoltre, il CSP influisce sull’estetica e sulle prestazioni complessive del rivestimento, del rivestimento interno o dello strato di ricoprimento.
1
Rettifica
2
Inciso all'acido
3
Granigliatura leggera
4
Scarificazione leggera
5
Granigliatura media
Scarificazione media
6
Granigliatura abrasiva pesante
Bocciardatura/ritardante superficiale
7
Scarificazione pesante
Martello demolitore portatile per calcestruzzo/pulizia mediante sabbiatura abrasiva; oppure idrogetto ad alta pressione
8
9
10
I produttori spesso specificano il CSP ideale. Scoprite come si misura il profilo della superficie del calcestruzzo.
La rugosità viene misurata con letture caratterizzate da parametri 2D o 3D.
Ra — Rugosità media: media aritmetica dei valori assoluti degli scostamenti dell'altezza del profilo dalla linea media, all'interno della lunghezza di valutazione
Rq — Rugosità RMS: media quadratica delle altezze del profilo misurate dalla linea media all'interno della lunghezza di valutazione
Rz — Altezza massima media del profilo: media aritmetica dei valori successivi della distanza dal picco massimo alla valle più profonda all'interno di ciascun intervallo di campionamento, calcolata sulla lunghezza di valutazione
Rp - Altezza massima del picco del profilo: la distanza tra il punto più alto del profilo e la linea media all'interno della lunghezza di valutazione.
Rv - Profondità massima della valle del profilo: la distanza tra la valle più profonda e la linea media all'interno della lunghezza di valutazione
Rt - Altezza totale del profilo: la distanza tra il picco più alto e la valle più profonda all'interno della lunghezza di valutazione.
Rpc - Conteggio dei picchi: numero di picchi per unità di lunghezza all'interno della lunghezza di valutazione
Rpc Boundary C1 — Le linee limite poste alla stessa distanza sopra e sotto la linea media del profilo. Un picco viene contato dopo che la traccia scende al di sotto della linea limite inferiore e sale al di sopra della linea limite superiore. L'impostazione predefinita è 0,5 µm
H - Altezza media massima picco-valle: la distanza tra le incudini meno i 50,8 µm (2 mils) di pellicola incomprimibile
Spd — Densità areale dei picchi: il numero di picchi per unità di area
Sa — Rugosità media: la media aritmetica dei valori assoluti degli scostamenti in altezza dalla superficie media, misurati all'interno dell'area di valutazione
Sq — Rugosità quadratica media: la media quadratica degli scostamenti in altezza dalla superficie media, misurati all'interno dell'area di valutazione
Sz — Altezza massima picco-valle dell'area: la distanza verticale tra l'altezza massima del picco e la profondità massima della valle. Comunemente indicata come St
Sp - Altezza massima del picco dell'area: l'altezza massima dell'area di valutazione rispetto alla superficie media.
Sv - Massima profondità della valle: il valore assoluto dell'altezza minima nell'area di valutazione rispetto alla superficie media
Per determinare il profilo superficiale di un substrato di acciaio sabbiato si utilizzano spesso i seguenti standard:
Prodotti correlati: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D, Comparatori di rugosità superficiale Keane-Tator
La norma ASTM D4417 definisce diversi metodi per determinare il profilo superficiale dell'acciaio sabbiato*.
Prodotti correlati: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D, PosiTest, PosiTector 6000 (sonde per metalli ferrosi o per metalli ferrosi/non ferrosi)
La norma AS 3894.5 definisce il concetto di picco-valle in modo simile alla formulazione della norma ISO 8503-1, in quanto riguarda la differenza relativa di altezza tra i picchi e le valli di un’area di prova.* Analogamente alla norma ASTM D4417 (sopra), fornisce diversi metodi per ottenere una misurazione del profilo superficiale:
Prodotti correlati: Comparatori di rugosità superficiale ISO
La norma ISO 8503-1 illustra le specifiche e le definizioni dei comparatori di profili di superficie ISO e la valutazione visiva e tattile delle superfici sottoposte a granigliatura abrasiva.
Fare riferimento a ISO 8503-1 per una descrizione completa della norma di prova.
Prodotti correlati: Comparatori di rugosità superficiale ISO
La norma ISO 8503-2 descrive il metodo visivo e tattile per valutare il grado del profilo prodotto dalle procedure di granigliatura abrasiva.
Fare riferimento a ISO 8503-2 per una descrizione completa della norma di prova.
Prodotti correlati: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D
La norma SSPC-PA 17 fa riferimento a diverse norme ASTM e ISO (quali ASTM D4417, ASME B46.1, ISO 4287, ISO 8503-4 e altre) per stabilire determinate definizioni e metodi di prova. Mentre la norma ASTM D4417 definisce la procedura per l’esecuzione di una singola prova, la norma SSPC-PA 17 fornisce indicazioni sulla frequenza e sui punti in cui effettuare tali prove.
Prodotti correlati: PosiTector SPG, PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D
U.S. Navy NSI 009-32 è un documento esaustivo dedicato ai requisiti di pulizia e verniciatura per la manutenzione dei beni della Marina degli Stati Uniti.* Fa riferimento a norme come ASTM D4417, metodi B e C (rispettivamente micrometri di profondità e nastro di replica).
Prodotto correlato: PosiTector SPG
La norma di prova SANS 5772 utilizza un misuratore micrometrico del profilo per determinare il profilo superficiale su superfici di acciaio sottoposte a sabbiatura.*
Per determinare il profilo superficiale di un substrato in calcestruzzo si utilizzano spesso i seguenti standard:
Prodotto correlato: PosiTector SPG TS
La norma ASTM D8271 standardizza la misurazione del profilo superficiale del calcestruzzo (CSP).* Analogamente al Metodo B della norma ASTM D4417, definisce un micrometro di profondità, nonché la procedura di prova, il numero di letture e i requisiti di presentazione dei risultati.
L'ASTM D7682 spiega all'utente come utilizzare uno stucco bicomponente a indurimento rapido per creare una replica inversa di una superficie in calcestruzzo. Una volta indurito, può essere utilizzato con un comparatore visivo ICRI (Metodo A) o con un micrometro senza molla appositamente progettato (Metodo B) per determinare il profilo superficiale di una lastra di calcestruzzo.
.jpg)
