Tornillos para madera: una guía de los factores de riesgo

Cuando se diseña o se construye una estructura de madera, la elección de los tornillos puede marcar la diferencia entre un elemento destinado a durar por décadas y otro sujeto a una rápida degradación. La humedad, la presencia de cloruros, la contaminación atmosférica e incluso la composición química de la madera misma son variables que determinan la exposición de los tornillos a la corrosión. Si estas variables no se tienen en cuenta, se puede comprometer la estabilidad general de una obra y aumentar considerablemente los costes de mantenimiento. 

Los tornillos para madera están sometidos a factores ambientales y químicos que, si son especialmente agresivos, inician procesos de corrosión visibles ya al cabo de pocas semanas. Por lo tanto, es fundamental conocer las clases de servicio (que describen las condiciones termohigrométricas de funcionamiento) y las categorías de corrosividad (atmosférica y de la madera) para identificar los materiales y los revestimientos más adecuados.  
 
A continuación, ofrecemos una descripción general de los principales factores de riesgo, así como indicaciones sobre las especies de madera y sobre los aceros más comunes para que puedas elegir con conocimiento de causa los tornillos para madera que mejor responden a tus necesidades. 

Corrosión en los tornillos para madera: qué es y cuándo ocurre 

La corrosión es un proceso de degradación del metal que ocurre cuando los metales que componen los tornillos interactúan con la humedad y las sustancias químicas presentes en el ambiente o en la madera.  Los principales factores que aceleran la corrosión son: 

• Humedad relativa: cuanto más húmedo sea el ambiente, más se acelerará el proceso corrosivo. 

• Cloruros: típicos de las zonas costeras o de zonas en la que se utilizan sales antihielo, favorecen los procesos de corrosión localizada. 

• Contaminantes atmosféricos: sustancias como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, presentes en entornos altamente urbanizados, como las megalópolis, o cerca de empresas de industria pesada, pueden acelerar considerablemente la corrosión. 

• Características químicas de la madera: el pH ácido o los tratamientos térmicos y/o químicos (como los tratamientos a base de cobre o los retardantes de llama) influyen de manera significativa en la oxidación del tornillo. 

Considerar solo lo que ocurre en la parte expuesta del metal, sin tener en cuenta lo que sucede dentro de la madera, y viceversa, puede llevar a evaluaciones insuficientes y arriesgadas. Por esto, antes de elegir los tornillos para madera, es esencial determinar en qué tipo de ambiente y de sustrato se van a instalar. 

Clase de servicio y categorías de corrosividad: atmosféricas y de la madera 

La normativa de referencia (EN 14592:2022) divide las condiciones de exposición en clases de servicio y categorías de corrosividad, lo que ayuda a los diseñadores y constructores a orientarse en sus elecciones. 

Clases de servicio 

Las clases de servicio (SC1, SC2, SC3 y SC4) indican el contenido de humedad de la madera en función de las condiciones termohigrométricas del ambiente: 

• SC1: elementos en interiores, con porcentajes de humedad bajos y relativamente estables. Las oscilaciones de la humedad son mínimas. 

• SC2: elementos en zonas parcialmente cubiertas o sujetas a humedad moderada. Es el caso de porches o cobertizos que no están completamente aislados, donde ocasionalmente la madera puede absorber humedad. 

• SC3: elementos expuestos al exterior o en lugares con mucha humedad. Las variaciones termohigrométricas son amplias y el contenido de agua en la madera alcanza niveles elevados. 

La normativa estadounidense (NDS) y la canadiense (CSA:O86) definen de manera similar las condiciones de exposición a la humedad y establecen las siguientes categorías, equivalentes a las clases de servicio: 

• DRY conditions: equivalente a las clases SC1 y SC2 con porcentajes de humedad que pueden llegar hasta el 19 % incluido. 

• WET conditions: equivalente a las clases SC3 y SC4 con porcentajes de humedad que superan el 19 %. 

Conocer la clase de servicio ayuda a calcular cuánta agua absorbe la madera con el tiempo. Cuanto mayor sea el contenido de humedad en el material, más expuestos a la corrosión estarán los tornillos para madera. 

Categorías de corrosividad atmosférica 

La norma EN ISO 9223 divide la corrosividad atmosférica en cinco categorías, desde C1 (muy baja) hasta C5 (muy alta). Estas categorías tienen en cuenta: 

• Contaminación: presencia de agentes nocivos en el aire (como dióxido de azufre o cloruros). 

• Humedad: frecuencia y duración de fenómenos como lluvia, niebla o condensación. 

Por ejemplo, una categoría C5 es típica de zonas costeras o cercanas a empresas de industria pesada, donde la salinidad y los vapores químicos aceleran la corrosión de los tornillos para madera. En la categoría C1, correspondiente, por ejemplo, a un local interior bien protegido, los riesgos de corrosión son mínimos y se pueden utilizar tornillos con revestimientos menos exigentes. 

Categorías de corrosividad de la madera 

La norma EN 14592:2022 divide la corrosividad de la madera en cinco categorías, desde T1 (muy baja) hasta T5 (muy alta).  

La categoría de corrosividad de la madera depende de: 

• Acidez y especie de madera: según la especie de madera, hay una mayor o menor presencia de ácido acético, que actúa como agente corrosivo de los metales en su interior. La cantidad de este ácido determina el pH de la especie de madera. Cuanto más bajo sea el pH, más agresiva será la especie de madera. 

• Tratamientos térmicos y químicos: impregnantes, retardantes de llama, sales de cobre o cloruros alteran la reactividad de la madera en contacto con el metal. 

• Humedad interna de la madera: un alto porcentaje de humedad favorece la difusión de sustancias corrosivas hasta la superficie del tornillo y la reacción electroquímica que se produce durante la corrosión.  

En práctica, la evaluación completa de la clase de servicio, la categoría de corrosividad atmosférica y la categoría de corrosividad de la madera permite determinar las condiciones a las que estarán sometidos los tornillos para madera. 

Especies de madera: taninos y pH a tener en cuenta al elegir los tornillos para madera 

No todas las maderas reaccionan de la misma manera con el metal. Algunas especies, como el roble, presentan altos niveles de taninos, sustancias que pueden formar una capa protectora en el tornillo. Sin embargo, cuando se trata de especies de madera con un pH especialmente ácido (inferior a 4) o en ambientes húmedos, el propio roble puede favorecer reacciones corrosivas. A continuación se muestran dos ejemplos: 

Roble:  

• Muy tánico, lo que puede reducir localmente la velocidad de corrosión. 

• En condiciones de humedad elevada (SC3 o WET) su acidez acelera la corrosión. 

Abeto:  

• Bajo contenido de taninos. 

• Menos agresivo desde el punto de vista del pH, por lo que es mucho menos agresivo en ambientes húmedos. 

Aunque los taninos suelen asociarse a la corrosión, porque muchas maderas tánicas también son ácidas (pH < 4), el factor más importante a tener en cuenta en el proceso corrosivo dentro de la madera es la categoría de corrosividad (T) relacionada con el pH y la humedad. 

Así pues, evaluar la especie de madera, su pH y, si es el caso, el tratamiento (con cloruros o sales de cobre) es un paso clave para elegir correctamente los tornillos para madera. En ambientes muy ácidos, los aceros inoxidables de alta resistencia a la corrosión (como el AISI 316) pueden representar la solución más fiable.  

Qué sucede a los tornillos para madera en diversos ambientes corrosivos: campaña experimental 

Una manera concreta de comprender el efecto del ambiente en la corrosión es realizar pruebas a escala real. Por ello, en el laboratorio de I+D se realizó una campaña experimental con aproximadamente 350 configuraciones de tornillos para madera, que se expusieron a diferentes condiciones durante un año. 

Configuración del experimento 

• Materiales probados: seis tipos de tornillos, desde solo acero galvanizado hasta diferentes grados de acero inoxidable. 

Condiciones:  

• Madera: roble  

• Clase de servicio: SC3  

• Categoría de corrosividad atmosférica: C2 (baja agresividad, pero no insignificante). 

• Categoría de corrosividad de la madera: T4 (tendencia elevada a la corrosión debido a la acidez de la madera). 

Resultados 

Al cabo de 1 mes:  

• Los tornillos con zincado galvanizado empezaron a presentar taninos en la superficie, sobre todo en la rosca. 

• Los tornillos de acero inoxidable (AISI 410) no presentaron ningún signo de oxidación. 

Al cabo de 10 meses:  

• Los tornillos con zincado galvanizado presentaron signos evidentes de óxido rojo superficial. 

• Los tornillos de acero inoxidable (AISI 410) presentaron signos de taninos, pero nada de óxido. 

Esta prueba demuestra lo importante que son las condiciones de instalación y el tipo de madera. Incluso un revestimiento pensado para una cierta exposición puede ser insuficiente si la corrosividad global (entre la atmosférica y las características de la madera) es superior a la prevista. 

Aceros y revestimientos de los tornillos para madera: cuáles elegir para no equivocarse 

Quien trabaja en el sector de la construcción sabe bien que no existe un tornillo universal. Cada situación requiere un material y un revestimiento específicos. En general, los tornillos para madera se dividen en dos grandes familias: aceros al carbono con coating (galvanizado o tratamientos avanzados) y aceros inoxidables. 

 

Aceros al carbono con coating: 

• A menudo, son la solución más conveniente desde un punto de vista económico gracias a sus elevadas prestaciones mecánicas. 

• Ofrecen una protección que varía según el tipo de revestimiento: desde el simple galvanizado electrolítico a los coatings C4 EVO o C5 EVO, pensados para ambientes muy agresivos. El coating C4 EVO ha sido desarrollado para ofrecer altas prestaciones en condiciones atmosféricas agresivas. Si la madera es agresiva, entonces es necesario recurrir al acero inoxidable. 

• Requieren un análisis detallado de las condiciones reales, porque en ambientes húmedos y ricos en sustancias nocivas podrían corroerse. 

Aceros inoxidables: 

• HCR: garantiza la más alta resistencia a la corrosión, incluso en presencia de cloruros y contaminantes. Es la opción recomendada en los casos más extremos como las piscinas cubiertas. 

• AISI 316 (A4): recomendado en entornos marinos o industriales, en los que el tornillo está expuesto a sales, contaminantes y maderas más agresivas (T5). 

• AISI 304 (A2): válida alternativa económica para situaciones complicadas, pero menos exigentes que las anteriores. Alta resistencia a maderas ácidas (T4). 

• AISI 410: acero martensítico con buenas características mecánicas y una moderada resistencia a la corrosión (lejos de fuentes de cloruros), ideal cuando se busca un compromiso entre robustez y durabilidad. Según pruebas anteriores, ofrecen buena resistencia en maderas ácidas (T4). 

 

El gráfico de Rothoblaas para elegir el revestimiento y la correspondiente videolección: dos herramientas imprescindibles. 

Teniendo en cuenta la diversidad de factores influyentes y el número de variables que pueden provocar o empeorar los procesos corrosivos, hemos elaborado un esquema fácil de consultar en el que se muestra el comportamiento a la corrosión del material y los revestimientos en función de la categoría de corrosividad atmosférica y la categoría de corrosividad de la madera (según EN 14592:2022 y EN 1993-1-4:2014), que se puede consultar aquí y en el Smartbook atornillado. 

La complejidad del tema nos obliga, por un lado, a probar constantemente nuestros productos y a seguir invirtiendo en investigación y desarrollo para ofrecer soluciones cada vez más eficaces y, por otro, a proporcionar a quienes trabajan en el sector todas las herramientas necesarias para comprender mejor cómo y cuándo utilizar los tornillos Rothoblaas.

Por este motivo, también hemos grabado una videolección en la que se explican detalladamente algunas de las cuestiones tratadas en este artículo y se proporcionan algunas ideas y datos adicionales para comprender mejor este tema.

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