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Often, the ASTM standards for the hot-dip galvanizing industry cite SSPC surface preparation standards. What are these and which ones are important to the industry?

The Association for Materials Protection and Performance (AMPP) publishes and maintains many standards relevant to the coating industry. Standardized subjects include requirements for paints, standards for evaluating the qualifications of contractors, surface preparation standards, and other topics. The ASTM specifications relevant to the hot-dip galvanizing industry often reference these surface preparation standards. Here is a list and brief summary of the surface preparation standards used in the hot-dip galvanizing industry with a brief summary of each.

SSPC-SP1 Solvent Cleaning

The method of solvent cleaning is intended to remove all visible oil, grease, soil, drawing and cutting compounds, and all other soluble contaminants from steel surfaces. The specification calls for the removal of dust before solvent cleaning by the use of a stiff bristle brush. After solvent cleaning, dust is to be removed by either blowing off with clean dry air or vacuum cleaning. The specification lists several different ways in which solvent cleaner may be applied to the surface including wiping or scrubbing the surface with solvent, spraying solvent directly onto the surface, vapor degreasing, immersion, alkaline cleaners, and steam cleaning.

The preparation of a hot-dip galvanized coating for paint or powder coating connects this standard to the galvanizing industry. ASTM D6386 and D7803 both call out this standard during their surface preparation steps. Solvent cleaning is used to remove oil and grease from the galvanized coating before it is profiled and cleaned with other methods.

SSPC-SP2 Hand Tool Cleaning

This standard covers the removal of loose mill scale, loose rust, loose paint, and other loose detrimental foreign matter from surfaces with the use of non-powered hand tools. Adherent products as determined by a dull putty knife are not to be removed with this procedure. SSPC-SP1 removes oil and grease before cleaning with hand tools, and compressed air or a vacuum will remove dust after this cleaning procedure is completed. Removing all weld slag and stratified rust with impact tools, using non-impact methods such as scraping to remove all non-adherent materials, and feathering an adherent paint coating, are all hand tool cleaning methods accepted by this standard.

The preparation for painting and powder coating over a hot-dip galvanized coating, as well as the repair of damaged and uncoated areas, use SSPC-SP2 as a standard surface preparation procedure. The specifications for preparing hot-dip galvanized steel for paint and powder coating ASTM D6386 and D7803 respectively list hand tool cleaning as an acceptable method for smoothing the surface and removing zinc high spots of newly galvanized and partially weathered coatings. Hand tool cleaning also acceptably cleans a hot-dip galvanized surface before surface profiling according to D6386. ASTM A780 also uses SSPC-SP2 as an acceptable preparation method for repair by the use of paints containing zinc dust.

SSPC-SP 3 Power Tool Cleaning

SSPC-SP3 details the use of power assisted tools for surface preparation. The preparation method described here is intended to remove the same contaminants from a surface as in SSPC-SP2, and the procedures before and after using this cleaning method are identical to SSPC-SP2. The standard includes using rotary, impact, or power brushing tools to remove stratified rust, weld slag, and mill scale. Power abrading tools also acceptably remove mill scale according to the standard. SSPC-SP3 requires power tools to be used in a manner that prevents the formation of burrs, sharp ridges, and sharp cuts. Feathering the edges of adhered paint surfaces is also required.

Just as SSPC-SP2 and SSPC-SP3 have similar requirements for surface preparation, so too are they similar in their applications to the hot-dip galvanizing industry. In preparation for paint and powder coating, both standards are mentioned by D6386 and D7803 in the same section. They are considered interchangeable in their use of smoothing the coating and removing zinc high spots before the zinc coating is further prepared. D6386 also considers the two methods interchangeable during the surface cleaning phase of the process. A780, however, does not specifically call out SSPC-SP3 for the preparation of a damaged coating for repair by zinc rich paints.

SSPC-SP5 White Metal Blast Clean

A white metal blast will remove all coatings, mill scale, rust, oxides, corrosion products, and all other foreign products from a steel surface. SSPC-SP5 provides conditions for the end condition of a white metal blast, and the materials and procedure necessary for providing the end condition. The standard lists dry abrasive blasting as the preferred method with wet blasting an option to be agreed upon between the two parties. The size and type of abrasive media to be used depends on the profile specified by the coating system to be used. The standard then requires oil, grease, and dust to be removed from the surface and the work inspected.

SSPC-SP5 is not specified often in standards for the hot-dip galvanizing industry. However, A780 uses the white metal blast as the surface preparation standard for repairing a zinc coating using sprayed zinc.

SSPC-SP7 Brush Off Blast Clean

This standard states a brush of blast clean will allow as much of an existing adherent coating to remain as possible and to roughen its surface prior to coating application. This blasting method cleans less aggressively than an industrial blast clean. A provided definition of a brush-off blast cleaned surface describes a surface free of all visible oil, grease, dirt, dust, loose mill scale, loose rust, and loose coating when viewed without magnification. The surface may still include profiled and tightly adherent mill scale, rust, and coating.

Hot-dip galvanized coatings contain a layer of zinc oxide and zinc hydroxide which would be detrimental to the adherence of a topcoat. A paint coating also requires a profile typically not found on the relatively smooth surface of a hot-dip galvanized coating. D6386 lists sweep blasting as an acceptable surface preparation method with its own given requirements for the procedure but calls out SSPC-SP7 for more procedure specifications.

SSPC-SP10 Near-White Metal Blast Cleaning

Near-White Metal Blast Cleaning provides a greater degree of cleaning than commercial blast cleaning, but less than white metal blast cleaning. The SSPC-SP10s definition of a near-white metal blast clean requires the surface to be free of all visible oil, grease, dust, dirt, mill scale, rust, coating, oxides, corrosion products, and other foreign matter when viewed without magnification. The standard also provides requirements for random staining on the surface which shall not exceed five percent of each unit area of surface. The surface shall be cleaned of oil, grease, and dust after the near-white metal blasting procedure.

ASTM A780 calls for a near-white metal blast cleaning when field conditions include immersion. In this case the area damaged and in need of repair by a paint containing zinc dust will receive a blast per SSPC-SP10 before the paint is applied.

SSPC-SP11 Power-Tool Cleaning to Bare Metal

This surface preparation standard is similar to that some less aggressive blast cleans. The standard requires the surface to be free from all visible oil, grease, dirt, dust, rust, coating, oxides, mill scale, corrosion products, and other foreign matter when viewed without magnification. However, some rust remaining at the bottom of pits is acceptable if the surface was pitted to begin with. A surface profile of no less than one mill between peaks and valleys is required. Grinding tools and impact tools are both acceptable means for achieving the level of cleaning specified. Oil, grease, and dust must be removed both before and after the cleaning procedure.

The power-tool cleaning method of SSPC-SP11 will provide an adequate profile for a paint system to adhere to. This fact makes power-tool cleaning an acceptable method for surface preparation of a hot-dip galvanized coating after it has been cleaned. D6386 states that painting should be performed as soon as possible after power-tool cleaning or surface grinding. A780 allows uncoated areas to be power-tool cleaned before repair with zinc rich paints in areas of less critical field exposure conditions and with metallizing repairs where it is impractical to perform abrasive blast cleaning.

SSPC-SP12 Surface Preparation and Cleaning of Metals by Waterjetting Prior to Recoating

Waterjetting is the use of standard jetting from a nozzle at high pressures (10,000 psi or higher) to prepare a surface for coating. Intended primarily for carbon steel, but applicable on other metals, waterjetting does not create a profile on the metal substrate. However, metals with an existing profile acceptable for painting can be cleaned with waterjetting to expose the existing profile. Waterjetting will remove all loose rust, loose mill scale, and loose coatings uniformly while meeting the conditions of WJ-1, WJ-2, WJ-3, and WJ-4.

A hot dip-galvanized coating is said to be fully weathered when the exposed surface consists mainly of water-insoluble zinc carbonates, some zinc oxides, and rarely, zinc hydroxides. Usually occurring around after six months of weathering, a finely etched and roughened profile acceptable for paint covers the surface of the galvanized coating. After all oil and grease has been removed with the methods of another surface preparation standards, cleaning with a waterjet according to SSPC-SP12 will remove all lose particles and leave the finely etched surface previously described. D7803 specifically calls out this standard with a condition that the water pressure be below 1450 psi. D6386 describes the same process, but without mentioning the surface preparation standard.

SSPC-SP16 Brush-Off Blast Cleaning of Coated and Uncoated Galvanized Steel, Stainless Steels, and Non-Ferrous Metals

Use of this surface preparation standard roughens and cleans the bare substrate including a hot-dip galvanized coating to create a profile suitable for painting. Completion of this process produces a profiled surface free of all visible oil, grease, dirt, dust, metal oxides (corrosion products), and other foreign matter when viewed without magnification. The standard also contains unique procedures for use on galvanized steel including inspection for a passivation treatment and wet storage stain.

The brush off-blast cleaning procedure described in SSPC-SP16 provides an acceptable profile on hot-dip galvanized surfaces for the application of paint or powder coat. After a galvanized surface has been acceptably cleaned of oil, grease, and similar products, this brush blasting can be applied in order to create an acceptable profile. D7803 uses this standard for the preparation of a galvanized coating for powder coating. D6386 does not specifically call out this standard, but the procedure is very similar to that of D7803.

Below is a table of each SSPC spec and where it relates with galvanizing ASTM specs:

Normas para la Preparación de Superficies SSPC (Steel Structures Painting Council, hoy Society for Protective Coatings)

Mayo 1, 2014, Autor, Daniel Barlow

Muy a menudo las normas ASTM citan normas SSPCA para la preparación de superficies. Pero, ¿De qué tratan o cuáles son las más importantes para la industria del GIC?

La Asociación para el Rendimiento y la Protección de Materiales (AMPP, por sus siglas en Inglés) publica y afianza muchas normas relevantes para la industria de los recubrimientos. Los temas que se normalizan incluyen requisitos para pinturas, normas para evaluar las competencias de los proveedores y las normas de preparación de superficies entre otros temas. Las normas ASTM relevantes para la industria del GIC a menudo hacen referencia a dichas normas SSPC de preparación de superficies. A continuación una lista y una breve descripción de las normas de preparación de superficies utilizadas en la industria del GIC:

SSPC-SP1 Limpieza con solvente

El método de limpieza con solvente tiene como objetivo eliminar todas las grasas, aceites, suciedad, residuos de cortes e identificación (marcado) y todos los demás contaminantes solubles de la superficie del acero. La norma establece que antes de la limpieza con solvente se debe eliminar el polvo utilizando un cepillo de cerdas duras. Después de la limpieza con solvente, el polvo debe ser eliminado ya sea soplando aire limpio y seco o mediante el aspirado. La norma enlista varias formas en las que el solvente puede aplicarse a la superficie del acero, incluyendo el frotar o restregar la superficie, rociar directamente sobre la superficie, desengrase/limpieza con vapor, inmersión y limpiadores alcalinos.
La preparación del recubrimiento GIC para ser pintado o recubierto con pintura en polvo es precisamente lo que conecta dicha normas con la industria del GIC. Las normas ASTM D6386 y D7803 hacen referencia a esta norma en sus secciones de preparación de la superficie. La limpieza con solvente se utiliza para eliminar aceites y grasas del recubrimiento galvanizado antes de que se perfilen y se limpien con otros métodos.

SSPC-SP2 Limpieza con herramientas manuales

Esta norma cubre la eliminación de cascarilla de laminación , óxidos y pintura sueltos además de otros contaminantes extraños mediante el uso de herramientas manuales sin motor. Los contaminantes o productos que no puedan ser removidos con una espátula sin filo, no deben eliminarse empleando las herramientas especificadas en esta norma. SSPC-SP1 elimina aceites y grasas antes de la limpieza con herramientas manuales. El aire comprimido o una aspiradora eliminarán el polvo una vez que se complete este procedimiento de limpieza. Los métodos de limpieza con herramientas manuales aceptados por esta norma son: eliminación de escorias de soldadura y óxido estratificado con herramientas de impacto, el uso de herramientas o materiales para raspar/lijar los contaminantes sueltos no adheridos es, y el lijado/remoción de una capa de pintura adherida.
La preparación para pintar y recubrir con pintura en polvo sobre un recubrimiento GIC, así como la reparación de áreas dañadas y sin recubrir, emplea SSPC-SP2 como un procedimiento estándar de preparación de superficies. Las especificaciones para preparar acero GIC para pintura y pintura/recubrimientos en polvo, ASTM D6386 y D7803, respectivamente, enlistan la limpieza con herramientas manuales como un método aceptable para suavizar/perfilar la superficie y eliminar los picos de zinc de recubrimientos recién galvanizados y parcialmente expuestos al medio ambiente. La limpieza con herramientas manuales también prepara de manera aceptable una superficie GIC antes del perfilado de la superficie según la norma D6386. La norma ASTM A780 también utiliza SSPC-SP2 como un método de preparación aceptable para reparaciones mediante el uso de pinturas que contienen polvo de zinc.

SSPC-SP 3 Limpieza con Herramientas Eléctricas

SSPC-SP3 detalla el uso de herramientas eléctricas para la preparación de superficies. El método de preparación descrito aquí está destinado a eliminar los mismos contaminantes de una superficie que en SSPC-SP2, y los procedimientos antes y después de usar este método de limpieza son idénticos a SSPC-SP2. La norma incluye el uso de herramientas que funcionan con rotación, de impacto o de cepillado eléctricas para eliminar óxido estratificado, escoria de soldadura y cascarilla de laminación. Las herramientas de abrasión eléctricas también eliminan de manera aceptable la cascarilla laminación de acuerdo a la norma. SSPC-SP3 requiere que las herramientas eléctricas se utilicen de manera que se evite la formación de rebabas, bordes afilados y cortes agudos. También se requiere difuminar los bordes de las superficies de pintura adheridas.

Así como SSPC-SP2 y SSPC-SP3 tienen requisitos similares para la preparación de superficies, también son similares en sus aplicaciones en la industria del GIC. En preparación para pintura y recubrimiento en polvo, ambas normas son mencionadas por D6386 y D7803 en la misma sección. Se consideran equivalentes en cuanto a perfilar la superficie y eliminar los puntos altos de zinc antes de que el recubrimiento de zinc se trabaje o prepare aún más. D6386 también considera ambos métodos aplicables para el proceso de limpieza de la superficie. Sin embargo, A780 no menciona específicamente a SSPC-SP3 para la preparación de un recubrimiento dañado mediante el uso de pinturas ricas en zinc.

SSPC-SP5 Limpieza con Chorro Abrasivo hasta Metal Blanco

Una limpieza abrasiva hasta metal blanco eliminará todos los recubrimientos, la cascarilla de laminación, óxidos, y todos los demás contaminantes de la superficie de acero. SSPC-SP5 detalla las condiciones para lograr la limpieza abrasiva hasta el metal blanco, así como los materiales y el procedimiento necesarios para lograr dicha limpieza. La norma enlista el chorro abrasivo en seco como el método preferido y al chorro abrasivo húmedo como una opción a acordar entre las dos partes contratantes. El tamaño y tipo de medio abrasivo a utilizar depende del perfil de superficie especificado por el recubrimiento que se aplicará. Posteriormente, la norma requiere que se eliminen aceites, grasas y el polvo de la superficie, además de una inspección del trabajo que se llevó a cabo.

SSPC-SP5 no se especifica a menudo en las normas para la industria del GIC. Sin embargo, A780 usa la limpieza abrasiva hasta metal blanco como norma para la preparación de superficies cuando se reparará un recubrimiento de zinc con metalizado o proyección térmica de zinc.

SSPC-SP7 Limpieza con Chorro Abrasivo Suave

Esta norma establece que la limpieza con chorro abrasivo suave permitirá que permanezca la mayor cantidad posible de un recubrimiento ya existente y que la superficie quede rugosa antes de la aplicación del recubrimiento. Este método de limpieza abrasiva es menos agresivo que una limpieza con chorro abrasivo industrial. Una definición de este tipo de limpieza describe una superficie libre de todo tipo de aceite, grasa, suciedad, polvo, cascarilla de laminación suelta, óxidos y recubrimientos sueltos cuando se observa a simple vista, sin ningún tipo de aumento. La superficie aún puede incluir cascarilla de laminación perfilada y firmemente adherida, óxido y otro recubrimiento. El recubrimiento GIC contiene una capa de óxido de zinc e hidróxido de zinc que afectaría la adherencia de otro recubrimiento. Un recubrimiento de pintura también requiere un perfil que típicamente no se encuentra en la superficie relativamente lisa del GIC. La norma D6386 menciona al chorro abrasivo como un método aceptable de preparación de la superficie con sus propios requisitos para el procedimiento, aunque menciona a la norma SSPC-SP7 para más detalles sobre el procedimiento.

SSPC-SP10 Limpieza Con Chorro Abrasivo Cercano a Metal Blanco

Este tipo de limpieza abrasiva resulta en un grado de limpieza mayor que la limpieza abrasiva comercial, pero de un menor grado que la limpieza abrasiva hasta metal blanco. La definición de SSPC-SP10 de una limpieza con chorro abrasivo cercana a metal blanco requiere que la superficie esté libre de aceites, grasas, polvos, suciedad, cascarilla de laminación, óxidos, otros recubrimientos y otros contaminantes al observarse a simple vista sin aumento, óxidos, productos de corrosión y otras materias extrañas cuando se observa a simple vista, sin ningún tipo de aumento. La norma también menciona los requisitos para diversas manchas en la superficie que no deben exceder el cinco por ciento de cada unidad de área de la superficie. La superficie debe limpiarse de aceite, grasa y polvo después de esta limpieza abrasiva cercana a metal blanco.

ASTM A780 establece una limpieza con chorro abrasivo cercana a metal blanco cuando las condiciones del entorno involucran la inmersión. En este caso, el área dañada que necesita ser reparada con una pintura que contenga polvo de zinc recibirá una limpieza abrasiva de acuerdo con SSPC-SP10 previa a la aplicación de la pintura.

SSPC-SP11 Limpieza con Herramientas Eléctricas hasta Metal Base

Esta norma de preparación de superficies es similar a algunos procedimientos de limpieza con chorro abrasivo menos agresivas. La norma requiere que la superficie esté libre de aceites, grasas, polvos, suciedad, otros recubrimientos, cascarilla de laminación, óxidos, otros recubrimientos y otros contaminantes al observarse a simple vista sin aumento, óxidos, productos de corrosión y otras materias extrañas cuando se observa a simple vista, sin ningún tipo de aumento. Sin embargo, se acepta que quede algo de herrumbre en el fondo de las picaduras si la superficie estaba picada previamente. Se requiere un perfil de superficie de no menos de una milésima de pulgada o 25.4 micras entre picos y valles. Las esmeriladoras y las herramientas de impacto son medios aceptables para lograr el nivel de limpieza especificado. El aceite, la grasa y el polvo deben eliminarse tanto antes como después del procedimiento de limpieza.

El método de limpieza con herramientas eléctricas de SSPC-SP11 logrará un perfil adecuado para una buena adherencia del sistema de pintura. Esto hace que la limpieza con herramientas eléctricas sea un método aceptable para la preparación de superficies GIC una vez que han sido limpiadas. D6386 establece que la pintura debe aplicarse lo antes posible una vez que se ha preparado la superficie con las herramientas eléctricas o ha sido desbastada. A780 permite que las áreas no recubiertas se limpien con herramientas eléctricas antes de la reparación/aplicación de pinturas ricas en zinc en entornos no tan críticos. Y, permite el uso del metalizado o proyección térmica de zinc cuando sea impráctica la limpieza abrasiva.

SSPC-SP12 Preparación y Limpieza de Metales mediante Chorro de Agua antes de volver a Recubrir

El chorro de agua es el uso de chorros estándar desde una boquilla a altas presiones (10,000 psi o más) para preparar una superficie para la aplicación de un recubrimiento. Se utiliza principalmente para el acero al carbono, pero puede aplicarse a otros metales, el chorro de agua no crea un perfil en el sustrato metálico. Sin embargo, los metales con un perfil existente aceptable para pintar pueden limpiarse con chorro de agua para exponer el perfil existente. El chorro de agua eliminará los óxidos suelto, la cascarilla de laminación suelta y los recubrimientos preexistentes sueltos de manera uniforme y además cumplirá con lo que se establece en WJ-1, WJ-2, WJ-3 y WJ-4.

Se dice que un recubrimiento GIC está completamente pasivado cuando la superficie expuesta consiste principalmente en carbonato de zinc insoluble en agua, algo de óxido de zinc y, raramente, hidróxido de zinc. Generalmente ocurre después de seis meses de estar a la intemperie, así, se logra un perfil lo suficientemente rugoso para aplicar la pintura que cubrirá al GIC. Después de que todo el aceite y la grasa se han eliminado con los métodos de otras normas de preparación de superficies, la limpieza con chorro de agua según SSPC-SP12 eliminará todas las partículas sueltas y dejará la superficie finamente perfilada descrita anteriormente. D7803 menciona específicamente esta norma con la condición de que la presión del agua sea inferior a 1450 psi. D6386 describe el mismo proceso, pero sin mencionar la norma de preparación de superficies.

SSPC-SP16 Limpieza con Chorro Abrasivo Suave de Acero Galvanizado y sin Galvanizar, Acero Inoxidable y Metales No Ferrosos

El uso de esta norma de preparación de superficies logra una buena limpieza y un buen perfil rugoso del substrato, incluyendo un recubrimiento GIC, para la posterior aplicación de pintura. Al culminar este proceso, se genera una superficie bien perfilada libre de aceites, grasas, suciedad, polvo, óxidos metálicos (productos de corrosión) y otras materias extrañas cuando se observa a simple vista y sin aumento. La norma también contiene procedimientos únicos para su uso en acero GIC, incluyendo la inspección de un tratamiento de pasivación y manchas de almacenamiento (óxido blanco).

El procedimiento de limpieza con chorro abrasivo suave descrito en SSPC-SP16 genera un perfil aceptable en superficies GIC para la aplicación de pintura o recubrimiento en polvo. Después de que una superficie galvanizada haya sido limpiada aceptablemente de aceite, grasa y productos similares, este chorro abrasivo puede aplicarse para crear un perfil aceptable. D7803 utiliza esta norma para la preparación del GIC para la aplicación de un recubrimiento en polvo. D6386 no menciona específicamente esta norma, pero el procedimiento es muy similar al de D7803.

Abajo se puede observar una tabla con cada norma SSPC y cómo se relaciona con las normas ASTM sobre el GIC: