Adherencia de recubrimientos por tracción (pull-off): valores y modos de rotura

El ensayo de pull-off (normas de referencia: ISO 4624:2023 y GB/T 5210-2006) pega un dolly metálico perpendicularmente al recubrimiento curado con un adhesivo y aplica a continuación una tensión de tracción vertical a unos 1 MPa/s para medir, en MPa, la fuerza a la que el sistema de recubrimiento se separa del sustrato; es un ensayo de recepción destructivo.

Veamos un caso habitual: tres meses después de la entrega de una estructura costera de acero, la capa de acabado se descama en placas a ambos lados de las soldaduras, y propietario, aplicador y fabricante de pintura cuentan historias distintas — el fabricante dice que el sistema está sano y el aplicador invoca el espesor cumplido. El árbitro no es el aspecto sino dos cosas: el valor de pull-off medido en obra y la proporción de cada modo de rotura en la superficie fracturada. El valor responde a «cuánta adherencia hay»; el modo de rotura responde a «qué capa es el eslabón débil». Juntos forman el criterio completo de recepción.

1. El ensayo pull-off: definición, aplicaciones y TL;DR

El pull-off arranca el sistema de recubrimiento como un conjunto: la rotura ocurre en el plano más débil de la serie formada por el dolly, la capa de adhesivo, cada capa y la interfaz con el sustrato. De ahí que entregue un resultado cuantitativo con unidad y, de paso, revele la capa más débil del sistema. Sirve para sistemas multicapa pesados aplicados en taller o en obra — epoxi, poliuretano, fluorada, poliurea aspártica (la lógica de sistema está en nuestro artículo sobre recubrimientos de epoxi con escamas de vidrio) — y también para sustratos de hormigón y recubrimientos metálicos proyectados y sellados (véase proyección térmica de zinc/aluminio).

• Resultado cuantitativo: la fuerza de arrancamiento se expresa en MPa; el dolly estándar de 20 mm ofrece una superficie solicitada de unos 314 mm² y un rango habitual de 0–20 MPa.
• Familia de normas: ISO 4624:2023 define los métodos A/B/C; la norma china GB/T 5210-2006 es idéntica (IDT) a ISO 4624:2002; ASTM D4541 cubre sustratos rígidos como los metales y ASTM D7234 el hormigón.
• Recepción en obra: la inspección y el muestreo de adherencia/cohesión de los sistemas de protección de estructuras de acero siguen la serie ISO 16276 — 16276-1 para pull-off, 16276-2:2025 para corte cruzado y corte en X.
• Referencias de valor usuales: recubrimientos de tanques de lastre 3,5 MPa tras ensayo de laboratorio (IMO PSPC), pull-off en obra de sistemas de acero 5 MPa, sustratos de hormigón 1,5 MPa — la especificación del proyecto manda.
• Criterio de dos piernas: «valor dentro del límite + modo de rotura explicable» — se necesitan ambos; el modo A (rotura adhesiva en la interfaz) no equivale automáticamente a rechazo.
• Reconocer ensayos inválidos: rotura del adhesivo, corte incompleto y tracción excéntrica dan cifras que no deben computarse; véase la sección 8.

2. Base normativa: ISO 4624, GB/T 5210 y la familia afín

El pull-off no es una práctica privada de un fabricante, sino una cadena normativa continua de lo internacional a lo nacional y de la método de ensayo a la recepción en obra. Qué norma aplicar depende de si califica en laboratorio o recepciona en obra.

ISO 4624:2023 «Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion» especifica tres métodos: el método A aprieta la probeta entre dos dollies y sirve para sustratos rígidos y deformables (chapa fina, plásticos, madera); el método B tira solo del lado pintado con un dolly y se limita a sustratos rígidos; el método C emplea un dolly que hace de sustrato pintado. Para evitar la deformación del sustrato durante la tracción, los sustratos finos se montan habitualmente en sándwich.

GB/T 5210-2006 (Pull-off test for adhesion) es idéntica (IDT) a ISO 4624:2002, aplicada desde el 2007-02-01 en sustitución de la GB/T 5210-1985; está en vigor. Cuando un documento chino de recepción exige «ensayo según GB/T 5210», se refiere a esta familia de métodos.

El conjunto ASTM: ASTM D4541 regula la determinación de la fuerza de pull-off con aparatos portátiles (metales y otros sustratos rígidos); ASTM D7234 se dedica a los recubrimientos arrancados sobre hormigón. El enfoque de aparato y adhesivo es cercano a ISO, pero los detalles de probeta y la expresión de resultados difieren — compare valores entre normas con cautela.

La serie ISO 16276 lleva los métodos a obra para los sistemas de protección de estructuras de acero: zonas de inspección, planes de muestreo y criterios de aceptación/rechazo; la 16276-1 corresponde al pull-off y la 16276-2 (edición 2025) al corte cruzado y al corte en X. La resolución IMO MSC.215(82) (PSPC) hace obligatorios los requisitos para recubrimientos de tanques de lastre; el suelo de adherencia en laboratorio, muy citado, es de 3,5 MPa.

3. Principio: tensión de tracción vertical y conversión de fuerza

La física es sencilla: fuerza de arrancamiento σ = F / A, donde F es la fuerza en el instante de separación y A la superficie solicitada del dolly. El énfasis en «vertical» tiene fondo: una tracción excéntrica concentra la tensión en un lado del dolly y baja sistemáticamente las lecturas — causa clásica de datos de campo anómalos.

3.1 Diámetro del dolly, superficie solicitada y elección del rango

El diámetro del dolly determina la superficie solicitada y el intervalo de resistencias que el aparato cubre: a menor diámetro, más tensión con la misma fuerza y encaja en sistemas muy adherentes; a mayor diámetro, encaja en sustratos de baja resistencia como el hormigón.

Ejemplo de conversión: con un dolly de 20 mm (A ≈ 314 mm²), 5 MPa corresponden a un tirón de unos 314 mm² × 5 N/mm² ≈ 1571 N (aproximadamente 1,57 kN — como el peso de 160 kgf). A la inversa: si el umbral de especificación es 5 MPa, un rango de 0–20 MPa en 20 mm sobra; para zinc/aluminio proyectado de alta adherencia pásese al dolly de 10 mm para no saturar el rango.

3.2 Velocidad de carga y precisión del aparato

La filosofía de carga es «continua, lenta, repetible»: típicamente unos 1 MPa/s, con aparatos portátiles ajustables entre 0,1–1,5 MPa/s. Demasiado rápido y las capas viscoelásticas se quiebran antes de deformarse, con lectura frágil; demasiado lento y entra el flujos, con la lectura a la deriva. Es usual una resolución de 0,01 MPa y una precisión de ±1 % de fondo de escala, con calibración periódica frente a patrones trazables. Los prerrequisitos — espesor, sales solubles — también deben estar conformes, porque ensayar adherencia sobre un sustrato no conforme carece de sentido; vea nuestros artículos sobre el muestreo Bresle de sales solubles y el chorreado a Sa2.5 con control de rugosidad.

4. Procedimiento de obra: siete pasos clave

1. Elección del punto: zonas planas, lejos de soldaduras, cantos libres, chorreados y reparaciones (buena práctica); un punto aislado nunca decide — un grupo lleva normalmente 3 dollies o más, 5 en litigio.
2. Entorno: superficie limpia y seca, temperatura del sustrato al menos 3 °C por encima del punto de rocío, sin lluvia, nieve ni condensación (criterio usual); registre temperatura y humedad.
3. Preparación del dolly: lije y desengrase la cara de encolado; Ra 30–50 μm es práctica corriente para agrandar la superficie pegada.
4. Encolado: elija el adhesivo según el recubrimiento (véase 4.1), limite la capa de adhesivo a unos 0,2 mm, alinee perpendicularmente, expulse el aire y cure por completo según la ficha técnica.
5. Corte: corte el recubrimiento hasta el sustrato alrededor del dolly para aislar la zona de ensayo — un corte incompleto infla la superficie realmente solicitada.
6. Tracción: monte y alinee el aparato y cargue de continuo a unos 1 MPa/s hasta la separación o hasta el techo fijado por la especificación.
7. Lectura y registro: anote el valor (MPa), los modos de rotura con sus proporciones de superficie, el lugar, la fecha, el número de serie del aparato y el tipo de adhesivo; luego repare el punto según la sección 9.

4.1 Elección del adhesivo y espesor de la capa de adhesivo

El adhesivo es la variable invisible del pull-off, regido por dos principios: la resistencia del adhesivo curado debe superar la adherencia esperada del recubrimiento (si no, rompe primero el adhesivo y el ensayo es inválido) y el curado no debe hinchar ni atacar el recubrimiento. Tres familias corrientes: cianoacrilatos de fraguado rápido para recubrimientos finos, lisos y resultados el mismo día; epoxis bicomponentes para sistemas espesos, rugosos y de alta resistencia; adhesivos termofusibles para recubrimientos elásticos flexibles, reduciendo las tensiones del joint. Una capa de adhesivo demasiado gruesa cura lento, encoge más y puede infiltrarse en el corte y «puentear» el recubrimiento circundante — las lecturas se inflan. De ahí la práctica de limitar la capa a unos 0,2 mm y cortar justo antes de encolar.

4.2 Corte, tracción y lectura de las caras fracturadas

Se corta tras el curado del adhesivo, con la hoja perpendicular a la superficie y de un solo pase; en sistemas espesos se profundiza por etapas. Fotografíe de inmediato ambas caras tras la tracción: son la prueba primaria de la lectura de modos de rotura, y tocar, limpiar o recontaminar falsea las proporciones. Estime las proporciones de cada modo con una sencilla retícula y consigne «valor + proporciones», por ejemplo «5,2 MPa (B alrededor del 80 %, A alrededor del 20 %)».

5. Lectura de los modos de rotura y expresión del resultado

El mismo valor de pull-off carga un significado de ingeniería totalmente distinto según dónde rompa. Las convenciones de letras varían algo entre ediciones de las normas; la tabla sigue el uso A/B/C/D extendido en los documentos chinos de recepción, y el texto de la edición aplicada prevalece.

Consigne valor y proporciones juntos, por ejemplo «5,2 MPa (B 80 % / A 20 %)». Un resultado todo A con valor conforme significa que la adherencia de interfaz cumplió el umbral; una proporción B alta (el cuerpo de la capa rompe primero) suele señalar reserva en la interfaz; una rotura entre capas remite al intervalo de repintado o a la contaminación entre capas antes de decidir reprendas — los problemas entre capas viven a menudo en la ventana de proceso, no en la pintura misma.

6. Umbrales de recepción usuales y sus fuentes

No hay una cifra obligatoria única para todas las industrias; las especificaciones y los documentos del propietario fijan umbrales por sistema y entorno. La tabla reúne los referentes más citados — a la firma, manda la especificación del proyecto.

6.1 PSPC de lastre y especificaciones offshore

El IMO PSPC exige para los recubrimientos de lastre una vida objetivo de 15 años, película seca nominal de 320 μm (dos capas de 160 μm), la regla 90/10 de espesor (90 % de las lecturas a 320 μm o más, el resto a 256 μm — el 80 % del nominal), preparación Sa2.5, radios de aristas de al menos 2 mm y un suelo de adherencia en laboratorio de 3,5 MPa. Las especificaciones offshore y de puentes tipo NORSOK M-501 fijan por lo común el umbral en obra de los sistemas de acero en 5 MPa — y para las uniones pretensadas de superficie de contacto aplican condiciones adicionales de elección y recepción; vea nuestro artículo sobre recubrimiento de superficies de contacto y coeficiente de deslizamiento.

6.2 Sustratos de hormigón y autocontrol de proceso

El hormigón es un sustrato de baja resistencia y poroso; la rotura del pull-off ocurre a menudo en el mortero de la zona superficial y no en la interfaz, y el informe debe anotar «rotura cohesiva en el sustrato» — el valor refleja entonces la resistencia del hormigón superficial, no solo la adherencia del recubrimiento. El diseño de sistemas sobre hormigón (alcalinidad, imprimación de sellado) está en nuestro artículo sobre imprimaciones de sellado y acabados antical para hormigón. Para el autocontrol rápido en obra es usual el corte cruzado; véase la comparación en la sección 7.

7. Pull-off, corte cruzado y corte en X: cómo elegir

Cada método cubre una banda: el corte cruzado es rápido y gradúa sin medir, para autocontrol de capas finas; el corte en X (ASTM D3359, método A) requiere pocos cortes y sirve para el juicio rápido de capas más gruesas; el pull-off cuantifica y arbitra — la vara de la recepción y del análisis de fallos.

Tenga presente que los resultados del pull-off y del corte cruzado no se convierten entre sí — el uno es una resistencia en tracción vertical, el otro un porcentaje de superficie arrancada tras cortar; los estados de tensión difieren. Cuando la especificación exige recepción por pull-off, el corte cruzado queda como referencia de proceso; nuestro artículo propio trata el ensayo ISO 2409 y la notación de rugosidad.

8. Cinco casos de ensayo inválido y reglas de repetición

1. Rotura en el adhesivo o en la interfaz del dolly (D): la rotura corre por el adhesivo o por la interfaz dolly/adhesivo o adhesivo/recubrimiento — adhesivo demasiado débil o encolado defectuoso; el valor no dice nada del sistema de recubrimiento.
2. Corte incompleto: el recubrimiento fuera de la zona de ensayo queda unido a la zona tirada, la superficie realmente solicitada excede la nominal y las lecturas suben sistemáticamente.
3. Tracción excéntrica: el eje de tiro se aparta de la normal a la superficie, la tensión se concentra a un lado, las lecturas bajan y la cara fracturada luce forma de media luna.
4. Adhesivo insuficientemente curado: en frío, la espera habitual no basta, falta resistencia del adhesivo y el valor sigue el suelo del adhesivo y no el del recubrimiento.
5. Superficie y ajuste del aparato desalineados: un dolly fuera de norma usado sin conmutar el parámetro de superficie — el valor queda desplazado exactamente un factor de superficie.

Regla de repetición: identificado un caso inválido, cambie de adhesivo o corrija el gesto y encole de nuevo en un punto vecino de la misma pieza; causa, número y tratamiento de los ensayos inválidos van al informe. Si los datos lucen raros, revise primero alineación y calidad del corte antes de sospechar del recubrimiento — muchas disputas de obra terminan siendo cuestión de ejecución.

9. Reparación del punto de ensayo

El pull-off es destructivo y el punto debe restaurarse según el sistema: lije el agujero y su borde en una leve rebajada en cuña y limpie, luego reconstruya imprimación, intermedia y acabado según el esquema original respetando los intervalos de repintado, mida de nuevo el espesor y consigne. Puntualizar solo el acabado es un error común — la imprimación y la intermedia ausentes en el agujero serán la futura puerta de entrada de humedad y sales, en un punto que ya está en un camino de agua.

10. Datos clave de un vistazo

• Dolly estándar de 20 mm de diámetro, superficie solicitada de unos 314 mm², rango usual 0–20 MPa, resolución de aparato 0,01 MPa.
• Velocidad de carga de unos 1 MPa/s; aparatos portátiles ajustables entre 0,1–1,5 MPa/s.
• Un dolly de 20 mm a 5 MPa necesita unos 1571 N (aproximadamente 1,57 kN) de tracción vertical — como 160 kgf.
• Suelo de adherencia en laboratorio de lastre 3,5 MPa (IMO PSPC), película nominal 320 μm, regla 90/10, radios de aristas de al menos 2 mm.
• Umbral en obra de sistemas pesados sobre acero, comúnmente 5 MPa; sustratos de hormigón, comúnmente 1,5 MPa (práctica ASTM D7234); manda la especificación.
• El corte cruzado sirve para capas simples hasta unos 250 μm (paso de 1 mm); más gruesas, al pull-off.
• Capa de adhesivo contenida en unos 0,2 mm; caras del dolly lijadas a Ra 30–50 μm.
• La GB/T 5210-2006 se aplicó desde el 2007-02-01, sustituye a la GB/T 5210-1985, es idéntica a la ISO 4624:2002 y está en vigor.

11. Preguntas frecuentes (FAQ)

Q1: ¿Qué valor de pull-off vale como recepción?

Dos piernas: el valor no baja del umbral de la especificación y el modo de rotura es explicable. Las referencias más citadas son 5 MPa para el pull-off en obra de sistemas de acero pesados, 3,5 MPa tras ensayo de laboratorio para recubrimientos de lastre (IMO PSPC) y 1,5 MPa para recubrimientos sobre hormigón (práctica ASTM D7234). El criterio aterriza siempre en la especificación del proyecto: si el contrato dice 4 MPa, se recepciona a 4 MPa; si impone muestreo según ISO 16276-1, se siguen sus tablas — la «práctica sectorial» no sustituye a los documentos contractuales.

Q2: ¿El modo de rotura A (rotura adhesiva) es automáticamente un rechazo?

No. A solo dice que la rotura pasó por la interfaz recubrimiento/sustrato, y el valor mismo es la adherencia de interfaz; mientras alcance el umbral, los datos son válidos y conformes. Cuidado con el extremo inverso: una proporción B alta (el cuerpo de la capa rompe primero) parece «mejor», pero si la resistencia del cuerpo de la capa está bajo la especificación, también es motivo de rechazo. El criterio es «valor + modo» a la vez, no la caza de un patrón de fractura bonito.

Q3: ¿Cómo se elige el adhesivo y de qué espesor debe ser la capa?

Dos principios: resistencia del adhesivo curado por encima de la adherencia esperada, y sin hinchar ni atacar el recubrimiento. Cianoacrilato de fraguado rápido para recubrimientos finos, lisos y datos el mismo día; epoxi bicomponente para sistemas espesos, rugosos y de alta resistencia; tipos termofusibles para recubrimientos flexibles, reduciendo las tensiones del joint. Contenga la capa en unos 0,2 mm o menos: más gruesa cura lento, encoge más y puede infiltrarse en el corte y puentear el recubrimiento circundante, inflando las lecturas. Cure del todo según la ficha técnica, alargue la espera en frío y registre la temperatura.

Q4: ¿Qué casos invalidan un ensayo y cómo se repite?

Cinco casos: rotura en el adhesivo o en la interfaz del dolly (D), corte incompleto, tracción excéntrica, adhesivo insuficientemente curado y dolly con superficie sin ajuste de aparato correspondiente. Rasgos de reconocimiento: caras completamente de adhesivo, recubrimiento arrancado más allá del corte, cara en media luna, valores pegados al suelo del adhesivo, valores desplazados exactamente un factor de superficie. Para repetir: cambie de adhesivo o corrija el gesto y encole cerca; causa, número y tratamiento de los inválidos al informe. Dos inválidos seguidos en un punto obligan a parar y revisar aparato y procedimiento.

Q5: ¿Cómo se repara el agujero tras el ensayo?

Reconstruya según el sistema original: leve rebajada en cuña lijada y limpia, luego imprimación, intermedia y acabado en orden con los intervalos de repintado respetados, espesor remedido y lugar consignado. Queda prohibido puntualizar solo el acabado — la imprimación y la intermedia ausentes en el agujero dejan pasar humedad y sales directamente. La ficha de reparación se vincula al número del informe de ensayo para los ciclos de mantenimiento; evitar cantos y soldaduras al elegir puntos obedece también a esta reparabilidad.

Q6: ¿Puede el corte cruzado sustituir al pull-off en recepción?

En general, no. El corte cruzado (ISO 2409 / GB/T 9286) da grados cualitativos 0–5, sirve para capas simples hasta unos 250 μm y encaja en el autocontrol y la preselección; en sistemas multicapa espesos la hoja no atraviesa de un pase y la graduación se desvía. Cuando la especificación exige pull-off, el corte cruzado queda como referencia de proceso; los estados de tensión difieren y no existe conversión entre valores y grados. Criterio: el método de recepción lo fijan contrato y especificación — un «juicio equivalente» con otro método no se reconoce en arbitraje.

Q7: ¿Se puede ensayar con frío o humedad alta?

El entorno golpea dos puntos: el curado del adhesivo y la interfaz recubrimiento–sustrato. En frío el adhesivo cura lento o incompleto y el valor sigue el suelo del adhesivo en vez de la adherencia real; la humedad alta y la condensación ponen una película de agua en la interfaz, bajando y dispersando los valores. Criterio usual: sustrato al menos 3 °C por encima del punto de rocío, sin lluvia, nieve ni condensación, con registro de condiciones y tiempo de curado del adhesivo. Cuando el trabajo en frío es inevitable: adhesivo de curado en frío, espera alargada y desviación anotada en el informe para el revisor.

Q8: ¿Y en hormigón, superficies curvas y metales proyectados?

Sobre hormigón: dolly de 50 mm con rango bajo y epoxi bicomponente; si rompe el mortero, anote «rotura cohesiva en el sustrato». En piezas curvas: dollies con junta cardán para mantener el tiro perpendicular, o desplace el punto a un tramo plano. Para zinc/aluminio proyectado de alta adherencia, pásese al dolly de 10 mm para no saturar el rango y lije la cara del dolly en rugoso. Los tres escenarios comparten un criterio: tiro perpendicular, corte hasta el sustrato y adhesivo por encima del valor esperado — falta uno y los datos no cuentan.

12. Referencias y notas de fuente

• ISO 4624:2023 «Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion», resumen en el sitio de ISO (métodos A/B/C).
• GB/T 5210-2006 (Pull-off test for adhesion), ficha del portal chino de normas íntegras: idéntica a ISO 4624:2002, aplicada el 2007-02-01, sustituye a la GB/T 5210-1985.
• ASTM D4541 «Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers»; ASTM D7234 «…Pull-Off Adhesion Strength of Coatings on Concrete…».
• ISO 16276-1 (recepción por pull-off) e ISO 16276-2:2025 (recepción por corte cruzado y corte en X): zonas de inspección, muestreo y criterios de aceptación/rechazo para sistemas de protección de estructuras de acero.
• Resolución IMO MSC.215(82), Performance Standard for Protective Coatings (PSPC): película nominal 320 μm, regla 90/10, Sa2.5, radios de aristas de al menos 2 mm, adherencia de laboratorio 3,5 MPa.
• Notas de fuente: diámetros de dolly, rangos y resolución provienen de los datos publicados de los aparatos portátiles corrientes — son parámetros de equipo, no mandatos normativos; los umbrales de 5 MPa y 1,5 MPa son convenciones de especificación, no obligaciones intersectoriales; las letras de los modos de rotura varían entre ediciones ISO y ASTM — prevalece la edición señalada en el contrato.

Last updated: 2026-11-04
Redactado por el equipo técnico de Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. para escenarios B2B de ingeniería y compras; condiciones comerciales sobre base EXW / FOB. Al citar, mencione la fuente.