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CORROSÃO DO AÇO


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CONSTRUÇÕES 
ESPECIAIS
I UNIDADE: ESTRUTURAS DE AÇO
SLIDE 03 – CORROSÃO DO AÇO
1 - Corrosão
• Há uma tendência natural do ferro 
constituinte do aço retornar ao seu 
estado primitivo de minério, ou seja, 
combinar com os elementos presentes no 
meio ambiente (O2 , H2O) formando 
óxido de ferro. 
• Esse processo começa na superfície do 
metal e acaba levando à sua total 
deterioração caso não sejam tomadas 
medidas preventivas. 
2 – Consequências da Corrosão
• Influir na segurança estrutural, reduzindo a seção resistente dos 
elementos de suporte
• Quando o componente é vinculado ou imerso (completa ou 
parcialmente) em um material rígido e frágil, a ação expansiva dos 
produtos de corrosão pode induzir distorções ou fissuras.
• Quando o ataque é localizado, a corrosão pode determinar a 
perfuração do componente,
• Em condições específicas pode levar a ruptura repentina e imprevista,
• A corrosão pode alterar o aspecto exterior,
3 - Formas de corrosão
Corrosão uniforme
• Ocorre com 
velocidade 
semelhante sobre 
toda a superfície.
• A velocidade de 
penetração 
geralmente é limitada 
(100mm/ano)
Corrosão localizada
• Quando a superfície 
está em contato com 
um ambiente não 
uniforme
• A velocidade de 
avanço pode chegar a 
1mm/ano podendo 
levar a perfuração.
Dissolução seletiva
• No caso de algumas 
ligas, pode ocorrer o 
ataque corrosivo em 
apenas um 
componente da liga
Corrosão associada à 
solicitação mecânica
• Em alguns casos 
pode ocorrer a ação 
sinérgica entre 
corrosão e solicitação 
mecânica.
• Exemplo: ação 
abrasiva de sólidos 
dispersos no fluido 
agressivo; corrosão-
fadiga.
4 - Mecanismo eletroquímico
• A corrosão na superfície metálica em contato com ambiente úmido 
ocorre por meio de um processo eletroquímico.
Reação anódica: Oxidação do 
metal que torna disponível 
elétrons na rede cristalina
Reação catódica: reduz uma 
espécie química presente no 
ambiente e consome os elétrons 
produzidos pelo processo anódico
Oxidação – Ânodo
Redução - Cátodo
4 - Mecanismo eletroquímico
2Fe → 2Fe+² + 4e- (Reação anódica)
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- (Reação catódica)
2Fe2+ 4OH- → 4Fe (OH)2 (Formação da ferrugem)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)3
4.1 - Termodinâmica da corrosão
• Um ambiente sofre corrosão em um certo ambiente quando podem 
ocorrer espontaneamente as reações anódicas e catódicas.
• No caso de um metal exposto a um determinado ambiente é possível 
estabelecer se o metal sofrerá corrosão com a simples comparação dos 
potenciais de equilíbrio (Eeq) do processo anódico e catódico.
Eeq,a < Eeq,ca
4.2 Corrosão Galvânica
• A corrosão galvânica (bimetálica) pode ocorrer quando metais diferentes 
estão em contato num eletrólito comum (p. ex.: chuva, condensação, etc.). 
Se a corrente elétrica flui entre os dois, o metal menos nobre (o anodo) 
corroer a uma taxa mais rápida do que se os metais não estivessem em 
contato.
• No caso do aço zincado, a formação do par galvânico é utilizada para se 
minimizar o efeito da oxidação, uma vez que essa é direcionada para o 
metal do revestimento (zinco), obtendo-se o que se chama proteção 
galvânica. No entanto, a formação indesejada de um par galvânico 
imprevisto, no qual o ferro atua como ânodo, pode ser desastrosa. 
4.2 - Corrosão Galvânica
• Alguns exemplos desse tipo de 
situação são o uso de parafusos de 
aço em ferragens de latão (liga de 
Cu-Zn), solda Pb-Sn em fios de 
cobre, eixos de aço sobre mancais de 
bronze (liga Cu-Sn), cano de ferro 
fundido conectado a sifão de 
chumbo, esquadrias de alumínio com 
dobradiças de aço, telhas de aço 
fixadas com parafuso de alumínio, 
ou vice versa, componentes de aço 
inoxidável e aço comum, etc. Placa de latão e parafusos de aço.
Metal de sacrifício (ânodo)
5 - Passividade
• Alguns metais, em certas condições ambientais, apresentam grande resistência à corrosão, graças as 
condições de passividade.
• São exemplos: Aço inoxidável, ligas de alumínio exposto à atmosfera, aço imerso no concreto.
• A passivação pode ser decorrente de:
• Separação dos produtos de corrosão, em forma de patna ou camada espessa, em geral depois de longo período 
de exposição – exemplo: pátina de cobre
• Diretamente do processo anòdico, em forma de filme muito fino, gerado em tempo muito breve – exemplo: liga 
de alumínio e aço inoxidável.
6 - Corrosão localizada
• Raramente um ataque corrosivo acontece 
uniformemente sobre toda a superfície do metal.
• Fatores que favorecem o surgimento de corrosão 
localizada:
• Condições diferentes de aeração,
• Acoplamento galvânico
• Variações de pH decorrentes da própria reação 
eletroquímica.
6.1 - Pites de corrosão
• Pites ou cavidade ocorre sobre materiais 
passivos quando o filme de passividade 
rompe-se localmente.
• Presença de cloretos
• Esse tipo de ataque é perigoso porque é 
extremamente localizado
• Consequências:
• Perfuração de componentes
• Possibilidade de fissura de corrosão sob 
tensão
• Alteração no aspecto da superficie
Pites de corrosão
Pites de corrosão
• A ativação dos pites depende de diversos fatores:
• Concentração de cloretos no ambiente
• Variação de temperatura 
• pH 
• Composição e microestrutura do metal
• Presença de interstícios
• Tempo de permanência em contato com o ambiente
6.2 - Corrosão em frestas
• Na superfície do metal pode-se criar condições que levam à formação 
de ambiente fechado semelhante as camarás oclusas dos pites
6.3 - Corrosão sob tensão
Corrosão sob tensão é o fenômeno de 
deterioração de materiais causado pela 
ação conjunta de tensões mecânicas 
(residuais ou aplicadas) e meio 
corrosivo. A CST é caracterizada pela 
formação de trincas, o que favorece a 
ruptura do material. Por essa razão, a 
corrosão sob tensão é comumente 
chamada de corrosão sob tensão 
fraturante. Acontece comumente com 
metais dúcteis.
6.4 - Corrosão fadiga
7 - Corrosão Atmosférica dos aços
• A corrosão atmosférica ocorre 
apenas em presença de água, mas é 
suficiente o filme de água 
produzido pela condensação da 
umidade ambiente.
• A espessura do véu líquido 
influencia diretamente na 
velocidade de corrosão,
• A velocidade máxima é alcançada 
na ordem de 0,1 a 0,2mm
• A presença de poluentes pode 
piorar o efeito da corrosão
7.1 - Fatores meteorológicos e climáticos
• Frequencia das precipitações
• Ciclo de condensação da água
• Presença de neblina
• Umidade relativa
• Temperatura
• Exposição aos ventos
• Exposição ao sol
7.2 - Umidade relativa
• Para uma estrutura metálica pode-se 
especificar um valor critico de 
Umidade Relativa do Ar, acima da 
qual, se forma, por condensação um 
filme liquido capaz de promover a 
corrosão.
• O limite geralmente situa-se em torno 
de 70 a 75%, mas pode variar com a 
composição química do metal e os 
agentes atmosféricos presentes
• Quando a corrosão avança, a 
condensação pode ocorrer nos 
interstícios capilares mesmo com 
umidade relativa inferior
7.3 - Tempo de Umectação (TdU)
• É o numero de horas em um ano que a superfície do metal fica exposto ao 
filme de água.
• Tempo de Umecção relativo é o numero de horas em um ano que o metal 
fica exposto à umidade acima da crítica
7.4 -Temperatura
• A temperatura ambiente é diferente da temperatura na superfície metálica
• Quando a temperatura metálica é inferior à do ambiente, a água pode 
condensar-se
• Quando a superfície do metal está molhada, um aumento da temperatura 
acelera a corrosão
• O aumento da temperatura, de maneira geral, tende a acelerar o processo de 
corrosão
• Abaixo de 0ºC a corrosão cessa.
7.5 - Agentes atmosféricos agressivos
• A velocidade de corrosão aumenta na 
presença de poluentes
• O dióxido de enxofre (SO2) é 
especialmente nocivo para o ferro e o 
zinco e está presente nos centros 
urbanos. Na presença de umidade pode 
formar o acido sulfúrico, os vapores 
condensados são ácidos.
• Nas zonas urbanas a maior 
concentração destes poluente ocorre no 
inverno
7.6 - Chuvas eVapores condensados ácidos
• O pH natural da chuva é 
em média 5,6, a presença 
de poluentes como 
poeira, oxido de 
nitrogênio, oxido de 
enxofre tendem a reduzir 
o pH e acelerar a 
corrosão
7.7 - Cloretos
• Em ambientes marinhos ou em zonas onde se espalham sais de degelo, 
cloretos podem acumular-se sobre a superfície do metal.
• Os cloretos aceleram a corrosão
• Os sais de cloreto tende m a formar vapores condensados ate em ambientes 
com umidade relativa baixa,
• Os cloretos não são consumidos no processo corrosivo e tendem a formar 
depositos
8 - Como proteger os aços da corrosão
Na fase de projeto podem-se tomar cuidados para minimizar os problemas da 
corrosão. 
-evitar a formação de regiões de estagnação de detritos ou líquidos ou, se inevitável, 
prever
furos de drenagem na estrutura
-prever acessos e espaços para permitir a manutenção
-preencher com mastiques ou solda de vedação as frestas que ocorrem nas ligações
-evitar intermitência nas ligações soldadas
-evitar sobreposição de materiais diferentes
-evitar que elementos metalicos fiquem semi-enterrados ou semi-submersos
9 - Aços resistentes à corrosão atmosférica
• Entre os aços resistentes à corrosão atmosférica destacam-se os aços 
inoxidáveis e patináveis.
• Os aços inoxidáveis são obtidos pela adição de níquel e cromo, porém 
de uso restrito em edificações devido ao seu custo elevado,
9 - Aços resistentes à corrosão atmosférica
• Os aços patináveis foram introduzidos no início da década de trinta, nos 
Estados Unidos, para a fabricação de vagões de carga. Dadas às 
características e qualidades desses aços, rapidamente encontraram aceitação 
na construção civil. Comercialmente, tais aços receberam o nome de 
“Corten” e hoje são mundialmente utilizados na construção civil.
• Os aços patináveis, quando expostos à atmosfera, desenvolvem em sua 
superfície uma camada de óxido compacta e aderente denominada “pátina”, 
que funciona como barreira de proteção contra a corrosão, possibilitando, 
assim, sua utilização sem qualquer tipo de revestimento.
• A maior resistência à corrosão desses aços advém principalmente da adição 
de cobre e cromo. Cada siderúrgica adota uma combinação própria desse 
elemento em seus aços comerciais, além de combiná-los com outros 
elementos, como níquel, vanádio e nióbio.
• A maior aplicação dos aços patináveis tem sido em atmosfera urbanas, 
onde podem ser utilizados sem revestimento. No entanto, os aços 
patináveis revestidos têm suas características de resistência à corrosão 
sinergicamente ampliadas, aumentando o período para manutenção. 
Por esse aspecto, eles são muito empregados também com 
revestimento,
9.1 - Galvanização
• O fenômeno da corrosão é sempre precedido pela remoção de elétrons do 
ferro, formando os cátions Fe++. 
• A facilidade de ocorrer essa remoção é variável de metal para metal recebe o 
nome de potencial de oxidação de eletrodo.
• O zinco tem maior potencial do que o ferro. Assim, se os dois forem 
combinados, o zinco atuará como ânodo e o ferro como cátodo.
9.1 - Galvanização
• Essa característica é utilizada como artifício para se 
prevenir a corrosão do aço e nela baseia-se o método de 
proteção pelo uso do zinco.
• O aço revestido com zinco, na verdade, está protegido de 
duas maneiras distintas:
• Se a camada de zinco se mantiver contínua, ou seja, sem 
qualquer perfuração, a mesma atua como uma barreira 
evitando que o oxigênio e a água entrem em contato com o 
aço, inibindo assim a oxidação.
• Caso ela tenha qualquer descontinuidade e na presença do 
ar atmosférico, que possui umidade, o zinco passa a atuar 
como ânodo, corroendo-se em lugar do ferro. Essa 
propriedade confere à peça maior durabilidade uma vez que 
a corrosão do zinco é de 10 a 50 vezes menos intensa do 
que a do aço na maioria das áreas industriais e rurais e de 
50 a 350 vezes em área marinhas.
9.2 - Pintura
• A proteção contra a corrosão por meio de pintura do aço por material 
não metálico tem por objetivo criar uma barreira impermeável 
protetora na superfície exposta do aço.
• Os materiais impermeáveis normalmente utilizados são esmaltes, 
vernizes, tintas e plásticos.
9.2 - Pintura
• Limpeza da superfície: a vida útil do revestimento é função do grau de 
limpeza da superfície do elemento a ser pintado. Pode variar desde uma 
simples limpeza por solventes ou escovamento, até jateamento por 
granalha ao metal branco. Uma limpeza de superfície de alta qualidade 
pode custar até 60% do custo do trabalho de pintura.
9.2 - Pintura
• Revestimento primário ou “primer”: tem como objetivo umedecer 
adequadamente a superfície e provê-la de adesão à camada subsequente de 
pintura. É um produto geralmente fosco, que contém pigmentos anticorrosivos 
para conferir a proteção necessária ao substrato. O primer também é aplicado 
sobre uma peça para dar proteção durante o seu armazenamento.
• Camada intermediária: tem por objetivo fornecer espessura ao sistema, 
aumentando o caminho dos agentes corrosivos. As tintas intermediárias 
geralmente são neutras, isto é, não tem pigmentos anticorrosivos, nem 
coloridos. São também denominadas tintas de enchimento, sendo mais baratas 
do que os “primers” e do que as tintas de acabamento.
• Camada final ou de acabamento: tem por objetivo dar aparência final ao 
substrato, como cor e textura, podendo também atuar como barreira aos 
agentes agressivos do meio ambiente.
9.2 - Pintura
A durabilidade do sistema de pintura 
normalmente está condicionada ao 
tratamento da superfície e à escolha 
do tipo de pintura. Alguns podem 
durar mais de 15 anos, dependendo 
do local da obra e da forma de 
utilização. “A conservação é muito 
importante e quase sempre feita por 
meio do tratamento da superfície 
utilizando ferramentas manuais e 
mecânicas, sendo que a tinta também 
deve ter especificação de como deve 
ser aplicada
O principal problema averiguado em pinturas é a forma de sua 
utilização e os eventuais danos mecânicos. “Nestes casos, a 
manutenção imediata é fundamental para a durabilidade do 
revestimento.
Bibliografia da Aula
	Slide 1: CONSTRUÇÕES ESPECIAIS
	Slide 2: 1 - Corrosão
	Slide 3: 2 – Consequências da Corrosão
	Slide 4: 3 - Formas de corrosão
	Slide 5: 4 - Mecanismo eletroquímico
	Slide 6: 4 - Mecanismo eletroquímico
	Slide 7: 4.1 - Termodinâmica da corrosão
	Slide 8
	Slide 9: 4.2 Corrosão Galvânica
	Slide 10: 4.2 - Corrosão Galvânica
	Slide 11: Metal de sacrifício (ânodo)
	Slide 12: 5 - Passividade
	Slide 13: 6 - Corrosão localizada
	Slide 14: 6.1 - Pites de corrosão
	Slide 15: Pites de corrosão
	Slide 16: Pites de corrosão
	Slide 17: 6.2 - Corrosão em frestas
	Slide 18: 6.3 - Corrosão sob tensão
	Slide 19: 6.4 - Corrosão fadiga
	Slide 20: 7 - Corrosão Atmosférica dos aços
	Slide 21: 7.1 - Fatores meteorológicos e climáticos
	Slide 22: 7.2 - Umidade relativa
	Slide 23: 7.3 - Tempo de Umectação (TdU)
	Slide 24: 7.4 -Temperatura
	Slide 25: 7.5 - Agentes atmosféricos agressivos
	Slide 26: 7.6 - Chuvas e Vapores condensados ácidos
	Slide 27: 7.7 - Cloretos
	Slide 28: 8 - Como proteger os aços da corrosão
	Slide 29
	Slide 30: 9 - Aços resistentes à corrosão atmosférica
	Slide 31: 9 - Aços resistentes à corrosão atmosférica
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34: 9.1 - Galvanização
	Slide 35: 9.1 - Galvanização
	Slide 36: 9.2 - Pintura
	Slide 37: 9.2 - Pintura
	Slide 38: 9.2 - Pintura
	Slide 39: 9.2 - Pintura
	Slide 40: Bibliografia da Aula