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1 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 2 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Os aços estruturais são os mais amplamente utilizados dentre todos os aços. Eles dependem do teor de Carbono para desenvolver sua resistência, e tem limite de escoamento entre 170 e 275 MPa. O ASTM A36 é um aço típico deste grupo. AÇOS ESTRUTURAIS 3 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 INTRODUÇÃO Aço é uma liga ferro-carbono contendo menos de 2% de carbono que contém pequenas quantidades de outros elementos químicos tais como o manganês, silício, fósforo, enxofre e oxigênio. 4 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 INTRODUÇÃO A concentração do elemento químico carbono no aço exerce profundo efeito em suas propriedades mecânicas e transformações de fase, propiciando, em conjunto com outros elementos de liga, a produção de um grande número de produtos. 5 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 INTRODUÇÃO 6 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO ACONTECE A CORROSÃO Os metais raramente são encontrados no estado puro. Eles quase sempre são encontrados em combinação com um ou mais elementos não-metálicos presentes no ambiente. Minérios são, de modo geral, formas oxidadas do metal. 7 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO ACONTECE A CORROSÃO Corrosão pode ser definida, de modo simples, como sendo a tendência espontânea do metal produzido e conformado de reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. 8 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO ACONTECE A CORROSÃO A corrosão afeta a sociedade de várias maneiras: utilização de maiores coeficientes de segurança, necessidade de manutenção preventiva (ex.: pintura) e corretiva, utilização de materiais mais “nobres” e caros, parada temporária da utilização do equipamento ou da estrutura, contaminação de produto, perda de eficiência, perda de credibilidade. 9 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO ACONTECE A CORROSÃO Obviamente todos estes itens envolvem aspectos econômicos. Assim, existem muitas razões para se evitar a corrosão. A corrosão pode ocorrer através de variadas formas, e sua classificação pode ser feita através da aparência do metal corroído. As formas mais comuns de corrosão que acometem o aço carbono são a corrosão uniforme, a corrosão galvânica, a corrosão por frestas e a corrosão por pites, menos comum, mas não menos importante. 10 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO UNIFORME Este tipo de corrosão é muito comum e facilmente controlável, consiste em uma camada visível de óxido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extensão do perfil. É caracterizada pela perda uniforme de massa e conseqüente diminuição da seção transversal da peça. 11 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO UNIFORME Esse tipo de corrosão ocorre devido à exposição direta do aço carbono a um ambiente agressivo e à falta de um sistema protetor. Comumente, o sistema protetor pode se romper durante o transporte ou manuseio da peça, devendo ser rapidamente reparado, antes que ocorra a formação de pilhas de ação local ou aeração diferencial. 12 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO UNIFORME A corrosão se processa em toda extensão da superfície, ocorrendo perda uniforme de espessura. É chamada por alguns de corrosão generalizada. 13 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO UNIFORME Dependendo do grau de deterioração da peça, pode-se apenas realizar uma limpeza superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga. Em corrosões avançadas, deve-se optar pelo reforço ou substituição dos elementos danificados. Em qualquer caso é preciso a limpeza adequada da superfície danificada. 14 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO UNIFORME A corrosão uniforme pode ser evitada com a inspeção regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o aço inoxidável. Sua localização é uma das mais simplificadas e permite que problemas sejam evitados quando se existe serviços de manutenção preventiva. 15 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO GALVANICA Esse tipo de corrosão ocorre devido a formação de uma pilha eletrolítica quando utilizados metais diferentes. As peças metálicas podem se comportar como eletrodos e promover os efeitos químicos de oxidação e redução. É fácil encontrar esse tipo de contato em construções estruturais. 16 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO EROSÃO/CORROSÃO POR CAVITAÇÃO Esse problema é resultante da soma de tensão de tração e um meio corrosivo. Essa tensão pode ser proveniente de encruamento, solda, tratamento térmico, cargas. Normalmente, regiões tencionadas funcionam como ânodos em relação ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessão de elétrons. A cavitação é geralmente encontrada em uma condição hidrodinâmica, caracterizada por uma alteração súbita e grave da pressão hidrostática existente. 17 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 A corrosão locazida consiste na formação de pequenas cavidades (alvéolos) que iniciam na superfície da peça metálica que podem chegar a perfurar toda a espessura da peça, com pouca ou nenhuma perda de espessura do material, e são de difícil detecção visual. CORROSÃO LOCALIZADA (ALVEOLAR/PITE/LOCALIZADA) 18 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO LOCALIZADA (ALVEOLAR/PITE/PLACAS) 19 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 20 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 O MECANISMO ELETROQUÍMICO Os fenômenos de corrosão de metais envolvem uma grande variedade de mecanismos que, no entanto, podem ser reunidos em quatro grupos, a saber: • Corrosão em meios aquosos (90%) • Oxidação e corrosão quente (8%) • Corrosão em meios orgânicos (1,8%) • Corrosão por metais líquidos (0,2%) processos essencialmente eletroquímicos. 21 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 AFINAL O QUE É A FERRUGEM? Uma conseqüência dasreações eletroquímicas no aço é a precipitação de um produto marrom. Trata-se de um produto final do processo corrosivo, mais conhecido como ferrugem. 22 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 AFINAL O QUE É A FERRUGEM? Ele tem uma composição química complexa, porém, basicamente, é constituído de compostos na forma de FeOOH e Fe3O4 . A formação do primeiro composto ocorre por uma reação química do tipo: 23 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 FeOOH = Oxi-hidróxido de ferro FeO = Óxido de ferro Fe2O3 = Óxido de ferro II Fe3O4 = Óxido de ferro III 24 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO A FERRUGEM SE ALASTRA SOBRE A SUPERFÍCIE DO AÇO 25 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO EM ÁGUA DO MAR A água do mar é uma solução salina uniforme consistindo predominantemente de cloretos de sódio e magnésio dissolvidos em água fatores que afetam a corrosão em água do mar: a concentração de oxigênio velocidade e temperatura da água degradação de material biológico 26 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO GALVANICA EM ÁGUA DO MAR A corrosão galvânica na água do mar é importante porque o meio possui uma condutividade alta. A relação galvânica de metais em água do mar é mostrada na tabela abaixo. 27 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO ATMOSFÉRICA As Normas ISO 9223 e ISO 9226 definem os critérios relativos à caracterização de uma atmosfera e o grau de corrosividade, determinado a partir da velocidade de corrosão de metais expostos. 28 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO ATMOSFÉRICA 29 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 EFEITOS DA CORROSÃO ATMOSFÉRICA NO AÇO ESTRUTURAL ASTM A36 30 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL Forma de corrosão que ataca uma região metálica que está em contato com um meio onde a concentração de oxigênio é menor que nas regiões vizinhas. 31 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 MECANISMO DA CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL 32 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMPORTAMENTO DE UM AÇO CARBONO ESTRUTURAL E DE UM AÇO PATINÁVEL EXPOSTOS À ATMOSFERA INDUSTRIAL 33 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 COMO PREVENIR A CORROSÃO - A Prevenção Começa na Etapa de Projeto - Evite Umidade Residual 34 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PRÁTICAS BOAS E RUINS NA UNIÃO PARAFUSADA 35 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 EVITE A JUNÇÃO DE MATERIAIS DIFERENTES 36 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CUIDADO COM A GEOMETRIA... 37 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 38 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 39 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 40 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA A Carepa de Laminação O aquecimento do aço carbono a temperaturas situadas entre 575°C e 1370°C provoca a formação de uma camada de óxidos denominada carepa de laminação Esta película é formada por três camadas de óxidos sobrepostas: wustita (FeO), magnetita (Fe3O4 ) e hematita (Fe2O3). 41 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA A Carepa de Laminação Como a carepa é muito lisa, não fornece a rugosidade necessária ao perfeito ancoramento mecânico da tinta. 42 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Graus de Limpeza Superficial A norma mais citada e empregada para a preparação da superfície do aço é a Norma Sueca SIS 05 59 00-1967 “Graus de Enferrujamento da Superfície de Aço Laminado a Quente e Graus de Preparo destas Superfícies para Aplicação de Revestimentos Anticorrosivos”. 43 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Graus de Limpeza Superficial Os padrões de grau de corrosão são definidos através de fotografias do estado de intemperismo em que o aço se encontra para pintura: A superfície com carepa de laminação ainda intacta B superfície com carepa de laminação se destacando e com presença de ferrugem C superfície com corrosão generalizada e sem carepa D superfície com corrosão generalizada e com pontos profundos de corrosão (pites) 44 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 GRAU DE CORROSÃO SIS 05 59 00-1967 45 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Graus de Limpeza Superficial Os padrões de grau de limpeza também são definidos através de fotografias do estado em que as superfícies ficam após o tratamento de limpeza: St 2: Limpeza manual, executada com ferramentas manuais como escovas, raspadores, lixas e palhas de aço. St 3: Limpeza mecânica executada com ferramentas mecanizadas como escovas rotativas, pneumáticas ou elétricas. 46 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Sa 1: É o jato ligeiro (brush off). A superfície resultante deverá encontrar-se inteiramente livre de óleos, graxas e materiais como carepa, tinta e ferrugem soltas. A carepa e a ferrugem remanescentes poderão permanecer, desde que firmemente aderidas. O metal deverá ser exposto ao jato abrasivo por tempo suficiente para provocar a exposição do metal base em vários pontos da superfície sob a camada de carepa. PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Graus de Limpeza Superficial A retirada do produto de corrosão neste caso é em torno de 5% - Jato ligeiro (Brush Off) 47 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 - Jato ligeiro (Brush Off) 48 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Sa 2: Chamado de jato comercial. A superfície resultante do jateamentopoderá apresentar manchas e pequenos resíduos devidos à ferrugem, carepa e tinta. Pelo menos 2/3 da área deverá estar isenta de resíduos visíveis, enquanto o restante será limitado pelas manchas e resíduos. - Jato comercial ou limpeza ao metal cinza Eficiência em torno de 50% de retirada de óxidos 49 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 - Jato comercial ou limpeza ao metal cinza 50 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Sa 2 ½: Chamado de jato ao metal quase branco. É definida como superfície livre de óleo, graxa, carepa, ferrugem, tinta e outros materiais, podendo apresentar pequenas manchas claras devidas a resíduos de ferrugem, carepa e tinta. Pelo menos 95% da área deverá estar isenta de resíduos visíveis, sendo o restante referente aos materiais acima mencionados. - Jato ao metal quase branco Eficiência superior de 95% de retirada de óxidos 51 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 - Jato ao metal quase branco 52 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Sa 3: Conhecido como jato ao metal branco. Após a limpeza, o aço deverá exibir cor metálica uniforme, branco-acinzentada, sendo removidos 100% de carepas e ferrugens. A superfície resultante estará livre de óleos, graxas, carepa, tinta, ferrugem e de qualquer outro depósito. - Jato ao metal branco 100% de retirada de óxidos 53 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 - Jato ao metal branco 54 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 É necessário que se faça o desengraxe com pano branco e limpo embebido em solvente. O lixamento superficial deve ser feito com lixa nº. 100 no sentido horizontal e vertical provocando riscos superficiais quadriculados, melhorando a aderência do sistema. Novamente a superfície deve ser limpa com um pano branco limpo embebido com solvente e aplicar o mais rápido possível a tinta fundo correspondente. PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Técnicas especiais AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE 55 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 Proceder ao desengraxamento conforme mencionado anteriormente, mas desta vez o lixamento deve ser substituído por um jateamento ligeiro (brush off). Esta técnica requer prática operacional já que o objetivo não é remover a galvanização e sim fosquear a superfície para provocar um perfil de rugosidade de 5 a 10 μm. A pressão a ser utilizada é de 70 lb com o uso de abrasivo angular de tamanho 40 -60 mesh. PREPARO DE SUPERFÍCIE E PINTURA Técnicas especiais Brush off AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE 56 2014 Prof. MSc, Wander Cardoso wandercleitom@yahoo.com.br EFEITOS DA CORROSÃO NO AÇO ESTRUTURAL ASTM-A36 CORROSÃO EM AÇOS ESTRUTURAIS
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