A Prevenção da Corrosão em Estruturas Metálicas

Prévia do material em texto

A Prevenção da Corrosão em Estruturas Metálicas 
Fabio Domingos Pannoni, Ph.D. 
Gerdau Açominas S.A., São Paulo, SP, Brasil, fabio.pannoni@gerdau.com.br 
Resumo: Muitas estruturas metálicas que tem se mantido em pleno uso ao longo dos anos, 
mesmo quando expostas às condições mais adversas. A primeira grande estrutura de ferro 
(fundido), a ponte em Coalbrookdale, na Inglaterra, foi construída em 1779 e se encontra em 
perfeitas condições. A sociedade dispõe, atualmente, de um grande conjunto de possibilidades de 
proteção que, utilizados de modo apropriado, permitem estender indefinidamente a vida útil de 
uma estrutura, assim como alongar os períodos entre as intervenções periódicas necessárias. A 
chave do sucesso reside no reconhecimento da corrosividade do ambiente no qual a estrutura 
será exposta e na escolha apropriada do revestimento. Por exemplo, o aço submetido a 
ambientes interiores de uma edificação aquecida apresenta um risco de corrosão insignificante, e, 
em muitos destes casos, nenhum tipo de proteção é sequer necessária. Por outro lado, uma 
estrutura exposta a um ambiente agressivo, necessita ser protegida através de um sistema 
adequado, que pode ser sofisticado, e é definido tendo em mente o atendimento da vida útil 
planejada da estrutura e de sua manutenção periódica. O tratamento de proteção ótimo, que 
combina o preparo apropriado da superfície, a aplicação de materiais adequados de revestimento 
e uma durabilidade requerida (obtida, naturalmente, a um custo mínimo), deve ser encontrado 
utilizando-se as modernas tecnologias disponíveis no mercado. Este artigo técnico discorre sobre 
alguns destes meios disponíveis para a proteção de uma estrutura metálica. 
 
Como ocorre a corrosão? 
A maior parte dos processos envolvendo a corrosão do aço estrutural é de natureza eletroquímica 
e acontece em estágios. O ataque inicial ocorre em áreas anódicas sobre a superfície, onde os 
íons ferrosos passam à solução. Elétrons são liberados das áreas anódicas e se movem través da 
estrutura metálica para as áreas catódicas adjacentes existentes na superfície, onde se combinam 
com o oxigênio e com a água, formando íons hidroxila. Estes reagem com os íons ferrosos 
gerados no anodo, produzindo hidróxido ferroso que, por sua vez, é oxidado ao ar, produzindo o 
óxido de ferro hidratado, conhecido como ferrugem. 
A soma destas reações pode ser descrita pela equação: 
4Fe + 3O2 + 2H2O → 2Fe2O3.H2O 
A Figura 1 representa, de modo esquemático, o mecanismo envolvido no processo de corrosão. 
Dois pontos importantes são conseqüências diretas das considerações feitas acima: 
1. Para que o aço corroa, torna-se necessária a presença simultânea da água e do oxigênio. 
Na ausência de uma destas substâncias, a corrosão não acontecerá. 
2. Toda a corrosão acontece no anodo; não há corrosão no catodo. 
Após certo período de tempo, entretanto, devido a efeitos de polarização (como o crescimento da 
camada de ferrugem sobre as regiões anódicas), a velocidade do processo de corrosão decai 
substancialmente. Um novo processo passa a ocorrer neste instante: regiões catódicas passam a 
se comportar como anódicas, e vice-versa. Cátodos tornam-se anodos e anodos, cátodos. Desse 
modo, toda a superfície vai se corroendo, de modo uniforme, em um processo conhecido como 
“corrosão generalizada”. A Figura 1 ilustra o fenômeno. 
 
Figura 1: Representação esquemática do mecanismo de corrosão. 
O que afeta a velocidade de corrosão? 
Os principais fatores que determinam a velocidade de corrosão são: 
1. Tempo de umedecimento. Corresponde à parte do tempo decorrido no qual a umidade 
relativa do ambiente é superior a um dado valor (p.ex., 80%) e, a temperatura, superior a 
0oC. De modo prático, é a fração do tempo total de exposição da estrutura durante o qual a 
superfície apresenta-se umedecida devido à chuva, orvalho, etc. Daí segue que uma 
superfície de aço desprotegida, submetida a um ambiente seco, como p.ex., no interior de 
uma edificação aquecida, não sofrerá corrosão considerável devido à baixa disponibilidade 
de água. A pintura, nestas condições, torna-se desnecessária, a não ser por razões 
puramente estéticas ou pela exigência de proteção frente a fogo. 
2. Poluição atmosférica. O tipo e a quantidade dos poluentes atmosféricos, tais como dióxido 
de enxofre, cloretos, pós depositados, etc., exercem importante efeito no desenvolvimento 
da corrosão. 
a. Sulfatos. Tem como origem o gás dióxido de enxofre (SO2) que é produzido pela 
combustão de combustíveis fósseis. O dióxido de enxofre gasoso reage com a 
água existente na atmosfera, formando ácido sulfuroso que, sendo instável, é 
oxidado a ácido sulfúrico. Ambientes industriais e as grandes cidades são 
importantes fontes do dióxido de enxofre, que, sendo um gás muito reativo, não é 
encontrado, em geral, muito distante das fontes de emissão. 
b. Cloretos. Estão presentes nos ambientes marinhos. As mais altas concentrações 
de cloretos são encontradas nas regiões costeiras, e existe uma grande diminuição 
de sua concentração quando caminhamos da região de arrebentação das ondas do 
mar na praia para cerca de 3 km continente adentro. As partículas contidas no 
aerosol marinho são, neste intervalo, sedimentadas por gravidade e também 
filtradas pela vegetação, por edificações, etc. 
Os sulfatos e os cloretos promovem o aumento da velocidade de corrosão do aço. Eles reagem 
com a superfície do aço, produzindo sais ferrosos solúveis que podem se concentrar em pites 
que, por sua vez, são muito agressivos ao aço. 
Podemos observar, em um mesmo ambiente, grandes variações na velocidade de corrosão de 
componentes estruturais, em partes de uma mesma estrutura. Isto pode ser explicado pelo efeito 
de abrigo, direção principal dos ventos, etc. São estes “microclimas”, que envolvem a estrutura, é 
que determinam, em última análise, a velocidade de corrosão de seus componentes. 
A existência de grandes variações ambientais nas diferentes atmosferas faz com que a velocidade 
de corrosão não possa ser amplamente generalizada. A Norma ISO 9223:1992 trata da 
categorização da corrosividade ambiental atmosférica e traz exemplos de diferentes ambientes 
típicos. A Figura 2 mostra dados retirados da Norma. 
 
Figura 2: Categorias de corrosividade atmosférica, e exemplos típicos de ambientes. 
3. Corrosão localizada. Vários tipos de corrosão localizada podem ocorrer, mas, no caso das 
estruturas metálicas, elas não se apresentam, de modo geral, importantes. 
a. Corrosão bimetálica (ou “galvânica”). Quando dois metais dissimilares são unidos 
eletricamente (p.ex., por parafusos ou soldagem) e submetidos a um mesmo 
eletrólito, uma corrente elétrica flui entre os metais e o processo de corrosão é 
acentuado no metal anódico (isto é, no menos nobre). Alguns metais e suas ligas 
(p.ex., o cobre e os aços inoxidáveis) promovem a corrosão dos aços estruturais, 
enquanto que outros (p.ex., o magnésio e o zinco) o protegem o aço da corrosão. A 
tendência de que metais e ligas dissimilares apresentem corrosão bimetálica é 
parcialmente dependente da sua respectiva posição na série galvânica: quanto 
mais distantes estiverem, maior a tendência à esta forma de ataque. A Figura 3 
reproduz uma série galvânica geral e simplificada. A corrosão bimetálica é muito 
mais séria em estruturas imersas em água ou enterradas, mas, em ambientes 
menos agressivos (atmosferas de baixa e média agressividade), aços inoxidáveis 
poderão ser conectados a aços estruturais sem grandes problemas. Em situações 
de grande risco, devemos tratar de isolar eletricamente os dois metais, de modo a 
impedir o fluxo de elétrons. Uma outra solução eficaz é a da utilização de um 
sistema de pintura adequado sobre toda a junta; caso isto seja impossível, pinte 
somente o componente mais nobre, isto é, o catodo. 
b. Corrosão por pites. Em algumascircunstâncias específicas, o ataque original nas 
regiões anódicas não é controlado, e continua, aprofundando-se no metal, 
formando um pite de corrosão. Em aços estruturais, pites acontecem na maior 
parte dos casos em condições de contínuo molhamento ou em certos solos 
altamente agressivos, e não na atmosfera. 
c. Corrosão por frestas. As frestas são, de modo geral, criadas no detalhamento do 
projeto e na operação de soldagem. O oxigênio disponível dentro da fresta é 
rapidamente consumido pelo processo de corrosão, e, devido à dificuldade de 
reposição (isto é, dificuldade na difusão do oxigênio para dentro da fresta), não é 
reposto. O lado externo da fresta, em contato com o oxigênio atmosférico, torna-se 
um grande catodo e a parte interior da fresta se torna um anodo localizado, onde a 
corrosão acontece com velocidade elevada. 
 
Figura 3: Série galvânica simplificada. Quando em contato bimetálico, os metais situados acima, 
na tabela, se corroem preferencialmente aos metais situados na parte inferior da tabela. 
Como a corrosão pode ser prevenida? O efeito do detalhamento do projeto. 
Em ambientes externos ou úmidos, o detalhamento cuidadoso do projeto tem, em geral, um 
importante efeito no controle da corrosão. A prevenção da corrosão nasce com o calculista, e é de 
longe a maneira mais econômica de se atingir a vida útil da estrutura com os menores custos ao 
longo do tempo. É importante ressaltar que, em interiores secos, nenhuma precaução é 
necessária. Os principais pontos a serem considerados são os seguintes: 
1. Umidade e sujeira retida: 
a. Evite a criação de cavidades e frestas. Caso não haja alternativa, utilize um selante 
(epoxídico, poliuretânico ou silicone) para fechar a fresta. 
b. Juntas soldadas são, como regra geral, preferidas às parafusadas. 
c. Providencie furos de drenagem para o escoamento da água, onde necessário. 
d. Feche as vigas-caixão, exceto quando elas forem submetidas à galvanização a 
quente. 
e. Permita a livre circulação de ar em torno da estrutura. 
2. Contato com outros materiais: 
a. Evite, sempre que possível, as conexões bimetálicas. Em caso de necessidade, 
providencie a isolação elétrica entre os componentes. 
b. Providencie o cobrimento adequado da armadura metálica, no caso das estruturas 
de concreto armado. 
c. Separe o aço e a madeira através do uso de polímeros adequados ou pintura. 
3. O detalhamento do projeto deve garantir que o sistema de proteção selecionado possa ser 
aplicado de forma eficientemente: 
a. A galvanização a quente não deve ser utilizada em componentes selados. Estes 
componentes devem ser fabricados com furos e drenos adequados para o 
escoamento dos líquidos utilizados no processo. 
b. Todo componente ou subconjunto deve permitir o acesso à inspeção e manutenção 
(pintura, metalização, etc.). 
4. Fatores gerais: 
a. Grandes superfícies planas ou de geometria simples são mais fáceis de proteger 
do que formas complicadas. Estruturas complexas, assim como formas complexas, 
devem propiciar acesso adequado para a pintura inicial e para as manutenções 
posteriores. 
A Figura 4 traz algumas sugestões de detalhamento úteis para a minimização da corrosão. 
O preparo da superfície: Porque é necessário e, como é feito? 
O preparo de superfície constitui uma etapa importantíssima na execução da pintura, e está 
diretamente ligada ao seu bom desempenho. 
O preparo de superfície é realizado com dois objetivos principais: 
1. Limpeza superficial: Trata-se da remoção da superfície de materiais que possam impedir o 
contato direto da tinta com o aço, tais como pós diversos, gorduras, óleos, combustíveis, graxas, 
ferrugem, carepa de laminação, resíduos de tintas, etc. O nível requerido de limpeza superficial 
variará de acordo com as restrições operacionais existentes, do tempo e dos métodos disponíveis 
para a limpeza, do tipo de superfície presente e do sistema de pintura escolhido, uma vez que as 
tintas possuem diferentes graus de aderência sobre as superfícies metálicas. 
2. Ancoragem mecânica: O aumento da rugosidade superficial proporciona um aumento da 
superfície de contato entre o metal e a tinta, contribuindo, desse modo, para o aumento da 
aderência. O perfil de rugosidade especificado está ligado à espessura da camada seca. 
A carepa de laminação é um contaminante muito especial, cujo efeito danoso é muitas vezes 
ignorado, razão pela qual trataremos desse assunto com algum detalhe. 
 
 
Figura 4: Sugestões de detalhamento para a minimização da corrosão. 
O aquecimento do aço carbono a temperaturas situadas entre 575oC e 1370oC 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). 
Placas, tarugos, blocos, chapas, vergalhões e perfis são laminados em temperaturas superiores a 
870oC – em geral próximas a 1000oC. A carepa formada é uma película cinza-azulada, muito 
dura, aderente e lisa, que recobre completamente o aço, e cuja espessura média pode variar de 
10µm a 1000µm. 
Este revestimento natural é, para muitos, sinal da existência de um ótimo revestimento de base 
para a pintura. Infelizmente esta é uma falsa idéia muito disseminada no meio técnico. 
Devido ao fato da carepa possuir coeficiente de dilatação diferente daquele do apresentado pelo 
aço, ela acaba se trincando durante os ciclos naturais de aquecimento e resfriamento, permitindo 
a penetração de água, oxigênio e contaminantes variados. A presença de eletrólitos causa a 
formação de uma pilha, onde o aço é oxidado e a reação de redução do oxigênio acontece sobre 
a carepa. Depois de algum tempo de ataque, a ferrugem progride por baixo da carepa, 
expulsando-a da superfície do aço. A Figura 5 representa o fenômeno. 
 
Figura 5: A carepa de laminação não promove proteção, mas, sim, a corrosão do aço. 
Um outro problema com a carepa é que ela, sendo muito lisa, não fornece a rugosidade 
necessária ao perfeito ancoramento mecânico da tinta. 
A carepa, como visto, não protege o aço da corrosão atmosférica. Ela precisa ser removida antes 
de se iniciar o processo de pintura, pois, uma vez trincada, ela reterá os constituintes necessários 
ao processo corrosivo. A pintura sobre a carepa não evitará que o processo de corrosão continue, 
pois toda tinta, seja ela qual for, é permeável à passagem de oxigênio e vapor de água. A 
ferrugem se expandirá e terminará com a ruptura da película de tinta. 
Outros contaminantes superficiais, como óleos, graxas, tintas para marcação, óleos de corte, etc., 
afetarão seriamente a adesão de revestimentos aplicados sobre o aço, e devem ser removidos. 
Um erro de avaliação muito comum é o que considera que a operação de limpeza subseqüente 
eliminará o contaminante até então não eliminado. Esta prática faz com que os resíduos 
continuem sobre a superfície metálica, prejudicando a adesão do recobrimento. 
Vários métodos têm sido propostos para a limpeza da superfície e estão muito bem descritos na 
Norma ISO 8501-1. Esta Norma se refere, essencialmente, à aparência da superfície do aço antes 
e após a limpeza manual, manual motorizada, após o jateamento abrasivo, etc. 
Os padrões de grau de corrosão são definidos através de fotografias do estado de intemperismo 
em que o aço se encontra para pintura: 
1. A: superfície com carepa de laminação ainda intacta. 
2. B: superfície com carepa de laminação se destacando e com presença de ferrugem. 
3. C: superfície com corrosão generalizada e sem carepa. 
4. D: superfície com corrosão generalizada e com pontos profundos de corrosão (pites). 
Os padrões de grau de limpeza também são apresentados. Como exemplos, temos: 
1. St 2: Limpeza manual, executada com ferramentas manuais como escovas, raspadores, 
lixas e palhas de aço. 
2.St 3: Limpeza mecânica executada com ferramentas mecanizadas como escovas rotativas, 
pneumáticas ou elétricas. 
3. 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. 
4. Sa 2: Chamado de jato comercial. A superfície resultante do jateamento poderá 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. 
5. 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 deverão 
estar isenta de resíduos visíveis, sendo o restante referente aos materiais acima 
mencionados. 
6. 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. 
A superfície metálica deverá ser previamente lavada com água e tensoativos neutros, esfregando-
se com uma escova de nylon. Após a lavagem, secar a superfície naturalmente ou com ar 
comprimido limpo (isento de óleo) e seco. 
Esta providência é necessária, pois as operações de escovamento e jato não removem óleos, 
gorduras e sais da superfície. 
O método do jateamento é muito empregado na pintura industrial, sendo também muito comum 
nos fabricantes de estruturas metálicas. Ela é feita através do impacto de partículas, geralmente 
abrasivas, impelidas à alta velocidade contra a superfície a ser limpa. Esta técnica possui duas 
grandes vantagens: 
1. Elimina todas as impurezas superficiais, permitindo o contato do revestimento com o substrato. 
2. Confere rugosidade à superfície, permitindo a ancoragem do revestimento. 
Diversos materiais podem ser utilizados como abrasivos: areia, granalha de aço, vidro, ferro 
fundido, escórias e outros. 
A granalha de aço é o agente abrasivo normalmente utilizado em cabines de jato fechadas. Ela é 
feita de aços especiais, muito duros. O formato de suas partículas pode ser redondo (shot) ou 
angular (grit). As redondas podem ser recicladas até 450 vezes e deixam um perfil bastante 
arredondado. As angulares podem ser recicladas até 350 vezes e deixam um perfil anguloso e 
irregular. 
Pintura: o que é e como é aplicada? 
A pintura é o principal meio de proteção das estruturas metálicas. 
Tintas são suspensões homogêneas de partículas sólidas (pigmentos) dispersas em um líquido 
(conhecido como veículo), em presença de componentes em menores proporções, chamados de 
aditivos. 
Os pigmentos são pós orgânicos ou inorgânicos finamente divididos (aproximadamente 5 µm de 
diâmetro). Em suspensão na tinta líquida, são aglomerados pela resina após a secagem, 
formando uma camada uniforme sobre o substrato. Os pigmentos promovem a cor, opacidade, 
coesão e inibição do processo corrosivo, e também a consistência, a dureza e resistência da 
película. 
Alguns dos pigmentos comumente utilizados nas tintas de proteção ao aço carbono são os 
seguintes: 
1. Fosfato de zinco. É um pigmento que, em contato com água, dissolve-se parcialmente, 
liberando os ânions fosfato que passivam localmente a superfície do aço, formando 
fosfatos de ferro. 
2. Zinco metálico. É utilizado o zinco metálico de alta pureza disperso em resinas epoxídicas 
ou etil silicato. As tintas ricas em zinco são também chamadas de “galvanização a frio”, e 
conferem proteção catódica ao substrato de aço (o zinco se corrói, protegendo o aço 
processo idêntico à proteção auferida pela galvanização tradicional). Um risco na pintura e 
o zinco começará a se corroer, protegendo o aço. 
3. Óxido de ferro. É um pigmento vermelho que não tem nenhum mecanismo de proteção 
anticorrosiva por passivação, alcalinização ou proteção catódica. Entretanto, por ser sólida 
e maciça, a partícula atua como barreira à difusão de espécies agressivas, como água e 
oxigênio. Este pigmento é muito utilizado nas tintas de fundo, não é tóxico, tem bom poder 
de tingimento e apresenta boa cobertura. 
4. Alumínio e outros. O alumínio lamelar e outros pigmentos também lamelares tais como a 
mica, talco, óxido de ferro micáceo e certos caulins atuam pela formação de folhas 
microscópicas, sobrepostas, constituindo uma barreira que dificulta a difusão de espécies 
agressivas. Quanto melhor a barreira, mais durável será a tinta. A junção de resinas 
bastante impermeáveis com pigmentos lamelares oferece uma ótima barreira contra a 
penetração dos agentes agressivos. 
Os solventes têm por finalidade dissolver a resina e, pela diminuição da viscosidade, facilitar a 
aplicação da tinta. Os solventes mais comuns utilizados em tintas são os líquidos orgânicos e a 
água. 
Os ligantes mais comuns são as resinas e os óleos, mas também podem ser inorgânicos, como os 
silicatos solúveis. Eles têm a função de envolver as partículas de pigmento e mantê-las unidas 
entre si e o substrato. A resina proporciona impermeabilidade, continuidade e flexibilidade à tinta, 
além de aderência entre esta e o substrato. As resinas se solidificam através da simples 
evaporação do solvente ou pela polimerização, com ou sem a intervenção do oxigênio do ar. Em 
alguns casos, a resina é frágil e não possui boa aderência. Nestes casos, adicionam-se os 
chamados plastificantes, que, não sendo voláteis, permanecem na película após a secagem. 
As classificações mais comuns das tintas são feitas pelo tipo de resina empregada ou pigmento 
utilizado. 
As tintas de fundo, conhecidas como primers, são costumeiramente classificadas de acordo com o 
principal pigmento anticorrosivo participante, enquanto que as tintas intermediárias e de 
acabamento são usualmente classificadas de acordo com a resina empregada, como por 
exemplo, epoxídicas, acrílicas, alquídicas, etc. 
Os tipos de tintas mais importantes para a proteção do aço carbono, tendo como classificação o 
tipo de resina, são: 
Alquídicas. Conhecidas como esmaltes sintéticos, são tintas monocomponentes de secagem ao 
ar. São utilizados em interiores secos e abrigados, ou em exteriores não poluídos. Como as 
resinas utilizadas são saponificáveis, não resistem ao molhamento constante ou à imersão em 
água. 
Epoxídicas. São tintas bicomponentes de secagem ao ar. A cura se dá pela reação química entre 
os dois componentes. O componente A é, de modo geral, à base de resina epoxídica, e o B, o 
agente de cura, pode ser à base de poliamida, poliamina ou isocianato alifático. São mais 
impermeáveis e mais resistentes aos agentes químicos do que as alquídicas. Resistem à 
umidade, imersão em água doce ou salgada, lubrificantes, combustíveis e diversos produtos 
químicos. As epoxídicas à base de água têm a mesma resistência daquelas formuladas à base de 
solventes orgânicos. De modo geral, não são indicadas para a exposição ao intemperismo (ação 
do sol e da chuva), pois desbotam e perdem o brilho (calcinação). 
Poliuretânicas. São tintas bicomponentes em que o componente A é baseado em resina de 
poliéster ou resina acrílica, e, o B, o agente de cura, é à base de isocianato alifático. As tintas 
poliuretânicas são bastante resistentes ao intemperismo. Assim, são indicadas para a pintura de 
acabamento em estruturas expostas ao tempo. São compatíveis com primers epoxídicos e 
resistem por muitos anos com menor perda da core do brilho originais. 
Acrílicas. São tintas monocomponentes à base de solventes orgânicos ou de água, e, assim como 
as tintas poliuretânicas, são indicadas para a pintura de acabamento. São tintas bastante 
resistentes à ação do sol. 
As tintas de fundo são aplicadas diretamente sobre a superfície metálica limpa. Sua finalidade é a 
de promover aderência do esquema ao substrato, e contém, costumeiramente, pigmentos 
inibidores de corrosão. Elas são utilizadas para a proteção dos aços estruturais, e são 
classificadas de acordo com os pigmentos inibidores adicionados em sua composição. Como 
exemplos, temos as tintas de fundo à base de fosfato de zinco, de zinco metálico ou de alumínio. 
As tintas de fundo são formuladas com altos teores de pigmentos e, por isso, são semibrilhantes 
ou foscas. 
Cada um destes pigmentos inibidores pode ser incorporado a uma certa variedade de ligantes, 
gerando, por exemplo, tintas de fundo alquídicas à base de fosfato de zinco, tintas epoxídicas à 
base de fosfato de zinco, etc. 
Tintas intermediárias não possuem as mesmas propriedades das tintas de fundo anticorrosivas, 
mas auxiliam na proteção, fornecendo espessura ao sistema de pintura empregado (proteção por 
barreira). De modo geral, quanto mais espessa a camada seca, maior a vida útil do revestimento, 
assim, várias demãos poderão ser aplicadas, até que se atinja a espessura adequada. 
Tintas intermediárias e de acabamento são, normalmente, classificadas de acordo com seus 
ligantes, como, por exemplo as epoxídicas, vinílicas, poliuretânicas, etc. 
As tintas de acabamento têm a função de proteger o sistema contra o meio ambiente e também 
dar a cor e o brilho adequados. Elas devem ser resistentes ao intemperismo, a agentes químicos 
e ter cores estáveis. De modo geral, são tintas brilhantes com boa resistência à perda de cor e 
brilho. 
As várias camadas de pintura devem, naturalmente, ser compatíveis entre si. Eles podem 
pertencer à mesma família ou podem ser muito diferentes. Uma precaução que sempre deve ser 
adotada é a de todas as tintas do sistema devem preferencialmente pertencer ao mesmo 
fabricante. Isso minimizará a possibilidade de ocorrência futura de defeitos tais como a 
delaminação (descolamento). 
Os aditivos melhoram certas propriedades específicas das tintas. Existem aditivos antinata, 
secantes, plastificantes, antimofo, anti-sedimentantes, nivelantes, tixotrópicos, etc. 
Um mesmo aço, pintado com tipos diferentes de tintas, pode apresentar comportamento muito 
diferenciado quando exposto ao mesmo meio agressivo. 
Esta diferença pode ser explicada admitindo-se que as tintas empregadas tenham diferentes 
mecanismos de ação contra a corrosão. Estes mecanismos, de maneira geral, são classificados 
em: 
Proteção por barreira: A tinta deve ser a mais impermeável possível e aplicada em espessuras 
elevadas. Tintas de alta espessura, chamadas de HB (high build) tem como vantagem a economia 
de mão-de-obra para a aplicação. Além das tintas de alta espessura, as que oferecem melhor 
proteção por barreira são as betuminosas e as de alumínio. O inconveniente da proteção por 
barreira é que, se houver um dano à película, a corrosão se alastrará sob a película por aeração 
diferencial. Assim, é sempre recomendável que se utilizem tintas de fundo com mecanismos de 
proteção catódica ou anódica. 
Proteção anódica: A proteção das regiões anódicas é proporcionada pelos pigmentos 
anticorrosivos, todos de caráter oxidante. A proteção pode ser dada através da dissolução do 
pigmento ou por ação oxidante. 
Proteção catódica: A proteção é dada através da formação de pares galvânicos entre o aço 
carbono e partículas de zinco em pó (são as chamadas tintas ricas em zinco). Nestas, o zinco se 
corrói, protegendo o substrato de aço carbono. O teor mínimo recomendável de zinco na película 
seca é de 85% (o contato elétrico é fundamental à manutenção da proteção). 
Na elaboração de um sistema de pintura, todos os dados devem ser considerados, como o 
ambiente, substrato, preparação de superfície, tintas, seqüência de aplicação, número de demãos, 
espessuras, tipos de aplicação e a que condições de trabalho estará submetida a superfície. 
Quanto melhor o preparo de superfície e maior a espessura, mais duradoura será a proteção que 
o sistema oferecerá ao aço. O bom preparo de superfície custa mais, porém a pintura durará mais. 
A Figura 6 traz algumas diretrizes para o preparo superficial e sistemas de pintura a serem 
realizados em ambientes de diferentes agressividades. 
As orientações aqui apresentadas são genéricas, cabendo ao profissional uma consulta prévia e 
detalhada com os fabricantes de tintas e aplicadores. 
 
Figura 6: Sistemas de pintura recomendados para ambientes de diferente agressividade. 
Revestimentos metálicos: do que trata a galvanização e como é aplicada? 
Existem quatro métodos usuais de aplicação de revestimentos metálicos sobre superfícies de aço: 
galvanização a quente, metalização, eletrodeposição e sherardização. Os últimos dois processos 
não são utilizados em estruturas de aço, mas sim em parafusos e outros pequenos itens. 
De modo geral, a proteção oferecida pelo revestimento metálico é dependente da escolha do 
revestimento e sua espessura, e não é muito influenciada pelo método de aplicação. 
Galvanização a quente 
O método mais comum de aplicação de um revestimento metálico é a galvanização a quente. 
O processo compreende os seguintes estágios: 
1. Óleos e graxas são removidos através do uso de um agente desengraxante adequado. 
2. O aço é, então, submetido à decapagem ácida, com o objetivo de remover a carepa de 
laminação e a ferrugem. Em geral, se utiliza o ácido clorídrico inibido. Esta etapa pode ser 
precedida do jateamento abrasivo, feito com o objetivo de remover grande parte da carepa 
e criar rugosidade no material. De qualquer modo, estas superfícies são sempre 
submetidas à decapagem. 
3. A superfície de aço é mergulhada em um fluxante, de modo a garantir o bom contato entre 
o aço e o zinco líquido, durante o processo de galvanização. 
4. O componente é então mergulhado em um banho de zinco líquido à temperatura próxima 
de 450oC. Nesta temperatura, o zinco reage com o aço, formando uma série de ligas 
Zn/Fe que se ligam muito bem à superfície do aço. 
5. Conforme o componente de aço é retirado do banho, uma camada de zinco relativamente 
puro é depositada no topo da última camada de liga Zn/Fe. 
Conforme o zinco solidifica, ele assume um brilho metálico característico. A espessura do 
revestimento é influenciada por vários fatores, incluindo a dimensão e espessura do componente 
e o preparo de superfície empregado anteriormente. Espessuras maiores são obtidas em aços 
que passaram pela etapa de jateamento abrasivo. 
Os elementos químicos silício e fósforo presentes no aço também promovem um grande efeito na 
espessura e aparência do revestimento. A espessura da camada depositada varia principalmente 
com o teor de silício do aço e com o tempo de imersão na cuba. Estes revestimentos mais 
espessos possuem, algumas vezes, uma coloração mais escura do que aquela obtida sobre aços 
contendo menores concentrações destes elementos de liga. 
Devido ao fato de que o processo é, basicamente, ditado pela imersão do componente em um 
banho líquido, a dimensão do componente pode ser um fator limitante na aplicação do processo. 
A imersão em duas fases (um lado de cada vez) pode minimizar este tipo de problema. 
O detalhamento da peça deve considerar furos e drenos adequados ao escoamento de todos os 
líquidos existentes em cada etapa do processo. 
Em muitas aplicações, a galvanização a quente é utilizada sem qualquer tipo de proteção 
adicional. Entretanto, de modo a fornecer uma durabilidade extra, ou quando existirem requisitos 
de ordem estética, a pintura pode ser aplicada. A combinaçãode um revestimento metálico com 
um sistema de pintura é conhecida como “sistema duplex”. Tintas aplicadas sobre revestimentos 
galvanizados necessitam de um preparo de superfície adequado, para promover a adesão da tinta 
ao substrato. Estes incluem um jateamento abrasivo ligeiro, para aumentar a rugosidade 
superficial e melhorar o ancoramento e a aplicação de agentes químicos de ataque ao zinco. 
Uso de aços patináveis 
Aços patináveis são aços estruturais de baixa liga e alta resistência mecânica, de boa 
soldabilidade, que possuem boa resistência à corrosão atmosférica, dispensando a pintura em 
vários ambientes. 
Eles contêm até 2 ½ % de elementos de liga, como cobre, níquel e o cromo. Através da exposição 
ao ar, e, se as condições ambientais assim favorecerem, eles desenvolvem uma ferrugem 
aderente e muito pouco porosa, chamada de patina. 
Esta camada de ferrugem atua como uma barreira que, com o tempo, faz com que a velocidade 
de corrosão do aço seja reduzida até atingir um pequeno valor residual, usualmente após dois a 
cinco anos de exposição. 
Os aços estruturais convencionais formam camadas de ferrugem que eventualmente tornam-se 
pouco aderentes e são destacadas com facilidade da superfície metálica. A velocidade de 
corrosão progride através de uma série de incrementos que, de modo simplificado, podem ser 
representados por uma reta, sendo o coeficiente angular desta reta relacionada diretamente à 
agressividade do ambiente. No caso dos aços patináveis, o processo de enferrujamento é iniciado 
do mesmo modo, mas, agora, os elementos de liga presentes no aço promovem a geração de 
uma camada de ferrugem muito menos porosa e aderente. Com o decorrer do tempo, esta 
camada de ferrugem se torna porosa e a velocidade de corrosão decai muito. A Figura 7 ilustra o 
fenômeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Perda de massa causada pela corrosão para aços estruturais e patináveis, não pintados. 
Aços patináveis são classificados em muitas Normas internacionais; dentro desta categoria de 
aços destaca-se o Cor-Ten, que foi o produto pioneiro neste segmento, criado pela United States 
Steel Corporation em 1932. 
Formação da pátina 
A formação da pátina é função de três tipos de fatores. Os primeiros a destacar estão ligados à 
composição química do próprio aço. Os principais elementos de liga que contribuem para 
aumentar-lhe a resistência frente à corrosão atmosférica, favorecendo a formação da pátina, são o 
cobre e o fósforo. O cromo, o níquel e o silício também exercem efeitos secundários. Cabe 
observar, no entanto, que o fósforo deve ser mantido em baixos teores (menores que 0,1%), sob 
pena de prejudicar certas propriedades mecânicas do aço e sua soldabilidade. 
Em segundo lugar vêm os fatores ambientais, entre os quais sobressaem a presença de dióxido 
de enxofre e de cloreto de sódio na atmosfera, a temperatura, a força (direção, velocidade e 
freqüência) dos ventos, os ciclos de umedecimento e secagem, etc. Assim, enquanto a presença 
de dióxido de enxofre, até certos limites, favorece o desenvolvimento da pátina, o cloreto de sódio 
em suspensão nas atmosferas marítimas prejudica suas propriedades protetoras. Não se 
recomenda a utilização de aços patináveis não protegidos em ambientes industriais onde a 
concentração de dióxido de enxofre atmosférico seja superior a 250µg/m3 e em atmosferas 
marinhas onde a taxa de deposição de cloretos exceda 300mg/m2/dia. 
Precauções e limitações 
Os seguintes pontos devem ser observados, de modo a maximizar os benefícios decorrentes do 
uso dos aços patináveis: 
1. Evite o contato com superfícies absorventes (p.ex., o concreto), situações de 
umedecimento prolongado, a utilização em solos agressivos, o contato com metais 
dissimilares e, finalmente, condições de alta agressividade ambiental, como descritas 
acima. 
2. Aços patináveis podem ser soldados através do uso de todas as técnicas usuais, 
entretanto, os eletrodos deverão ser compatíveis com a composição química destes aços, 
de modo a minimizar a ocorrência de corrosão bimetálica junto ao cordão de solda. Os 
parafusos estruturais adequados são enquadrados na Norma ASTM A325 Tipo 3 (Cor-Ten 
X). Quando a utilização de parafusos de menor resistência for permitida, estes poderão ser 
confeccionados em Cor-Ten A ou aços inoxidáveis. Parafusos, porcas e arruelas 
galvanizadas a quente, sherardizados ou revestidas de zinco eletrodepositado não 
deverão ser empregados em conjunto com os aços patináveis, pois os revestimentos de 
zinco serão rapidamente consumidos, levando à exposição de um parafuso que, mais uma 
vez, é menos nobre do que o aço patinável. Desse modo, o parafuso será intensamente 
corroído. 
3. O procedimento de pintura adequado aos aços patinava não é, de modo geral, diferente 
daquele empregado sobre os aços estruturais comuns. Eles necessitam do mesmo 
preparo superficial e do mesmo esquema de pintura aplicado sobre o aço estrutural. Não 
há diferença. 
A especificação de um sistema de proteção 
Para uma dada estrutura, os seguintes fatores devem ser pré-determinados: 
1. A expectativa de vida da estrutura, assim como a possibilidade de intervenções periódicas 
de manutenção. 
2. O ambiente que circunda a estrutura. 
3. A dimensão e a forma dos componentes estruturais. 
4. As possibilidades de tratamento existentes no fabricante da estrutura, ou no local da 
construção/montagem, para obras in situ. 
5. O custo, isto é, o dinheiro disponível para fornecer a proteção. 
Estes fatos, dentre outros, devem ser considerados cuidadosamente antes de se tomar as 
decisões a respeito de: 
1. Tipos de recobrimentos a serem utilizados. 
2. O método de preparo de superfície. 
3. Os métodos de aplicação. 
4. O número de camadas de revestimento e a espessura de cada camada. 
Em geral, cada caso deve ser decidido por méritos próprios. Entretanto, os seguintes pontos 
podem ser de ajuda na tomada de decisões: 
1. Os requisitos de proteção são mínimos no interior de edificações aquecidas. A estrutura, 
quando escondida, em tal ambiente, não requer nenhum tipo de proteção. 
2. A durabilidade dos sistemas de pintura é em muito aumentada quando se processa a 
limpeza superficial por meio do jateamento abrasivo. A limpeza manual (ou motorizada) 
não oferece a mesma qualidade gerada pelo jateamento com partículas abrasivas. 
3. Enquanto o jateamento abrasivo com partículas esféricas (shot) é o modo mais adequado 
para a maior parte dos sistemas de pintura, o jateamento com partículas angulares (grit) é 
essencial para o processo de metalização e também para alguns primers, como o silicato 
de zinco. 
Como uma especificação de proteção deve ser escrita? 
A especificação é feita de modo a gerar uma instrução clara e precisa do que deve ser feito. Ela 
deve ser escrita em uma seqüência lógica, iniciando com o preparo da superfície, passando por 
cada uma das tintas (ou revestimentos metálicos) a serem aplicadas, e, finalmente, indo ao 
detalhamento de áreas específicas, como por exemplo, as soldas. Ela deve ser suscinta, sem 
deixar de abordar todo o conteúdo fundamental. As informações mais importantes são as 
seguintes: 
1. O método de preparo de superfície, e o padrão requerido. 
2. O intervalo máximo entre o preparo de superfície e a aplicação do primer. 
3. Os tipos de tinta (ou de revestimento) a serem empregados. 
4. O método (ou os métodos) de aplicação a serem utilizados. 
5. O número de camadas a serem aplicadas e o intervalo entre a aplicação das camadas. 
6. As espessuras úmida e seca para cada camada. 
7. O local da aplicação do revestimento (isto é, no fabricante da estrutura ou no site) e as 
condições ambientais para a aplicação, como por exemplo a faixa de temperatura, 
umidade relativa mínima, etc. 
8. Detalhamento do tratamento das soldas, conexões,etc. 
9. Procedimentos para o reparo dos componentes danificados. 
Normas Relevantes 
1. ISO 1461:-, Hot dip galvanized coatings on fabricated ferrous products – Specifications (a 
ser publicada – revisão da ISO 1459: 1973 a da ISO 1461: 1973). 
2. ISO 8501-1:1988, Preparation of steel substrates before application of paints and related 
products – Visual assessment of surface cleanliness – Part 1: Rust grades and preparation 
grades of uncoated steel substrates and of steel substrates after overall removal of 
previous coatings. 
3. ISO 9223:1992, Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – 
Classification 
4. ISO 9226:1992, Corrosion of metals and alloys – Corrosivivity of Atmospheres – 
Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity. 
5. ISO 12944-1: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 1: General introduction. 
6. ISO 12944-2: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 2: Classification of environments. 
7. ISO 12944-3: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 3: Design considerations. 
8. ISO 12944-4: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 4: Types of surface and surface preparation. 
9. ISO 12944-5: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 5: Protective paint systems. 
10. ISO 12944-6: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 6: laboratory performance test methods. 
11. ISO 12944-7: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 7: Execution and supervision of paint work 
12. ISO 12944-8: 1998, Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by 
protective paint systems – Part 8: Development of specifications for new work and 
maintenance. 
13. ISO 14713:-, Protection against corrosion of iron and stee, in structures – Guidelines (a ser 
publicada).