CORROSÃO POR NÉVOA SALINA EM DIFERENTES TIPOS DE TINTAS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA QUÍMICA
CORROSÃO POR NÉVOA SALINA 
EM DIFERENTES TIPOS DE TINTAS
Lucas Mattei Filipi Chiela e Mateus José Perondi
Lajeado, junho de 2017
Lucas Mattei Filipi Chiela e Mateus José perondi
 
CORROSÃO POR NÉVOA SALINA 
EM DIFERENTES TIPOS DE TINTAS
Projeto de corrosão apresentado ao professor da disciplina de Metodologia de Pesquisa do Centro Universitário UNIVATES para elaboração do trabalho proposto pela disciplina
Professor: Hélio Dorneles Etchepare
Lajeado, junho de 2017
Resumo
Em um mundo onde a corrosão desmantela aproximadamente 25% da produção anual de aço, busca-se materiais que resistam a esse fator natural, como o aço galvanizado, onde o revestimento de zinco atua como metal do sacrifício protegendo a camada de aço contra a corrosão, além da galvanização, as tintas são outro meio de proteção dos materiais, com inúmeros tipos de propriedades e cores, possuem muitas funções quando aplicadas a determinados objetos.
O objetivo desta pesquisa foi averiguar entre a tinta alquídica e tinta acrílica qual possui melhor adequabilidade e resistência a corrosão em chapas metálicas de aço galvanizado. 
Para realizar tal teste, entre os dias 15/06 e 16/06/2017 foram pintadas duas chapas metálicas, uma com tinta tipo alquídica e a outra com tinta tipo acrílica, após a secagem foram realizados traços em ambos materiais, posteriormente, três chapas, sendo duas delas pintadas e uma neutra foram expostas a uma solução de água e cloreto de sódio em uma caixa de isopor com nebulizador embutido em forma de névoa, simulando a intempérie névoa salina que é a grande causadora natural da corrosão. Durante o procedimento foram realizados medições e pesagens dos materiais
O teste consiste em averiguar qual tinta tem melhor aderência ao aço galvanizado, em seguida expor as amostras à névoa salina por um período de 24 horas, podendo assim analisar o grau de corrosão segundo a norma ISO 4628-8 através do traço realizado, também determinar a perda de massa e área exposta em função da corrosão apresentada.
Após o teste ser realizado foi possível concluir que o revestimento com tinta, seja ela acrílica ou alquídica diminui a perda de propriedades mecânicas do aço galvanizado. A tinta alquídica apresenta uma melhor eficiência contra a corrosão, mesmo apresentando menor aderência ao material que a outra tinta utilizada no experimento, a tinta acrílica.
Palavras-Chave: Corrosão; Névoa salina; Tinta acrílica; Tinta alquídica; Aço galvanizado
Introdução
Vicente Gentil, descreve a corrosão como um processo espontâneo que está constantemente modificando os materiais metálicos alterando a durabilidade e desempenho dos mesmos fazendo com que percam o seu propósito inicial (GENTIL, 1996, p.1)
Segundo Enori Gemelli, as perdas provocadas pela corrosão em materiais metálicos são elevadas mesmo se a velocidade de ataque é pequena, em seu livro Gemelli estima que a corrosão desmantela cerca de 25% da produção de aço anualmente. O autor do livro Corrosão de Materiais Metálicos e sua Caracterização introduz que a corrosão não deve ser vista como algo de ruim na natureza pois ela também destrói e elimina uma grande quantidade de objetos abandonados na superfície terrestre (GEMELLI, 2001).
A corrosão eletroquímica ocorre com metais na presença de água, é a principal na natureza, para que ela ocorra é necessária a transferência de elétrons, processo de oxirredução, no qual a espécie química ganha elétrons ficando com seu número de oxidação (NOX) mais negativo. Esse tipo de corrosão provoca formação de uma pilha de corrosão eletroquímica, a qual contém ânodo (polo positivo que atrai os ânions que são íons negativos); cátodo (polo negativo que atrai os cátions que são os íons positivos); eletrólito (solução condutora que envolve cátodo e ânodo); ligação elétrica entre o cátodo e ânodo.
Todo tipo de corrosão que ocorre em presença de umidade faz parte da chamada corrosão úmida. Esta ocorre por um mecanismo eletroquímico e atinge principalmente os metais expostos em 
ambientes externos que ficam em contato com o ar atmosférico [...] (GEMELLI, 2001, p. 3)
A corrosão atinge diretamente o aço que é uma liga formada por ferro e carbono, possuindo diferentes nomenclaturas determinadas pelo seu teor de carbono, difere-se do ferro fundido principalmente por este último citado conter silício e também ter seu percentual de carbono maior do que o aço.
Dentre os tipos de proteção do aço está a galvanoplastia, chamamos assim o material de aço galvanizado. Sabe-se que o zinco possui um potencial de oxidação maior que o ferro. Desta forma, quando ambos forem colocados em contato em um meio eletrolítico, o ferro atuará com cátodo e o zinco será o ânodo. Essa característica é usada para prevenir a corrosão dos aços, e nela baseia-se o método de proteção pelo uso do zinco. De acordo com Geraldo C. Isaia, o zinco possui baixo potencial de oxidação e por isso é usado para revestir metais com potenciais mais altos, como o aço, conferindo-lhes uma proteção contra a corrosão eletroquímica, o qual chamamos de processo de galvanização, permitindo assim garantir a durabilidade das peças metálicas durante centenas de anos, será utilizado como ânodo do sacrifício de maneira que se a superfície do material for danificada e o aço manifestado, ele continua sendo protegido pelo restante de zinco que se corrói, não danificando o aço.
Algumas utilizações do aço galvanizado são na parte estrutural da construção das casas, como pregos, porcas e parafusos, além da construção este elemento também é utilizado na fabricação e estruturação de veículos pesados e outros automóveis comerciais. Devido a sua resistência a corrosão é também utilizado em eletrodomésticos que entram em contato direto com água, como máquinas de lavar a roupa e louça, entre outros.
A galvanização tem por objetivo a proteção do aço. Entretanto, a presença da camada de zinco diminui a aderência a sistemas de pinturas e reduz a resistência à corrosão. António Alexandre da Cunha Bastos comenta ao início de seu livro Comportamento Anticorrosivo de Tintas de Base Aquosa aplicadas em substratos Ferrosos, a maioria das tintas usadas hoje em dia são fabricadas com resinas sintéticas que são responsáveis por parte significativa da proteção, ao promoverem a aderência aos substratos metálicos, impermeabilidade e resistência mecânica e química.
Pintura Industrial na Proteção Anticorrosiva, livro dos autores Laerce de Paula Nunes e Alfredo Carlos O. Lobo introduz no capítulo sobre aplicação de tintas que a seleção apropriada do método de aplicação e a observância de alguns requisitos básicos durante todo o ciclo de aplicação tem peso tão grande no desempenho do esquema de pintura tanto quanto as tintas que serão utilizadas. Os literatos iniciam seu livro comentando sobre como o aço é o principal material utilizado pela engenharia na construção de instalações e equipamentos. Em presença da sua pouca resistência à corrosão, a pintura industrial, utilizada em grande escala para proteger o equipamento, tornou-se o principal recurso de defesa anticorrosiva da era moderna. Porém quando se trata do aço galvanizado as tintas fazem com que a camada protetora de zinco tenha esse efeito anticorrosivo diminuído, tanto quanto que o tipo de tinta utilizada faça com que a forma de aderência se torne difícil, desta forma tornando a tinta a primeira camada quando o material é exposto ao oxigênio.
No Brasil o mercado de tintas já é bastante consolidado, podendo-se perceber sua aplicação em grande parte de itens fabricados e para diversas áreas, podendo-se destacar sua participação na construção civil. Estima-se que a produção de tintas brasileira supera a marca de um bilhão de litros anuais, ocupando assim a quarta posição mundial no setor.
Dentre os variados tipos de tintas existentes,para o presente trabalho será utilizada a tinta alquídica, uma das mais utilizadas no mercado atual, sua formação ocorre através da reação química da resina com o oxigênio do ar e a evaporação de solventes. As tintas alquídicas são conhecidas no mercado como tintas sintéticas. Não tendo uma recomendação de uso em atmosferas quimicamente agressivas ela se adequa melhor a ambientes rurais, urbanos e industriais leves, podendo assim apresentar um bom desempenho a corrosão. Outro tipo de tinta que será utilizada é a tinta à base de solvente orgânico, as tintas acrílicas têm sua principal utilização em acabamentos, isso por terem uma boa resistência a radiação solar, possuem uma resistência nivelada como média no que se trata de agressividade química.
Para se obter remates sobre como determinado material fica quando é exposto a corrosão há equipamentos que nos fornecem resultados, não exatamente precisos, pois o contato com o oxigênio e outros elementos não é constante a todo tempo em que um material está no meio terrestre, porém nos dá uma ideia do quanto seria esse efeito corrosivo e o grau em que se encontra o material após determinado tempo exposto ao meio que no caso seriam chapas de aço galvanizado pintadas com diferentes tintas.
Um dos testes que simulam os efeitos da corrosão utilizam as câmaras de névoa salina, elas são elaboradas para reproduzir os resultados que ocorrem nas condições reais de intemperismo, porém a enorme condição de elementos atmosféricos que contribuem com a corrosão não permite uma reprodução precisa da exposição natural.
[...] O ensaio de névoa salina sempre foi alvo de várias críticas de muitos pesquisadores, devido à falta de correlação com resultados obtidos por ensaios de intemperismo natural (exposição real). Mesmo assim, a norma ASTM B 117 é usada como padrão de ensaio de corrosão em superfícies pintadas, revestimentos metálicos e componentes elétricos (D. O. Souza; N. P. Hammel; W. I. A. Santos; A. H. Ramirez; N. Rojo; I. Costa, 2012, p. 360)
Conforme o artigo científico titulado “Investigação da Corrosividade do Ensaio de Névoa Salina Segundo a Norma ISO 9227”, elaborado por D. O. Souza; N. P. Hammel; W. I. A. Santos; A. H. Ramirez; N. Rojo; I. Costa, introduz que em meados da década de 1910 foi proposta a utilização de névoa salina neutra com intuito de avaliar os revestimentos protetores aplicados sobre superfícies metálicas, mas, somente após 25 anos, o ensaio foi normalizado como ASTM B 117.
Os elaboradores do artigo científico salientam a necessidade das indústrias automobilísticas, militares, eletrônicas, de revestimentos, entre outras, de ensaios específicos em locais de análise que incluam fatores não apresentados na norma ASTM B 117, a fim de reproduzir todos os fatores agressivos e condições atmosféricas reais às quais os materiais estão sujeitos.
O projeto tem como meta visar a segurança e qualidade de vida de pessoas que utilizam o aço galvanizado em locais residenciais e/ou comerciais sujeitos a corrosão, principalmente por névoa salina, determinando assim qual das tintas utilizadas no material revestido com zinco tem maior resultância anticorrosiva, resistindo assim ao desgaste.
Poderemos observar nos capítulos abaixo como ocorre a corrosão, seus principais tipos, entre eles a corrosão galvânica, as características do aço como um todo e suas propriedades mecânicas, o aço galvanizado e como se dá o processo de proteção através da galvanoplastia, as funções e características das tintas mencionadas acima e como se realiza testes para obtenção de resultados sobre corrosão através da névoa salina.
Objetivo Geral
É objetivo principal dessa pesquisa analisar qual tipo de tinta, sejam elas tinta alquídica e tinta acrílica qual melhor se adequa e resiste a corrosão em uma chapa de aço galvanizado.
Objetivos Específicos
São objetivos específicos desta pesquisa:
I – Verificar qual tinta tem tempo de secagem menor aplicada a uma chapa de aço galvanizado, tanto quanto sua melhor aderência;
II – Averiguar o grau de corrosão segundo a norma ISO 4628-8;
III – Determinar a quantidade de cloreto de sódio por litro de água para a simulação da névoa salina.
Referencial Bibliográfico
 Corrosão
Corrosão pode ser definida como desgaste gradual de um objeto qualquer que sofre transformação física e/ou química, que provém de uma interação com o meio ambiente, principalmente com o oxigênio. Uma outra definição, bastante aceita, é quando se define corrosão como a deterioração de propriedades que ocorre quando um material entra em contato com o ambiente. (Colegio Meta – Fundamentos de Corrosão, 24/04/2017)
Para que ocorra a corrosão é necessário o envolvimento de dois processos químicos, a oxidação, agente redutor, processo de perda de elétrons e seu NOX aumenta, pode ocorrer em três situações, quando determinada substância perde hidrogênio, quando adiciona-se oxigênio a substância ou quando ocorre perda de elétrons. E a redução, agente oxidante, processo de ganho de elétrons e seu NOX diminui ocorre de forma inversa a oxidação, ou seja, quando uma substância adquire hidrogênio, quando se perde oxigênio nessa determinada substância e quando ocorre ganho de elétrons. (Manual da Química – Oxidação e Redução, 25/04/2017)[1: Número de Oxidação, indica o número de elétrons que um determinado íon ou átomo ganha ou perde para conseguir estabilidade química.]
A resistência de um material à corrosão depende de 4 aspectos principais, seriam eles os termodinâmicos, os físico-químicos, os eletroquímicos e os aspectos metalúrgicos. (UNICAMP – Análise da Influência de Parâmetros Estruturais da Solidificação de Metais e Ligas na Resistência à corrosão, 25/04/2017)
A corrosão pode ocorrer através de várias formas, e pode ser classificada através do visual do metal corroído. As formas mais comuns de corrosão que atingem o aço, material que mais está sujeito a corrosão na atmosfera terrestre, são a corrosão galvânica, a corrosão uniforme, a corrosão por pites e a corrosão por frestas, descritas separadamente a seguir. (PONTE, Haroldo de Araújo. Fundamentos da Corrosão, 2003)
 Corrosão Galvânica
A corrosão galvânica pode ocorrer quando dois metais diferentes, em contato elétrico são expostos a uma solução que conduz eletricidade. Uma diferença de potencial elétrico existente entre diferentes metais ou ligas acaba fornecendo a capacidade termodinâmica que é necessária para a conservação do andamento do processo de corrosão. (GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização, 2001)
A forma galvânica é uma das mais comuns de ataque em meio aquoso. Como o próprio nome induz, ela resulta da formação de uma pilha, promovendo um ataque localizado em uma das partes do objeto como pode se observar na Figura 1 a seguir:
O zinco é muito utilizado na proteção do ferro, atuando como anodo de sacrifício. Nessa combinação o zinco (anodo) cede elétrons ao ferro (catodo). Essa reação pode ser prevista observando os potenciais (Tabela 1) mostrada a seguir, aonde o elemento de menor potencial eletroquímico tende a ceder elétrons. (Professor Juarez Denadai – Galvanização Eletrolítica, 2007)
Tabela 1 – Potenciais padrões de reações de eletrodo com relação ao eletrodo padrão de hidrogênio (Zinco ao Ferro)
	Eletrodo
	Reação do Eletrodo
	E° (V)
	Zn2+|Zn
	Zn2+ + 2e = Zn
	-0,763
	Cr3+|Cr
	Cr3+ + 3e = Cr
	-0,740
	Fe2+|Fe
	Fe2+ + 2e = Fe
	-0,440
Fonte: GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização, 2001.
Pode-se observar abaixo na Figura 2, uma placa indicativa que sofreu corrosão galvânica através das indicações da seta, desprezando as peças utilizadas nas quatro extremidades com função de segurar, fixar ou prender o material.
Corrosão Uniforme
Corrosão uniforme pode ser descrita como aquela que se caracteriza pelo ataque em sua superfície metálica tendo como consequência homogênea perda de espessura do material, é a mais comum em estruturas que estão expostas que propiciam ataque a sipróprio. A redução na espessura, causada pela corrosão uniforme atinge diretamente a resistência a esforços, diminuindo assim seu valor comparado ao que possuía antes do ataque corrosivo, isso em determinados casos pode levar a ruptura do material. (Colegio Meta – Fundamentos de Corrosão, 27/04/2017)
2.1.3 Corrosão Por Pites
A corrosão por pites acontece em pequenos pontos ou áreas de um determinado elemento metálico, sendo na sua superfície, produzindo pites, que seriam cavidades que geralmente apresentam maior profundidade que seu diâmetro, causa perfuração dos materiais, tendo pequena perda de percentual de peso quando se fala de toda a estrutura, é difícil de ser encontrada pois acaba “escondendo-se” pelos produtos de corrosão. (GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização, 2001)
Na Figura 4 a seguir, é possível observar um material que sofreu esse tipo de corrosão acima mencionado, como se pode ver pela indicação de setas, há pequenas cavidades no equipamento.
	
 Corrosão Por Frestas
É uma das formas de corrosão que ocorre em regiões com frestas ou fechadas, nas quais o meio corrosivo pode adentrar e permanecer em condições estancadas. 
A fresta pode ser ocasionada por uma falha na execução do processo de solda, um detalhe de projeto, um agente na superfície do material podendo ser um depósito de sujeira e até mesmo produtos contaminantes. Generalizando, os meios que contém cloretos são os mais perigosos no processo de corrosão por frestas em materiais metálicos. (GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização, pg. 2001)
A seguir um exemplo de material que possui fresta, essa última citada afetada pelo efeito da corrosão, como mostra a seta indicativa na Figura 5:
 Soma-se a esses tipos de corrosão, fatores que influenciam na velocidade da mesma, que podem ser observados no capítulo abaixo.
Fatores Que Influenciam Na Velocidade Da Corrosão
A velocidade da corrosão de um material ferroso depende da presença do oxigênio quando há ausência desse elemento, a velocidade de corrosão é desprezível. No início do processo esta velocidade é rápida, mas em função da formação de óxidos que recebe o nome de passivação, tende a reduzir, o aumento da concentração de oxigênio de início acelera a corrosão do ferro, pelo consumo de elétrons gerados na reação anódica, posteriormente, atinge-se uma velocidade crítica, na qual a velocidade de corrosão decresce. (Velocidade de Corrosão – Polarização e Passivação – Diagramas de Pourbaix, 02/05/2017)[2: Forma-se a camada de corrosão externa mais rapidamente agindo como um protetor da camada mais interna, assim corroendo lentamente][3: Reação anódica sofre oxidação liberando elétrons para o cátodo]
Em função do tempo, pode acelerar ou retardar o processo de corrosão, o aumento se dá pela ação despolarizante que segundo Enori Gemelli em seu livro titulado Corrosão de Materiais Metálicos e sua Caracterização é o aumento da difusão, da condutividade do eletrólito e da solubilidade iônica.
A respeito do pH, em um objeto mergulhado em água com pH menores que índice 4 a corrosão é acelerada, entre um pH de 4 até 10 é indiferente, não alterando a sua aceleração, assim sendo limtada pela condução de oxigênio, quanto ao pH acima de 10 a taxa de corrosão diminui tendo como fatores a diminuição de solubilidade o que ocasiona a precipitação de hidróxido acima da superfície de ferro. (GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização, 2001)
Uma das maneiras de proteção do aço, a galvanização pode ser observada a seguir, como processo é feito e que características atribui ao material, uma maneira de proteger aços contra a corrosão.
Galvanização
A galvanização no aço tem como principal objetivo proteger o objeto da corrosão e aumentar a sua vida útil. É um processo em que o aço é recoberto com zinco por meio de uma interação metalúrgica entre o zinco e o aço, uma camada especial é formada impedindo o contato do aço com o ambiente, protegido, ele não sofre corrosão, esta proteção será efetiva mesmo se a superfície for danificada, isso acontece por que o zinco atua como metal do sacrifício, ele se sacrifica lentamente para proteger o aço. (BARROS BATISTA, Kenia. Caracterização de Superfícies de Aços Galvanizados Utilizando a Técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, 2013)
O desengraxe químico tem como finalidade remover as impurezas do material, isso dever ser feito a uma temperatura em torno de 60º C a 90º C, para a eficiência do processo contém em sua formulação quelantes, carbonatos, detergentes, umectantes, etc. Esse processo demora cerca de 5 minutos no processo geral de galvanização. (Portal da Galvanoplastia - A Importância da Limpeza de Peças no Processo de Eletrodeposição, 02/05/2017)
Outro processo comum na galvanização, o polimento mecânico, envolve o uso de panos especiais, produtos, movimentos e abrasivos de polimento apropriados, esse processo pode ser feito manualmente ou automaticamente com o uso de máquinas, sua finalidade é a remoção de todos os vestígios de polimentos abrasivos do material antes de dar seguimento com a próxima etapa. (Mecânica Industrial – Polimento mecânico, 04/06/2017)
O tipo mais comum de galvanização é por imersão a quente, o processo inicia-se com a limpeza da peça por decapagem, um processo de limpa sobre superfícies metálicas, visando a retirada de impurezas inorgânicas e oxidações que estão sob o material, em seguida, o objeto que tende a ser galvanizado constituído de aço é imerso em zinco fundido, aproximadamente a 450 ºC, assim é formada uma série de camadas intermetálicas entre o zinco e o aço, consequência da reação metalúrgica. A imersão do material no zinco dura cerca de quatro a cinco minutos, podendo ter seu tempo estendido para quando o zinco deve alcançar áreas internas ou para peças que possuem alta inércia térmica. (Armco Staco – Galvanização, 2014)
O custo da proteção de um produto de aço galvanizado, depende do valor e da durabilidade do revestimento no início. Na maioria dos casos aplicados, a galvanização por imersão a quente é a que apresentará maior benefício, possuindo uma vida útil mais duradoura e livre de reparos, sem necessidade de manutenção ou quaisquer outros tipos de reparos. (UFPR – Galvanização: Técnicas, custos e utilidade, 2013)
Abaixo, em síntese, o aço, material o qual o método de proteção por galvanização é aplicado, tendo como finalidade a preservação do material e aumento da sua vida útil.
O Aço
O grupo dos materiais metálicos, são geralmente uma combinação de elementos metálicos, seus elétrons não estão ligados a nenhum átomo em particular e por isso são bons condutores de calor e eletricidade, não são transparentes à luz visível, possuem aparência lustrosa quando polidos e geralmente são resistentes e deformáveis, são muito utilizados para aplicações estruturais na construção civil. (CALLISTER JR., William D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem integrada, 2014)
A maioria dos metais é encontrada na natureza como óxidos metálicos. Esses óxidos são convertidos em metais puros por um processo chamado refino, no qual o metal é extraído de seu óxido pelo uso de um agente químico redutor.
O aço é uma liga metálica formada por ferro e carbono, com porcentagens deste último que variam de 0,008 e 2,11%, isso divide o aço em diferentes tipos, o aço galvanizado se encaixa no tipo de baixo teor de carbono: 
Aços de baixo teor de carbono possuem C<0,25%, são macios, fáceis de laminar como placas e perfis, não sofrem tratamento térmico, são usados como armação (reforço) em concreto armado, perfis estruturais para construção, chapas para telhados e coberturas, etc. Possuem maior resistência mecânica, apresentam boa ductibilidade, podem ser soldados facilmente. (CALLISTER JR., William D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem integrada, 2014)[4: O quanto um material deforma plasticamente antes que haja a ruptura]
As principais propriedadesmecânicas do aço são:
Resistência a tração: consiste em um ensaio onde um corpo de prova é deformado, até sua ruptura, com o auxílio de uma carga de tração que aumenta gradativamente até que haja a quebra da amostra, a força aplicada ao objeto é uniaxialmente ao longo do eixo maior do corpo de prova, a máquina que faz este ensaio nos fornece um gráfico de Força (eixo y) medido em newtons (N) e deslocamento (eixo x) medida em mm, como podemos observar a seguir no gráfico 1:
Gráfico 1 – Ensaio de tração de um aço baixo teor de carbonoA
 Fonte: Latec - Laboratório de Tecnologias de Construção
Pode observar-se que a primeira reta que o gráfico apresenta nos mostra o módulo de elasticidade, quanto mais inclinado em relação ao eixo x, maior será a rigidez deste material, após a reta inclinada podemos observar no trecho indicado pela seta A, a parte chamada de tensão de escoamento, a partir deste ponto o material começa a se deformar plasticamente, não voltando a sua forma original caso a força aplicada seja cessada, deste ponto em diante acontece quebra nas ligações químicas, sejam elas metálicas, a curva apresentada pelo gráfico tem seu ponto mais elevado chamado de limite de resistência a tração (Lrt), este é o valor máximo que o material sujeito ao teste aguenta até que haja a ruptura, quanto maior seu valor maior será a dureza do material. A norma reguladora para testes de tração é “NBR ISO 6892”.
Dureza: A dureza é a resistência que um material possui à ação de um risco provocado por outro tipo de material. Para poder calcular a dureza de um material, aplicamos uma força em um penetrador feito de um material mais duro (geralmente uma esfera de aço ou um cone de diamante) sobre o corpo de prova. Primeiramente aplicamos uma pré-carga de 10 kgf cujo objetivo é penetrar somente as imperfeições, para posteriormente ser aplicada a carga maior, que varia de acordo com o corpo de prova. O resultado é mostrado diretamente na máquina em sua escala específica. O método Rockwell possui diversas escalas que dependem da carga aplicada e do penetrador. O teste nos possibilita coletarmos diversos dados para posteriores análises, como tipo de produção e heterogeneidade dos materiais. A norma reguladora para testes de dureza é a “ABNT NBR NM146-1”.
Um dos variados tipos de aço, o galvanizado, tem como principal característica a proteção do material contra a corrosão utilizando o processo mencionado no capítulo 2.2, é possível observar suas características e usos a seguir.
Aço Galvanizado
Se dá pelo simples processo mencionado anteriormente, o aço é mergulhado no zinco garantindo assim a sua maior vida útil. A principal utilização do aço galvanizado é na indústria automotiva, ele tem sido o principal material utilizado para fabricação das carrocerias de veículos, além de ser um material facilmente reciclável, apresenta elevada conformabilidade, custo médio, bem abaixo de outros materiais que podem servir para estes equipamentos e também boa resistência estrutural. [5: Propriedade de um determinado material que se deforma com facilidade, podendo adquirir diversas formas]
É possível observar no Gráfico 2, a seguir, os principais setores consumidores de chapas revestidas com zinco (galvanizadas) no mercado brasileiro:
Gráfico 2: Distribuição dos setores utilizadores de chapas de aço galvanizadas
Fonte: Superintendência de Marketing do Sistema Usiminas, maio/2008
O aço galvanizado é uma ótima ferramenta para diversas aplicações, porém mesmo que ele seja um material resistente a água e os efeitos corrosivos que ela propõe, não deve ser exposto a água salgada, a camada de galvanização do zinco desaparece e assim se obterá um material oxidado. (Abinox – Diferença entre o aço galvanizado e o aço inoxidável, 04/05/2017)
O aço galvanizado pode ainda aderir a pintura de tintas, elas têm como principais funções a proteção e o embelezamento de um determinado material, podem ser aplicadas a inúmeros materiais, seus dados de consumo e características podem ser observados nos capítulos a seguir.
Tintas
A tinta é uma composição química, podendo ser pigmentada ou não, após sua aplicação, a mesma se converte em um revestimento, proporcionando às superfícies que entram em contato com ela 3 fatores principais, acabamento, resistência e proteção. (FAZENDA, Jorge M. R. Tintas & Vernizes: Ciência e Tecnologia, 2005)[6: Que recebeu cor, pigmentação]
Com o passar do tempo, toda superfície sofre algum tipo de deterioração, proveniente do intemperismo natural, agente externos ou até mesmo o uso do material, ocasionado a sua degradação.
A degradação de uma tinta deve-se à inoperância de um ou vários dos mecanismos de protecção e pode ocorrer por vários processos em simultâneo: penetração de água ou vapor de água, oxigénio e iões através da tinta, ataque da radiação ultravioleta com destruição de cadeias do polímero, perda de cor e brilho, perda de aderência com empolamentos e delaminação, ataque de agentes químicos, agressões mecânicas (por exemplo, riscos e abrasão), dilatações e contracções tanto da tinta como do substrato devidas às condições térmicas do meio. (CUNHA BASTOS, 1999, p. 41).
Para auxiliar na proteção de determinadas superfícies, como bloqueadores ou retardadores de desgaste, encontramos no mercado um enorme catálogo de produtos, oferecendo ao consumidor diversas propriedades diferentes, tais como infinidade de cores, tipos de acabamentos e estilos texturiais.
 Propriedades das Tintas
As matérias-primas básicas para a produção de quase todos os tipos de tintas são constituídas pelas resinas, pigmentos, solventes e aditivos. 
A resina, parte não-volátil das tintas, tem a função de aglomerar as partículas de pigmentos. É também utilizada para denominação do tipo de tinta ou revestimento empregado. Antigamente as resinas tinha como base compostos naturais, animais ou vegetais, na atualidade estão sendo obtidas através de processos químicos complexos, dando origem a polímeros propiciando as tintas propriedades de maior durabilidade e resistência.
No meio das tintas, pigmento é tido como um material sólido finamente dividido e insolúvel no meio. Pigmentos são utilizados para conferir cor, opacidade, algumas características de consistências e outros efeitos. Tem como subdivisão em pigmentos coloridos (conferem cor), não coloridos e anticorrosivos (conferem proteção aos metais).
Os aditivos ao serem adicionados em tintas, modificam suas características, ocasionando melhorias em suas propriedades. Atualmente existe uma grande variedade de tipos e propriedades de aditivos para utilização na indústria de tintas e vernizes.
Os solventes, são compostos (orgânicos ou água) responsáveis pelo aspecto líquido da tinta com uma determinada viscosidade. Após a aplicação da tinta, o solvente evapora deixando uma camada de filme seco sobre o substrato. Alguns produtos base solvente orgânico são tintas a óleo, esmaltes sintéticos, etc. (FAZENDA, Jorge M. R. Tintas & Vernizes: Ciência e Tecnologia, 2005) 
Tintas Acrílicas
As tintas acrílicas, nomeadas a partir de sua resina que tem como responsabilidade formar película/filme e dispor a resistência mecânica da tinta apresentam maior durabilidade, maior resistência às intempéries, a produtos químicos, ao crescimento de algas e fungos; maior resistência ao descascamento e à formação de bolhas e melhor adesão ao substrato em condições úmidas. Seu uso é destinado principalmente a pinturas externas por ter a característica de impermeabilidade, essa característica ainda proporciona a aplicação da tinta em áreas úmidas da residência como banheiros e cozinhas.
Quanto ao seu acabamento, a tinta acrílica pode aderir a três deles sendo eles: o fosco (menos susceptível a limpeza, porém ressalta menos as imperfeições da alvenaria), o semi-brilho (possui pouco brilho, destaca mais os defeitos das paredes porém é mais resistente a faxina) e por último o acetinado (confere a superfície um toque sofisticado, com brilho suave e resistência a limpeza,no caso das imperfeições se assemelha ao semi-brilho destacando as imperfeições com mais clareza quanto ao acabamento fosco). (Leroy Merlin – Conheça os diferentes tipos de tintas e suas aplicações, 06/06/2017)
Tintas Alquídicas
As tintas alquídicas têm baixa resistência a álcalis causando saponificação. Possui baixa flexibilidade e baixa resistência a intempéries; alta toxidade; secagem lenta, com intervalo entre demão a partir de 10 horas; alta impermeabilidade; baixa resistência a microrganismos; a umidade; a imersão em água e a produtos químicos. Suas aplicações são destinadas a Ambientes industriais de baixa e média agressividade, na construção civil somente em pinturas domésticas, maquinas e motores que trabalham em ambientes abrigados, produtos seriados de pequena importância e estruturas abrigadas em locais secos. 
A tinta alquídica é fabricada através de óleos vegetais naturais, reconhecidamente da soja, polimerizado a partir da aplicação de álcool e ácido. O resultado dessa mistura forma uma resina que quando misturada com um solvente apropriado adquire a consistência do óleo de linhaça tradicional, têm seu tempo de secagem reduzido, esses tipos de tintas oferecem uma maior possibilidade de pintura em camadas o que proporciona a perfeição em questão de profundidade que procuramos no óleo. (Treinamento desenvolvimento tecnológico – DT12 – Pintura industrial com tintas líquidas, 06/06/2017)
 A Tinta no Brasil
Um grande desenvolvimento nas indústrias de tintas deu-se a partir do século X, onde verificou-se que as tintas não deveriam obedecer somente ao apelo estético, mas observar também a finalidade de proteção contra a deterioração dos materiais, formando uma película superficial resistente a ação dos agentes de corrosão e destruição
O Brasil é um dos 5 países maiores mercados mundiais na indústria de tintas, tendo movimentando em seu capital cerca US$ 3,03 bilhões em 2009 e produzindo cerca de 1,232 bilhões de litros de tintas, isto significa que na época o consumo brasileiro de tintas per capita era de 7 litros, mesmo tendo produzido uma quantidade enorme perde para países europeus, norte-americanos e asiáticos pois no final da década de 2000 o consumo por pessoa em países desses territórios era de 20 litros por habitante.
Segundo a Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas – ABRAFATI, no ano de 2016 o Brasil produziu cerca de 1,506 bilhões de litros, aproximadamente 14% a mais do que no ano de 2015, como podemos observar esse e outras dados na Tabela 2 apresentada a seguir:
Tabela 2 – Dados financeiros de tintas no Brasil
	
	2016
	2015
	Faturamento líquido
	R$ 11.835 bilhões
	R$ 10.174 bilhões
	Volume produzido
	1,506 bilhão de litros
	1,318 bilhão de litros
	Exportações
	US$ 133 milhões (excluindo tintas gráficas)
	US$ 133 milhões (excluindo tintas gráficas)
Fonte: Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas – ABRAFATI
Segundo levantamento também realizado pela ABRAFATI os mercados consumidores de tintas no Brasil se dividem em 4 principais, sendo eles:
Imobiliária: representa cerca de 84,7% do volume total e 69% do faturamento
Automotiva (montadoras): 1,9% do volume e 4% do faturamento
Repintura automotiva: 4% do volume e 9,3% do faturamento
Indústria em geral (eletrodomésticos, móveis, autopeças, naval, aeronáutica, tintas de manutenção, etc.): 9,3% do volume e 17,3% do faturamento
As tintas podem sofrer ataques corrosivos, estes provêm da névoa salina, mistura de vapor com sal provocando perda de propriedades físico-mecânicas do material atingido.
Névoa Salina
Névoa é um vapor aquoso denso que obscurece a atmosfera, presente em maior quantidade em ambientes marítimos onde ocorre elevada presença de sal podemos classificar como névoa salina, uma mistura do vapor da água com a presença de sal (NaCl) presente nos oceanos. É uma solução que causa a corrosão em materiais metálicos quando ambos entram em contato, ocasionando perda das propriedades físicas e mecânicas.
Para poder determinar os efeitos causados em um determinado tipo de material são feitos testes em câmaras que simulam estes impactos.
Teste de Névoa Salina
O teste de nevoa salina é muito utilizado nos ensaios de corrosão em superfícies pintadas e revestimentos metálicos, entre as análises feitas a partir destes testes pode-se observar a diferenciação na qualidade do material e na capacidade de proteção de diferentes revestimentos. O teste não fornece uma avaliação precisa, pois existem muitas variáveis na exposição real (intemperismo), mas ele consegue perspectivas bem próximas.
Para realização do teste de nevoa salina segundo norma ASTM B117, os corpos de prova são colocados no interior de uma câmara fechada, onde estarão expostos a uma solução de água e sal. Entre os benefícios dos testem envolvendo câmara fechada de nevoa salina estão o controle sobre o tempo de exposição e a concentração de exposição em diferentes composições.
O teste de nevoa salina é muito utilizado nos ensaios de corrosão em superfícies pintadas e revestimentos metálicos, entre as análises feitas a partir destes testes pode-se observar a diferenciação na qualidade do material e na capacidade de proteção de diferentes revestimentos. O teste não fornece uma avaliação precisa, pois existem muitas variáveis na exposição real (intemperismo), mas ele consegue perspectivas bem próximas.
Para realização do teste de nevoa salina segundo norma ASTM B117, os corpos de prova devem estar devidamente limpos, para isso é necessário passarem pelo desengraxamento químico, aonde posteriormente é feito a pintura. Obedecendo a norma quando se trata de desenvolvimento de corrosão em uma área abrasiva na pintura deve-se realizar um traço através do revestimento com instrumento afiado para expor o metal subjacente antes da realização do teste. Em seguida os corpos de prova são colocados no interior de uma câmara fechada onde estarão expostos a uma solução de água e sal devendo estar posicionados de forma que a nevoa salina não escora de um corpo de prova a outro. Entre os benefícios dos testem envolvendo câmara fechada de nevoa salina estão o controle sobre o tempo de exposição e a concentração de exposição em diferentes composições. Conforme a norma ASTM B117 os períodos de exposição variam de acordo com a necessidade dos testes, sendo que o mais sugerido é o período de 24 horas.
Após o teste realizado, as amostras devem ser retiradas cuidadosamente, devendo ser lavadas com água em temperatura não superior a 38 °C para remoção do sal depositado na superfície das amostras.
Para avaliação do resultado é feito o cálculo de perda de massa por metro quadrado do material, revelando assim o tamanho dos efeitos da corrosão, quanto maior a perda de massa maior foi o ataque corrosivo.
Materiais e Métodos
A escolha pelo aço galvanizado foi dada pois esse aço tem como principal propriedade a resistência à corrosão e é bastante utilizado na construção civil. Para a obtenção do material citado acima, foi efetuado o corte de três chapas de aço utilizando uma guilhotina, após o recorte, as mesmas passaram por um polimento mecânico para melhorar sua qualidade e dar mais brilho, em seguida foram para o processo de desengraxe químico para a quebra da resistência das moléculas da superfície, após, as chapas foram encaminhadas para o banho com a camada metálica, nesse processo foram utilizados: ferro com teor variável entre 0,008 e 2,11%, carbono com variável entre 2,11 e 6,67%, com preparação em zinco sendo selado em níquel. Sua massa ao final do processo de galvanização foi medida utilizando balança de precisão e constando um valor de 30 g, pode ser observada na Figura 6, a seguir.
Figura 6 – Chapa de aço galvanizada sendo pesada em balança de precisão
Fonte: dos Autores
Utilizando pincel de cerdas macias, materiais de pintura, tinta alquídica do tipo esmalte na cor marrom conhaque com diluição a 10% de solvente e tinta acrílica base água na cor azul surreal com diluição em 20% de água, essas podemser observadas na Figura 7, a seguir, e três chapas de aço galvanizado com dimensões descritas na Tabela 3. Pintou-se duas chapas com um tipo de tinta, pintura essa feita em duas demãos de tinta com período de secagem entre demão de 8 horas na tinta alquídica e um período de 4 horas de secagem entre demão na tinta acrílica, as chapas metálicas pintadas podem ser observadas na Figura 8, a seguir. Após cada pintura em um determinado material o pincel foi lavado com água corrente durante 2 minutos, já a terceira chapa ficou sem pintura para podermos observar os efeitos que determinadas coberturas tem no material.
Tabela 3 – Dimensões das chapas de aço galvanizado
	
	Largura (cm)
	Comprimento (cm)
	Espessura (cm)
	Massa (kg)
	Chapa de aço galvanizado
	7,9
	12,1
	0,025
	0,030
Fonte: dos Autores
Figura 7 – Tinta alquídica (A) e tinta acrílica (B) utilizadas para pintar o material
Fonte: dos Autores 
Figura 8 – Chapas metálicas pintadas com tintas alquídica (A) e acrílica (B)
 A B
Fonte: dos Autores
Após a secagem das tintas foi realizada novamente a pesagem constatando aumento de 2 g em cada material, totalizando 32 g em ambas chapas revestidas de tinta, após, um traço utilizando uma faca de aço inox no centro de duas chapas metálicas foste realizado, segundo a norma de ensaio de névoa salina, este é um fator importante para poder averiguar e determinar o grau de corrosão que o material sofre, o corte pode ser observado na Figura 9, a seguir.
Figura 9 – Corte realizado nas chapas metálicas após a pintura
Fonte: dos Autores
Utilizando-se de um copo medidor e uma balança de precisão foram adicionados 500 ml de água e 25 g de sal de cozinha em um vasilhame como pode ser observado na Figura 10, a seguir, levando em conta que 5 g da pesagem do sal são da sacola plástica utilizada como sustento. Após as medições diluiu-se o sal na água utilizando uma colher de sopa de aço inox, originando um liquido incolor com 5% de NaCl.
Figura 10 – 500 ml de água e 25 g de sal de cozinha
Fonte: dos Autores
Com as chapas metálicas e a concentração de H2O + NhCl preparadas, aplicou-se o teste de névoa salina. Utilizando-se de uma caixa de isopor de capacidade total de 12 litros, tampada em sua superfície e furada inferiormente com uma faca de aço inox para a entrada da mangueira do nebulizador, para fixação foi utilizado fita crepe larga, como pode ser observada na Figura 11, a seguir. O nebulizador utilizado no procedimento foi o Nebular Plus, que, segundo o manual seu tubo tem uma capacidade de 15 ml, sendo que a taxa de nebulização é de 0,35 ml/min. Através deste experimento foi possível simular a câmera de nevoa salina, onde são feitos os ensaios padronizados segundo norma. 
Figura 11 – Caixa de isopor com nebulizador embutido
Fonte: dos Autores
Os corpos-de-prova foram expostos à névoa salina neutra por um período de 24 horas por uma corrente elétrica de 220 Volts, dispostos uniformemente na caixa como pode ser observar na Figura 12, a seguir, quando o nebulizador usufruía de toda a concentração era aplicado novamente a concentração total permitida pelo aparelho até que o período de 24 horas se tornasse completo, sendo ao final do período de exposição, desligado o nebulizador, removida a fita e a mangueira e aberto a tampa superior, havendo a retirada dos materiais com auxílio de luvas e os mesmos lavados em água deionizada, em seguida, a secagem utilizando papel toalha, após foram realizados os procedimentos de pesagem, determinação da área de exposição e da perda de massa em função da área exposta.
Figura 12 – Chapas metálicas distribuídas uniformemente na caixa de isopor
Fonte: dos Autores
Resultados e Discussões
Conforme os procedimentos apresentados no capítulo anterior, os trabalhos foram iniciados com a determinação da escolha do aço galvanizado, proveniente de procedimentos como polimento mecânico e desengraxe químico e posteriormente banho químico. Com o material em mãos, foram iniciados os testes para poder determinar qual tinta, sejam elas alquídica e acrílica melhor se adequa e resiste a corrosão em uma chapa de aço galvanizado. Os resultados obtidos por meio dos testes realizados, serão apresentados neste capítulo. 
Com a utilização de materiais de pintura como tinta, bandeja, solvente e pincel foi realizada a pintura de duas chapas metálicas com tintas tipo alquídica e acrílica, pode se observar que a tinta acrílica tem tempo de secagem menor que a tinta alquídica em uma chapa de aço galvanizado, como consta as informações nos recipientes dos produtos. No quesito aderência, a chapa de aço galvanizada aderiu melhor a pintura da tinta acrílica base água na cor azul surreal do que a tinta alquídica do tipo esmalte na cor marrom conhaque, como pode ser observado na Figura 13, a seguir, na tinta alquídica há a presença de ondulações indicadas pelas setas possuindo imperfeições e dificuldades de aderência uniforme, tanto quanto sua classificação conforme acabamento é fosca, já na tinta tipo acrílica é possível observar que seu acabamento é mais perfeito sem defeitos classificando-se como semi-brilho indicando uma melhor aderência.
Figura 13 – Averiguação de aderência de tintas em aço galvanizado
Fonte: dos Autores
Dando continuidade ao experimento, com base nos estudos elaborados na norma ASTM B117, teste de névoa salina, foi possível determinar que a quantidade de cloreto de sódio utilizado no experimento seria de 5% de NaCl para a quantidade de H2O utilizada, no ensaio foste utilizado 500 ml de água, originando uma mistura homogênea com 25 g de sal de cozinha totalizando 5% da quantidade de líquido.
Afim de averiguar o grau de corrosão segundo a norma ISO 4628-8 foram realizados cortes no centro das chapas metálicas revestidas de tinta utilizando faca de aço inox, segundo a norma há 5 níveis de corrosão, como podem ser observados na Figura 14, a seguir, os graus de deterioração são 1 – muito leve, 2 – leve, 3 – moderado, 4 – considerável e 5 – severo.
Figura 14 – Padrões para avaliação do grau de corrosão em torno de um corte
Fonte: Norma ISO 4628-8
Após as 24 horas de ensaio realizados em caixa de isopor com nebulizador embutido simulando teste de névoa salina foi possível constatar através dos cortes realizados que a chapa de aço galvanizado revestida com tinta alquídica enquadra-se no grau de corrosão 1 – muito leve, já a tinta acrílica pertence ao grau de corrosão 2 - leve, pode-se observar na Figura 15 a seguir, a diferença dos níveis de deterioração.
Figura 15 – Grau de corrosão após teste realizado em chapas metálicas
Fonte: dos AutoresTINTA ALQUÍDICA
TINTA ACRÍLICA
Logo após a realização dos testes foi efetuada a pesagem das amostras novamente para poder determinar se houve perda de massa e qual a porcentagem da área do material foi exposta a corrosão, como pode ser observado na Figura 16, a seguir, ressaltando que somente as chapas pintadas possuíam corte na parte central. 
Figura 16 – Medição da área corroída e pesagem de amostras PESAGEM
MEDIÇÃO
Fonte: dos Autores
A determinação da área exposta foi realizada a partir do cálculo de retângulos nas chapas metálicas utilizando a fórmula, , os resultados podem ser observados a seguir:
Chapa revestida de tinta alquídica do tipo esmalte na cor marrom conhaque
Área corroída
 
Perda de massa
	
A porcentagem de perda de massa foi de 1,56 % e da área corroída de 0,083 %
Chapa revestida de tinta acrílica base água na cor azul surreal 
Área corroída
 
Perda de massa
A porcentagem de perda de massa foi de 3,75 % e da área corroída de 0,184 %
Chapa sem revestimento de tinta (análise realizada em ambos os lados)
Perda de massa
Área corroída
 
	
A porcentagem de perda de massa foi de 4,66 % e da área corroída de 35,39 %
	A classificação das amostras quanto melhor qualidade em propriedadesde perda de massa e área corroída pode ser observada a seguir na Tabela 4.
Tabela 4 – Classificação quanto a menores índices de porcentagem de perda de massa e de área corroída
	Chapa
	Perda de massa
	Área corroída
	Tinta alquídica
	1ª
	1ª 
	Tinta acrílica
	2ª
	2ª
	Neutra
	3ª
	3ª
Fonte: dos Autores
	Após o experimento foi possível determinar que a tinta alquídica sofre uma menor corrosão que a tinta acrílica na intempérie névoa salina, determinando assim a sua melhor adequabilidade a uma chapa de aço galvanizado, isso pelas propriedades, grau de corrosão, perda de massa e área exposta inferiores ao outro material de revestimento que apenas possui uma aderência melhor e tempo de secagem menor que o favorecem.
Conclusão
Tendo em vista os aspectos observados entende-se que tanto a tinta acrílica quanto a alquídica tem propriedades anticorrosivas, retardando a degradação do aço galvanizado. Em uma comparação entre a proteção ao aço galvanizado realizada pelos dois tipos de tinta, a alquídica apresenta um melhor desempenho, tendo menor perda de massa, menor área deteriorada e grau de corrosão inferior segunda a norma ISO 4628-8, levando-se em consideração esses aspectos conclui-se que a tinta alquídica é a mais adequada para proteção anticorrosiva do aço galvanizado em relação a tinta acrílica, que apenas possui uma melhor aderência que a tinta alquídica.
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