© Poli USP 2019

Corrosão de Metais

PCC 3221

2019

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Objetivos

• Apresentar os tipos de corrosão que ocorrem na construção.

• Exemplos e situações na construção aonde a corrosão é crítica e corriqueira.

• Sistemas e formas de proteção.

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Corrosão

• Corrosão é um fenômeno natural, definida como a “deterioração de um material, usualmente um metal, resultante de reações químicas ou eletroquímicas com seu ambiente”

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

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Principais formas de corrosão

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

Generalizada

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Corrosão galvânica

• Pilha eletroquímica• contato com eletrólito

• reações anódicas e catódicas simultâneas (pilha de corrosão)

• necessita de umidade

Manual de construção em aço, CBCA, Projeto e Durabilidade, Pannoni, 2017

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Série Galvânica (água do mar, 10ºC)

FRANCIS, R. Galvanic Corrosion: A Practical Guide for Engineers. Houston, Tex: Natl Assn of Corrosion Engineers, 2001.

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Quando não ocorre a corrosão galvânica.....

Manual de construção em aço, CBCA, Projeto e Durabilidade, Pannoni, 2017

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Corrosão generalizada

Instituto de Química (UFRJ)

Formação de ferrugem

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Corrosão generalizada no aço

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

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Corrosão por pites

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Corrosão por pites no aço

• Gera um defeito na estrutura que pode levar à sua ruptura

• Em estrutura sob pressão, é extremamente crítico

http://blog.losinox.com.br/2016/09/27/o-aco-inox-enferruja-camada-passiva/

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Na construção civil, em que situação a corrosão é mais crítica?

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Corrosão galvânica:tudo de cobre – tubo de ferro fundido

Corrosão entre ferro fundido e cobre

https://www.corrosionpedia.com/21-types-of-pipe-corrosion-failure/2/1484

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Corrosão galvânica:parafusos e rebites de diferentes metais

Rebite de aço em cobre Rebite de cobre em aço

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

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Corrosão por pites (e generalizada)

• Condensação de cloro na cobertura de uma piscina coberta

• Dificuldade de acesso para manutenção

Manual de construção em aço, CBCA, Projeto e Durabilidade, Pannoni, 2017

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Corrosão generalizada:detalhes arquitetônicos

• Corrosão na base do poste

• Não foi previsto um furo para drenagem da água

Manual de construção em aço, CBCA, Projeto e Durabilidade, Pannoni, 2017

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Microclimas:molhagem-secagem

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Microclimas:detalhes de projeto

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Não forma pilha:Pouco O2 no subsolo

Estaca cravada no solo

https://www.escolaengenharia.com.br/fundacoes-profundas/

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Corrosão depende da localização

Temperatura elevadas e chuvas

mais intensas agravam

condições de corrosão

Manual de construção em aço, CBCA, Projeto e Durabilidade, Pannoni, 2017

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Corrosão depende do ambiente

Urbano: > CO2

Marinho: > ClIndustrial: NOx, SOx

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

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Sistemas de proteção

• Galvanização • Metal de sacrifício – zinco

• Catódica • Metal de sacrifício - zinco• Há conexão entre metais / corrente elétrica

• Pátinas (outras ligas)• Aço cortén (liga Fe-Cu), .....

• Sistemas de pinturas• Tinta Poliuretano, Alquídicas• Depende das condições de exposição.

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Proteção catódica:metal de sacrifício

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Proteção catódica:metal de sacrifício

• Corrosão induzida na superfície para evitar a corrosão de tubos metálicos enterrados

https://www.corrosionpedia.com/an-overview-of-cathodic-protection-potential-measurement/2/2494

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Galvanização (proteção catódica com zinco aderido na superfície)

• Processo de revestimento de um metal por outro para proteção contra corrosão

Construção civil- Zn sobre aço- Zn sobre alumínio

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Tipos de galvanização

• A quente: imersão em zinco fundido• Melhor aderência (interfusão)

• Maiores espessuras

• Ver: http://www.icz.org.br/fluxograma-de-um-processo-de-galvanizacao-a-fogo.php

• Deposição eletrolítica • Menor espessura

• Menor custo

• Melhor acabamento

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Microestrutura do galvanizado a quente

• A 450ºC ocorre reação entre o zinco e o aço

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• Processo de corrosão com formação de pátina

• Não é eficaz em ambientes comcloretos (marítimo)

• Efeito estético

Liga de Aço resistente a corrosão (ex Corten)

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Sistemas de Pintura & Microclimas

• Sistemas de pintura orgânica • poliuretano,

• alquídica,

• epoxi...

• Detalhes construtivos são importantes

• Soluções padrão para diferentes ambientes

• Controle de espessura de aplicação é crítico

• Demanda manutenção

Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Pannoni, Gerdau, 2015.

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Projeto & proteção contra corrosão

https://www.infosteel.be/images/publicaties/guide-to-protection-of-steel-against-corrosion.pdf

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Especificação das tintas e Climas

https://www.infosteel.be/images/publicaties/guide-to-protection-of-steel-against-corrosion.pdf

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Referências

• PANNONI, F. Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de Corrosão e incêndio, Gerdau, 2015.

• PANNONI F. Manual de construção em aço, Projeto e Durabilidade, CBCA 2017

• FRANCIS, R. Galvanic Corrosion: A Practical Guide for Engineers. Houston, Tex: Natl Assn of Corrosion Engineers, 2001.

• infosteel Guide to protection of steel against corrosion Indoor and outdoor structures 1st edition: May 2012 https://www.infosteel.be/images/publicaties/guide-to-protection-of-steel-against-corrosion.pdf