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52057957 Proteccao de Estruturas Metalicas

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Proteco de estruturas metlicas

Elsa Vaz Pereira

Degradao de estruturas metlicasO ao no protegido quando em contacto com a atmosfera, a gua e o solo est sujeito a corroso, pelo que as estruturas de ao so normalmente protegidas

Proteco de estruturas metlicas

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Proteco da corrosoEUROCDIGO 3 Design of steel structures (EN 1993-1-1) EN 1090-1:2009 Execution of steel structures andaluminium structures: >Part 1: Requirements for conformity assessment of structural components >Part 2: Technical requirements for steel structures >Part 3: Technical requirements for aluminium structuresProteco de estruturas metlicas 3

Proteco da corrosoEN 1090-2:2008 Execution of steel structures and aluminium structures Part 2: Technical requirements for steel structures

Ponto 10 e Anexo K (normativo) - Proteco da corrosoRevestimentos de Zn (galvanizao por imerso a quente)o EN ISO 14713 Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures Zinc coating EN 14616:2004 Thermal spraying - Recommendations for thermal spraying EN ISO 12944 - Tintas e vernizes. Proteco anticorrosiva de estruturas de ao.

Revestimentos por projeco trmicao

Revestimentos por pinturao

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Proteco da corroso> Isolando o metal do meio envolvente:revestimentos metlicos revestimento por pintura

> Concepo da estrutura:evitando locais de reteno de gua (vrtices, juntas) e superfcies horizontais prever drenagem e ventilao, etc.

> Actuando sobre o meio envolvente:abrigos ventilao e secagem (ambiente interior)

> Actuando sobre o metal:proteco catdicaProteco de estruturas metlicas 5

Proteco de estruturas metlicas>1. Introduo >2. Principais factores de degradao do ao >3. Categorias de corrosividade do ambiente de exposio >4. Proteco da corroso4.1 Concepo da estrutura 4.2 Revestimentos metlicoso 4.2.1. Galvanizao por imerso a quente o 4.2.1. Metalizao por projeco trmica

4.3 Revestimentos por pintura

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Corroso do aoA corroso um processo electroqumico que ocorre por vrias fases:>Ataque inicial do ao em alguns locais denominados andicos (-) onde o ferro atmico passa forma inica (Fe2+). >Ocorre uma movimentao de e- no interior do metal para locais da superfcie denominados catdicos (+) onde estes e- se combinam com oxignio e gua para formar ies OH-. >Estes ies reagem com os ies Fe2+ do nodo para formar hidrxido de ferro (Fe(OH)2) que se oxida no ar para formar oxido de ferro (Fe2O3) a vulgar ferrugem.

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Velocidade de corroso - VcorrVelocidade de corroso (Vcorr) Perda de massa do material metlico por unidade de rea em funo do tempo

g m-2 ano-1 ou m ano-1

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Ambiente de exposioDado que os mecanismos de corroso do ao no ar, em gua e no solo so distintos bem como os factores que determinam a Vcorr, habitual dividir o ambiente de exposio em trs categorias principais: Exposio atmosfrica Exposio em guas Exposio em solos

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Velocidade de corroso VcorrExposio atmosfricaA velocidade de corroso (Vcorr) depende: >Tempo de humedecimento ()Perodo durante o qual a superfcie metlica est coberta por uma pelcula de electrolito que capaz de causar corroso atmosfrica. = soma das horas durante as quais HR>80% e T>0C.o Chuva, condensao, etc. Vcorr elevadas o Ambientes secos interiores - Vcorr baixa

>Contaminantes atmosfricos (agentes agressivos)Ies Cl- - ambiente martimo Dixido de enxofre (SO2) ambiente industrial.Proteco de estruturas metlicas 10

Categorias de corrosividadeExposio atmosfrica habitual classificar os vrios ambientes de exposio em funo do seu grau de corrosividade (ISO 9223 e EN ISO 12944-2)Categorias de corrosividade Ao carbono C1 C2 C3 C4 C5 Muito baixa Baixa Mdia Alta Muito altaC5-I (industrial) C5-M (martima) -1 >C5 - > 0,2 mm ano 11

Vcorr g m-2 ano-1 < > > > > 10 10 a 200 200 a 400 400 a 650 650 a 1500 < > > > > m ano-1 1,3 1,3 a 25 25 a 50 50 a 80 80 a 200

m ano-1

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2 mm em 10 anos

Categorias de corrosividade - ExemplosExposio atmosfricaEN ISO 12944-2Categorias de corrosividade Ao carbono C1 Muito baixa C2 Baixa C3 Mdia Atmosferas com baixo nvel de poluio. Principalmente reas rurais Atmosferas urbanas e industriais com poluio moderada de SO2. reas costeiras com baixa salinidade reas industriais e reas costeiras com elevada salinidade reas industriais com alta humidade e atmosfera agressiva reas costeiras e offshore com alta salinidade Exemplos de ambientes tpicos em climas temperados (apenas informativo) Exterior Interior Edifcios aquecidos, com atmosferas limpas (escritrios, lojas, escolas, hotis) Edifcios no aquecidos onde a condensao pode ocorrer (depsitos, pavilhes desportivos) Salas de produo com alta humidade e alguma poluio (instalaes de processamento de alimentos, lavandarias, fbricas de cervejas e de lacticnios) Industrias qumicas, piscinas, estaleiros navais Edifcios e reas com condensao quase permanente e com alta poluio Edifcios e reas com condensao quase permanente e com alta poluio12

C4 Alta C5 Muito alta (industrial) C5 Muito alta (martima)

>C5 (Cx)

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Classificao das atmosferassegundo a ISO 9223Viana do Castelo C3Matosinhos

Alto Rabago C2Macedo de Cavaleiros

AoCategoria de corrosividade C1 Muito Fraca C2 Fraca C3 Mdia C4 Elevada C5 Muito elevadaFarol de Alfanzina - Algarve

C4Leixes

Maia >C5

C2

>C5 Lavos C4

Seia C2

Lumiar C3 Lisboa C3 Barreiro C3/C4 Sines >C5

Vila Velha de Rdo C2/C3 Pego C2/C3

Reguengos de Monsaraz C2

Alfazina C3

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Velocidade de corroso Vcorrguas e solosA corroso normalmente de natureza localizada, as categorias de corrosividade so difceis de definir. Vcorr depende entre outros factores: >guas: composio (doce, salobra, mar), presena de O2, T, velocidade de escoamento. >Solos: composio (espcies agressivas, pH, resistividade), presena de O2, gua, T.

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Velocidade de corroso Vcorrguas e solos> Norma EN ISO 12944-2 define 3 categorias de corrosividade:Categoria Im 1 Im 2 Ambiente gua doce gua do mar ou salobra Exemplo de ambientes em estruturas Instalaes de rio, centrais hidroelctricas reas porturias com estruturas tais como portas de comportas, diques, quebra-mares, estruturas de plataforma

Im 3

Solo

Tanques enterrados, condutas de ao e vigas de ao

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Categorias de corrosividade> Numa mesma estrutura a velocidade de corroso do ao pode variar significativamente de local para local devido criao de zonas micro-climticas:efeitos de condensao de gua localizados orientao dos ventos etc.

> Existem normalmente vrios locais com diferentes velocidades de corroso.

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Concepo da estruturaLocalizao

Sempre que possvel evitar a exposio a agentes agressivos

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Concepo da estruturaEN ISO 12944-3> Critrios bsicos sobre concepo para fins de proteco anticorrosiva:Acessibilidade (aplicao, inspeco e manuteno dos esquemas de proteco) Tratamento de juntas (selagem com produtos apropriado) Precaues para prevenir a reteno de sedimentos e gua Arestas (arredondadas) Soldadura (isentas de imperfeies) Ligaes roscadas (cuidados especiais) Elementos das caixas e componentes ocos (cuidados especiais) Entalhes/chanfros (cuidados especiais) Reforos (concepo adequada) Preveno da corroso galvnica Manuseamento, transporte e montagemProteco de estruturas metlicas 18

Concepo da estruturaEN ISO 12944-3

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Concepo da estruturaEN ISO 12944-3

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Concepo da estruturaEN ISO 12944-3

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Concepo da estruturaEN ISO 12944-3

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Proteco de estruturas metlicas>1. Introduo >2. Principais factores de degradao do ao >3. Categorias de corrosividade do ambiente de exposio >4. Proteco da corroso4.1 Concepo da estrutura 4.2 Revestimentos metlicoso 4.2.1. Galvanizao por imerso a quente o 4.2.1. Metalizao por projeco trmica

4.3 Revestimentos por pintura

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Revestimentos metlicosOs revestimentos metlicos mais comuns para proteco anticorrosiva do ao so os revestimentos de zinco e ligas Zn-Al. >Principais processos de aplicao:Imerso em banho de zinco fundido - Galvanizao por imerso a quente Projeco de metal fundido - Metalizao por projeco trmica

>Embora menos frequente utiliza-se tambm (peas pequenas):Difuso do metal - Sherardizao Deposio electroqumica de zinco - Electrodeposio

De uma maneira geral a proteco conferida pelos revestimentos metlicos depende mais do material metlico seleccionado e da sua espessura do que do tipo de mtodo de aplicao do revestimento.

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Revestimentos metlicosGalvanizao por imerso a quente> A galvanizao consiste na aplicao de um revestimento de zinco sobre a superfcie do ao. > O zinco corroi-se a uma velocidade inferior do ao pelo que protege o ao actuando como uma barreira protectora. > Simultaneamente confere proteco catdica ao ao - caso exista um pequeno defeito no revestimento, como o zinco mais andico do que ao na srie galvnica, ele que se corri.Zn AoProteco de estruturas metlicas 25

Revestimentos metlicosGalvanizao por imerso a quenteFases: >Desengorduramento (70-80) >Limpeza >Remoo de xidos >Limpeza >Pr-tratamento (60-80C) >Banho de galvanizao (430-460C) >Arrefecimento >Passivao da camada de zinco >Acabamento H limitao ao tamanho dos componentes que podem ser galvanizados e s formas de modo a garantir que toda a pea seja protegida (requisitos EN ISO 14713)

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Revestimentos metlicosGalvanizao por imerso a quente> Forma-se um revestimento constitudo por vrias camadas > Junto ao substracto de ferro formam-se camadas de ligas de zinco/ferro > Estas camadas so progressivamente mais ricos em Zn do interior para a superfcieProteco de estruturas metlicas 27

Revestimentos metlicosGalvanizao por imerso a quenteA espessura do revestimento de zinco depende das caractersticas do processo de galvanizao mas tambm:

dimenso e espessura da pea preparao da superfcie do ao composio do ao.Espessura mdia (mnima) do revestimento de zinco g/m2 m 45 55 70 85 70 80 Espessura local (mnima) do revestimento de zinco g/m2 250 325 395 505 430 505 m 35 45 55 70 60 70

Espessura da pea de ao / mm Ao 1,5 mm e 3 mm e 6mm Peas vazadas 6mm

325 395 505 610 505 575

Extrado da norma (NP) EN ISO 1461 Para aos com a seguinte composio tpica (exemplo): %Si100 95>100 VH VH VH C4 20/40 33/67 48/95 VH VH VHZn Perda de espessura (m ano-1) C3 C4 C5 A Vcorr do zinco na atmosfera aproximadamente linear com tempo. Cx(>C5) > 0,7 a 2 >2a4 >4a8Proteco de estruturas metlicas

C5 10/20 17/33 24/48 H VH VH

>C5 3/10 6/17 8/24 M H H

Categoria

Classe de durabilidade Very Low (VL) Low (L) Medium (M) High (H) Very High (VH)

Tempo (anos) 0a (Tzinco + Ttinta)

T = Tempo de vida

2. No entanto o perodo de manuteno de um sistema mistos frequentemente inferior ao do revestimento de zinco uma vez que a durabilidade da tinta muitas vezes inferior do revestimento de Zn 3. Factores a ter em conta (NP EN ISO 12944-5): Adequada preparao da superfcie galvanizada garantir boa aderncia da pintura Pintura com produtos adequados ao revestimento de zinco

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