Autor: Celso Gnecco
Gerente de Treinamento TcnicoSherwin-Williams do Brasil - Diviso
SumarSe a galvanizao a quente j , por si mesma, uma grande proteo
anticorrosiva, ento por que pint-la?
Dois motivos justificam a pintura de galvanizados:
a) a necessidade de cores para a esttica, identificao ou
sinalizao, e b) a mxima durabilidade em meios agressivos.
Somente a camada de zinco depositada suficiente para
proporcionar muitos anos de vida til ao ao carbono. No grfico
abaixo, extrado do Manual de Galvanizao do ICZ, pode-se observar o
comportamento da galvanizao em diversos meios.
Tabela elaborada com base na norma ABNT NBR 7399 (massa
especfica do zinco: 7,10 g/cm3 )
Atravs do grfico possvel estimar o tempo de durao das
galvanizaes a quente, por que a camada uniforme e constituda
preponderantemente por zinco, sendo o desempenho da proteo, funo
exclusivamente da espessura e da agressividade do meio ambiente.
Observa- se tambm que a mesma espessura da camada de zinco exposta
a um ambiente industrial e que dura cerca de 10 anos para sofrer
desgaste significativo, pode durar quase 40 anos
quando exposta a um ambiente rural (sem poluio e sem nvoa
salina).Princpio da proteoUtilizadas de proteo contra a corroso do
ao. Em clima mido o tipo de corroso mais importante o provocado por
processos eletroqumicos. Quando dois metais diferentes so
colocados em contato em um lquido condutor de eletricidade
chamado de eletrlito, o metalmais eletronegativo, cede eltrons para
o outro, que tem carncia de eltrons. O metal mais eletronegativo se
sacrifica, cedendo os eltrons as custas da liberao de ons para o
eletrlito. A converso do metal ons, faz com que ele se desmanche. J
o que est recebendo os eltrons permanece intacto.
a corroso eletroqumica. O metal mais eletronegativo, menos
nobre, o Anodo (o que se corri) e o metal mais eletropositivo o
Catodo (o que permanece intacto). Este o princpio das pilhas
galvnicas - o eletrlito fecha o circuito e a lmpada se acende, pois
os eltrons fluem do anodo para o catodo.
No desenho abaixo, os eltrons fuem atravs do fio metlico; a
prova disto quea lmpada se acende. No eletrlito, o transporte de
cargas eltricas se realiza por meio de ons (sais, gases ou cidos
dissolvidos na gua.)
Para que a corrroso eletroqumica ocorra, necessrio que existam
as trs condies:a) metais com potenciais diferentes;
b) presena do eletrlito ec) contato eltrico entre os metais.
No caso do par metlico zinco/ferro, o zinco o anodo e o ferro o
catodo. J para o caso ferro/cobre, o ferro anodo e o cobre, catodo.
Na tabela abaixo podem ser verificados os potenciais andicos e
catdicos dos principais metais usados na engenharia.
ELEMENTOS METLICOSMagnsio Alumnio Zinco Cromo Ferro Nquel
Hidrognio Cobre
Prata
Ouro
POTENCIAL mais eletronegativo- 2,38
- 1,66
- 0,76- 0,74
- 0,44- 0,23
0,00+ 0,34
+ 0,80+ 1,50
mais eletropositivo
- NOBRE ANDICO
|| CATDICO+ NOBRE
A galvanizao uma proteo do tipo catdica, ou seja o zinco se
corri protegendo o ao que composto basicamente por ferro. O ferro
neste caso se comporta como catodo, da o nome de proteo catdica.
Enquanto h zinco suficiente no h corroso do ferro. Este tipo de
proteo conhecida tambm como revestimento de sacrifcio, pois o zinco
se desgasta para proteger o ao.
Isoladamente , o ferro tem velocidade de corroso maior do que o
zinco. Entretanto, na galvanizao, alm do zinco se constituir em uma
camada adicional, seus produtos de corroso
so menos solveis em gua dos que os do ferro. O sucesso da
associao zinco/ferro devidoaos produtos de corroso do zinco,
geralmente brancos, que permanecem por tempos maiores na superfcie,
dificultando a sua desintegrao.
Em regies rurais, se forma carbonato de zinco por causa do gs
carbnico (CO2) da atmosfera. Nas regies martimas e industriais,
onde existem nvoa salina e gs anidrido
sulfuroso (SO2) respectivamente, o desgaste maior em virtude dos
produtos de corroso serem principalmente cloreto de zinco e sulfato
de zinco, ambos mais solveis do que o
carbonato de zinco. A menor solubilidade do carbonato, benfica
pois as guas de chuvasno lavam a superfcie to rpido como acontece
com os outros produtos de corroso do zinco. Isto explica as
diferenas de comportamento mostradas no primeiro grfico.
A pinturaUma entidade australiana, a Australazian Zinc
Development Association, efetuou um estudo onde demonstrou a
vantagem de se pintar o galvanizado:
No grfico abaixo pode ser observado um resumo da pesquisa:
O ao pintado durou cerca de 3 anos para apresentar ferrugem. O
mesmo ao porm galvanizado, durou cerca de 4 anos e este ao
galvanizado e pintado, durou mais de 10 anos.
A explicao a sinergia: Os produtos de corroso do ao so mais
volumosos, possuem maior solubilidade e em 3 anos levantam e
destroem a tinta. J os do zinco so menos volumosos,
menos solveis e aps 3 anos ainda no afetam a camada de tinta que
continua protegendo. Otempo total (11) maior do que a soma das
parcelas individuais (3 + 4 = 7). Isto sinergia. A tinta a mesma, a
espessura da camada a mesma, mas a sua durabilidade sobre o zinco
maior.
Ao comum Ao galvanizado
O ao galvanizado pintado dura muito mais do que se pode supor,
desde que sejam utilizadas tintas adequadas. muito freqente
observar-se que painis e tubos galvanizados pintados, apresentam
destacamentos da pintura.
O motivo o desconhecimento da maioria dos pintores que utilizam
tintas leo e alqudicas (primer e esmalte sintticos), por serem
estas as mais comuns e mais fceis de serem encontradas no mercado.
Algumas semanas aps a pintura, estas tintas apresentam, ainda,
aderncia e desempenho satisfatrio e no entanto, tempos depois
comeam se destacar. Estes tipos de tintas falham quando aplicada
sobre zinco pelas seguintes razes:
As tintas a leo , os primers e os esmaltes sintticos contm leos
vegetais. Estes leos por sua vez contm cidos graxos livres que
reagem com os produtos de corroso do zinco de
carter alcalino. Nesta reao dos compostos cidos com os
alcalinos, se formam sabes dezinco. Por causa da alta
permeabilidade ao vapor de gua e ao oxignio destas resinas, as
pelculas de tintas no estaro mais aderidas diretamente sobre o
zinco, mas sobre seus produtos de corroso, principalmente xido,
hidrxido e sabes de zinco.
Compostos solveis sob a pelcula de tinta provocam o surgimento
de bolhas por causa do fenmeno de osmose, que tambm contribuem para
agravar o problema de destacamento. A
presena de xido de zinco na superfcie, causa envelhecimento
precoce da pelcula de tintaalqudica com conseqente perda de
aderncia e de flexibilidade. Com o fissuramento, a gua penetra na
interface Metal/Tinta, onde existem os compostos solveis e os
sabes, causando o colapso total do sistema de pintura, culminando
com o seu destacamento completo.
A soluo o emprego de tintas insaponficveis, de alta aderncia e
de alta impermeabilidade. At bem pouco tempo a tinta chamada "wash
primer", a base de resina
vinlica, cido fosfrico e pigmento de cromato de zinco, foi muito
usada. O cido reagia com asuperfcie de zinco formando fosfato de
zinco e o pigmento fornecida o cromato, formando um complexo de
cristais na superfcie do zinco, que propiciava a aderncia da
tinta.
No entanto esta tinta no era to impermevel e continha cromo, um
metal pesado perigoso para a sade.
Posteriormente veio a tinta epoxi-isocianato, que hoje a mais
usada na indstria por oferecer uma srie de vantagens. A tinta
epoxi-isocianato insaponificvel, se liga quimicamente ao
zinco e oferece uma excelente base de aderncia para diversos
sistemas de pintura, como por exemplo alqudicos, acrlicos,
epoxdicos e poliuretanos.
Atualmente existem tambm as tintas acrlicas base de gua que
proporcionam grande aderncia sobre o galvanizado. Sobre os acrlicos
base de gua devem ser usadas tintas de
acabamento tambm acrlicas.
Sistema de pintura para ao galvanizadoLembrando que para estas
superfcies, so necessrias tintas de alta aderncia e alta
impermeabilidade, na tabela 1 so apresentados alguns sistemas:
MEIOINTERNOEXTERNO
AMBIENTEmidoSecoIndustrialSeco
PREP. DE SUPERF.lixamento (lixa 120) e desengorduramento com
pano limpo embebido em solvente limpo
PRIMEREpxi-isocianato1 demo de 25 m mEpxi-isocianato1 demo de 25
m mEpxi-isocianato1 demo de 25 m mEpxi-isocianato1 demo de 25 m
m
ACAB.epxi2 demos de 125 m m
total : 275 m mepxi1 demo de 125 m m
total : 150 m mepxi1 demo de 125 m m
poliuretano1 demo de 125 m m
total : 275 m mpoliuretano1 demo de 125 m m total : 150 m m
Quando o galvanizado deve ser pintado?O quanto antes, de
preferncia enquanto o galvanizado est novo, pois se a camada de
zinco for consumida, mais difcil e cara fica a limpeza da superfcie
e por no existir mais a sinergia
do sistema zinco/tinta, menor ser a durabilidade da pintura. O
Sr. T.J.Eberhardt, fez asseguintes consideraes em artigo publicado
na revista Eletric Light and Power, cujo resumo apresentada na
tabela 2:
Tabela 2 - Pintura sobre ao galvanizadorea
afetadaDurabilidadeAUMENTO DO CUSTO DA LIMPEZAEM RELAO A SUPERFCIE
SEM FERRUGEM
sem ferrugem10 a 12 anos--
5 a 10 %8 a 10 anos25%
10 a 20 %5 a 8 anosduplica ou triplica
acima de 20 %4 a 5 anosdepende da profundidade da corroso e do
meio
Da tabela, pode-se concluir que, se por hiptese, um sistema de
pintura aplicado sobre
galvanizado intacto tiver durabilidade estimada em cerca de 10 a
12 anos (at apresentar ferrugem), sobre galvanizado com cerca de 10
a 20 % de ferrugem, ter apenas a metade do
tempo previsto e custar o dobro ou at mesmo o triplo, em relao
ao intacto. O aumento docusto da preparao de superfcie ser tanto
maior quanto mais danificado o galvanizado estiver, devido
dificuldade de remoo dos produtos de corroso, necessitando de
ferramentas mecanizadas ou de jateamento abrasivo. O pior, a
necessidade de trocar peas corrodas, como custos ainda maiores. At
no caso de manuteno, a pintura do galvanizado, enquanto ele est
novo, vantajosa, pois os gastos na ocasio da repintura sero apenas
com a remoo da camada de tinta envelhecida e com o lixamento
superficial do galvanizado. H interesse na preservao da camada de
zinco, que ainda estar ntegra para receber a nova pintura e atuar
junto com ela por outros tantos anos.
espessuram50100150200massa/reag/m23557101.0651.420
