ARTIGO ORIGINAL
DANTAS, Bárbara Queiroz [1], NERY, Carlos Henrique da Silva [2], GEMELLI, Sabrine [3], RIBEIRO, Leila Cristina Nunes [4]
DANTAS, Bárbara Queiroz. Et al. Estudo da aplicação de técnicas de conservação em estruturas metálicas. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano. 07, Ed. 08, Vol. 08, pp. 160-179. Agosto de 2022. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/tecnicas-de-conservacao
RESUMO
As estruturas metálicas vêm sendo cada vez mais utilizadas por exibirem demasiadas vantagens a uma obra. Observa-se a leveza, rapidez de execução e canteiros de obras mais limpos. Entretanto, uma das desvantagens mais expressivas se diz respeito à oxidação do aço. O presente artigo teve como questão norteadora: qual, dentre as técnicas de anodização e de pintura eletrostática, é o melhor método de proteção de superfície do aço? Sendo como o objetivo deste estudo o melhoramento da resistência a corrosão das peças de aço através da técnica de anodização, que é um procedimento eletrolítico de uma camada de óxido de alumínio e da técnica de pintura eletrostática, que utiliza o método de cargas elétricas para a fixação da tinta. Para essa finalidade, foi realizado um estudo experimental onde as referidas técnicas de proteção de superfície, comumente utilizadas nas barras de alumínio, foram testadas nas peças de aço. A fim de que fosse possível a análise, foram realizados 4 ensaios normatizados pelas NBR 9243, NBR 12613, NBR 14905 e NBR 15418. O resultado expõe que a técnica que melhor se aplica no aço é a pintura eletrostática.
Palavras-chave: Material de construção, Proteção de superfície, Patologias de estruturas metálicas.
1. INTRODUÇÃO
O setor de construção civil detém significativa importância para a economia brasileira, sendo considerado o espelho do Produto Interno Bruto (PIB) do país e, é inclusive, a grande aposta da indústria na retomada do pós-covid. Para isso, é preciso uma melhoria em algumas características de determinados materiais, para que a agilidade e qualidade sigam proporcionais aos processos, como é o caso do aço, que precisa potencializar sua resistência em relação à corrosão.
Dentre as vantagens na utilização das estruturas metálicas, está seu ótimo custo-benefício, pois há uma significativa redução no tempo de duração da obra. As peças de aço podem reduzir em até 40% esse tempo, se comparadas aos processos usuais de construção, isso porque, as estruturas metálicas são produzidas com peças pré-fabricadas, onde várias frentes de serviço podem ocorrer de forma simultânea, além da independência climática, isto é, não existem contraindicações para se trabalhar com peças metálicas se o tempo está muito quente ou muito frio, processo corriqueiro nas estruturas convencionais de concreto armado. (CORTEZ et al., 2017).
Entretanto, as estruturas metálicas têm como característica serem vulneráveis à corrosão, que por sua vez é uma manifestação de degradação agressiva ao metal. Esse tipo de patologia é um desgaste oriundo de processos eletroquímicos, normalmente de reações de oxirredução, sendo necessária a presença de oxigênio e água, para a formação do produto corrosivo. (FIGUEIREDO; MEIRA, 2012)
Por isso, o objetivo deste estudo partiu da questão norteadora: qual, dentre as técnicas de anodização e de pintura eletrostática, é o melhor método de proteção da superfície do aço? Para que fosse possível essa análise, estudaram-se as referidas técnicas de proteção de superfície, a anodização e a pintura eletrostática, e as experimentou em barras de aço, com a expectativa de que a vida útil desse material seja prolongada, pois, o uso destas técnicas em peças de alumínio representa uma excelente proteção contra a oxidação, pressupondo que ao serem aplicadas a um material similar, também desempenhem benefício equivalente.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 PROPRIEDADES DO AÇO
O aço é uma liga metálica composta genuinamente por ferro e carbono, além de demais elementos. Ferraz (2013, p. 03) afirma que:
Além do ferro, o aço apresenta em sua constituição carbono e elementos de liga. Estes elementos vão formar junto com o ferro uma solução e, de acordo com a temperatura e a quantidade de carbono presente, haverá a presença de um determinado tipo de reticulado. O aço é constituído de um agregado cristalino, cujos cristais (grãos) se encontram justapostos. As propriedades dos aços dependem muito de sua estrutura cristalina, ou seja, de sua composição química, do tamanho dos grãos, de sua uniformidade. Os tratamentos térmicos bem como os trabalhos mecânicos modificam em maior ou menor intensidade alguns destes aspectos (arranjo, dimensões, formato dos grãos) e, consequentemente, podem levar a alterações nas propriedades de um determinado tipo de aço, conferindo-lhe características específicas: mole ou duro, quebradiço ou tenaz, etc.
A dureza, segundo Tschiptschin (2020), pode ser entendida como a resistência à deformação plástica e o limite de escoamento é compreendido como a tensão máxima que o material suporta sem deformar permanentemente ou não. Ou seja, se a força aplicada for menor que este limite, a deformação é reversível, pelo material ainda se encontrar na fase elástica. (Figura 01)
Figura 01 – Gráfico da curva do limite de escoamento
Já o limite de resistência, caracteriza-se pela tensão máxima que um material pode resistir quando tracionado antes de romper e, se aplicada uma força superior à resistência do material, o mesmo é quebrado. O alongamento máximo é interpretado como a deformação máxima, quando tracionado, antes de romper. A capacidade do aço em absorver energia e posteriormente se deformar sem rompimento é chamada de tenacidade. E o limite de fadiga é descrito como “a tensão abaixo da qual um material pode ser submetido a um número infinito de ciclos de esforços sem causar uma fratura por fadiga.” (TSCHIPTSCHIN, 2020)
Ferreira; Abrantes e Neto (2017, p. 17) classificam as ligas de ferro conforme sua composição química. Eles afirmam que:
São ligas de ferro-carbono de composição química definida em faixas amplas, os quais contêm um percentual de carbono que varia normalmente entre 0,008 e 2,1%, e podem apresentar também teores muito baixos de impurezas, como manganês (1,65%), silício (0,6%) e cobre (0,35%), adquiridas em função da fabricação e consideradas normais, por não afetarem as características do produto.
E concluem ainda que o aço carbono é o tipo de aço mais utilizado no mercado considerando que a produção mundial chega aos 90%. (FERREIRA; ABRANTES; NETO, 2017)
2.2 VANTAGENS DO USO DAS ESTRUTURAS METÁLICAS
Dentre as vantagens na utilização das estruturas metálicas, está seu ótimo custo-benefício, pois há uma significativa redução no tempo de duração da obra. As peças de aço podem reduzir em até 40% esse tempo, se comparadas aos processos usuais de construção, isso porque, as peças são pré-fabricadas, várias frentes de serviço podem começar de forma simultânea e a independência climática. (CORTEZ et al., 2017).
No aspecto relacionado aos canteiros de obras, esse tipo de estrutura também oferece uma otimização tanto de espaço quanto de tempo, pois não há a necessidade de grandes espaços para areia, brita, cimento, madeira, e os demais itens comuns em obras de concreto, dessa forma é possível que essa obra seja mais organizada, limpa e segura. (CORTEZ et al., 2017).
Em razão da rapidez de montagem das peças, Penna e Pinho (2008) afirmam que esse fator possibilita um retorno econômico mais rápido. Os autores ainda põem em pauta a eficiência ecológica desse material, que por sua vez é 100% reciclável e que consegue atingir a resistência específica para cada tipo de implementação, isto é, uma obra com peças personalizadas, onde não há desperdício de material, que segundo Cortez et al. (2017), pode chegar em até 25% em peso em obras convencionais.
Outra vantagem de utilizar as estruturas metálicas é a estética, que permite que os arquitetos deem mais curvas e modernidade nas obras. (Figura 02)
Figura 02 – Mosaico de estrutura metálica na fachada da Fecomércio Macapá
Outra vantagem associada à estrutura metálica, segundo Nakamura (2006) está relacionada ao peso dessas peças como um todo. O autor afirma que elas são mais leves se comparadas às estruturas de concreto. Nesse tipo de material também é possível, devido ao dimensionamento ser bem preciso, vencer maiores vãos e dessa forma ter mais flexibilidade ao aplicar a arquitetura desejada.
2.3 PATOLOGIAS DAS ESTRUTURAS METÁLICAS
Penna e Pinho (2008) observam algumas resistências associadas à implementação e utilização do aço na construção civil, como o fator financeiro, a oxidação comumente existente nesse tipo de estrutura, relativa resistência contra o fogo, e dificuldade na mão de obra qualificada.
Segundo Merçon; Guimarães e Mainier (2003, p. 11) “a corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material, causando sua deterioração.” Essa patologia é manifestada de várias formas como na natureza do agente corrosivo, no mecanismo de corrosão ou na aparência da peça corroída. As duas principais formas de corrosão são os uniformes e as localizadas. O tipo uniforme pode ser caracterizado como a forma mais típica, gerando uma perda de massa uniforme em todo o perímetro da peça metálica. (PANNONI, 2015).
No âmbito da economia e da sociedade os problemas atrelados à corrosão chegam a custar 264 bilhões de reais, isso corresponde a 4% do PIB do Brasil, sendo evidente a falta de pesquisa e investimento em métodos de proteção da estrutura. Perda de resistência da peça, diminuição da vida útil da mesma e problemas ligados à saúde também estão entre os resultados mais comuns desta patologia. (LEGADO CONSULTORIA, 2018).
2.4 ANTICORROSIVOS UTILIZADOS NAS PEÇAS DE AÇO
Hoje em dia são muitas as técnicas disponíveis que objetivam a proteção ou diminuição da ação corrosiva nos metais, estas devem assegurar que as peças tenham a resistência e vida útil determinada. Pestana (2018, p. 47) diz que:
Os inibidores de corrosão são químicos que abrandam os processos de corrosão. São utilizados em pequenas porções nos ácidos, águas de arrefecimento, vapor e outros ambientes seja de forma continuada ou intermitente. Misturas de inibidores são normalmente usados comercialmente para melhorar a performance do metal relativamente à corrosão. Alguns inibidores retardam a corrosão formando uma fina película por adsorção. Outros formam precipitados mais volumosos que protegem o metal.
As principais técnicas são, de acordo com Megnan (2011), os revestimentos, os tipos de inibidores de corrosão, as técnicas que propiciam a modificação do meio e a proteção do tipo catódica. Os revestimentos são caracterizados por serem uma espécie de película localizada entre a peça de metal e o meio corrosivo, dessa forma conseguem aumentar a resistência do material a corrosão e assim protegê-lo através de uma ação galvânica, aumentando, por conseguinte, a resistência do material à corrosão.
Segundo afirma Cardoso (2013), às tintas utilizadas no processo de revestimento das peças metálicas precisam, necessariamente, serem de qualidade, pois este é um fator preponderante nos resultados anticorrosivos do material, implicando diretamente na resistência à condição exposta, ocasionando assim, se não respeitado, o que a autora nomeia como “falhas primitivas”.
A desaeração é uma técnica de modificação do meio interessante, bem como o controle de pH, que em vez de agir nas peças como os inibidores, agem no meio. Esse método é baseado na remoção do oxigênio do meio em questão, pois o mesmo é um agente despolarizante, e dessa maneira é beneficiada a polarização catódica, resultando na significativa diminuição da corrosão. (MEGNAN, 2011)
2.5 TÉCNICA DE ANODIZAÇÃO
O processo de anodização de peças de alumínio é caracterizado por um “banho” que a mesma recebe, por meio de uma técnica eletrolítica. Dessa forma, a anodização consiste em uma camada de óxido de baixa espessura, como afirma Abal (2007, p. 55) “processo pelo qual o filme de óxido natural é artificialmente produzido no alumínio por meio do ânodo de um eletrólito.”
Esse tratamento serve para proteger o metal de uma oxidação profunda e nociva à peça, prolongando assim sua vida útil e aumentando sua resistência, além de aumentar em até 10% a dureza da peça. Entretanto, não são todas as ligas que podem receber esse procedimento, recomenda-se que quanto mais pura for a liga, melhor a anodização irá aderir. (METALTHAGA, 2017)
Dentre os resultados gerados pelo uso dessa técnica nas barras de alumínio, pode-se citar que a camada protetora não descasca, a técnica é ecologicamente correta, de forma a possibilitar a reciclagem do material e a altíssima vida útil do material, bem como a alta dureza e resistência à abrasão. (KETTERMANN, 2018)
2.6 TÉCNICA DE PINTURA ELETROSTÁTICA A PÓ
Conforme afirma Telles (2013), a pintura eletrostática é uma das técnicas mais eficazes e resistentes encontradas no mercado atual, além disso, a tinta utilizada nesse sistema é ecológica e não tem solventes na sua estrutura química, o que potencializa a aderência na superfície aplicada e também consegue reduzir o risco de incêndio na peça.
A técnica parte do princípio da atração e repulsão de cargas para a fixação da tinta e, consiste na utilização das forças magnéticas existentes entre a superfície do material e da tinta, de forma que essa ao entrar em contato com a superfície carregada eletricamente tendo corrente oposta à da tinta, faz com que as cargas se atraíam e fixem-se, formando assim uma camada super-resistente. (ASPERSUL, 2019)
Telles (2013) ainda diz que esse método pode ser sub classificado conforme o tipo de pó utilizado, sendo eles 3 tipos: o pó poliéster, que tem como características a ótima aderência, resistência a desbotagem da peça e é mais utilizada em ambientes externos, o pó epóxi que leva a peça a desempenhar alta resistência contra corrosão e o pó híbrido, que consiste na mistura dos dois atributos anteriores.
O processo de pintura é divido em algumas etapas que segundo Pedro (2019, p. 01) são:
Para aplicação é utilizada uma pistola que tem um reservatório para tinta e antes de iniciar a pintura o pó é carregado eletricamente em cargas positivas e/ou negativas. Após o procedimento o produto é levado a uma estufa, que quando aquecida a tinta se funde e posteriormente endurece, formando deste modo uma película de alto acabamento, uniformidade e resistência. Quando resfriada a peça já pode ser manuseada a várias tonalidades de cores, porém as mais utilizadas são cinza, preto e branco.
Sob o ponto de vista de aproveitamento de material, essa técnica consegue entregar um rendimento de aproximadamente 98%, pois o que não adere na peça pode ser reutilizado, o que consequentemente gera uma economia na utilização de materiais, o que faz dessa uma técnica acessível e com ótimo custo-benefício. (VIVA COR, 2021)
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 EQUIPAMENTOS E LOGÍSTICA ENVOLVIDOS
De acordo com os procedimentos metodológicos, foi enquadrado em dois métodos: pesquisa Bibliográfica e experimental. Toda a fundamentação teórica foi baseada nos desenvolvimentos experimentais desta pesquisa, norteando a busca por resultados positivos.
Além da construção bibliográfica, esta pesquisa pautou-se em também examinar experimentalmente o que consta na literatura. Os experimentos foram realizados no laboratório de materiais do Instituto Federal do Amapá – IFAP. A execução experimental do artigo se deu conforme fluxograma (01) abaixo:
Fluxograma 01 – Metodologia da fase experimental
Para a realização dos ensaios foram utilizados os seguintes equipamentos, sendo eles: estufa, balança analítica, corante e reagentes. Na estufa, foi realizado o processo de aquecimento das peças e de alguns reagentes, e a balança analítica foi utilizada para realizar a pesagem inicial e final dos corpos de prova, para que fosse possível o cálculo da perda de massa.
O corante utilizado no ensaio de absorção, conforme orienta a NBR 12613 (ABNT, 2006), foi o de alumínio azul (2LW). Já os reagentes empregados na pesquisa foram: solução fosfórica e solvente orgânico, para a realização do ensaio padronizado pela NBR 9243 (ABNT, 2012) e a solução de ácido nítrico e solvente orgânico para o experimento disposto na NBR 15418 (ABNT, 2009).
O processo de obtenção das peças de aço pode ser classificado em 4 etapas sendo respectivamente: a pesquisa dos ensaios e os materiais exigidos, a compra do material de aço e por último o envio para a empresa especializada em São Paulo para posterior pintura e anodização das peças.
3.2 PEÇAS METÁLICAS UTILIZADAS
Para que fosse possível realizar os experimentos, foram utilizadas barras de aço, contendo seção de 10cmx10cm e 2mm de espessura, pois algumas das normas exigiam esse tamanho das peças, sendo elas a NBR 9243 (ABNT, 2012) que exige 100cm² de área anodizada, a NBR 15418 (ABNT, 2009) que também solicita 100cm² de área anodizada e a NBR 14905 (ABNT, 2020) que requisita 2 amostras, podendo ser chapa ou perfil.
Essas amostras foram enviadas para uma empresa especializada em São Paulo para que fossem feitos os tratamentos de superfície. (Figura 03)
Figura 03 – Amostra pintada e natural
Vale destacar que a anodização não aderiu na peça, diferentemente da pintura eletrostática, por isso os ensaios foram realizados com as amostras naturais e com o referido tratamento de pintura.
3.3 ENSAIOS EXPERIMENTAIS
Os ensaios laboratoriais realizados foram desenvolvidos em conformidade com as normas da ABNT vigentes. (Quadro 01)
Quadro 01 – Ensaios normatizados realizados
| ABNT NBR 9243:2012 | Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Determinação da selagem de camadas anódicas – Método da perda de massa. |
| ABNT NBR 12613:2006 | Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Determinação da selagem de camadas anódicas – Método de absorção de corantes. |
| ABNT NBR 14905:2020 | Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Revestimento orgânico de tintas e vernizes – Determinação da resistência à corrosão por exposição à névoa salina acética. |
| ABNT NBR 15418:2009 | Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Determinação da consistência da camada anódica. |
Fonte: Autoral (2021).
3.4 FORMAS E VARIÁVEIS DE ANÁLISE
Os parâmetros de análise são normatizados pela NBR prevista pela ABNT afim de que seja possível a realização de ensaios que demonstrem a eficiência ou não do tipo de tratamento de superfície em questão.
3.4.1 ENSAIO DE PERDA DE MASSA
Esse experimento foi realizado com uma amostra quadrada medindo 10cmx10cm, com área anodizada de 100cm², conforme normatiza a NBR 9243 (ABNT, 2012), e com uma amostra com as mesmas dimensões, mas sem tratamento de superfície.
As amostras foram lavadas com detergente neutro e água corrente e depois foram limpas com solvente orgânico por 2 minutos. Posteriormente, foram levadas à estufa para que fossem aquecidas a uma temperatura de 60 °C, por 15 minutos e depois desse tempo, as amostras foram resfriadas e pesadas em balança analítica, tendo então o peso inicial das amostras. (Figura 04)
Figura 04 – Amostra pintada na estufa a 60°C
Ambas as amostras foram imergidas em solução fosfórica à 40 °C por 15 minutos e depois foram retiradas do líquido, lavadas por 2 minutos e postas para secar em temperatura ambiente. As amostras foram então pesadas e com isso foi possível calcular a perda de massa.
3.4.2 ENSAIO DE ABSORÇÃO DE CORANTE
Uma das faces da amostra natural e da amostra pintada foram limpas com álcool e em seguida foram adicionadas 5 gotas de solução de ácido nítrico 50% sob um determinado local de ambos os corpos de prova. Depois de 10 minutos as peças foram lavadas e secadas.
Posteriormente, foram adicionadas 5 gotas de corante de alumínio azul, ele descansou 1 minuto sob as peças, que novamente foram lavadas e secadas. (Figura 05)
Figura 05 – Amostra natural e pintada com corante de alumínio azul
Dessa forma, foi possível analisar a intensidade da mancha, conforme orienta a NBR 12613 (ABNT, 2006).
3.4.3 ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DE RESISTÊNCIA À CORROSÃO POR EXPOSIÇÃO À NÉVOA SALINA ACÉTICA
Foram utilizadas 2 amostras de aço medindo 10cmx10cm e tendo 2mm de espessura, conforme exige a NBR 14905 (ABNT, 2020), sendo uma amostra natural e a outra com pintura eletrostática. Foi feito um corte em “U” nas amostras, transformando-as em 2 pedaços cada. (Figura 06)
Figura 06 – Corte em “U” nas peças pintadas e naturais
Posteriormente, foram expostas a uma solução salina, durante um período de 13 dias. (Figura 07)
Figura 07 – Amostra natural (1) e amostra pintada (2) expostas à solução salina
Passados os dias necessários, as infiltrações nas amostras foram analisadas, em relação a se houveram corrosão ou não.
3.4.4 ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA DA CAMADA ANÓDICA
Utilizou-se uma amostra de aço medindo 10cmx10cm sem tratamento de superfície, e uma amostra com a mesma seção, com área pintada de 100cm², tendo como detalhe preponderante a finalização do processo de anodização com pelo menos 48h, conforme padroniza a NBR 15418 (ABNT, 2009). As amostras foram lavadas com detergente neutro e água corrente, passou-se solvente orgânico durante 2 minutos e depois as amostras foram levadas à estufa com 60°C por 15 minutos. Após esse processo, as mesmas foram resfriadas em temperatura ambiente e pesadas em balança analítica. (Figura 08)
Figura 08 – Amostra natural na estufa a 60 °C
As amostras foram então submersas em uma solução de ácido nítrico, com 25 °C por 15 minutos. Depois, repetiu-se o processo de lavar, enxugar, aquecer, resfriar e pesar as amostras. Com esses dados (peso inicial e peso final), foi possível que se calculasse a perda de massa.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 SELAGEM DE CAMADAS ANÓDICAS PELO MÉTODO DE PERDA DE MASSA
A amostra natural, sem tratamento de superfície, teve peso inicial 
de 927,3 g e após ser exposta à solução fosfórica teve peso final 
de 925,5 g. Assim, considerando a equação da perda de massa 
e a equação do percentual de perda de massa 
:
Observa-se que a perda de massa é de 1,8 g. Essa diferença de peso relevante, é resultado do processo corrosivo no qual a peça com superfície desprotegida está exposta à reação de oxidação oriunda da solução fosfórica, justificando assim, sua perda de seção fundamentada na perda de massa, representando em porcentagem 0,00002%.
Já a amostra que recebeu a pintura eletrostática teve peso inicial de 916,2 g e peso final de 915,6 g. Adotando a equação de perda de massa (1) e a equação de percentual de perda de massa (2), tem-se respectivamente de 0,6 g que representa em percentual 0,000006%. Pode-se perceber que a diferença de perda de massa não é expressiva justamente pela superfície estar protegida contra a reação de oxidação, sem perder, assim, sua seção.
4.2 SELAGEM DE CAMADAS ANÓDICAS PELO MÉTODO DE ABSORÇÃO DE CORANTES
Em relação ao corante de alumínio azul, ambas as amostras não absorveram a cor. Entretanto, a amostra de aço sem a proteção de superfície, ao receber as gotas de ácido nítrico, oxidou-se, levando a amostra a desenvolver uma mancha. Em contrapartida, a amostra pintada permaneceu intacta durante todo o experimento. (Figura 09)
Figura 09 – Amostra natural e amostra pintada após o ensaio
4.3 RESISTÊNCIA À CORROSÃO POR EXPOSIÇÃO À NÉVOA SALINA ACÉTICA
As amostras ficaram 50% submersas em solução salina por um período de 312 horas, ou seja, 13 dias. No intervalo de tempo de 4 a 5 dias, a amostra sem tratamento de pintura eletrostática já estava consideravelmente corroída. (Figura 10)
Figura 10 – Amostra natural oxidada
Já a amostra que recebeu o tratamento de pintura, permaneceu conservada nesse estágio, com exceção de uma pequena parte interior da amostra, a qual não estava pintada. (Figura 11)
Figura 11 – Amostra pintada preservada
Decorridos os 13 dias, o resultado da corrosão na amostra desprotegida (1) foi potencializado. Em compensação, a amostra de aço com pintura eletrostática (2) seguiu resistindo ao processo de oxidação. (Figura 12)
Figura 12 – Peças com 13 dias sob ação salina
Vale destacar também, que a pintura não descascou da peça, comprovado pelo teste de aspecto visual e tátil realizados no momento que se retirou a amostra da solução salina.
4.4 CONSISTÊNCIA DA CAMADA ANÓDICA
A amostra com pintura eletrostática teve peso inicial de 921,4 g e após os procedimentos, peso final de 921,4g, então, considerando a fórmula de perda de massa e a fórmula do percentual de perda de massa :
Dessa forma, é possível observar que não houve nem variação e nem perda de massa, significando que o processo corrosivo induzido pela solução de ácido nítrico não ocorreu pois o tratamento de superfície conseguiu proteger a amostra contra a oxidação, que geraria a perda de seção justificando a perda de massa da amostra.
Já a amostra sem tratamento de superfície, teve peso inicial (Pi) de 935,7 g e peso final (Pf) de 935,1 g, assim, utilizando a equação (1), a perda de massa (Pm) é de 0,6 g, que representa em porcentagem através da equação (2) o valor de 0,000006%, comprovando assim, que a não utilização do tratamento de pintura eletrostática na amostra faz com que a mesma fique totalmente exposta à reação de corrosão e perca seção, tendo dessa forma potencial de gerar significativos danos mecânicos a uma estrutura como um todo.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As estruturas metálicas estão sendo muito utilizadas apesar de, no Brasil, ainda existir uma certa resistência contra essa implementação. Dentre os motivos que justificam essa objeção, pode-se citar o valor aquisitivo, que geralmente é mais elevado, e a vida útil das peças metálicas que sofrem oxidação, podendo trazer danos mecânicos à estrutura.
A patologia da corrosão em estruturas metálicas é um problema que requer mais estudos e investimentos para ser minimizada, assim, a sua vida útil será prolongada e será possível usufruir de todas as vantagens que esse tipo de material tem a oferecer, como a leveza, a rapidez de execução, o controle de qualidade e segurança, o primor na confecção dos orçamentos, a redução nas cargas das fundações, entre outros.
Dessa forma, o presente artigo buscou, através de um trabalho experimental, estudar a aplicação de duas técnicas de proteção de superfície que são atualmente utilizadas em perfis de alumínio, as quais tem um excelente desempenho quanto a proteção contra o processo de oxidação: a pintura eletrostática e a anodização.
Com a realização dos experimentos, respondendo à questão norteadora, foi possível concluir que a técnica de pintura eletrostática tem performance de alta eficiência quando aplicada em peças de aço, conseguindo a proteger contra a corrosão e, consequentemente, contra a perda de seção e massa, e contra a absorção de manchas. No método de anodização, os ensaios não foram possíveis de serem realizados, pois, o mesmo não aderiu na amostra de aço, ou seja, o aproveitamento desse procedimento é útil e ativo apenas no material de alumínio.
REFERÊNCIAS
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9243: Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Determinação da selagem de camadas anódicas – Método da perda de massa. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12613: Alumínio e suas ligas – Tratamento de superfície – Determinação da selagem de camadas anódicas – Método de absorção de corantes. Rio de Janeiro: ABNT, 2006.
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[1] Pós-graduada em gestão e docência no nível superior, pós-graduanda em estruturas de concreto e fundações, graduada em engenharia civil. ORCID: 0000-0002-8128-4281.
[2] Orientador. ORCID: 0000-0001-5419-0960.
[3] Co-orientadora. ORCID: 0000-0001-9954-1533.
[4] Co-orientadora. ORCID: 0000-0001-6991-0748.
Enviado: Julho, 2022.
Aprovado: Agosto, 2022.
