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Date:janeiro 06, 2012
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Cuidados com a Galvanização

Cuidados

O aço, como qualquer material estrutural, exige certos cuidados ao ser usado, para que sejam evitadas situações indesejáveis. Alguns desses cuidados referem-se à corrosão e ao comportamento em situação de incêndio.


1.  Corrosão

A corrosão é um processo espontâneo que reduz gradualmente as espessuras das chapas que formam as seções transversais dos componentes estruturais, que podem se tornar inválidos para as finalidades pretendidas. Como exemplo de dois casos extremos de ocorrência do fenômeno, um em que parte da parede de um pilar com seção tubular circular foi totalmente consumida junto à base e outro em que as chapas da região de uma ligação entre viga e pilar com seção I foram completamente tomadas pela corrosão (nota-se que a espessura das chapas se transformou em várias fatias soltas).


Exemplos de casos de corrosão de grande intensidade

A pintura  e a zincagem por imersão a quente ou galvanização a fogo são os procedimentos mais usados para proteção da estrutura contra corrosão. A galvanização consiste no recobrimento da superfície do aço por uma camada de zinco, obtido pela imersão das peças em grandes cubas com zinco fundido a aproximadamente 450ºC. Caso se queira, o aço galvanizado pode ser pintado.


Pintura e galvanização

A velocidade de corrosão, medida pela redução da espessura com o tempo, depende da agressividade do ambiente. O processo é mais acelerado em locais com umidade relativa do ar alta, em ambientes poluídos, como os das grandes cidades e os industriais, especialmente quando sujeitos a vapores ácidos, na orla marítima, devido à presença de cloreto de sódio, e junto a piscinas, por causa do cloro.

Uma opção consiste em se usar os chamados aços resistentes à corrosão atmosférica. Tais aços, em virtude de suas composições químicas, apresentam velocidade de corrosão pelo menos quatro vezes inferior à dos demais, e podem, em atmosferas menos agressivas, ser utilizados sem proteção anticorrosiva.

2.  Comportamento em Situação de Incêndio

Embora o aço seja um material incombustível, suas principais propriedades mecânicas degeneram-se consideravelmente em altas temperaturas, com a redução da resistência ao escoamento e do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura (relação entre a propriedade em temperatura elevada e a propriedade à temperatura ambiente, tomada igual a 20°C).

As reduções de resistência e rigidez se tornam um problema real quando ocorre um incêndio, situação em que a temperatura do aço normalmente supera 400°C, e pode ocorrer um colapso em decorrência da estrutura perder a capacidade de suportar as ações atuantes.

Para uma estrutura submetida a incêndio, a temperatura do aço sob a qual se dá o colapso denomina-se temperatura crítica. Se a estrutura estiver dimensionada para total aproveitamento do material (sem folga), a temperatura crítica situa-se geralmente entre 500°C e 700°C. Na prática, essa temperatura muitas vezes supera os 700°C, pois quase sempre, quando ocorre um incêndio, a estrutura não está sujeita a seu carregamento total, além de ser muito comum existir folgas no dimensionamento.

 


Reduções de resistência e rigidez do aço com a elevação da temperatura

Em algumas situações, há necessidade de se proteger a estrutura contra incêndio, para que a temperatura atingida pelo aço não alcance seu valor crítico. Tal proteção é feita usando materiais apropriados, normalmente tendo em sua composição gesso, vermiculita, fibras minerais ou produtos cerâmicos. Esses materiais costumam ter a forma de argamassa, a qual é jateada em toda a superfície exposta dos elementos estruturais, ou de placas rígidas, as quais são montadas em volta dos elementos. No primeiro caso, a proteção é denominada tipo contorno, e no segundo, tipo caixa.


Tipo contorno                                Tipo caixa

Proteção contra incêndio de elementos estruturais


Alvenarias contornando pilares e embutimento de pilares e vigas em concreto são proteções clássicas. As alvenarias em volta dos pilares continuam sendo muito usadas até hoje, ao passo que o embutimento de elementos em concreto é pouco racional e praticamente não é mais empregado.


Proteções clássicas contra incêndio da estrutura de aço

Quando o prédio possui estrutura metálica aparente, e essa estrutura precisa ser protegida contra incêndio, para atender a exigências arquitetônicas pode ser usada tinta intumescente. Tal tinta, aplicada em película de 55 micrometros a 2500 micrometros de espessura, ao ser submetida ao calor, tem sua espessura aumentada entre 20 e 30 vezes, passa a apresentar um aspecto esponjoso e funciona como eficiente material de proteção contra incêndio, conforme ilustra a figura 1.24. Além disso, permite que sobre ela seja aplicada uma pintura de acabamento, de modo que a estrutura fique com a cor final desejada. Como exemplo, no Centro Empresarial do Aço foi usado este tipo de tinta, com pintura de acabamento na cor prata metálico.


Ilustração do comportamento da tinta intumescente

Uma maneira de reduzir o problema é o uso de aços resistentes ao fogo que, em virtude de suas composições químicas, apresentam degenerescência das propriedades mecânicas com a elevação da temperatura menos acentuada que a dos demais aços. Assim, a proteção contra incêndio pode ser eliminada ou, na pior das hipóteses, reduzida. No entanto, em praticamente todo o mundo, esses aços apresentam custo pouco competitivo e têm sido raramente empregados.