Corrosão

Corrosion

A corrosão pode ser provocada por diversos ambientes e materiais, incluindo o ar salino do oceano, retardadores de incêndio, fumos, fertilizantes, madeira tratada com conservantes, sais de degelo ou metais diversos. As conexões, fixações e ancoragens metálicas podem ser afetadas pela corrosão e perder capacidade de carga quando instaladas em ambientes corrosivos ou quando instaladas em contacto com materiais corrosivos.

Compreender o problema da corrosão

Quando a corrosão é provocada por soluções em suspensão (aragem marítima, pavilhões de piscinas, pulverização em ruas tratadas com sais no inverno, etc.), as peças metálicas podem estar em ambientes diretamente expostos à chuva. Podem estar cobertas por um telhado ou no interior da área ventilada de uma fachada. Estas proteções da chuva aceleram os processos de corrosão no metal, uma vez que a chuva não consegue chegar às mesmas para eliminar as partículas agressivas causadas pela oxidação do zinco.

As diversas variáveis presentes no ambiente de uma edificação impossibilitam uma previsão rigorosa sobre se ou quando é que a corrosão irá começar ou atingir um nível crítico. Perante esta incerteza relativa, é essencial que especialistas e utilizadores conheçam os potenciais riscos e selecionem um produto adequado à utilização prevista. A realização de trabalhos de manutenção regulares e de inspeções periódicas, especialmente nas aplicações no exterior, é também prudente.

É comum assistir a alguma corrosão nas aplicações no exterior. Até mesmo o aço inoxidável pode apresentar corrosão. A presença de alguns tipos de corrosão, p. ex., ferrugem branca no zinco, não significa que a capacidade de carga esteja afetada nem que se esteja na iminência de uma falha. Já o aparecimento de corrosão significativa, p. ex., ferrugem vermelha, implica que os elementos de enquadramento, fixações e conexões sejam inspecionados por um engenheiro ou inspetor qualificado. A substituição ou a limpeza dos componentes afetados pode ser adequada. A corrosão por ferrugem vermelha dos aços aumenta, na maioria das situações, e acaba por provocar danos maiores numa fase mais avançada.

Devido à diversidade das fórmulas dos tratamentos químicos, dos níveis de retenção química, das condições de humidade e das variantes regionais das fórmulas, a seleção dos revestimentos transformou-se numa tarefa complexa. Neste documento tentamos fornecer dados básicos sobre a matéria. No entanto, é importante que obtenha conhecimentos mais aprofundados, lendo informação, literatura e relatórios de avaliação publicados por terceiros.

É importante selecionar um revestimento para a fixação que seja compatível com o revestimento da conexão, para evitar uma redução no desempenho desta última.

Este documento não inclui informação nem orientações relacionadas com madeira resistente ao fogo.

Corrosão galvânica

A corrosão galvânica (também conhecida como corrosão bimetálica, corrosão de metais diferentes ou corrosão de contacto) pode ocorrer quando metais diferentes (p. ex., aço macio galvanizado e aço inoxidável) estão em contacto com um eletrólito corrosivo (p. ex., água salgada, ácido, etc.).

Quando se forma um par galvânico, um dos metais no par torna-se o ânodo e corrói com maior rapidez do que quando sozinho, enquanto o outro transforma-se no cátodo e corrói mais lentamente do que o tempo normal. Para que a corrosão galvânica ocorra são necessárias três condições :

  1. Presença de metais eletroquimicamente diferentes
  2. Estes metais têm de estar em contacto elétrico
  3. Tem de existir exposição dos metais a um eletrólito

A nobreza relativa de um material pode ser prevista através da medição do seu potencial de corrosão. A tão conhecida série galvânica, consultar infra, lista a nobreza relativa de determinados materiais na água do mar.

Uma área com um pequeno rácio ânodo/cátodo é altamente indesejável. Neste caso, a corrente galvânica está concentrada numa pequena área anódica. Nestas condições, tende a ocorrer uma rápida perda de espessura do ânodo dissolvente.

É provável que ocorram rácios de área adversos com fixações nas juntas. É necessário evitar a utilização de fixações em aço-carbono com conexões em aço inoxidável. Efetivamente, o rácio da área entre o aço inoxidável e aço-carbono é pequeno e as fixações ficariam expostas a um ataque agressivo e, por conseguinte, a maior corrosão. Inversamente, a taxa de ataque de uma conexão em aço-carbono com uma fixação em aço inoxidável é muito mais lenta.

Série galânica dos metais

Extremidade com corrosão (ânodo)

Magnésio, ligas de magnésio e zinco
Alumínio, cádmio, ferro e aço
Chumbo, estanho, níquel e ligas de níquel-crómio
Latão, cobre e ligas de cobre-níque
Níquel
Aços inoxidáveis

Extremidade protegida (cátodo)

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É possível evitar a corrosão bimetálica eliminando um eletrólito da conexão. Com este propósito, a junta pode ser pintada ou revestida com uma fita adesiva. Em alternativa, os dois metais devem ser isolados um do outro, pintando cada superfície de contacto ou utilizando um material isolante não-metálico, normalmente anilhas, placas, juntas ou buchas de nylon, neopreno ou Teflon, consoante a aplicação em questão.

A tabela a seguir fornece detalhes sobre a generalidade dos materiais que podem ser utilizados em determinadas situações, também consoante o rácio de área previamente abordado. Por vezes, é difícil fazer afirmações gerais sobre determinados materiais (p. ex., alumínio), uma vez que a presença de determinados ingredientes na liga relevante (p. ex., cobre) tem um importante impacto na resistência à corrosão na presença de terminados eletrólitos (p. ex., sais de degelo).

Além disso, o pós-tratamento (ex., oxidação anódica) tem grande influência na resistência à corrosão.

Especialmente, quando os aços de baixa liga estão em contacto com partículas de aço-carbono, mesmo que estas sejam pequenas, a corrosão bimetálica pode provocar uma base de corrosão do aço inoxidável. Isto pode ocorrer, por exemplo, quando as fixações em aço inoxidável são processadas com ferramentas não inoxidáveis.

Especificamente : Em atmosferas muito húmidas, quando os aços de baixa liga estão em contacto direito com pequenas partículas de aço-carbono, a corrosão bimetálica pode provocar uma base de corrosão do aço inoxidável. Isto pode ocorrer, por exemplo, quando as fixações em aço inoxidável são processadas com ferramentas não inoxidáveis (ex. pancadas com o martelo).

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Diferentes casos de utilização

São várias as normas que abordam a resistência à corrosão das fixações no respetivo ambiente :

a. EN1995-1-1: o Eurocódigo 5 fornece informações sobre o revestimento em função de 3 classes de serviço :

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b. EN14592:2018 : esta norma fornece informação sobre a madeira na qual as fixações são integradas (cinco classes de madeira) :

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 c. EN ISO 9223 : esta norma refere-se ao revestimento no respetivo ambiente (seis categorias de corrosibilidade) :

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 Aço inoxidável em pavilhões de piscinas

No passado, havia alguma incerteza quanto à escolha correta dos graus inoxidáveis a serem utilizados para elementos com suporte de carga nos pavilhões de piscinas. Desde a publicação da EN 1993- 1-4:A1, em 2015, os designers têm uma orientação clara e fácil para selecionarem o material correto com base nos desenvolvimentos mais recentes.

O ambiente dos edifícios de piscinas interiores é uma das atmosferas mais agressivas das aplicações em construção. Os desinfetantes à base de cloro reagem com os contaminantes introduzidos pelos nadadores e produzem cloraminas que, quando contidas no vapor da água da piscina, podem condensar nos componentes de aço inoxidável e são considerados o fator mais importante na corrosão do aço inoxidável nos ambientes de piscinas.

A EN 1993-1-4 permite a utilização de três tipos de aços CRC V para os elementos de suporte de carga, p. ex. 1.4529. Estes aços não requerem inspeção, pelo que podem ser utilizados em zonas que não podem inspecionadas. Os elementos de edifícios acessíveis e inspecionados, pelo menos, semanalmente são uma exceção a isto. Os graus de aço inoxidável possíveis neste caso encontramse definidos na EN 1993-1-4be e são reservados a áreas onde a corrosão não seja um potencial problema.

NB : sempre utilizar fixações com o mesmo revestimento que os conectores com as quais estão associadas.

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 Revestimento VS Ambiente

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