Falhas prematuras de esquemas de pintura aplicados em aço galvanizado novo - Principais causas - Fábio Kränkel

Transcrição

1 Falhas prematuras de esquemas de pintura aplicados em aço galvanizado novo - Principais causas - Fábio Kränkel

2 EXPECTATIVA DE DURABILIDADE Aço galvanizado x Intempéries A durabilidade das estruturas galvanizadas é diretamente proporcional à espessura do revestimento de zinco e inversamente à agressividade do meio ambiente. Ela costuma atingir 10 anos em atmosferas industriais, 20 anos na orla marítima e, frequentemente, mais de 25 anos em áreas rurais.

3 SISTEMA DUPLEX Em muitos casos, por razões diversas, o aço galvanizado precisa ser pintado. Este sistema, Galvanização + Pintura, é conhecido, em nível mundial, como SISTEMA DUPLEX: Tempo de serviço do SISTEMA DUPLEX FATOR DE = SINERGIA x VIDA ÚTIL ( + DO ZINCO VIDA ÚTIL DA TINTA ) Os sistemas duplex se beneficiam de um efeito de sinergia, no qual o fator multiplicador de sinergia varia de 1,8 a 2,7, dependendo da gravidade das condições de corrosão. FATOR DE SINERGIA Ambientes Industriais e Marítimos 1,8 à 2,0 Água do Mar (Imersão) 1,5 à 1,6 Ambientes não Agressivos 2,0 à 2,7

4 SISTEMA DUPLEX Tempo de serviço do SISTEMA DUPLEX FATOR DE = SINERGIA x VIDA ÚTIL ( + DO ZINCO VIDA ÚTIL DA TINTA ) Tempo de serviço do SISTEMA DUPLEX = 1,5 x ( 9 ANOS + 5 ANOS ) Tempo de serviço do SISTEMA DUPLEX = 21 ANOS COM 5% DE FERRUGEM

5 SISTEMAS DE PINTURA ISO :2007 Tabela 7 Sistemas de pintura para aço galvanizado a quente para as categorias de corrosividade C2 à C5-I e C5-M. PVC - Policloreto de vinila / EP Epóxi / PUR - Poliuretano aromático ou alifático / AY - Acrílico FONTE: ISO

6 Porque ainda ocorrem falhas prematuras? Existem diferentes razões Fatores relacionados ao processo de galvanização; Deficiência na preparação da superfície; Seleção inadequada das tintas e dos esquemas de pintura; Processo e condições gerais de aplicação das tintas; Cuidados no transporte e montagem das estruturas. Fonte: Fernando de L. Fragata

7 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO MENOS DE 2 ANOS DE EXPOSIÇÃO INTEMPÉRIES

8 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO

9 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO Análise de sais solúveis ISO

10 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO Análise de sais solúveis ISO ,5 µg/cm²

11 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO Medição de ph

12 CARACTERÍSTICAS DOS PRODUTOS DE CORROSÃO DO ZINCO (ph) Gráfico de ph versus tempo, da água destilada e da solução de NaCl 3,5 %, em contato com aço-carbono (AC) e aço galvanizado (AG). Fonte: Fernando de L. Fragata

13 1º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO Os CLORETOS sofrem a ação da água, isto é, se hidrolisam formando ácido clorídrico (HCl), de acordo com a seguinte reação geral: MCl n + n H 2 0 M(OH) n + n HCl O ácido clorídrico gerado ataca o revestimento de zinco, conduzindo à formação de cloreto de zinco (ZnCl 2 ). Este, por sua vez, ao sofrer hidrólise, gera novamente ácido clorídrico, estabelecendo-se assim um processo cíclico de corrosão sob o revestimento por pintura. Fonte: Fernando de L. Fragata

14 2º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO MENOS DE 1 ANO DE EXPOSIÇÃO ÀS INTEMPÉRIES

15 2º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO

16 3º ESTUDO DE FALHA PREMATURA EM CAMPO MENOS DE 1 ANO DE EXPOSIÇÃO ÀS INTEMPÉRIES

17 Como minimizar as falhas ocorridas em campo?

18 Procedimento de lavagem do aço galvanizado

19 Testes de ph e sais solúveis (BRESLE) Salinidade Viga I Resultado: 11 6 = 5 5 * 0,12 = Salinidade Viga I Resultado: 12 6 = 6 6 * 0,12 = 0,6 µg/cm 2 0,72 µg/cm 2 Cortesia: Waldir Johann

20 Testes de ph e sais solúveis (BRESLE) Salinidade/pH Terça Z Resultado: 15 2 = * 0,12 = Salinidade/pH Viga de Tubo Resultado: 18 2 = * 0,12 = 1,56 µg/cm 2 1,92 µg/cm 2 Aço Galvanizado Contínuo Aço Galvanizado Não Contínuo Cortesia: Waldir Johann

21 Testes de ph e sais solúveis (BRESLE) Salinidade/pH Terça Z Resultado: 21 4 = 17 17*0,12 = Salinidade/pH Viga W Resultado: 30 4 = 26 26*0,12 = 2,04 µg/cm 2 3,12 µg/cm 2 Galvanizado Contínuo Galvanizado Não Contínuo Cortesia: Waldir Johann

22 Resultados das análises de sais solúveis (BRESLE) Aumento do teor de sais solúveis no decorrer da obra µg/cm²

23 Resultados das análises de ph

24 Análises laboratoriais FLUORESCÊNCIA DE RAIO X ESPECTROSCOPIA RAMAN CROMATOGRAFIA DE ÍONS

25 RESULTADOS FLUORESCÊNCIA DE RAIO X A Chapa AZIQ Imagem da superfície da amostra inserida no equipamento

26 RESULTADOS FLUORESCÊNCIA DE RAIO X Amostras analisadas B Chapa AZIQ C Chapa AZIQ - C

27 RESULTADOS ESPECTROSCOPIA RAMAN A Podemos observar que os picos presentes nas regiões de 100 cm -1, 430 cm -1 e aproximadamente 580 cm -1 correspondem à fase do óxido de zinco ( ZnO ). Chapa AZIQ Imagem ótica das regiões analisadas e os respectivos espectros Raman. Espectro Raman da superfície da amostra de aço galvanizado.

28 RESULTADOS ESPECTROSCOPIA RAMAN B Podemos observar que os picos presentes nas regiões de 100 cm -1, 430 cm -1 e aproximadamente 570 cm -1 correspondem à fase do óxido de zinco ( ZnO ). Chapa AZIQ Imagem ótica das regiões analisadas e os respectivos espectros Raman da amostra Espectro Raman da superfície da amostra.

29 RESULTADOS ESPECTROSCOPIA RAMAN C Podemos observar que os picos presentes nas regiões de 100 cm -1, 430 cm -1 e aproximadamente 570 cm -1 correspondem à fase do óxido de zinco ( ZnO ). Chapa AZIQ - C Imagem ótica das regiões analisadas e os respectivos espectros Raman da amostra Espectro Raman da superfície da amostra. O espectro corresponde ao ponto azul claro da

30 RESULTADOS CROMATOGRAFIA DE ÍONS 20cm x 20cm Deixado em ebulição 1h em água ultrapura Filtrado e acertado o volume Cromatógrafo A ANÁLISE AMOSTRA CLORETO (mg/l) RESULTADO (µg/cm 2 ) 1 Chapa AZIQ 3,52 2,2 de cloreto B ANÁLISE AMOSTRA CLORETO (mg/l) RESULTADO (µg/cm 2 ) 1 Chapa AZIQ 2,81 3,2 de cloreto C ANÁLISE AMOSTRA CLORETO (mg/l) RESULTADO (µg/cm 2 ) 2 Chapa AZIQ-C 0,65 1,5 de cloreto

31 Principais pontos críticos de contaminação dentro do processo de galvanização (AZIQ) Desengraxe Lavagem Decapagem Lavagem Fluxagem Secagem Zincagem Resfriamento / ou Cromatização Decapagem 3 Fluxagem 5 Zincagem 7

32 Utilização de Cloreto de amônio (na cuba de zinco) Não deve ser utilizado cloreto de amônio sólido (NH 4 Cl) em aço carbono galvanizado por imersão a quente pelo processo descontínuo com finalidade de melhorar o escoamento do material galvanizado ao sair da cuba de zinco.

33 Resumindo A pintura de aço galvanizado ainda é um desafio muito grande, e consta de fatos novos que tem de ser levados em consideração: Atenção para as questões de contaminações por cloretos no processo de galvanização; Método de análise de sais solúveis (Bresle e outros); Método de extração dos sais solúveis (procedimento de lavagem); Definição dos parâmetros de aceitação quanto a sais solúveis (próximo à 0 µg/cm 2 ); Sendo assim, ainda ficam algumas questões para serem estudadas futuramente, e que já servem continuarmos com um detate.

34 Obrigado!