CORROSÃO-ESTRUTURAS.ppt [Modo de Compatibilidade]

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    05-Dec-2014
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CORROSO EM ESTRUTURAS METLICAS1

Metais ferrosos como o ao e o ferro fundido so de largo uso na fabricao de estruturas e outros componentes.

Os metais apresentam a tendncia natural de atingirem um estgio mais estvel por meio da formao de um composto metlico. O processo espontneo a corroso que a reao do metal com componentes do meio considerado.

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Os principais minrios de ferro so Fe2O3 (hematita), Fe3O4 (magnetita), e 2 Fe2O3.3 H2O(limonita) . Por reduo destes se obtm o ferro elementar (puro) O ferro elementar instvel, como os demais metais, e tende a voltar ao seu estado mais estvel oxidandose; causa bsica da corroso. Nesse processo tem-se a formao do xido de ferro mais estvel conhecido como ferrugem.3

consequncias

a) reposies de matria prima, energia e mo-de-obra; b) custos e manuteno de processos de proteo; c) uso de materiais mais caros (ao inoxidvel, etc) no lugar dos mais baratos (ao ao carbono, etc); d) superdimenisionamentos; e) interrupes na produo; f) perdas de produtos; g) contaminaes de produtos; h) menor eficincia do equipamento;4

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i) eventuais riscos em potencial de acidentes e poluio em ambientes de trabalho; j) eventuais riscos em potencial de exploses e incndios, etc; k) queda de rendimento.

perda de propriedades das estruturas como a resistncia mecnica, comprometendo a estabilidade da estrutura.

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O ao das estruturas sofre oxidao, pois normalmente esto expostas ao tempo ou em ambientes midos e muitas vezes agressivos. Cuidados com manuteno tanto corretiva como preventiva, devem ser tomados para prolongar a vida til das mesmas

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Como acontece a corroso?

A maioria dos metais encontrada combinada com um ou mais elementos, os minrios. que so as formas oxidadas na natureza. A purificao dos metais exige aplicao de energia em grandes quantidades. Assim como a conformao final. A tendncia de decrscimo energtico a principal fora motriz da corroso.

Tipos de corrosoCorroso Atmosfrica

A corroso atmosfrica do ao carbono um processo eletroqumico (reaes qumicas + fluxo de eltrons). Metais sujeitos s condies climticas sofrem este tipo de corroso

A extenso do ataque depende das condies climticas, da umidade relativa, da chuva, da neblina, orvalho, da temperatura do ar, ventos, poluentes e da superfcie metlica,

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principais fatores

tempo de contato tempo que a superfcie fica recoberta por uma pelcula de gua (como a chuva e o orvalho). poluio atmosfrica os cloretos dos ambientes marinhos se depositam como pequenas gotas ou cristais formados.

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ao de sulfatos mais presente em ambientes industriais, onde h presena de sulfurados SOx como SO2, SO3 e o SO42 . O SO2 gerado pela queima de fsseis pela atividade vulcnica, solubilizado na gua (chuva e orvalho) forma o cido sulfuroso. Oxidado forma cido sulfrico.10

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A previso do desempenho do ao carbono em um ambiente complexa, depende de muitos fatores: condio inicial de exposio; massa da amostra; orientao e velocidade do vento; condio de abrigo; natureza dos produtos de corroso e poluentes no medidos.

O ambiente a que o ao est exposto que determina a sua velocidade de corroso.

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Corroso Uniforme

Se desenvolve de forma homognea sobre a superfcie metlica, a perda de massa e espessura igual em todos os pontos. Ocorre em ambiente homogneo. Aos e carbono e as ligas de cobre sofrem este tipo de ataque.12

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O mecanismo dessa corroso envolve a existncia reaes eletroqumicas uniformemente. comum e de fcil controle, consiste em uma camada visvel de xido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extenso do perfil. A velocidade de corroso uniforme em geral expressa em termos de perda de massa por unidade de superfcie e por unidade de tempo ou pela perda de espessura de metal corrodo em funo do tempo

Ocorre pela exposio direta do ao carbono a um ambiente agressivo sem um sistema protetor ou quando o mesmo rompido e no reparado.

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Preveno e Controle

Limpeza superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga. Reforo ou substituio dos elementos danificados. Pode ser evitada com a inspeo regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o ao inoxidvel. Sua localizao uma das mais simples e permite evitar problemas com manuteno preventiva.15

Corroso por Placas

Os produtos formam-se em placas que se desprendem progressivamente. Ocorre em metais que formam pelculas inicialmente protetoras que ao se tornarem espessas, fraturam e perdem aderncia, expondo o metal ao novo ataque. Podem ser formadas crostas espessas de ferrugem em forma de lminas. Ocorrem tambm quando a corroso se d por depsito, como em casos de aerao diferencial.

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Resultante da soma de tenso de trao e um meio corrosivo. Normalmente, regies tensionadas funcionam como anodos. Com o tempo surgem micro fissuras que podem acarretar um rompimento brusco da pea antes da percepo do problema.

Corroso sob Tenso

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Defeitos com cantos vivos, locais para depsito de soluo aquosa, depsito e acmulo de sujeira ou exposio do material no protegido, podem apresentar essa corroso. Muitas vezes passam despercebidas em manutenes e se tornam visveis somente quando o material oxidado aflora na superfcie aps ataque mais intenso.

Corroso em Ranhuras

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Cuidados em Projetos

difcil proteger uma estrutura metlica se ela foi mal projetada sob o ponto de vista da corroso. A proteo da corroso mais barata e eficiente o projeto correto, desfavorecendo o ataque corrosivo. Uma construo econmica a que apresenta os menores custos totais ao longo de sua vida. Custos de manuteno, como a pintura, constituem parte importante do custo total. A construo mais barata pode no ser a mais econmica.19

CORROSO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO20

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o principal material de engenharia usado em construes.

usado nos mais variados tipos de construes como: pontes, edifcios, barragens, muros de arrimo, em pisos de tipos variados, pavimentos de estradas etc21

Vantagens do Uso

Flexibilidade na escolha das formas, economia, durabilidade, resistncia ao fogo, possibilidade de ser fabricado no prprio canteiro de obras e aparncia esttica.

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Desvantagens do Uso

baixa resistncia trao, baixa ductilidade e alguma contrao

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composio

As composies so variadas, mas contm (em volume) entre 7 e 15% de cimento portland, 14 a 21% de gua, 0,5 a 8% de ar, 24 a 30% de agregados finos e 31 a 51% de agregados grossos. A pasta de cimento atua como uma cola que liga entre si as partculas do agregado O cimento portland endurece devido a reaes com a gua, denominadas reaes de hidratao. Estas reaes so complexas e no esto totalmente esclarecidas.

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Concreto Armado

A resistncia trao do concreto dez a quinze vezes menor que compresso. Assim , o concreto usado em compresso, nos projetos de engenharia. Se uma pea em concreto ser submetida a foras de trao (vigas), o concreto moldado contendo no seu interior barras de ao como reforo. Desta forma, os esforos de trao so transferidos para o ao por aderncia entre o ao e o concreto. 25

O concreto reforado por ao, na forma de barras, redes ou outras armaduras criteriosamente colocadas, recebe a designao de concreto armado.

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Uma varivel do concreto armado o concreto protendido que pode ser pr ou ps tensionado

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Na hidratao so produzidos lcalis, principalmente o hidrxido de clcio que se dissolve na gua e preenche os poros e capilares do concreto conferindo-lhe um carter alcalino. Isto proporciona uma passivao do ao que consiste numa capa ou pelcula protetora composta de xidos compactos e contnuos, que mantm a armadura protegida, mesmo em concretos com elevada umidade.28

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O cimento recobre as armaduras, o concreto deve ter alta compactao, sem falhas e com teor de argamassa adequado e homogneo, para garantir, por impermeabilizao, a proteo do ao ao ataque de agentes agressivos externos. A exposio das estruturas de concreto armado s condies ambientes, chuva cida, poluentes como o SO2, e CO2 e especialmente a ambientes contaminados com cloretos, pode provocar a corroso de armaduras.29

O CO2 ao penetrar no concreto e reage com o Ca(OH)2, provocando a diluio do passivante da armadura, com possibilidade de corroso na presena de umidade. A carbonatao outra reao que provoca a diluio do passivante, permitindo o incio do processo de corroso, quando em presena de gua (eletrlito), oxignio e diferena de potencial da armadura.

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A corroso das armaduras destri o ao imerso no concreto, causa expanso volumtrica, gerando tenses significativas. A manifestao da corroso das armaduras ocorre sob a forma de fissuras, destacamento do cobrimento, manchas, reduo da seo da armadura e perda de aderncia

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A aplicao do concreto e a adequada cura so fundamentais para a sua vida til. Muitas falhas podem ocorrer nesta fase. As mais comuns na aplicao do concreto so: elevado fator gua/cimento que traz elevada porosidade do concreto e fissuras de retrao.

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Segregao do concreto com formao de espaos vazios ou ninhos de concretagem, lanamento e vibrao incorretos, formas inadequadas, etc.

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Os ons cloreto (corroso qumica) destroem a pelcula passivadora, mas no atacam o concreto Forma-se slica gel pela reao de ataque ao silicato triclcico do concreto grande o poder de destruio e requer maior cuidado nas execuo de obras litorneas.

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