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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPIRITO SANTO
CENTRO TECNOLÓGICO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
JOÃO BATISTA GOMES DE MELO
AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO DE ESTRUTURAS
DE AÇO NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
VITÓRIA
2007
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JOÃO BATISTA GOMES DE MELO
AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO DE ESTRUTURAS
DE AÇO NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Civil da
Universidade Federal do Espírito Santo,
como requisito parcial para a obtenção do
Grau de Mestre em Engenharia Civil, na
área de concentração em Estruturas.
Orientador: Prof. Dr. Walnório Graça
Ferreira.
Co-orientador: Prof. Dr. Marcelo Camargo
S. de Macêdo
Prof. Msc. Pedro Augusto
Cezar Oliveira de Sá
Vitória
2007
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AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO DE ESTRUTURAS
DE AÇO NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
João Batista Gomes de Melo
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil do
Centro Tecnológico da Universidade Federal do Espírito Santo, como requisito
parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil.
Aprovada em: ./ /2007, por:
Prof. Dr. Walnório Graça Ferreira
Orientador – Deptº. Eng. Civil - UFES
Prof. Dr. Marcelo Camargo S. de Macêdo
Co-Orientador – Deptº de Eng. Mecânica - UFES
Prof. Msc. Pedro Augusto Cezar Oliveira de Sá
Co-Orientador – Deptº. Eng. Civil - UFES
Prof. Dr. Zacarias Martin Chamberlain Pravia
Examinador Externo – UPF
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
Vitória-ES, dezembro de 2007.
Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP)
(Biblioteca Central da Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil)
Melo, João Batista Gomes de, 1943-
M528a Avaliação do estado de conservação de estruturas aço no Estado do
Espírito Santo / João Batista Gomes de Melo. – 2007.
197 f. : il.
Orientador: Walnório Graça Ferreira.
Co-Orientadores: Marcelo Camargo de S. Macêdo, Pedro Augusto
Cezar Oliveira de Sá.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Espírito Santo,
Centro Tecnológico.
1. Aço – Estruturas. 2. Aço – Estruturas – Manutenção e reparos. 3.
Aço – Estruturas – Pintura. I. Ferreira, Walnório Graça. II. Macêdo,
Marcelo Camargo de S. III. Sá, Pedro Augusto Cezar Oliveira de. IV.
Universidade Federal do Espírito Santo. Centro Tecnológico. V. Título.
CDU: 624
A Deus que nos dá força nas
dificuldades, sabedoria e discernimento
para vencer os obstáculos e seguir a caminhada.
À Nossa Senhora, pela interseção
em todos os momentos.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelo dom da vida, pela fundamental inspiração em todos os instantes de
minha jornada e pela oportunidade para realizar este trabalho.
Agradeço por tudo que meus pais, Sebastião Teixeira Mello e Nair Gomes de Melo
(in memória) fizeram por mim.
À minha esposa, Maria Fátima Gomes de Melo, pelo apoio, amor, carinho e
compreensão, já que esteve, está e estará ao meu lado em todos os momentos.
Aos meus filhos, João Marcos Gomes de Mello, Carlos Daniel Gomes de Mello e
Anelise Gomes de Mello pela torcida que recebi de cada um deles.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Walnório Graça Ferreira, pela orientação, paciência e
por acreditar em mim.
Aos meus co-orientadores, Prof. Msc Pedro Augusto Cezar Oliveira de Sá e Prof. Dr.
Marcelo Camargo S. de Macêdo, pelas observações oportunas e amizade.
Ao Examinador Externo, Prof. Dr. Zacarias Martin Chamberlain Pravia, pela
disponibilidade em participar da Banca Examinadora.
À Secretária do Mestrado, Andréa Breciani, pela amizade e pela sua imensa ajuda
dispensada neste período.
A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil -
PPGEC.
Aos engenheiros da Companhia Vale do Rio Doce - CVRD Nilson D´Avila Junior -
Gerente Geral de Infra-estrutura; Gustavo França Cunha Andrade - Supervisor de
Planejamento e Mario da Silva Junior.
Ao engenheiro Antonio José Leite Gondim da Engenharia e Construções e Ferrovia -
VALEC - Extinta RFFSA.
Ao engenheiro Acyr Raimundo de Araújo - FCA – Ferrovia Centro Atlântica.
Aos engenheiros da Intercores José Luiz Almeida Mateus – Diretor Comercial e
Marcus Vinicius Athayde Correia – Gerente Comercial.
Finalmente, a todos aqueles que contribuíram para a conclusão deste trabalho, de
forma direta e indireta, estendo o meu sincero agradecimento.
“Tudo que um sonho precisa para se
tornar realidade é de alguém que
acredite que ele possa ser realizado”
(Autor desconhecido)
RESUMO
As estruturas metálicas, como todo metal, são suscetíveis à corrosão, o que requer
a prevenção contínua do processo corrosivo, por meio de um projeto adequado e
planos de manutenção que assegurem a sua integridade e vida útil adequada.
Nesse contexto, constituiu objeto deste estudo a avaliação de noventa estruturas de
aço analisadas, utilizando o estudo de caso, que englobou a observação e o
levantamento da incidência e caracterização da corrosão nas estruturas de aço, de
acordo com os ambientes que engloba a observação e o levantamento da incidência
e caracterização da corrosão nessas estruturas, de acordo com os ambientes típicos
discriminados na norma ISO 12944.
Mediante os dados e informações obtidas, procedeu-se a análise das estruturas
observadas, contemplando um histórico das duas ferrovias enfatizadas, bem como,
outras estruturas metálicas do Estado do Espírito Santo, descrevendo cada estrutura
metálica e identificando a atmosfera local, os fatores causadores da existência da
deterioração metálica e a ultima manutenção.
No sentido de se prevenir a instalação da corrosão em estruturas de aço e orientar
quanto aos procedimentos adequados ao seu combate, foi elaborado plano de
manutenção com inspeções programadas e rotineiras. Adicionalmente foram
elaborados esquemas de pintura para as estruturas alvo de estudo, considerando o
alcance da durabilidade almejada e a expectativa de vida projetada.
Palavras-chave: Estruturas de aço, manutenção, pintura.
ABSTRACT
The steel structures, like all the metal, are susceptible to corrosion, that requires a
continuous prevention of the corrosive process, by means of an adequate project and
maintenance plans which assure their integrity and adequate useful life.
In this context constitutes object of this study the evaluation of ninety structures of
steel analyzed, using the study of case, that englobed the observation and the survey
of incidence and characterization of corrosion in the steel structures according to the
typical ambient discriminated in the ISO 12944 norm.
Through the date and informations obtained, proceeded the analysis of observated
structures, contemplating a historical of the emphasized railways and other metallic
structures of the Espírito Santo State, describing each metallic structure and
identifying the local atmosphere, the causer factores of existence of metallic
deterioration and the last maintenance.
In order to prevent the corrosion installation in steel structures and to orient about the
adequate procedures of its combat, was elaborated a plan of maintenance, with
routine and scheduled inspections. Later, there was the elaboration of painting’s
schemes for the structures target study, considering the reach of the desired
durability and the expectation of projected life.
Keywords: Steel structures, maintenance, painting.
LISTA DE FIGURAS
1.1 Mapa da corrosividade no Brasil........................................................... 27
2.1 Ilustração da corrosão eletroquímica....................................................
2.2 Mapa da umidade relativa no Brasil......................................................
38
41
2.3 Corrosão por frestas..............................................................................
2.4 Principais erros de projeto.....................................................................
2.5 Principais erros de projeto.....................................................................
2.6 Principais erros de projeto.....................................................................
2.7 Principais erros de projeto.....................................................................
43
45
45
46
47
2.8 Padrões visuais de preparação de superfícies de aço.......................... 50
2.9 Lixadeira elétrica................................................................................... 53
2.10 Equipamentos de jateamento abrasivo............................................... 54
2.11 Proteção catódica – anodo de sacrifício.............................................. 57
2.12 Proteção catódica – corrente impressa...............................................
2.13 Custo/Repintura..................................................................................
59
84
3.1 Mapa – Locação das Estradas de Ferro do Espírito Santo................... 87
3.2 Ponte EFVM - Porto Velho.................................................................... 87
3.3 Ponte 1 – Centro de Colatina................................................................ 92
3.4 Ponte 2 – Centro de Colatina................................................................ 92
3.5 Ponte da Rodovia Colatina – Itapina..................................................... 93
3.6 Ponte da rodovia Colatina – Itapina...................................................... 94
3.7 Ponte de Baixo Guandu........................................................................ 94
3.8 Ponte de João Neiva............................................................................. 95
3.9 Ponte de João Neiva............................................................................. 95
3.10 Vagão Sucata da EFVM..................................................................... 96
3.11 Ponte sobre o Rio marinho.................................................................. 101
3.12 Ponte sobre o Rio Marinho.................................................................. 101
3.13 Ponte sobre o Rio Marinho.................................................................. 102
3.14 Placa de Identificação da Construtora – 1915..................................... 102
3.15 Ponte do Distrito de Matilde................................................................ 103
3.16 Ponte do Distrito de Matilde................................................................ 104
3.17 Ponte de Cachoeiro do Itapemirim...................................................... 105
3.18 Ponte de Cachoeiro do Itapemirim...................................................... 105
3.19 Ponte de Cachoeiro de Itapemirim...................................................... 106
3.20 Ponte de Cachoeiro de Itapemirim...................................................... 107
3.21 Passarela da Av. Vitória...................................................................... 108
3.22 Passarela da Av. Fernando Ferrari..................................................... 109
3.23 Cantina da UFES................................................................................. 110
3.24 Peças substituídas na reforma da cantina da UFES........................... 111
3.25 Peças substituídas na reforma da cantina da UFES........................... 111
3.26 Ponte Florentino Ávidos – Cinco Pontes............................................. 115
3.27 Ponte Florentino Avidos – Ponte Seca................................................ 116
3.28 Ponte Florentino Avidos – Ponte Seca................................................ 116
3.29 Ponte Florentino Avidos – Ponte Seca................................................ 117
3.30 Ponte Florentino Avidos – Ponte Seca................................................ 118
3.31 Rodoviária de Vila Velha..................................................................... 119
3.32 Coreto de Jacaraípe............................................................................ 129
3.33 Coreto de Jacaraípe............................................................................ 130
3.34 Coreto de Jacaraípe............................................................................ 131
3.35 Corrimão da Ponte de Jacaraípe......................................................... 131
3.36 Ponte de Jacaraípe – Base da Ponte.................................................. 132
3.37 Monumento religioso de Jacaraípe..................................................... 133
3.38 Ponte Sobre o Rio Jucu....................................................................... 134
3.39 Ponte sobre o Rio Santo Agostinho.................................................... 134
3.40 Ponte sobre o Rio Marinho.................................................................. 135
4.1 Ponte da Estrada de Ferro Vitória a Minas........................................... 151
4.2 Ponte de Colatina.................................................................................. 151
LISTA DE GRÁFICOS
3.1 Incidência e causas da corrosão nas pontes repassadas ao Poder
Público pela EFVM...............................................................................
138
3.2 Estruturas diversas – Incidência e causas da corrosão........................ 140
3.3 Ferrovia Centro Atlântica – incidência e causas da corrosão –
Trecho: Araguaia Argolas......................................................................
143
3.4 Ferrovia Centro Atlântica – incidência e causas da corrosão – Trecho:
Araguaia/Cachoeiro de Itapemirim.........................................................
3.5 Ferrovia Centro Atllântica – incidencia e causa da corrosão – Trecho:
Cachoeiro de Itapemirim/Ponte do Itabapoana.....................................
146
148
LISTA DE TABELAS
1.1 Custos estimados de corrosão........................................................ 25
2.1 Principais agentes corrosivos nos meios: rurais, urbanos,
industriais e marinhos.....................................................................
34
2.2 Corrosividade atmosféfica em ambientes,segundo ISO 12 944
e ISO 9226......................................................................................
358
2.3 Normas de preparação de superfícies metálicas.............................
3.1 Analogia – Esquema de pintura das pontes da EFVM – literatura
Corrente..........................................................................................
49
89
3.2 Identificação da atmosfera e relação de fotos CD 1, trecho:
Araguaia - Argolas...........................................................................
122
3.3 Identificação da atmosfera e relação de fotos CD 2, trecho:
Araguaia – Cachoeiro de Itapemirim...............................................
123
3.4 Identificação da atmosfera e relação de fotos CD 3, trecho:
Cachoeiro de Itapemirim - Ponte do Itabapoana.............................
124
3.5 Identificação da atmosfera e relação de fotos CD 4, treho:
Cariacica – Baixo Guandu...............................................................
125
3.6 Identificação da atmosfera e relação de fotos CD 4, estruturas
diversas............................................................................................
126
3.7 Fatores que influenciaram a vida útil das estruturas....................... 127
3.8 Identificação das estruturas e dados gerais.................................... 136
3.9 Pontes repassadas ao Poder Público pela EFVM,
identificação e dados gerais............................................................
137
3.10 Pontes repassadas ao Poder Público pela EFVM, síntese
e causas da corrosão.................................................................
138
3.11 Estruturas diversas, identificação e dados gerais......................... 139
3.12 Síntese e causas da corrosão....................................................... 140
3.13 Identificação e dados gerais, Araguaia – Argolas......................... 141
3.14 Síntese das estruturas e causas da corrosão............................... 143
3.15 Identificação e dados gerais, Araguaia – Cachoeiro de
Itapemirim......................................................................................
144
3.16 Síntese das estruturas e causas da corrosão............................... 146
3.17 Ferrovia Centro Atlântica Identificação e dados gerais, trecho:
Cachoeiro de Itapemirim – Ponte do Itabapoana..........................
147
3.18 Síntese das estruturas e causas da corrosão............................... 148
4.1 Síntese geral, estruturas e ambientes típicos................................. 149
4.2 Esquema de pintura adotado pela Samarco Mineração S.A.......... 157
4.3 Esquema de pintura adotado pela Petrobrás................................. 159
4.4 Esquema de pintura para ambientes rurais – CBCA....................... 161
4.5 Esquema de pintura para ambientes urbanos – CBCA.................. 162
4.6 Esquema de pintura para ambientes industriais – CBCA............... 163
4.7 Esquema de pintura para ambientes marinhos – CBCA................. 164
4.8 Analogia entre os esquemas de pintura adotados pela Samarco,
Petrobrás e CBCA...........................................................................
4.9 Tabela para determinação do ponto de orvalho.............................
165
171
4.10 Relatório de inspeção I...............................................................
4.11 Relatório de inspeção II..............................................................
4.12 Esquema de pintura proposto para as estruturas alvo de
estudo.........................................................................................
181
182
184
4.13 Esquema de pintura proposto/estruturas estudadas.................. 186
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO............................................................................................
22
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS............................................................... 22
1.2 BREVE HISTÓRICO SOBRE CORROSÃO........................................ 23
1.2.1 Estruturas da construção civil..............................................
25
1.3 JUSTIFICATIVA.................................................................................. 27
1.4 OBJETIVOS......................................................................................... 28
1.4.1 Objetivo geral..........................................................................
28
1.4.2 Objetivo específicos...............................................................
28
1.5 METODOLOGIA UTILIZADA............................................................... 28
1.6 LIMITAÇÕES DO ESTUDO................................................................. 31
1.7 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO...................................................... 31
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.......................................................................
33
2.1 CONCEITOS BÁSICOS DE CORROSÃO........................................... 33
2.2 AGENTES CORROSIVOS NA ATMOSFERA..................................... 34
2.3 CLASSIFICAÇÃO DA CORROSÃO..................................................... 35
2.3.1 Corrosão química..........................................................................
36
2.3.1.1 Corrosão eletroquímica..............................................................
36
2.3.1.2 Mecanismo eletroquímico da corrosão....................................
38
2.3.1.3 Principais meios corrosivos e respectivos
Eletrólitos...................................................................................
39
2.3.2 Corrosão segundo a forma..........................................................
42
2.3.2.1 Corrosão em frestas.........................................................
42
2.32.2 Corrosão galvânica............................................................
43
2.4 PREVENÇÃO DA CORROSÃO........................................................... 44
2.4.1 Introdução.......................................................................................
44
2.4.2 A importância da preparação da superfície.................................
47
2.4.2.1 Normas de preparação das superfícies..........................
48
2.4.2.2 Tipologia do estado de conservação das superfícies
não tratadas.......................................................................
52
2.4.2.3 Padronização da limpeza na superfície do aço...............
52
2.4.2.3.1 Limpeza mecânica ou manual............................
52
2.4.2.3.1.1.Padrão St 2.........................................
52
2.4.2.3.1.2.Padrão St 3.........................................
52
2.4.2.4 Jateamento abrasivo.........................................................
53
2.4.2.5 Padrões de limpeza por jato abrasivo.............................
55
2.4.2.5.1 Padrão Sa1..........................................................
55
2.4.2.5.2 Jateamento abrasivo comercial........................
55
2.4.2.5.2.1 Padrão Sa 2........................................
55
2.4.2.5.3 Jateamento abrasivo ao metal quase
branco..................................................................
56
2.4.2.5.3.1 Padrão Sa 2 ½....................................
56
2.4.2.5.4 Jateamento abrasivo ao metal branco.............
56
2.4.2.5.4.1 Padrão Sa 3........................................
56
2.4.2.5.5 Recomendações.................................................
56
2.4.3 Proteção catódica..........................................................................
57
2.4.3.1 Método do anodo de sacrifício........................................
58
2.4.3.2 Método da corrente impressa...........................................
58
2.5 PINTURA.............................................................................................. 59
2.5.1 Introdução......................................................................................
59
2.5.2 Proteção anticorrosiva pela pintura............................................
60
2.5.3 Tintas..............................................................................................
62
2.5.3.1 Constituintes das tintas....................................................
62
2.5.3.1.1 Constituintes básicos........................................
63
2.5.3.1.2 Constituintes eventuais.....................................
63
2.5.3.2 Classificação das tintas quanto ao veículo....................
63
2.5.3.3 Classificação das tintas quanto ao tipo do veículo.......
64
2.5.3.3.1 Tintas convencionais.........................................
64
2.5.3.3.2 Tintas seminobres..............................................
65
2.5.3.3.3 Tintas nobres......................................................
65
2.5.3.4 Classificação das tintas quanto ao solvente...................
67
2.5.3.4.1 Tintas com solventes orgânicos........................
67
2.5.3.4.2 Tintas hidrossolúveis.........................................
67
2.5.3.4.3 Tintas sem solventes..........................................
67
2.6 CLASSIFICAÇÃO DOS PIGMENTOS................................................. 67
2.6.1 Orgânicos......................................................................................
68
2.6.2 Inorgânicos...................................................................................
68
2.7 ADITIVOS............................................................................................. 68
2.8 SECAGEM DAS TINTAS..................................................................... 69
2.9 APLICAÇÃO DAS TINTAS................................................................... 70
2.9.1 Aplicação das tintas anti corrosivas.......................................
70
2.9.2 Método de aplicação.................................................................
70
2.9.2.1 Pintura com pistola convencional...............................
71
2.9.2.1.1 Desvantagens do método..............................
72
2.9.3 Pistola Air less (pistola hidráulica)...........................................
72
2.9.4 Pistola eletrostática...................................................................
72
2.9.5 Escolha do método de aplicação..............................................
73
2.9.6 Esquema de pintura...................................................................
73
2.9.7 Seleção do esquema de pintura...............................................
74
2.10 SEGURANÇA..................................................................................... 75
2.11 CUSTO TEÓRICO DE PELÍCULA SECA.......................................... 76
2.12 CUSTO PRÁTICO DE PELÍCULA SECA........................................... 77
2.13 PERDAS DECORRENTES DO MÉTODO DE APLICAÇÃO............. 77
2.14 PERDAS DECORRENTES DO PERFIL DO SUBSTRATO............... 77
2.15 FATORES SECUNDÁRIOS DE PERDAS......................................... 78
2.15.1 Dimensões das peças..............................................................
78
2.15.2 Meio ambiente...........................................................................
78
2.16 CONTROLE DA ESPESSURA APLICADA........................................ 78
2.17 CUSTO DE PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE.................................. 78
2.18 CUSTO DA MÃO DE OBRA.............................................................. 78
2.19 CUSTO DO MATERIAL..................................................................... 79
2.20 CUSTO DE PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE.................................. 79
2.21 CUSTO DE APLICAÇÃO DAS TINTAS............................................. 79
2.22 DESPESAS GERAIS......................................................................... 80
2.23 CUSTO DAS DESPESAS GERAIS................................................... 81
2.24 VIDA ÚTIL DE UM SISTEMA DE PINTURA...................................... 81
2.25 CUSTOS DA PINTURA...................................................................... 82
2.26 CUSTO DE MANUTENÇÃO.............................................................. 82
2.27 ESQUEMA DE PINTURA PROPOSTO PARA AS ESTRUTURAS
ESTUDADAS.....................................................................................
84
3 ESTRUTURAS ANALISADAS...................................................................
86
3.1 INTRODUÇÃO...................................................................................... 86
3.2 ESTRADA DE FERRO VITÓRIA A MINAS.......................................... 86
3.2.1 Esquema de manutenção na EFVM.........................................
87
3.2.2 Pontes repassadas pela EFVM aos municípios....................
91
3.3 ESTRADA DE FERRO VITÓRIA A MINAS – MANUTENÇÃO
PREVENTIVA........................................................................................
96
3.3.1 Pintura dos carros de Passageiros..........................................
96
3.3.1.1 Limpeza............................................................................
97
3.3.1.2 Pintura..............................................................................
97
3.3.1.3 Pintura de teto.................................................................
97
3.3.1.3.1 Limpeza.............................................................
97
3.3.1.3.2 Pintura...............................................................
97
3.3.1.4 Pintura externa lateral do vagão....................................
98
3.3.1.4.1 Limpeza.............................................................
98
3.3.1.4.2 Pintura...............................................................
98
3.3.1.5 Pintura de piso e fundo...................................................
98
3.3.1.5.1 Limpeza.............................................................
99
3.3.1.5.2 Pintura...............................................................
99
3.4 FERROVIA CENTRO ATLÂNTICO...................................................... 99
3.4.1 Histórico........................................................................................
99
3.4.2 Ponte sobre o Rio Marinho..........................................................
100
3.4.3 Ponte no Distrito de Matilde........................................................
103
3.4.4 Ponte de Cachoeiro de Itapemirim..............................................
104
3.5 PASSARELAS...................................................................................... 107
3.6 CANTINA DA UFES.............................................................................. 110
3.7 PONTE FLORENTINO ÁVIDOS......................................................... 112
3.7.1 Cinco Pontes..............................................................................
112
3.7.1.1 Esquema de pintura projetado – observações...........
113
3.7.1.2 Esquema de pintura executado...................................
114
3.7.1.2.1 Limpeza das peças.......................................
114
3.7.1.2.2 Pintura............................................................
114
3.7.1.2.3 Analogia entre o esquema de pintura
projetado e o Executado...............................
115
3.8 PONTE SECA..................................................................................... 117
3.9 RODOVIÁRIA DE VILA VELHA ......................................................... 118
3.9.1 Esquema de pintura proposto................................................
119
3.9.1.1 Procedimentos propostos..........................................
119
3.9.1.2 Esquema de pintura proposto – A.3..........................
120
3.9.1.3 Esquema de pintura proposto – B1...........................
120
3.9.1.4 Recomendações..........................................................
121
3.10 FATORES QUE FACILITAM A INSTALAÇÃO DA CORROSÃO....... 128
3.10.1 Coreto de Jacaraípe..............................................................
129
3.10.2 Corrimão da Ponte de Jacaraípe..........................................
132
3.10.3 Monumento religioso de Jacaraípe.....................................
133
3.10.4 Pontes sobre os Rios Jucu, Rio Santo Agostinho e Rio
Marinho...................................................................................
135
4 ANÁLISE DAS ESTRURAS OBSERVADAS...............................................
149
4.1 Introdução...........................................................................................
149
4.2 Estrada de Ferro Vitória a Minas (EFVM).........................................
150
4.3 Ferrovia Centro Atlântico (FCA).......................................................
152
4.4 Estruturas diversas............................................................................
153
4.4.1 Ponte Florentino Ávidos “Cinco Pontes”................................
153
4.4.2 A Ponte Seca..............................................................................
154
4.4.3 As demais estruturas................................................................
154
4.4.4 Na rede privada..........................................................................
154
4.5 ESQUEMAS DE PINTURA................................................................... 155
4.5.1 Samarco Mineração S.A............................................................
156
4.5.2 Petrobrás - Petróleo Brasileiro S/A...........................................
158
4.5.3 CBCA Centro Brasileiro de Construção em Aço.....................
159
4.6 RECOMENDAÇÕES................................................................................. 169
4.6.1 Procedimentos recomendáveis à pintura e à manutenção.......
169
4.6.2 Esquemas de pintura....................................................................
169
4.6.3 Manutenção...................................................................................
171
4.6.3.1 Fundamentos da inspeção................................................
172
4.6.3.2 Deveres dos inspetores.....................................................
172
4.6.3.3 Desenvolvimento da seqüência de inspeção..................
173
4.6.3.4 Elementos a serem inspecionados...................................
173
4.6.3.5 Procedimentos de inspeção..............................................
173
4.6.3.6 Equipamentos para inspeção............................................
173
4.6.3.7 Programação da manutenção...........................................
174
4.6.3.8 Qualificação dos fornecedores.........................................
174
4.6.3.9 Treinamento e capacitação de pessoal............................
175
4.6.3.10 Plano de inspeção e procedimentos de aplicação das
tintas..................................................................................
175
4.6.3.11 Calibragem de aparelhos e instrumentos de medição.
175
4.6.3.12 Grau de limpeza das superfícies.....................................
175
4.6.3.13 Perfil de rugosidade.........................................................
176
4.6.3.14 Método de aplicação das tintas......................................
176
4.6.3.15 Falhas das películas de tinta...........................................
176
4.6.3.16 Espessura da película de tinta........................................
177
4.6.3.17 Inspeção da pintura..........................................................
177
4.6.3.17.1 Retoques..........................................................
177
4.6.3.17.2 Superficie corroída..........................................
178
4.6.3.17.2 Superficie sem corrosão................................
178
4.6.3.17.3 Cuidados em retoques e repintura................
178
4.6.3.18 Principais defeitos da película.......................................
178
4.6.3.18.1 Espessura desuniforme.................................
178
4.6.3.18.2 Impregnação de abrasivo..............................
179
4.6.3.18.3 Empolamento..................................................
179
4.6.3.18.4 Fendilhamento................................................
179
4.6.3.18.5 Descascamento..............................................
179
4.6.3.18.6 Enrugamento..................................................
180
4.6.3.18.7 Sangramento..................................................
180
4.6.4 Esquemas de pintura propostos para as estruturas
Estudadas.......................................................................................
183
5 CONCLUSÃO...............................................................................................
187
5.1 SUGESTÕES.......................................................................................... 188
6 BIBLIOGRAFIA............................................................................................
190
6.1 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 190
6.2 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA............................................................... 192
22
Capítulo 1
___________________________________________________________________
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
A corrosão consiste em um fenômeno de interface que afeta materiais orgânicos e
também os inorgânicos. Manifesta-se por meio de reações químicas irreversíveis,
acompanhadas da dissolução de um elemento químico do material para o meio
corrosivo ou da dissolução de uma espécie química do meio no material.
Sempre que um elemento químico perde ou cede um ou mais elétrons, observa-se
que ele se oxida. Por outro lado, quando recebe elétrons, ele se reduz. Dessa forma,
uma reação de oxidação ou de redução envolve a transferência de elétrons.
Portanto, uma reação de corrosão implica na transferência de elétrons entre um
elemento químico do material e outro do meio.
Os problemas de corrosão são mais freqüentes nos materiais metálicos,
independentemente dos mecanismos envolvidos, Gemelli (2001) explicita que isso
se deve, especialmente, a dois fatores:
• Os materiais metálicos se distinguem dos demais por apresentarem um
conjunto de propriedades que são mais adequadas à maioria das aplicações
nos diversos setores de atividade;
• De modo geral, os materiais metálicos, como é o caso das estruturas,
apresentam-se mais sensíveis aos meios corrosivos do que os cerâmicos ou
poliméricos.
A corrosão, num sentido genérico, engloba todos os tipos de materiais, inclusive os
não-metálicos que, via de regra, resistem bem à ação da água e da atmosfera.
Torna-se evidente a verificação de que os metais corroem e que, portanto, há
necessidade de serem protegidos.
23
Contemplando um grande e generalizado uso, quase todas as ligas metálicas se
deterioram, quando atacadas pelo meio ambiente onde são usadas. No entanto, o
presente trabalho se limita às estruturas de aço, constituindo objeto de estudo a
caracterização da corrosão nessa área, bem como as diversas formas de preveni-la
e tratá-la.
Várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas, por muitos anos, no campo da
corrosão. Mas, mesmo assim, o custo proveniente dos agentes corrosivos tem
aumentado constantemente.
1.2 BREVE HISTÓRICO SOBRE CORROSÃO
A constatação de que os metais se corroem não é um fato novo. Há milhares de
anos, o ouro e a prata têm sido considerados metais preciosos e são usados em
joalheria e na fabricação de moedas, devido ao fato de que, diferentemente do que
ocorre com outros metais, o primeiro é completamente isento de corrosão e o último
é mais isento de corrosão do que a maioria dos outros metais, em meios naturais.
Na Índia, durante o século IV D.C., o ferro foi forjado para formar colunas de ferro,
que, até os dias de hoje, têm resistido à corrosão atmosférica. Também no século
XII D.C., vigas de ferro foram usadas para resistir à corrosão produzida pela água do
mar.
Desde o início do século XII D.C., a humanidade tem o conhecimento de que
revestimentos ajudam a prevenir a corrosão, sendo que, na Idade Média, vários
compostos orgânicos foram adicionados a ácidos decapantes para retardar a
dissolução do metal e prevenir o aparecimento de fragilização por decapagem
(Ramanathan L. V.).
Dessa forma, observa-se que, embora muitos métodos de controle de corrosão
sejam conhecidos pelo homem há muito tempo, um esforço organizado no sentido
do controle da corrosão coincidiu, por razões óbvias, apenas com a Revolução
Industrial e Tecnológica através do mundo. Grande número de diferentes tipos de
24
produtos anti-corrosivos, tais como ácidos inoxidáveis, tintas, ânodos sacrificiais e
vários tipos de inibidores de corrosão tornaram-se disponíveis apenas no início da
Revolução Industrial.
Uma das razões mais importantes para se controlar a corrosão tem sido o “custo”.
Uhlig e Vernon apresentaram um quadro de custos da corrosão na Conferência das
Nações Unidas sobre conservação das fontes naturais, realizada em Roma, em
1949. Desde então, um grande número de livros e publicações têm divulgado as
perdas da economia, devido à corrosão, em vários países. (Gentil, V., 1987). Em
1970, a Comissão T.P. Hoar, no Reino Unido, determinou, com base em um estudo
global, que o custo de corrosão anual de um país industrializado é,
aproximadamente, 3,5% de seu Produto Nacional Bruto (PNB).
Uma das recomendações do relatório da T.P. Hoar Comission foi de que mais de
50% do custo pode ser economizado, executando-se, as medidas de prevenção e
controle da corrosão, atualmente disponíveis. (Gentil, V., 2003).
25
TABELA 1.1 CUSTOS ESTIMADOS DE CORROSÃO
Pais PIB
Prejuízos causados pela
Corrosão (3,5%X PIB)
Alemanha 1 873,00 65,55
Argentina 285,50 9,99
Austrália 392,30 13,73
Brasil 594,20 20,79
Canadá 688,80 24,10
China 1 100,00 38,50
Coréia 457,20 16,00
Espanha 558,60 19,55
EUA 9 896,40 346,37
França 1 294,20 45,29
Índia 479,40 16,77
Itália 1 074,00 37,59
Japão 4 749,60 166,23
México 574,50 20,10
Reino Unido 1 414,60 49,51
Tailândia 121,90 4,26
Fonte: Banco Mundial - PIB Ano 2000 - Valores expressos em bilhões de dólares - (Gentil,2003)
1.2.1 Estruturas da Construção Civil
As construções civis, de um modo geral, podem ser realizadas com emprego de
estruturas de madeiras, de concreto ou metálicas, devendo ser projetadas para uma
determinada expectativa de vida útil. As primeiras, no passado, foram utilizadas em
pequenas obras e, hoje, encontram-se em decadente desuso por razões ecológicas,
sendo substituídas pelo concreto e pelo aço.
O concreto é empregado em todos os tipos de construções, possuindo as vantagens
de ser facilmente moldável, bem como resistente à influência dos agentes
26
atmosféricos e aos desgastes mecânicos. É razoavelmente econômico, pois é
constituído por matéria prima de baixo custo: brita e areia, entre outras.
O concreto possui, também, algumas desvantagens, dentre as quais a de ser uma
estrutura muito pesada – com grande peso próprio. Como resultado, as construções
são demoradas e dependentes das condições climáticas para sua execução e, na
hipótese de falhas ou reformas, o trabalho torna-se uma missão difícil, trabalhosa e
cara.
As estruturas metálicas comparadas ao concreto possuem as seguintes vantagens:
podem ser fabricadas em galpões e esse trabalho independe das condições
climáticas (bom tempo) para sua execução; a montagem é rápida e, em
conseqüência, a construção é realizada rapidamente. Na hipótese da necessidade
de substituição de peças por falhas ou reformas, o trabalho poderá ser efetuado com
facilidade e rapidez.
Por outro lado, possuem conjuntamente uma grande desvantagem - deterioram-se
pela ação do meio ambiente corrosivo, razão pela qual, para se manterem em bom
estado de conservação, necessitam de periódicas manutenções.
Diante disso, conhecer o meio ambiente e os fatores causadores da corrosão é uma
necessidade, na formulação de um esquema de pintura adequado e visando a uma
política de manutenção consistente.
Estudando a corrosão, M. Elizabete M. Almeida (2005) publicou em seu trabalho
“Minimisation of Steel atmospheric corrosion: Updade Structure of intervention” o
mapa da corrosividade no Brasil, por cortesia de F. Fragata. O mapa apresenta os
elementos corrosivos presentes na atmosfera de algumas cidades, bem como indica
o grau de corrosividade da atmosfera, conforme classificação da norma ISO 12944 –
Tabela nº 2.2. Dessa forma, com esses critérios foi estabelecido o grau de
corrosividade para as estruturas metálicas constantes deste trabalho.
27
Figura 1.1 Mapa da corrosividade no Brasil
1.3 JUSTIFICATIVA
A corrosão ocorre espontaneamente, colocando em risco a integridade das
estruturas metálicas, cuja utilização é possível nas obras de engenharia, graças ao
retardamento da velocidade das reações pela proteção anticorrosiva efetuada, com
o objetivo de proporcionar a utilização econômica e segura.
Segundo Gentil (2003), na falta de estatística, pode-se estimar o custo da corrosão
em 3,5% do P.I.B. – Produto Interno Bruto, o que equivale, no Brasil, em 2000, a U$
20,79 bilhões de dólares.
Estima-se, inclusive, que 25% da produção mundial de aço é empregada na
reposição das perdas ocasionadas pela corrosão, correspondendo à destruição de
mais de 7 toneladas por segundo, considerando que a produção mundial, no ano de
2002, foi de 902 000 000 ton. (Panoni, 2003).
28
Assim sendo, o grande desafio é o de realizar a prevenção do processo corrosivo,
nas estruturas metálicas, por meio de um projeto adequado e planos de manutenção
que assegurem a vida útil desejada. Portanto, esta pesquisa se justifica pela
relevância de fomentar estudos e procedimentos na área da corrosão e pintura, cuja
literatura e normas técnicas específicas são escassas no Brasil.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo Geral
Concretizar estudos objetivando avaliar o estado de conservação das estruturas de
metálicas no Estado do Espírito Santo, visando operacionalizar as inspeções e
manutenções.
1.4.2 Objetivos específicos
• Desenvolver estudos que tenham como foco avaliar o estado de conservação
de estruturas de aço;
• Fornecer subsídios para a aplicação de conhecimentos por engenheiros civis
e por outros profissionais da área;
• Oferecer suporte para a atualização de prescrições técnicas relacionadas à
corrosão e a futuras pesquisas.
1.5 METODOLOGIA UTILIZADA
Este capítulo mostra os procedimentos metodológicos empregados no presente
trabalho, caracterizando os tipos de estratégias adotadas. São, também,
identificados os aspectos relativos à seleção de estruturas analisadas, bem como à
instrumentação utilizada e à coleta de dados.
29
O estudo consiste em desenvolver uma revisão bibliográfica no sentido de identificar
os tipos de corrosão comuns às estruturas de aço, apresentando situações
concretas de ocorrência do processo corrosivo em diferentes ambientes típicos, a
fim de propor o tratamento adequado a cada caso, com base nas normas
apropriadas, sugerindo os esquemas de pintura elaborados de acordo com a
agressividade da atmosfera local.
Procedendo a realização do trabalho de campo, foram contatadas as duas Ferrovias
de destaque do Estado: Ferrovia Centro Atlântica e a Estrada de Ferro Vitória a
Minas.
Tomando por base um mapeamento realizado referente às principais estruturas de
aço de norte a sul do Estado, partiu-se para a seleção das que constituiriam alvo
deste estudo.
Após a definição das noventa e uma estruturas de aço a serem analisadas, ficou
estabelecida como abordagem metodológica o estudo de caso, por meio da técnica
de observação e do levantamento da incidência e caracterização da corrosão nas
estruturas, de acordo com os ambientes típicos discriminados na norma ISO 12944.
A fotografia foi utilizada para a obtenção de material ilustrativo, a fim de subsidiar a
pesquisa.
Mediante os dados e informações obtidos, procedeu-se a análise das estruturas
observadas, enfocando um histórico das duas ferrovias enfatizadas, descrevendo
cada estrutura metálica e identificando, por intermédio de tabelas e gráficos, a
atmosfera local (rural, urbana, industrial e marítima), os fatores que facilitam a
instalação da corrosão; a última manutenção; a incidência, causas da corrosão e os
tipos encontrados.
No que se refere à preparação da superfície de aço, servir de norteadora a norma
sueca SIS 05 5900-1967. Posteriormente, foram indicados os tratamentos a serem
dispensados, contemplando a manutenção e os procedimentos recomendáveis à
30
pintura anticorrosiva de acordo com o Centro Brasileiro da Construção em Aço, que
apresenta na série ”Manual de Construção em Aço”, os esquemas de pintura,
conforme a atmosfera local, a norma N 1550 da Petrobrás, os procedimentos
adotados pela Samarco Mineração.
Os esquemas de pintura foram elaborados de acordo com a orientação direcionada
à espessura mínima da película seca para, em conformidade com Nunes L.P. et all
(1998): atmosfera altamente agressiva 250 µm; atmosfera mediamente agressiva
160µm; atmosfera pouco agressiva 120µm.
A norma N 1550 da Petrobrás estabelece, em consonância com o ambiente
apresentado, as seguintes condições:
Condição 1 – ambiente seco ou úmido, com ou sem salinidade, contendo ou não
gases derivados do enxofre - 115µm.
Condição 2 – ambientes de alta agressividade, sujeito a vapores ácidos ou alcalinos
e atmosfera marítima - 270µm, segundo a norma N 1550 - Petrobrás.
O CBCA - Centro Brasileiro de Construção em Aço, tomou por base a previsão de
durabilidade do esquema de pintura para as atmosferas:
Rural variando a camada da película seca entre 75 a 130 µm;
Urbana entre 120 e 180µm;
Industrial entre 250 e 275µm;
Marinha entre 265 e 275µm.
Finalmente, levou-se em consideração ambientes de industrial leve a marinho
severo, com a espessura da película seca variando de 200µm a 400µm, conforme
boletim técnico da Samarco Mineração.
Foram, ainda, efetuadas recomendações indispensáveis aos projetistas, visando a
orientá-los de modo a garantir uma visão futura do projeto, conhecendo o local da
obra; o meio ambiente local; a importância econômica e social do empreendimento
31
e, até mesmo, orientações de modo a se evitarem erros que comprometam sua vida
útil.
1.6 LIMITAÇÕES DO ESTUDO
A temática da corrosão é muito ampla e, assim, trabalhos de pesquisa
desenvolvidos nessa área têm colocado à disposição uma vasta quantidade de
informações, mas este estudo ficou restrito à corrosão nas estruturas metálicas,
visando a subsidiar a sua prevenção e as formas de tratamento, incluindo a pintura.
Para tanto, este trabalho se ateve à observação ”in loco”, diagnóstico e análise de
noventa estruturas metálicas, englobando pontes, passarelas, cantina, vagão
sucata, coreto e monumento religioso, situados, no Estado do Espírito Santo, em
locais de baixa a alta agressividade atmosférica, em zonas diferenciadas: rural,
urbana, industrial e marinha.
1.7 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
O conteúdo deste trabalho encontra-se apresentado em sete capítulos.
Para facilitar o entendimento, a dissertação foi dividida em capítulos cujo conteúdo
será apresentado a seguir. No capítulo 2, apresentam-se os fundamentos teóricos e
revisão bibliográfica.
O capítulo 3 é dedicado às estruturas analisadas, contempla dados das estruturas,
os esquemas de pintura adotados em suas manutenções, tabelas de identificação
da estrutura e a correspondente atmosfera, bem como tabelas com identificação dos
fatores que influenciaram a vida útil das estruturas.
O capítulo 4 contém uma síntese das estruturas observadas, englobando esquemas
de pintura adotados pela Samarco Mineração, Petrobrás e CBCA, focalizando um
32
comparativo entre tais esquemas de pintura e sua formalização para as estruturas
analisadas, plano de manutenção, custo e recomendações.
O capítulo 5 trata da conclusão e de sugestões para futuros estudos.
33
Capítulo 2
___________________________________________________________________
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A revisão bibliográfica tem como objetivo proporcionar um melhor entendimento dos
temas envolvidos neste trabalho e está contida no capítulo 2.
2.1 CONCEITOS BÁSICOS DE CORROSÃO
A Corrosão pode ser definida como sendo a tendência espontânea do metal
produzido reverter ao seu estado original, de mais baixa energia livre. (Pannoni,
2003; Gentil, 2003; Furtado, 1981; Nunes e Lobo, 1998; Dias, 2000; Ramanathan
L.V).
Outra definição, também aceita, afirma que a corrosão é a deterioração de um
material, por ação química, física ou eletroquímica do meio ambiente aliado ou não a
esforços mecânicos. (Furtado, 1981; Pannoni, 2003; Gentil, 2003).
Em geral, a corrosão atua sobre a superfície do metal e estabelece logo uma relação
entre o agente corrosivo, o meio em que atua e o produto da corrosão, que,
conseqüentemente, pode influir no processo corrosivo. Esta reação consome o
metal e leva à destruição da peça.
A corrosão do metal pelo meio ambiente se processa espontaneamente e, por essa
razão, ele deve ser protegido adequadamente para que alcance a vida útil projetada.
Para se conhecer as causas da corrosão, é preciso, em primeiro lugar, conhecer o
meio corrosivo.
Segundo Gentil (2003), a corrosão atmosférica depende fundamentalmente dos
seguintes fatores: umidade; substâncias poluentes – partículas e gases;
temperatura; e tempo de permanência do filme de eletrólito na superfície metálica.
34
A corrosão atmosférica nas superfícies metálicas é causada pela formação de
eletrólito, proveniente da umidade provocada pelas chuvas ou pela condensação
atmosférica da umidade do ar, misturados a substâncias poluentes contendo sais,
ácidos ou bases levados à superfície.
O vento e o calor são fatores que influenciam na formação e aceleração da
corrosão, uma vez que superfícies submetidas à alternância entre secos e molhados
têm a corrosão acelerada.
2.2 AGENTES CORROSIVOS NA ATMOSFERA
Os agentes corrosivos mais importantes na atmosfera encontram-se na tabela
abaixo
Tabela nº 2.1
Principais agentes corrosivos nos meios: rural, urbano, industrial e marinho,
segundo o Manual de Construção em Aço – CBCA ( 2003).
Meio Agentes agressivos
Rural
Sol, Chuva, Umidade, Poeira da solo,
Vento e matéria orgânica.
Urbano
Sol, Chuva, Fulígem e
SO2
Industrial
Sol, Chuva, Umidade, Fulígem, Poeira
de produtos químicos e gases - SO2,
CO
2 e H2S
Marinho
Sol, Chuva, Umidade, Poeira de areia
Névoa salina .
A tabela seguinte apresenta a classificação dos ambientes relacionados ao grau de
agressividade nos termos das normas ISO 12 944 e ISO 9226.
35
TABELA nº 2. 2
Corrosividade atmosférica em ambientes ISO 12944 e ISO 9226 – N 8800
Classificação
Ambientes típicos
ISO 9226 Vcor Inicial
ISO 12944
Corrosividade
(µm/ano)
Perda de
massa
(g/mP
2
P
/ano)
C1
Á
reas rurais, baixa poluição. Edifícios Muito baixa < 1,3 < 10
C2
A
quecidos/atmosfera neutra Baixa 1,3 - 25 >10 a 200
C3
Atmosferas urbanas e industriais.
Niveis
moderados de dióxido de enxofre Média 25 - 50 >200 a 400
de produção com umidade elevada.
C4 Industriais e costeiras. Umidade de 50 - 80 >400 a 650
processamento químico. Alta
C5I
Áreas industriais com umidades
elevadas e 80 - 200 >650 a 1500
atmosferas agressivas Muito alta
C5M
Áreas marítimas, offshore, estuários e regiões costeiras com alta
salinidade estão sendo tratados pela norma ISO 20 340 >650 a 1500
2.3 CLASSIFICAÇÃO DA CORROSÃO
A Corrosão pode ser classificada de diversos modos; entretanto, como este trabalho
visa a subsidiar engenheiros civis envolvidos na prevenção, tratamento e pintura de
estruturas metálicas, será adotada a classificação segundo os seguintes critérios
explicitados por Pannoni (2004):
• Influência do meio;
• Devido à forma.
A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou
eletroquímica do meio, podendo estar ou não associada a esforços mecânicos.
Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou
instalações, é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo, além de
36
apresentarem propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação
adequadas.
A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como
os aços ou as ligas de cobre, por exemplo, ou não metálicos, como plásticos,
cerâmicas ou concreto. A ênfase aqui descrita será sobre a corrosão dos
materiais metálicos. Esta corrosão é denominada corrosão metálica.
Dependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o material, os processos
corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos
os casos de deterioração por corrosão:
• Corrosão Eletroquímica;
• Corrosão Química.
2.3.1 Corrosão química
A corrosão química não fará parte deste estudo, uma vez que as estruturas
envolvidas estão submetidas à corrosão atmosférica.
2.3.1.1 Corrosão eletroquímica
Os processos de corrosão eletroquímica são mais freqüentes na natureza e se
caracterizam basicamente por:
• Necessariamente, estarem na presença de água no estado líquido;
• Temperaturas abaixo do ponto de orvalho da água, sendo a grande maioria
na temperatura ambiente;
• Formação de uma pilha ou célula de corrosão, com a circulação de elétrons
na superfície metálica.
37
Em face da necessidade do eletrólito conter água líquida, a corrosão eletroquímica é
também denominada corrosão em meio aquoso.
• Nos processos de corrosão, os metais reagem com os elementos não-
metálicos presentes no meio, OB
2
B, S, HB
2
BS, COB
2,
B entre outros, produzindo
compostos semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram
extraídos.
Basicamente, uma pilha eletroquímica apresenta os seguintes componentes:
• Ânodo: é o eletrodo mais eletronegativo, é o que libera íons para a solução, e,
também, é o que se corrói; eletrólito: condutor (usualmente, um líquido)
contendo íons que transportam a corrente elétrica do ânodo para o catodo;
• Catodo: é o eletrodo mais eletropositivo, liberando elétrons para a solução e
permanecendo intacto sem sofrer desgastes.
Na prática, o processo de corrosão é interrompido com a pintura da estrutura
metálica, que, no caso em questão, é o ânodo.
38
Figura nº 2.1 Ilustração esquemática de dois metais A e B imerso em uma solução.
O metal A é o anodo, o metal B é o catodo e a solução o eletrólito (Ramanathan, Hemus editora).
É importante acrescentar que a concentração de eletrólito influi na velocidade da
corrosão, pois quanto maior a concentração de ácidos, sais ou gases corrosivos,
maior será a velocidade da corrosão. As pilhas eletroquímicas, formadas nas
superfícies metálicas, são responsáveis pela sua deterioração. O aparecimento das
pilhas de corrosão é conseqüência de potenciais de eletrodos diferentes em pontos
da superfície metálica, com a conseqüente diferença de potencial entre eles.
2.3.1.2 Mecanismo eletroquímico da corrosão
Os fenômenos da corrosão de metais envolvem uma grande variedade de
mecanismos; contudo, a corrosão em meio aquoso é a mais comum, já que a
maioria dos fenômenos de corrosão ocorre no meio ambiente, onde a água é o
principal agente. A própria corrosão atmosférica, uma forma de corrosão
39
generalizada de grande incidência, pode ocorrer através da condensação da
umidade na superfície do metal. (Ramanathan).
Uma reação é considerada eletroquímica se estiver associada à passagem de
corrente elétrica através de uma distância finita, maior que a distância interatômica.
Essa passagem de corrente envolve o movimento de partículas carregadas – íons,
elétrons ou ambos. Assim, na maioria das reações que se manifestam na presença
de uma superfície metálica, ocorre a passagem da corrente através do metal e a
reação é eletroquímica em sua natureza. A distância que a corrente percorre numa
reação de corrosão eletroquímica pode variar bastante, de micrometros até
quilômetros de distância, como no caso da corrosão por correntes de fuga de
tubulações enterradas nas vizinhanças de uma estrada de ferro eletrificada.
Em uma superfície metálica, existem pequenas regiões ou pontos com potenciais
eletroquímicos diferentes, em virtude de pequenas alterações na composição do
metal, com diferentes níveis de tensão, variação de temperatura e diferentes graus
de aeração, ou com alterações do meio ambiente. Esses pontos constituem
pequenas regiões anódicas ou catódicas inativas. No entanto, se o metal estiver na
presença de umidade, haverá a dissolução de sais e gases e os circuitos se
fecharão, desencadeando o processo de corrosão. É como se a superfície metálica
fosse tomada por grande quantidade de células de corrosão, que mais nada são do
que minúsculas pilhas (Gentil, 2003; Ramanathan; Furtado,1981).
Os meios corrosivos em corrosão eletroquímica são responsáveis pelo aparecimento
do eletrólito. O eletrólito é uma solução eletricamente condutora constituída de água
contendo sais, ácidos ou bases.
2.3.1.3 Principais meios corrosivos e respectivos eletrólitos
• Atmosfera: o ar contém umidade, sais em suspensão, gases industriais,
poeira, etc. O eletrólito constitui-se da água que condensa na superfície
40
metálica, na presença de sais ou gases presentes no ambiente. Outros
constituintes como poeira e poluentes diversos podem acelerar o processo
corrosivo;
• Solos: os solos contêm umidade, sais minerais e bactérias. Alguns solos
apresentam também, características ácidas ou básicas. O eletrólito constitui-
se principalmente da água com sais dissolvidos;
• Águas naturais (rios, lagos e do subsolo): estas águas podem conter sais
minerais, eventualmente ácidos ou bases, resíduos industriais, bactérias,
poluentes diversos e gases dissolvidos. O eletrólito constitui-se principalmente
da água com sais dissolvidos. Os outros constituintes podem acelerar o
processo corrosivo;
• Água do mar: estas águas contêm uma quantidade apreciável de sais. Uma
análise da água do mar apresenta em média os seguintes constituintes em
gramas por litro de água:
Cloreto (ClP
-
P
) 18,9799
Sulfato (SO P
-
P
) 2,6486
Bicarbonato (HCO ) 0,1397
Brometo (BrP
-
P
) 0,0646
Fluoreto (FP
-
P
) 0,0013
Ácido Bórico (H
B
3
BBOB
3
B) 0,0260
Sódio (Na
P
+
P
) 10,5561
Magnésio (Mg
P
2+
P
) 1,2720
Cálcio (CaP
2+
P
) 0,4001
Potássio (K
P
+
P
) 0,3800
Estrôncio (Sr P
2+
P
) 0,0133
A água do mar em virtude da presença acentuada de sais, é um eletrólito por
excelência. Outros constituintes como gases dissolvidos, podem acelerar os
processos corrosivos;
• Produtos químicos: os produtos químicos, desde que em contato com água
ou com umidade e formem um eletrólito, podem provocar corrosão
eletroquímica.
41
O meio corrosivo mais importante para as estruturas e equipamentos de aço é a
atmosfera. A corrosividade atmosférica varia em função da temperatura ambiente,
da concentração de oxigênio e de poluentes no ar, do vento e da umidade relativa.
Em temperaturas elevadas, há menor possibilidade de condensação da umidade do
ar nas superfícies metálicas, ao passo que, em temperaturas mais baixas, a
possibilidade de condensação da umidade na superfície metálica é maior,
favorecendo o desenvolvimento da corrosão.
Quando a umidade relativa ultrapassa os 60%, há maior possibilidade de ocorrência
da condensação atmosférica na superfície metálica, formando eletrólito e
favorecendo a formação da pilha eletrolítica. Instalada a condensação, o vento e o
calor secam a superfície, iniciando o processo de corrosão. Nesse sentido,
superfícies secas ou molhadas por todo o tempo sofrem menos os efeitos da
corrosão que as superfícies submetidas às alternâncias secas e molhadas. No
estudo de processos corrosivos é recomendável que sejam seguidas as seguintes
etapas:
• Verificar a compatibilidade entre o meio corrosivo e o material.
42
• Verificar as condições operacionais.
• Estabelecer mecanismo responsável pelo processo corrosivo.
• Proceder à avaliação econômica – custos diretos e indiretos.
• Indicar medidas de proteção.
2.3.2 Corrosão segundo a forma
Segundo (Gnecco C; et al, 2003; Ramanathan), a classificação a seguir é importante
para se avaliar os danos causados pela corrosão e se baseia na aparência do metal
corroído, constatada por inspeção visual. Muitas informações valiosas são
conseguidas pela observação cuidadosa da peça ou do equipamento corroído, antes
mesmo da limpeza para posterior análise. Assim, segundo a forma, a corrosão pode
ser classificada em: corrosão uniforme, por placas, alveolares, por pites, por frestas
e galvânicas.
Neste trabalho, serão tratadas apenas as corrosões por frestas e galvânicas, que
são as mais difundidas nas estruturas metálicas submetidas à corrosão atmosférica.
2.3.2.1 Corrosão em frestas
Já tal tipo de corrosão acontece sempre que há fresta na junção de duas peças de
aço, onde o eletrólito e o oxigênio conseguem penetrar, formando ali uma célula de
oxigenação diferenciada. A diferença de concentração de oxigênio produz corrosão.
No local onde a quantidade de oxigênio é menor, isto é, no interior da fresta, por
causa da dificuldade de acesso para o oxigênio, a área é anódica e o ferro passa
para a solução na forma de íons. Na área externa, há maior concentração de
oxigênio e água; por isso, essa parte se comporta como catodo e não sofre
corrosão. Na região intermediária, entre o anodo e o catodo, há formação da
ferrugem.
43
2.3.2.2 Corrosão galvânica
Quando duas peças metálicas com composições químicas diferentes são colocadas
em contato na presença de um eletrólito, é certo que uma das peças sofrerá
corrosão e a outra não. Isso ocorre devido à diferença de potenciais elétricos entre
os metais. A corrosão galvânica é uma das formas mais comuns de ataque em meio
aquoso. Como o próprio nome indica, ela resulta da formação de uma pilha,
promovendo um ataque localizado em um dos componentes do par. As regiões onde
acontecem as reações anódicas (corrosão metálica) e catódicas (redução do
oxidante) são especialmente distintas. Como mencionado anteriormente, essa
seletividade das reações deve-se às heterogeneidades existentes no material, no
meio ou nas condições físico-químicas da interface.
Corrosão em frestas Fonte:
(Manual de Construção em Aço-CBCA)
Figura 2. 3
44
2.4 PREVENÇÃO DA CORROSÃO
2.4.1 Introdução
A prevenção começa na etapa de projeto, devendo ser o principal objetivo do
engenheiro e do arquiteto fornecer um projeto adequado à função, fabricação e
resistência mecânica. Muitas construções estão localizadas em regiões onde o
ambiente é mais agressivo, o que significa mais atenção às medidas de proteção.
Como o custo do controle da corrosão é oneroso e dependente de seu projeto, o
engenheiro deve incluir o aspecto da corrosão em seu trabalho.
De modo geral, é difícil proteger uma estrutura metálica através da pintura (ou outro
tratamento de superfície), se ela for inadequadamente projetada sob o ponto de vista
da corrosão.
A maneira mais eficiente e barata de evitar a corrosão é por meio de um projeto bem
elaborado. Uma construção econômica é aquela que apresenta os menores custos
totais ao longo de sua vida. Custo de manutenção, particularmente a pintura de
manutenção, constitui parte importante do custo total. Assim, a construção mais
barata pode não ser a mais econômica.
Quanto mais simples a forma dada à construção, maiores as chances de que uma
boa proteção frente à corrosão seja alcançada. Um dos fatores mais importantes do
projeto em relação ao controle da corrosão é o de evitar frestas, onde depósitos de
solúveis em água e umidade possam se acumular, e
não se tornarem visíveis ou
acessíveis à manutenção. Qualquer região onde duas superfícies estejam muito
próximas também se qualifica como uma fresta. Várias situações desse tipo devem
ser analisadas: parafusos, rebites, cantoneiras perfiladas, soldas irregulares,
respingos de solda, cantos vivos, descontinuidade e solda intermitente.
45
Figua 2.4 Fonte: Gentil (2003)
46
Fonte:Gentil ( 2003 )
Figura 2.5
Fonte: Gentil ( 2003 )
Figura 2.6
47
Fonte: Gentil (2003 )
Figura 2.7
A corrosão atmosférica não ocorre na ausência de umidade. Uma das tarefas mais
importantes do engenheiro será, pois, a de garantir que a construção esteja
protegida da umidade tanto quanto possível. Os perfis devem ser dispostos de modo
que a mesma não fique retida e que a construção possa ser devidamente pintada. O
uso de sistemas de proteção contra a corrosão pressupõe um projeto que permita o
revestimento ou recobrimento.
A prevenção e o tratamento de estruturas metálicas devem seguir, passo a passo,
as instruções normativas existentes.
2.4.2 A importância da preparação da superfície
Uma vez detectada a corrosão ou mesmo a contaminação de uma peça, há
necessidade de uma análise criteriosa para a escolha do processo de limpeza, pois
48
a melhor solução depende de considerações técnicas e econômicas. Não existe um
processo único que atenda a todos os casos da prática. Os processos de limpeza
podem ser divididos em três categorias gerais: mecânicos, térmicos e químicos
(Furtado, 1981).
Nenhum sistema de pintura poderá oferecer um desempenho ótimo sobre uma
superfície inadequadamente preparada. A pintura sobre superfície com ferrugem,
graxa ou com outras contaminações não é apenas perda de tempo, mas também
desperdício de tinta. Resíduos de sais solúveis, como sal de cozinha, de sulfatos ou
cloretos interferem drasticamente na durabilidade da pintura, ocasionando
empolamento e ferrugem sobre a película e conseqüente ruptura e destruição da
pintura.
2.4.2.1 Normas de preparação das superfícies
Uma das normas mais importantes no campo de preparação da superfície de aço é
a sueca SIS 05 5900-1967 – PICTORIAL SURFACE PREPARATION STANDARDS
FOR PAINTING STEEL SURFACE, que, na forma de ilustrações coloridas, traz em
seu bojo especificados quatro graus de corrosão de superfície de aço laminado a
quente e vários graus de desoxidação ou preparação dessas superfícies para
aplicação de pintura anti-corrosiva. Nessa norma, estão especificados quatro graus
de corrosão ou oxidação de superfície de aço laminado a quente e vários graus de
desoxidação ou preparação dessas superfícies para aplicação de pintura
anticorrosiva, apresentados na forma de ilustrações coloridas.
Essa norma foi elaborada pelo Instituto Sueco de Corrosão, de acordo com o
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM e o STELL
STRUTURES PAINT COUNCIL – SSPC dos Estados Unidos. O SSPC adotou as
ilustrações, porém, usa outra designação para os graus de preparação. A
DEUTSCHE INDUSTRIE NORMEN (DIN) adotou tanto as designações como as
ilustrações (DIN 55928), tal como fez a Petrobrás (N – 9a). Da mesma forma,
procedeu a NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGENIEERS (NACE TM-
01-70) e a BRITISH STANDARD (BS 4232-67).
49
Segue-se um quadro de tipos de preparação de superfícies com os graus de
preparação das normas sueca, SSTC, Petrobrás, NACE, BS, ISO e NBR.
TABELA nº2.3
Normas de preparação das superfícies.
Graus de Preparação da superfície
Tipos de
preparação
norma
Sueca
Norma VIS 1 Norma
Norma RM-
01-70
Norma BS-
4232-67
Iso NBR
da
superfície
com:
sis 05
5900-1967
SSPC Petrobrás NACE inglesa 8501-1
ferramentas
mecânica
Limpeza
mecânica St 2 SSPC - SP 2 N - 6 ................ .................. St 2 7347
Limpeza
mecânica St 3 SSPC - SP 3 N - 7 ................ ................ St 3
Jato
abrasivo
N-9a 7348
Ligeiro Sa1 SSPC-SP7 Sa1 NACE - 4 ................... Sa 1
Comercial Sa2 SSPC-SP6 Sa2 NACE - 3 3rd Quality Sa 2
Metal Quase
branco Sa2 1/2 SSPC-SP10 Sa2 1/2 NACE - 2 2nd Quality Sa 2 1/2 7346
Metal Branco Sa3 SSPC-SP5 Sa3 NACE - 1 1sr Quality Sa 3
Outros
tipos:
Limpeza com
solvente
.................
. SSPC-SP1 N-5 ................ ............... ......... .........
Limpeza à
fogo
.................
. SSPC-SP4 ............ ................ ................ ......... ..........
Decapagem
química
.................
. SSPC-SP8 ............ ................ ................... .......... ..........
Intemperism
o e Jato
.................
. SSPC-SP9 N-11 ................ ................... .......... ..........
50
Padrões visuais de Preparação de superfícies de aço
Norma sueca SIS 05 5900 – 1967
51
Figura nº 2.8
52
2.4.2.2 Tipologia do estado de conservação das superfícies não-tratadas
Grau A – Superfície de aço com carepa de laminação praticamente intata em toda
superfície e sem corrosão. Caracteriza a superfície de aço recém laminada.
Grau B – Superfície de aço com princípio de corrosão, da qual a carepa de
laminação começa a desprender-se.
Grau C – Superfície de aço de onde a laminação foi eliminada pela corrosão ou
poderá ser removida por raspagem ou jateamento, porém sem que tenha formado
cavidades muito visíveis (pites), em grande escala.
Grau D – Superfície de aço onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão,
com formação de cavidades visíveis.
2.4.2.3 Padronização da limpeza na superfície de aço
2.4.2.3.1 Limpeza mecânica ou manual
2.4.2.3.1.1 Padrão St 2
Raspagem com raspadeira de metal duro e escovamento cuidadoso, a fim de
remover a laminação, óxidos e partículas estranhas. Após a limpeza, a superfície
deve ter suave brilho metálico. Este padrão não se aplica às superfícies de grau A.
Para os demais graus, os padrões são:
B St 2, C St 2 e D St 2.
2.4.2.3.1.2 Padrão St 3
Raspagem e escovamento com escova de aço, de modo cuidadoso. Após a limpeza,
a superfície deve ter suave brilho metálico. Este padrão não se aplica às superfícies
de grau A. Para os demais graus de intemperismo, os padrões de limpeza são:
B St
3, C St 3 e D St 3.
53
Há equipamentos que agilizam a operação. Geralmente, são elétricos ou a ar
comprimido e proporcionam uma limpeza de melhor qualidade, se comparadas aos
equipamentos manuais. As escovas rotativas, por exemplo, são usadas em peças
de aço novo ou enferrujado, não sendo recomendado o seu uso para aço
com
carepas intactas, uma vez que as carepas são mais resistentes do que as cerdas de
aço das escovas.
2.4.2.4 Jateamento abrasivo
O jateamento abrasivo é, de longe, o mais rápido e eficiente método de preparação
de grandes áreas, pois elimina praticamente todas as impurezas e proporciona
rugosidade adequada à boa ancoragem da tinta, facilitando, assim, a sua aderência.
Os abrasivos mais empregados são: a areia seca ou a molhada, a granalha de aço,
a limalha e o óxido de alumínio, que podem ser aplicados pela pressão de um jato
de ar comprimido ou por bombas centrífugas.
Fonte:Raiman & Cia Ltda
Figura 2.9 Lixadeira orbital reta elétrica (Gnecco ; et al, 2003)
54
A pressão do jato e a granulometria do abrasivo deve ser controlada, uma vez que a
superfície metálica deve possuir aspereza adequada para recebimento do
recobrimento a ser aplicado.
O impacto do abrasivo na superfície metálica provoca uma aspereza que deve ser
medida, sendo conhecida como perfil de ancoragem. Esse perfil deve ser
controlado, pois, na hipótese de conter picos muito altos, esses tendem a ficar fora
da camada de tinta e a corrosão poderá por ali se iniciar. Já, na hipótese de serem
muito baixos, pode ocorrer o fato da superfície permanecer lisa e a tinta não aderir
satisfatoriamente.
Figura 2.10 Comparação entre perfis de rugosidade (Gnecco; et al, 2003)
Figura 2.10 Equipamento completo de jateamento abrasivo (Gnecco.C; et al ,2003)
Fonte: Clenco Industries
55
1
Compressor;
2 Mangueira de ar comprimido;
3 Máquina de jato;
4 Mangueira de abrasivo;
5 Bico de jato;
6 Válvulas de controle remoto;
7 Filtro separador de água e óleo;
8 Jato abrasivo;
9 Abrasivo (areia, granalha ou óxido de alumínio);
10 Filtro de ar para Roupa de couro ou de borracha;
11 Roupa de couro ou de borracha.
2.4.2.5 Padrões de limpeza por jato abrasivo
2.4.2.5.1 Padrão Sa 1
O jato se move rapidamente sobre a superfície de aço, com a finalidade de remover
as escamas de laminação, óxidos e possíveis partículas estranhas. Esse padrão não
se aplica às superfícies de grau A. Para os demais graus de intemperismo os
padrões
são: B Sa1, C Sa1 e D Sa1.
2.4.2.5.2 Jateamento abrasivo Comercial
2.4.2.5.2.1 Padrão Sa 2
Jateamento cuidadoso, a fim de remover praticamente toda laminação, óxidos e
partículas estranhas. Caso a superfície possua cavidades (pites), apenas ligeiros
resíduos poderão ser encontrados no fundo da cavidade, porém 2/3 de uma área de
1” (uma polegada) quadrada deverão estar livres dos resíduos visíveis. Após o
tratamento, a superfície deverá apresentar uma coloração acinzentada.
56
Este padrão não se aplica às superfícies de grau A. Para os demais graus de
intemperismo os padrões são: B Sa 2, C Sa 2 e D Sa2.
2.4.2.5.3 Jateamento abrasivo ao metal quase branco
2.4.2.5.3.1 Padrão Sa 2 ½
O jato é mantido por tempo suficiente para assegurar a remoção da laminação,
ferrugem e partículas estranhas, de tal modo que possam aparecer apenas leves
sombras, listras ou descoloração na superfície. Os resíduos são removidos com um
aspirador de pó, ar comprimido seco e limpo, ou escova limpa. Ao final da limpeza,
95% de uma polegada quadrada deverão estar livres de resíduos e a superfície
deverá apresentar cor cinza claro. Para os diversos graus de intemperismo, os
padrões são
: A Sa 2 1/2 B Sa 2 1/2 , C Sa 2 1/2 e D Sa 2 1/2.
2.4.2.5.4 Jateamento abrasivo ao metal branco
2.4.2.5.4.1 Padrão Sa 3
Jateamento abrasivo perfeito, com remoção total de laminação, óxidos e partículas
estranhas. Finalmente, faz-se a remoção dos resíduos com um aspirador de pó, ar
comprimido seco e limpo ou escova limpa. Após a limpeza, a superfície deverá
apresentar cor cinza claro e uniforme, sem listras ou sombras. Para os diversos
graus de intemperismo, os padrões são
: A Sa 3, B Sa 3, C Sa 3 e D Sa.
2.4.2.5.5 Recomendações
57
Além do preparo da superfície, a boa norma recomenda que, na elaboração do
projeto de uma estrutura metálica e, no momento de sua execução, cuidados devem
ser evitados: frestas e cantos vivos na junção de peças, seja por meio de soldas,
arrebites ou mesmo aparafusadas; locais que permitam a estagnação de água. Em
ambientes corrosivos, sempre que possível, deve-se usar solda dupla de topo. Na
hipótese de ser necessário o trespasse, recomenda-se a solda em ambos os lados.
(Furtado,1981; Gentil, 2003).
2.4.3 Proteção catódica
Tendo em vista a ocorrência de cabos de alta e baixa tensão apoiados em estruturas
metálicas, como o caso das Cinto Pontes e a Ponte Seca, bem como a constatação
da presença de corrente de fuga na estrutura, justifica-se a inclusão da noção de
proteção catódica como alerta aos engenheiros civis.
A proteção catódica é o método de prevenir ou evitar a corrosão de um metal em
uma solução eletrolítica, tornando-o catódico pela aplicação de uma corrente externa
de maior intensidade que a corrente de corrosão.
A proteção catódica, com um custo razoavelmente acessível, protege a peça por
tempo razoavelmente longo. É muito empregada na proteção de peças e estruturas
enterradas ou submersas, tais como: oleodutos, gasodutos, estacas metálicas, parte
enterrada de torres de transmissão e cascos de navios.
Nesses casos, a força eletromotriz não é gerada no próprio metal, é oriunda de uma
fonte externa, provavelmente, proveniente da perda de corrente elétrica em circuito
alimentador em linhas de bondes, de metrôs e geradores, fazendo com que o
sistema, a estrutura metálica e o meio ambiente funcionem como uma pilha
eletrolítica. Esse tipo de corrente elétrica, por sua característica, é conhecido como
corrente de fuga, sendo conduzida pelo solo, seguindo o caminho de menor
resistividade até as estruturas. No cátodo (ponto de entrada da corrente na peça)
não haverá corrosão, ao passo que no ânodo, ponto de saída da corrente, a
corrosão será intensa.
58
São dois os métodos de aplicação de proteção catódica: o método galvânico, por
meio de ânodos de sacrifício e o método por correntes impressas, em que a corrente
é gerada externamente por bateria, gerador ou retificador.
Figura :2.11 Proteção catódica com uso de ânodo de sacrifício .(Furtado,1981).
2.4.3.1 Método do ânodo de sacrifício
O anodo de sacrifício, conforme apresentado na figura 2.8, consiste em ligar a
estrutura que se deseja proteger a uma peça de metal menos nobre, através de um
fio condutor, obtendo-se, dessa forma, uma pilha galvânica onde o meio corrosivo
fecha
o circuito.
2.4.3.2 Método da corrente impressa
59
Figura 2.12: Proteção catódica por corrente impressa de estruturas enterradas ou
submersas (Furtado,1981)
Na figura acima, a tubulação enterrada e a estaca submersa são protegidas pelo uso
da corrente impressa, que consiste no emprego de uma fonte externa de corrente
contínua, cujo terminal negativo é ligado à estrutura e o terminal positivo ligado a
ânodos auxiliares. Por ser um equipamento razoavelmente barato, o retificador é o
aparelho mais
utilizado como fonte externa capaz de transformar a corrente
alternada da rede de distribuição, em corrente contínua necessária à proteção da
estrutura. No caso em tela, a pilha eletrolítica é constituída pela estrutura metálica
enterrada ou submersa, que é o cátodo, e a camada de ânodo auxiliar que libera a
corrente para o eletrólito.
2.5 PINTURA
2.5.1 Introdução
60
A pintura é o principal meio de proteção das estruturas metálicas; por essa razão,
quando da elaboração do projeto, é importante, que a análise do custo de
preparação da superfície, da aquisição das tintas, da aplicação e do tempo de vida
útil previsto para a pintura sejam detalhados. A preparação da superfície, a
aquisição das tintas, bem como a mão de obra de aplicação são dispêndios diretos,
ao passo que a vida útil fornece a variável que irá compor a avaliação - custo de
manutenção por mP
2
P
/ano. Essa unidade de avaliação evidencia que a pintura mais
econômica não é a de menor custo inicial. Na verdade, a mais econômica é a que
requer menor dispêndio durante a vida útil da estrutura.
Na aquisição de tintas não se pode ter como fator de avaliação único o preço pago
pelo galão. Qualquer avaliação nestes termos incorreria no primarismo, uma vez que
as quantidades percentuais de sólidos existentes em tintas de preços diferentes
podem levar a conclusões totalmente distintas. Numa avaliação correta, o custo
seria avaliado por metro quadrado da película seca aplicada a uma determinada
espessura.
De uma forma geral, segundo Nunes L.P. et al; Vicente, 1987, a pintura pode ser
classificada em:
• Artística - é a pintura efetuada por artistas em quadros e painéis com objetivo
de expressar sua arte;
• Arquitetônica - é aquela em que o uso das tintas tem finalidade decorativa e
de tornar agradável o ambiente;
• Industrial - é a que tem por objetivo a proteção anticorrosiva das estruturas
metálicas.
2.5.2 Proteção anticorrosiva pela pintura
De acordo com Gentil, (2003); Nunes et all, (1998).dentre as técnicas de proteção
anticorrosiva existentes, a aplicação de tintas é uma das mais empregadas, pois
apresenta uma série de propriedades importantes, tais como, facilidade de aplicação
61
e de manutenção, relação custo benefício atraente e pode proporcionar, além disso,
outras propriedades em paralelo, tais como: finalidade estética; auxílio na segurança
industrial; sinalização; identificação de fluidos em tubulações ou reservatórios;
impedimento da incrustação de microrganismos marinhos em cascos de
embarcações; impermeabilização
A manutenção e o controle da corrosão têm sido motivo de preocupação para muitos
pesquisadores em todo o mundo, que se empenham em combater o seu avanço,
tendo em vista o aprimoramento contínuo das atuais formas de combate e a busca
de novas tecnologias. Nesse sentido, Yokikazu Yanaka e Makoto Kitagawa (2002),
publicaram o artigo denominado “maintenance of bridges on Honshu-Shikoku
crossing”, no qual demonstra experiência na manutenção geral de uma série de
grandes pontes metálicas em regiões de atmosfera marinha e tráfego intenso, no
Japão.
Foi detalhado todo o esquema de manutenção das estruturas metálicas aos cabos
de sustentação e estais das pontes. O tratamento corrosivo empregado consta do
emprego de uma grossa camada de tinta inorgânica rica em zinco como tinta de
fundo e uma camada de cobertura de tinta poliuretana ou fluorocarbônica.
Em 2006, Fernando Fragata, Elisabete Almeida, Renieri P.Salai e Cristina Amorim
publicaram a pesquisa “Compatibility and incompatibility in anticorrosive painting the
particular case of maintenance painting”, onde o foco era encontrar a forma de
reaproveitamento da pintura antiga como parte do novo esquema de pintura. Esta
técnica é importante, na medida que barateia o custo de manutenção. Muitas das
estruturas tomadas pela corrosão neste estado poderiam ser beneficiadas com o
uso desta tecnologia, caso fosse possível conhecer o esquema de pintura antes
adotado.
A durabilidade da pintura anticorrosiva se deve a dois fatores importantes: a
qualidade da tinta aplicada e a espessura da película seca. Toda tinta tem uma
especificação bem determinada quanto à espessura de sua película seca. Quando
se utilizam tintas de qualidade, em espessura menor que a recomendada, por
62
medida de economia, o resultado esperado pode ser comparado ao obtido pelo
engenheiro que subdimensiona o cálculo de uma estrutura pelas mesmas razões.
Fator importante na elevação do custo da pintura em estruturas metálicas prende-se
à geometria e às dimensões das peças, bem como ao meio ambiente e ao controle
da película aplicada. Peças pequenas e de dimensões irregulares, quando
submetidas à pintura, provocam perdas maiores que às de grandes tamanho e
forma regular.
O calor e o vento concorrem para diminuir o rendimento de uma tinta aplicada a céu
aberto. Na verdade, o vento pode acarretar perdas enormes na pintura à pistola,
tornando a aplicação antieconômica e, até mesmo, impossível. A espessura da
película aplicada sobre a superfície metálica deve ser controlada e atender às
especificações recomendadas, sendo que espessuras exageradas podem ocasionar
um consumo acima do esperado, elevando o custo sem nenhuma contrapartida, ao
passo que espessuras insuficientes poderão reduzir a vida útil da estrutura.
2.5.3 TINTAS
As definições e classificação das tintas e seus componentes foram abordadas por
Nunes L. P., 1998; Vicente, 2003 e Ramanatham, sendo que, por razões didáticas e
para melhor entendimento, foram agrupadas como a seguir.
Segundo a ISO 4618, tinta é um produto líquido ou em pó que, quando aplicado
sobre um substrato, forma uma película opaca, com característica protetora,
decorativa ou técnica particular.
A tinta pode ainda ser definida como uma película que reveste superfícies, a fim de
decorá-las ou protegê-las contra agentes atmosféricos, corrosão e incrustações.
2.5.3.1 Constituintes das tintas.
63
As tintas apresentam dois constituintes:
• Os constituintes básicos;
• Os constituintes eventuais. Nunes L. P (1998); Vicente (2003).
2.5.3.1.1 Os constituintes básicos
São aqueles necessários à formação da tinta, a saber:
• O veículo que é, de modo geral, uma resina, constitui o agregante
responsável pela adesão e coesão das tintas;
• O solvente, parte volátil da tinta, solubiliza as resinas, diminuindo sua
viscosidade e facilitando sua aplicação;
• Os pigmentos, substâncias geralmente pulverulentas, são adicionados às
tintas para dar cor, encorpar a película ou introduzí-la na propriedade
anticorrosiva.
2.5.3.1.2 Constituintes eventuais
São aqueles adicionados a alguns tipos de tintas para conferir propriedades
especiais, quais sejam:
• Secantes são aditivos que atuam como catalisador da secagem;
• Plastificantes são aditivos que visam a dar à película maior flexibilidade;
• Antinatas são aqueles que evitam a formação de uma pele ou nata na
superfície da lata.
2.5.3.2 Classificação das tintas quanto ao veículo
Segundo NUNES, L. P (1998), as tintas podem ser classificadas como:
64
• Veículos não convertíveis que são aqueles que formam a película seca da
tinta e não sofrem qualquer reação química;
• Veículos convertíveis que, após a aplicação da tinta, a película sofre reação
química;
• Veículos inorgânicos são os convertíveis de natureza inorgânica.
2.5.3.3 Classificação das tintas quanto ao tipo de veículo
As tintas podem ser classificadas quanto ao veículo em tintas seminobres e tintas
nobres.
Já no que se refere aos solventes, as tintas foram classificadas como: tintas com
solventes orgânicos, tintas hidrossolúveis e tintas em pó.
2.5.3.3.1 Tintas convencionais
São as tintas a óleo, cujos agregantes consistem em óleos secativos, dentre os
quais podemos citar o óleo de linhaça e o óleo de soja.
São tintas convencionais:
• As tintas de resinas alquídicas modificadas com óleo, obtidas pelas reações
entre polialcois e poliácidos;
• As tintas de resina fenólica modificada com óleo, obtidas pela reação entre o
fenol e um aldeído;
• As tintas betuminosas, obtidas por solução de asfalto e pixe.
As tintas convencionais caracterizam-se por:
• Serem indicadas para atmosfera pouco agressiva;
65
• Exigirem pouca preparação da superfície – limpeza manual ou jateamento
comercial.
2.5.3.3.2 Tintas seminobres
São tintas seminobres:
• As tintas acrílicas, obtidas a partir dos ácidos acrílico e metacrílico;
• As tintas de borracha clorada, cujas resinas são obtidas da cloração da
borracha;
• As tintas vinílicas que são obtidas a partir do cloreto e acetato de vinila;
• As tintas de estirenoacrilato que são obtidas da polimerização de estireno
com acrilonitrila.
As tintas seminobres possuem algumas características comuns, tais como:
• São indicadas para atmosfera mediamente agressiva;
• Exigem limpeza de boa para excelente qualidade, jateamento ao metal quase
branco;
• Possuem mecanismo de formação do filme por evaporação.
2.5.3.3.3 Tintas nobres
São consideradas tintas nobres: as epóxi, obtidas pela reação entre a epicloridrina e
o bisfenol, que são de alta performance e de custo médio. Fornecidas em dois
componentes, um contendo o pré-polímero e o outro o agente de cura, apresentam-
se como difíceis de serem aplicadas em locais de umidade relativa do ar elevada,
quando curadas com aminas. Já, as epóxi curadas com poliamida possuem maior
resistência à presença da água e são de fácil aplicação, quando submetidas à
elevada umidade relativa:
66
• As epóxi mastique, resinas epóxi misturadas a produtos betuminosos, para
obtenção de tintas de alta espessura e de grande utilização nos esquemas de
imersão, são indicadas para atmosfera altamente agressiva em locais onde a
limpeza por jateamento abrasivo torna-se de difícil execução;
• Tintas de poliuretano são aquelas obtidas da reação de um isocianato com
um álcool. Possuem alta performance, alta resistência a agentes químicos,
resistência à abrasão e de grande beleza de acabamento e brilho. São
indicadas para atmosfera altamente agressiva. Exigem limpeza de excelente
qualidade, ao metal branco, quando empregadas como tinta de fundo;
• Tintas siliconadas são resinas semi-orgânicas em cujas moléculas existem
átomos de silício. Indicadas para superfície submetidas a temperaturas
elevadas (acima de 120°C e abaixo de 600°C), exigem excelente limpeza –
jateamento ao metal branco .Tintas ricas em zinco, são de alta performance
para uso como tinta de fundo;
• O zinco epóxi, tinta com veículo epóxi, pode ser curada com amina ou amida,
é usada como tinta de fundo de alta performance em atmosfera altamente
agressiva, para imersão em produtos de petróleo e produtos químicos,
exigindo para seu desempenho limpeza de excelente qualidade – ao metal
branco;
• Silicato inorgânico de zinco é uma tinta de dois componentes: solúvel em
água, que é usada como tinta de alta performance em atmosfera altamente
agressiva e para imersão em produtos derivados do petróleo e produtos
químicos. Possui grande resistência à abrasão e a elevadas temperaturas. É
a única tinta capaz de resistir a temperaturas acima de 600°C, necessitando
excelente limpeza, jateamento ao metal branco;
• Etil silicato de zinco é uma tinta de dois componentes. É utilizada como tinta
de alta performance, em atmosfera altamente agressiva,para imersão em
produtos derivados do petróleo e para produtos químicos. Possui boa
resistência à abrasão e exige de média a excelente limpeza de superfície,
jateamento ao metal quase branco ou branco. Pode ser aplicada com elevada
umidade do ar. É uma tinta de secagem rápida, não trinca a película, mesmo
67
que aplicada em espessura de até 75µm e admite maior intervalo entre
demãos subseqüentes;
• As tintas pigmentadas com pó de zinco são tintas que requerem teores
mínimos de zinco para poderem proteger catodicamente, uma vez que as
partículas de zinco precisam estar em contato entre si para permitir a
continuidade da corrente elétrica. Requerem excelente limpeza, jateamento
ao metal branco e são indicadas para ambientes altamente agressivos ou
para condições severas de utilização, imersão e superfícies quentes.
2.5.3.4 Classificação das tintas quanto ao solvente:
As tintas se classificam em: orgânicas, hidrossolúveis e em pó.
2.5.3.4.1 Tintas com solventes orgânicos
São vantajosas na aplicação e desempenho; entretanto, por serem tóxicas e
altamente inflamáveis, carecem de maiores cuidados em sua manipulação e
aplicação.
2.5.3.4.2 Tintas hidrossolúveis
À base de água, não possuem cheiro, não são tóxicas, razão pela qual não expõem
a saúde do pintor; daí a tendência crescente, na atualidade de seu emprego nas
mais diversas atividades.
2.5.3.4.3 Tintas sem solventes
Em pó, são comumente empregadas com uso de pistolas eletrostáticas, permitindo
com isso a obtenção de películas bastante uniformes e impermeáveis. Podem ser
68
usadas em pinturas de eletrodomésticos, tubulações enterradas ou submersas para
transporte de petróleo, gás e derivados.
2.6 CLASSIFICAÇÃO DOS PIGMENTOS
Os pigmentos se classificam em orgânicos e inorgânicos:
2.6.1 Orgânicos
E empregados com o objetivo de dar cor às tintas. São de baixa densidade,
possuem alto brilho e baixa resistência química.
2.6.2 Inorgânicos
Utilizados para dar opacidade e cor às tintas. Entre eles podemos citar os pigmentos
de cor: branca, amarelos, azuis, vermelhos, pretos, verdes, laranja, etc.
2.7 ADITIVOS
São componentes adicionados às tintas com a finalidade de ajustar as
características e as propriedades desejadas nas tintas.
Os principais aditivos em uso são: plastificantes, secantes, antinatas,
antisedimentantes, nivelantes, espessantes e os folheantes:
• Plastificantes são empregados para conferir à película maior flexibilidade;
• Secantes atuam como catalisador, reduzindo o tempo de secagem das tintas
a óleo;
• Antinatas são utilizados com vistas a inibir a formação de natas na parte
superior da lata de tinta;
• Anti-sedimentantes são empregados com objetivo de retardar a
sedimentação;
69
• Espessantes, cujo uso tem por objetivo dar consistência adequada para
aplicação da tinta;
• Nivelantes são empregados em pintura efetuada com pincéis, tendo por
finalidade espalhar a tinta e evitar que as marcas deixadas pelos pincéis se
tornem visíveis;
• Folheantes são empregados para agrupar os pigmentos de baixo peso
específico.
2.8 SECAGEM DAS TINTAS
O tempo de secagem das tintas é um parâmetro muito importante, na medida que se
presta a atender diversas finalidades.
Secagem livre de pegajosidade é o tempo necessário para que a tinta seja
suficientemente seca, visando a não aderir na pele, quando tocada pelo dedo. É o
tempo necessário para reinício do jateamento, sem que ocorra a impregnação do
abrasivo na superfície.
Secagem à pressão é o tempo necessário para secagem, de modo que as peças
possam ser transportadas sem causar danos à pintura.
Secagem para repintura é o tempo necessário de secagem, de forma que a peça
possa receber a demão subseqüente.
Tempo de vida útil (Pot life) é o tempo em horas que tintas de dois ou mais
componentes têm para serem aplicadas. (Pannoni, 2004).
O método de aplicação das tintas, sua escolha, os equipamentos a serem utilizados,
bem como esquemas de pintura a serem adotados foram abordados por Nunes,
L.P.et al (1998); Pannoni (2004); Gentil (2003); Manual de Construção em Aço -
CBCA (2003). Segundo a abordagem, a observância de princípios básicos de uma
boa norma durante a aplicação é tão importante para o esquema de pintura quanto a
qualidade das tintas empregadas. Novas tecnologias têm colocado no mercado, a
70
cada dia, tintas mais sofisticadas que, em conseqüência, exigem maiores cuidados e
pessoal treinado para garantia de uma boa pintura.
2.9 APLICAÇÃO DAS TINTAS
2.9.1 Aplicação da tinta anti corrosiva
Os mais importantes métodos de aplicação de tintas são a trincha, o rolo e a pistola
de pulverização, quer seja a convencional ou a hidráulica (air less). Essa última é a
mais efetiva na pintura de grandes superfícies, como tanques e outras estruturas de
porte, já que, em pintura de estruturas leves, peças e equipamentos, não se torna
tão eficiente e econômica. A pistola hidráulica permite a aplicação de filmes de 100 a
125 mm de espessura de uma única demão, com a velocidade que pode alcançar
uma produtividade de 350 ou 400m
2
/hora em grandes superfícies.
A trincha é muito mais lenta, rendendo apenas de 10 a 20m
2
/hora. O rolo, por sua
vez, pode alcançar o rendimento de 20 a 40m
2
/hora, dependendo da estrutura e das
condições ambientais. No que tange ao controle da espessura da película, o rolo
pode apresentar o inconveniente de pintura com alta espessura, ao passo que a
pistola convencional poderá fornecer espessuras bastante baixas, impondo maior
consumo de solventes.
2.9.2 Método de aplicação
São vários os métodos de aplicação das tintas; entretanto, cabe ao projetista, de
acordo com as características da estrutura, a escolha do método ou métodos mais
adequados.
Pintura à trincha é o método mais simples, de baixo custo e não requer grande
capacidade do aplicador. É indicado para primeira demão em cordão de solda,
71
cantos vivos, reentrâncias e em lugares de difícil acesso por outros métodos. É um
método de baixa produtividade, que produz películas não uniformes. Há, no
mercado, trinchas fabricadas com pêlos de animais, fibras sintéticas e de vegetais,
cabendo ao aplicador a escolha da ferramenta mais indicada na elaboração do seu
trabalho.
Pintura a rolo é o método em que se obtém espessura mais elevada e mais
uniforme, bem como, maior produtividade por demão. Se comparado com o método
das trinchas, é recomendado para grandes áreas planas constantemente
submetidas à ação de ventos, onde a aplicação por pistolas levaria a grandes
perdas. São encontrados no
mercado rolos fabricados com pelo de carneiro mais
indicadas à pintura industrial e os de lã
sintética.
2.9.2.1 Pintura com pistola convencional
Pistola convencional – ar comprimido.
É o método de aplicação mais empregado na pintura industrial. Pode ser efetuado
com o uso de caneca de sucção ou tanque de compressão.
No uso da caneca de sucção, a tinta é levada à pistola por sucção.
No uso do tanque de compressão, a tinta depositada no recipiente é comprimida em
direção ao bico da pistola, pela ação da pressão do ar. A pintura efetuada com o
emprego do caneco de sucção é muito empregada em oficinas de repintura de
veículos, geladeiras, onde a pintura é uma operação secundária ou de retoques.
A pintura com o uso do tanque de compressão é mais empregada que a efetuada
com o caneco de sucção na pintura industrial. O método da pistola convencional
confere grande produtividade, e apresenta a película com espessura quase que
constante ao longo da superfície pintada; entretanto, há necessidade de diluição da
tinta, para que ela possa fluir do recipiente até a pistola, pela ação do ar.
72
A diluição da tinta é feita com adoção de cuidados, por envolver a manipulação de
produtos tóxicos e inflamáveis.
2.9.2.1.1 Desvantagem do método
• Ocorrência de sensível redução da película úmida para a película seca,
devido à evaporação do solvente. Dessa forma, torna-se impraticável a
aplicação de uma tinta de alta espessura por uma única demão;
• Falhas constantes na película seca dão lugar a trincas e poros, que
comprometem a qualidade da pintura;
• Perdas em excesso que chegam ao patamar de 25% (vinte e cinco por
cento);
• Necessidade de cuidados especiais na aplicação dessas tintas em ambientes
fechados, por tratarem-se de substâncias tóxicas e inflamáveis.
2.9.3 Pistola air less
É o equipamento que produz melhor resultado, pintura de melhor qualidade, obtendo
maior desempenho. Com o uso desse equipamento, tintas que tenham elevada
quantidade de sólidos podem ser aplicadas em espessuras elevadas sem a adição
de solventes.
Se comparado ao trabalho desenvolvido com a utilização da pistola convencional,
verifica-se que apresenta menor incidência de falhas, maior produtividade e menores
perdas.
A pistola air less utiliza uma bomba acionada pneumaticamente para pressurizar a
tinta, fazendo com que chegue ao bico da pistola, onde ocorre a pulverização.
2.9.4 Pistola eletrostática
73
O processo consiste na aplicação de carga elétrica na tinta e na superfície que se
deseja pintar, criando uma diferença de potencial na ordem de 100Kv, provocando,
dessa forma, a atração da tinta para a superfície. É um processo que dá origem a
películas mais uniformes.
2.9.5 Escolha do método de aplicação
Na escolha do método de aplicação, deve sempre ser observada a compatibilidade
entre a tinta e o método de aplicação - não se deve aplicar tinta epóxi sem solvente
a rolo ou pistola convencional, tendo em vista que essas tintas não possuem as
propriedades que permitam uma aplicação de qualidade por esse método, a não ser
que se dilua a tinta, fato que também a descaracteriza.
As tintas ricas em zinco, por exemplo, devem ser aplicadas com pistola que possua
agitador mecânico, de modo que as partículas de zinco permaneçam o tempo todo
sob agitação, e com isso, alcancem o teor mínimo de zinco necessário a uma boa
proteção.
Deve-se evitar sempre a aplicação de tintas em altas espessuras com emprego do
rolo, uma vez que por esse método, jamais se conseguirá a espessura e a
uniformização desejada, como também aplicar tintas em condições ambientais
desfavoráveis, sendo que a umidade do ar, a temperatura, as chuvas e os ventos
são fenômenos capazes de interferir na qualidade da pintura. Assim, tintas sensíveis
à umidade não devem ser aplicadas quando a umidade do ar ultrapassar 80%
(oitenta por cento). Temperaturas elevadas ou baixas alteram as condições de cura
das tintas; abaixo de 10°C retardam sua secagem, ao passo que as temperaturas
acima de 40°C aceleram.
As recomendações dos fabricantes devem sempre ser observadas.
2.9.6 Esquema de pintura
74
Chama-se esquema de pintura o conjunto de operações realizadas para a aplicação
de um revestimento à base de tintas. Compreende o preparo e o condicionamento
da superfície e a aplicação de tinta propriamente dita. (Gentil, 2003).
O esquema de pintura deve enfatizar a seqüência de aplicação das tintas, bem
como os intervalos entre as demãos. Em atmosfera marinha, devido à umidade e
presença de sais, o tempo decorrido entre o início do preparo da superfície e o
término da aplicação da primeira demão de tinta de fundo não deve ultrapassar a 3
(três) horas. Em regiões mais secas, em atmosfera desprovida de sais e compostos
de enxofre, o intervalo não deve ultrapassar a 6 (seis) horas.
Em superfícies jateadas e pintadas, o reinício do jateamento só deverá ocorrer
quando a tinta tiver alcançado o tempo de secagem ao toque, hipótese em que a
tinta é capaz de resistir e não permitir impregnação. Na hipótese de ocorrer
interrupção da aplicação do esquema de pintura por período superior ao tempo de
secagem para repintura, antes de se iniciar a aplicação subseqüente, deve-se
submeter a pintura antes efetuada a um leve lixamento, a fim de permitir que a
demão subseqüente tenha a adequada adesão.
2.9.7 Seleção do esquema de pintura
A seleção do esquema de pintura é uma tarefa bastante difícil, uma vez que envolve
o conhecimento de uma série de fatores importantes, que podem vir a influenciar a
expectativa de vida da estrutura, envolvendo custos adicionais de manutenções
prematuras. Antes da elaboração do esquema de pintura, é necessário que se
conheça: a importância da estrutura, o meio ambiente de exposição e na hipótese de
reforma ou restauração, deve ser avaliado o esquema de pintura antes adotado, o
grau de corrosão com diagnóstico preciso das causas e efeitos. Conforme Vicente
(2003), esquema de pintura é definido a partir de estudos onde o clima, a
agressividade da atmosfera local, a temperatura, a importância da estrutura a ser
protegida e as condições operacionais são analisadas com vistas à formação de um
conjunto harmônico, que apresente beleza, qualidade e custo compatível.
75
Em análise mais apurada, deve-se considerar: o material a ser protegido, a umidade
local, a variação de temperatura, a atmosfera: rural, urbana, marítima, industrial ou o
conjunto delas, agindo simultaneamente, em ambientes abrigados, desabrigados ou,
ainda, na hipótese da estrutura ficar submersa.
2.10 SEGURANÇA
Por serem tóxicas ou inflamáveis, as tintas devem ser manuseadas e guardadas
com segurança, salientando-se que o armazenamento das tintas deve ser efetuado
em locais cobertos e ventilados, não sujeitos a centelhas, calor excessivo, raios
solares e descargas elétricas.
O empilhamento máximo deve ser de 20 (vinte) galões, 5 (cinco) baldes ou 3(três)
tambores.
A mistura e a diluição das tintas devem ser feitas em local específico, aberto e
ventilado.
A aplicação em local confinado requer cuidados especiais em termos de aeração,
devendo-se utilizar ventiladores para insuflação de ar para interior e exaustores para
aspirar e retirar o ar saturado. Além disso, é importante observar os cuidados
necessários no uso dos equipamentos de segurança.
Para a elaboração do esquema de pintura, alguns requisitos devem ser observados,
tais como:
• Preparação da superfície: etapas de limpeza, padrão de limpeza e rugosidade
da superfície;
• Tinta de fundo: tipo, especificação, espessura por demão, número de
demãos, intervalos entre demãos, métodos de aplicação;
• Tinta intermediária: tipo, especificação, espessura por demão, intervalos entre
demãos, método de aplicação;
76
• Tinta de acabamento: tipo, especificação, espessura por camada, número de
demãos, intervalos entre demãos, método de aplicação e cor.
De acordo com os fatores locais que influenciam na qualidade da pintura, bem como
a importância da estrutura a ser protegida, diversos esquemas de pinturas podem
ser elaborados.
As estruturas metálicas, como pontes, torres para transmissão de energia elétrica,
suportes de equipamentos, escadas, passarelas, viadutos, galpões possuem
esquemas de pintura elaborados de acordo com a atmosfera local. (Nunes L. P. et
al, 1998).
Estruturas submersas ou submetidas a elevadas temperaturas contam com
esquemas de pintura específicos e não fazem parte deste estudo.
2.11 CUSTO TEÓRICO DE PELÍCULA SECA
Para se conhecer o custo teórico é necessário que se conheça primeiro o
rendimento teórico da tinta que é dado pela fórmula:
RB
T
B - rendimento teórico (MP
2
P
/ litro)
RB
T
B = ( N.V.V. X 10) / E.P.S.
E.P.S. - espessura da película seca
10 - Constante de fórmula para que o resultado seja expresso em mP
2
P
/litro.
O custo teórico da película seca por metro quadrado, por demão na espessura
recomendada é:
CB
T
B - Custo teórico da película seca
CB
l
B - Custo do litro de tinta
77
CB
T
B = CB
l
B / RB
T
B
2.12 CUSTO PRÁTICO DA PELÍCULA SECA
O custo prático por mP
2
P
de película seca depende da dedução a ser efetuada – fator
de perda sobre o rendimento teórico. As perdas podem ser decorrentes do método
de aplicação, perfil do substrato, dimensões das peças, meio ambiente, e variação
de espessura da película.
2.13 PERDAS DECORRENTES DO MÉTODO DE APLICAÇÃO
São usualmente aceitos os seguintes valores para as perdas decorrentes dos
métodos de aplicação das tintas:
• Trinchas
5%
• Rolo
8%
• Airless
15%
• Pistola convencional
25%
2.14 PERDAS DECORRENTES DO PERFIL DO SUBSTRATO
Área áspera produzida pelo jato abrasivo é formada de vales e picos, cuja área
desenvolvida é maior que a área original. São aceitos os seguintes percentuais
como acréscimo de área na primeira demão em função do grau de aspereza.
Aspereza aumento de
µm
área em %
30 26
40 36
78
50 46
60 54
70 61
2.15 FATORES SECUNDÁRIOS DE PERDAS
2.15.1 Dimensões das peças
Áreas pequenas e irregulares provocam perdas maiores que as grandes áreas
regulares.
2.15.2 Meio ambiente
O calor e o vento contribuem para diminuição do rendimento da pintura a céu aberto.
O vento pode acarretar perdas enormes na pintura à pistola a céu aberto, tornando-a
não só anti econômica, mas, às vezes, impossível.
2.16 CONTROLE DA ESPESSURA APLICADA
Considera-se aceitável a variação de 20% em torno da espessura especificada.
2.17 CUSTO DE PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE
É oportuno lembrar que, apesar da excelência do jateamento, outros métodos
podem ser utilizados de acordo com as considerações de ordem prática ou
econômica, tais como:
• Tipo de estrutura a ser preparada;
• Facilidade de acesso a estrutura;
• Tipo e custo de mão de obra disponível.
79
2.18 CUSTO DA MÃO DE OBRA
C
sh
-
custo do salário /hora
T
ps
- Taxa de preparação da superfície M
2
/hora
C
mo
- custo de mão de obra por metro quadrado
C
mo
= C
sh
/ T
ps
2.19 CUSTO DO MATERIAL
C
mm
- custo do material por metro quadrado
C
ma
- Custo dos materiais
S
p
- Superfície preparada
C
mm
= C
ma
/ S
p
2.20 CUSTO DE PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE
O custo de preparação da superfície é dado pela soma dos custos dos materiais
empregados na preparação da superfície, ou seja:
C
psm
- custo de preparação da superfície por metro quadrado
C
psm
= C
mo
+ C
mm
1
2.21 CUSTO DE APLICAÇÃO DAS TINTAS
80
Os fatores que influenciam os custos de aplicação de tintas por metro quadrado
podem ser obtidos pelo produto do número de demãos pelo custo do litro de tinta
apropriado em mP
2
P
/l.
CB
arp
B - Custo para aplicação do primer
N - numero de demãos
CB
lT
B - Custo do litro de tintas
TB
r
B - Taxa de rendimento de aplicação da tinta por metro quadrado
CB
ATP
B= ( N x CB
LT
B) / TB
r
B B
2
Refazendo-se os cálculos para as tintas intermediárias, tem-se:
CB
ATI
B - para as tintas intermediárias
CB
ATA -
B para as tintas de acabamento.
CB
TT
B - custo total das tintas
O custo total das tintas será obtido pela soma do custo do primer, da tinta
intermediária e da tinta de acabamento, ou seja:
CB
TT
B = CB
ATP
B + CB
ATI
B+ CB
ATA 3
B
2.22 DESPESAS GERAIS
Há uma parte elevada de gastos envolvidos na pintura que devem ser classificados
como despesas gerais, são eles:
• Supervisão.
• Despesas administrativas.
• Inspeção e controle de qualidade.
• Aluguel ou amortização de andaimes.
• Manutenção de equipamentos.
• Depreciação e amortização de equipamentos.
81
• Aluguel de compressor.
• Gastos com trincha, rolos, estopa, solventes e outros materiais.
Tais despesas podem ser alocadas por ordem de serviço e seus custos são
computados como serviços prestados. Assim, o total das despesas gerais poderão
ser apropriados pela soma dos custos de mão de obra acrescido do custo dos
materiais, dos custos de supervisão e depreciação.
TB
ag
B - Total das despesas gerais
CB
mog
B - Custo de mão de obra de serviços gerais
CB
md
B - Custos de materiais
CB
s
B - Custo de supervisão
D - Depreciação
TB
dg
B = CB
mog
B + CB
md
B + CB
s
B + D 4
2.23 CUSTO DAS DESPESAS GERAIS
O custo das despesas gerais por metro quadrado de pintura será obtido pelo
quociente do total das despesas gerais pela área total pintada.
CB
dg
B - custo das despesas gerais
TB
dg
B - despesas gerais
SB
pT
B - Superfície pintada
CB
dg
B = TB
dg
B / SB
pt 5
2.24 VIDA ÚTIL DE UM SISTEMA DE PINTURA
82
A vida útil de um sistema de pintura pode ser aumentada mediante a adoção de
alguns cuidados necessários, ou seja:
• Boa preparação de superfície.
• Maior espessura da película seca aplicada.
• Utilização de tinta de alta performance.
• Manutenção preventiva.
2.25 CUSTOS DA PINTURA
Pode-se obter o custo da pintura, a partir da determinação do tempo de vida útil de
um sistema aplicado em condições determinadas de preparação da superfície,
considerando assim:
• Custo inicial da pintura.
• Intervalo entre repintura.
• Custo da pintura de manutenção.
C
B
Tm
B- custos totais/mP
2
P
CB
psm
B - custo de preparação da superfície/mP
2
P
CB
AT
B - custo de aplicação da tinta/mP
2
P
CB
TT
B - custo da tinta /mP
2
P
CB
dg
B- custos das despesas gerais
CB
tm
B = CB
psm
B + CB
At
B + CB
tt
B+ CB
dg
B 6
2.26 CUSTO DE MANUTENÇÃO
A manutenção tem por finalidade manter o estado de conservação da pintura.
83
O custo de manutenção constitui-se dos retoques e repintura e são apropriados do
mesmo modo que a pintura inicial.
C
Tmm
- Custo de manutenção/m
2
C
psmm
- Custo de preparação da superfície/m
2
C
ATm
- Custo de aplicação da tinta/m
2
C
TTm
- Custo da tinta/m
2
C
TAm
= C
psmm
+ C
ATm
+ C
TTm
+ C
dg
7
A quantidade de repintura pode ser projetada dividindo-se o tempo de vida previsto
para a estrutura a ser pintada pela freqüência planejada para repintura.
R – número de repintura
T – Tempo de vida previsto para a pintura
K – freqüência das repinturas
Pm – pintura de manutenção
R = T / K
8
P
m
= R x C
Tmm
9
Custo da pintura de manutenção/m
2
/ano
P
mA
– custo da pintura de manutenção/m
2
/ano durante a vida útil da pintura.
P
mA
= P
m
/ T 10
Finalmente, o custo da pintura durante sua vida útil será calculada pela soma das
parcelas P
m
e C
Tm
divididas pelo tempo de vida previsto para a pintura.
C
T
– custo total da pintura durante sua vida útil/m
2
/ano.
84
C
T
= ( P
m
+ C
Tm
) / T 11
Estudos de viabilidade econômica têm mostrado que, em ambientes altamente
agressivos, o emprego de esquemas de pintura nobre é mais vantajoso que o
convencional ou semi-nobre, fato demonstrado no gráfico que se segue.
Figura 2.13: Fonte: Nunes L.P. et al
2.27 ESQUEMA DE PINTURA PROPOSTO PARA AS ESTRUTURAS ESTUDADAS
Dentre as estruturas objeto deste estudo, para algumas delas não foi proposto
qualquer esquema de pintura, como é o caso das pertencentes à Estrada de Ferro
Vitória a Minas, que possui esquema próprio com resultados bastante satisfatórios e
a Cinco Pontes, cuja estrutura passa por restauração, onde um bom esquema foi
adotado.
Para as pontes da FCA – Ferrovia Cento Atlântico foi elaborado esquema único, de
modo a atender a todas de um modo geral, independentemente do meio ambiente,
uma vez que a empresa não tem por hábito promover a manutenção anticorrosiva
em suas estruturas metálicas.
85
Para cada uma das estruturas foram elaborados esquemas, onde periodicamente
devem ser programadas inspeções, objetivando constatar a necessidade de
retoques ou manutenções, com vistas a garantir que a pintura alcance a perspectiva
de durabilidade almejada e que a estrutura mantenha a expectativa de vida
projetada.
Esquemas de pinturas elaborados e propostos para utilização nas estruturas
metálicas objeto deste estudo.
Capítulo 3
__________________________________________________________________
3 ESTRUTURAS ANALISADAS
3.1 INTRODUÇÃO
Neste trabalho, foram levantadas estruturas metálicas de norte a sul do Estado:
galpões, vagões, passarelas, pontilhões e pontes, dentre outras.
3.2 ESTRADA DE FERRO VITÓRIA A MINAS
A Estrada de Ferro Vitória a Minas – (EFVM) iniciada em 1903 com o objetivo de
ligar Vitória a Diamantina (em Minas Gerais), teve seus primeiros 30Km inaugurados
no ano seguinte e, em 1910, a ferrovia chegava a Governador Valadares. Esta
pesquisa limitou-se ao trecho compreendido entre Vitória e Baixo Guandu, no norte
do Espírito Santo, e foram fotografadas passarelas, pontilhões e pontes, inclusive
aquelas que a EFVM, após construção de desvios, passou para as administrações
municipais.
Algumas pontes da EFVM foram construídas a partir de projetos inadequados do
ponto de vista da corrosão; entretanto, encontram-se em ótimo estado de
conservação, uma vez que a ferrovia mantém equipe de manutenção preventiva
que, periodicamente, percorre a estrada e promove os necessários reparos. O plano
prevê vistoria e manutenção de todas as pontes ao final de cada dois anos, quando
o ciclo é reiniciado e, assim, sucessivamente.
87
Mapa do E.S. com a localização da EFVM e F.C.A.
Figura 3.1
cf
Ponte EFVM – Porto Velho - Cariacica
Figura 3.2
3.2.1 Esquema de manutenção na EFVM
1- Limpeza rigorosa removendo as películas de pintura, bem como todo e
qualquer resíduo de corrosão metálica. Caso haja qualquer tipo de
contaminação, será removida com solvente adequado, evitando-se o uso de
produtos que venham a comprometer a aderência do novo sistema de pintura.
2- Jateamento ao metal quase branco, padrão Sa 2 ½.
88
3- Como tinta de fundo, é aplicada uma demão de primer de base epóxi, rico em
zinco.
4- O acabamento é efetuado com duas demãos de tinta epóxi alcatrão de hulha,
perfazendo um total de 250µm.
5- A aplicação da tinta é efetuada por pistola convencional, hidráulica ou mesmo
com emprego de trinchas e rolos nos locais de difícil acesso pelos demais
processos.
89
Tabela 3.1
Analogia - Esquema de pintura das pontes da CVRD - com os esquemas da literatura em uso
( I )
Analogia - Esquema de pintura das pontes da C.V.R.D - com os esquemas da literatura em uso
ITEM
L i m p e z a
.................... Corrosividade Inspeção Retoques Repintura Pintura total
A.
Contaminada
Jato
abrasivo
CVRD
C1
C3 C4
cada 2
anos
cada 2
anos
cada 2
anos Q.necessário Solvente Sa 2 1/2 1
Nunes L.P C1 ........ ....... 3 anos
4 a 6
anos
6 a 8
anos 8 a 10 anos Solvente Sa 2 1/2 2
Nunes L.P. ........ C3 ....... 2 anos
3 a 6
anos
6 a 8
anos
8 a 12 anos Solvente Sa 2 1/2 3
Nunes L. P. ....... ........ C4 1 ano
2 a 4
anos
4 a 7
anos 7 a 10 anos solvente Sa 2 1/2 4
C B C A C1 ...... ...... ............ ............... ............... 6 a 9 anos solvente Sa 2 1/2 5
C B C A ....... C3 ...... ............ .............. ............... 7 a 10 anos Solvente Sa 2 1/2 6
C B C A ....... ....... C4 ............ .............. ............... 6 a 9 anos Solvente Sa 2 1/2 7
90
Analogia - Esquema de pintura das pontes da CVRD - com os esquemas da literatura em uso
( II )
ITEM P i n t u r a
Espectativa
de F
u n d o
de a c a b a m
e n t o
EPS (µm) de
Eps (µm)
Nº
Demãos
Primer Eps (µm)
Nº
Demãos
Acabamento Total Durabilidade
1 70 1 E.S.Z. 90 2 E.A.H.R.Z. 250 ............
2 30 2 C.Z.A 30 2 E. S. 120 8 a 10 anos
3 35 2 C.Z.V. 30 3 E.V. 160 8 a 12 anos
4 35 2 F.Z.E. 120 2 E.A.E. 310 10 a 15 anos
5 40 1 E.P. 40 2 E.E. 120 6 a 9 anos
6502
P.A.
W.B.
40 2 E.A. 180 6 a 9 anos
7 75 1 P. E. 100 2 E.E. 275 6 a 9 anos
E.S.Z. - Etil silicato de zinco F Z E – Fosfato de zinco epóxi
E.A H R Z – Epóxi alcatrão de hulha rico em zinco E A E - Epóxi de alta espessura
C Z A - Cromato de zinco alquídico E P - Epóxi primer
E S - Esmalte sintético E E - Esmalte epóxi
C Z V – Cromato de zinco vinílico P A W B – Primer acrílico water base
E V - Esmalte vinílico E A - Esmalte epóxi
P. E - Primer epóxi
91
Observações:
1 – O esquema de manutenção da CVRD atende plenamente os anseios da
empresa; entretanto, apresenta vantagens e desvantagens, quando comparado aos
esquemas da literatura corrente.
Desvantagens:
a. O esquema de pintura da CVRD não leva em consideração a variação da
corrosividade ao longo do percurso, utiliza um esquema nobre de pintura para
os ambientes rurais, urbanos e industrial leve.
b. Faz uso de inspeções rotineiras a cada dois anos, objetivando manutenções,
retoques, repintura parcial ou pintura total.
Vantagens:
a. A utilização de esquema nobre de pintura em estruturas situadas em meio
rural e urbano garante à estrutura metálica maior expectativa de durabilidade,
e diminui, consideravelmente, o número de intervenções por manutenção.
3.2.2 Pontes repassadas pela EFVM aos municípios
As pontes das figuras 3.3 e 3.4 foram repassadas pela EFVM ao poder público
municipal. A Ponte 2 - figura 3.4, situada no centro de Colatina, apresenta o perfil I
com a alma voltada para cima, solução que atende o projeto estrutural. Entretanto,
do ponto de vista da corrosão é uma solução inadequada que exige cuidados e
manutenção constante, o que deve ser evitado.
Projetos idênticos a esse foram executados e outras pontes foram construídas. As
pontes repassadas pela EFVM à administração pública, hoje, por falta de
manutenção estão em péssimo estado de conservação. No município de Colatina
foram três, sendo que duas em pleno centro da cidade. Segundo informações
92
colhidas na Prefeitura passaram por pintadas há, aproximadamente, três anos, da
seguinte forma:
“O preparo da superfície foi efetuado com escova de aço,
seguido de uma demão de zarcão. A tinta de acabamento
aplicada foi o esmalte sintético coralar em uma demão. A
aplicação foi efetuada, em parte com pistola e parte com rolo e
pincéis. Não há informação no que tange à espessura da
película de tinta aplicada, uma vez que não foi efetuado
controle de qualidade na limpeza e pintura das superfícies.”
Ponte 1 - Centro de Colatina.
Figura 3.3
Ponte 2 - Centro de Colatina
Figura 3.4
Falta de manutenção, esquema de pintura mal elaborado e projeto inadequado – viga com a
alma voltada para cima tomada pela corrosão.
93
A terceira situada na Rodovia Colatina – Itapina não recebeu qualquer tratamento
anticorrosivo.
Foi observado o tráfego de ônibus, caminhões e pequenos veículos, na Ponte 1 - Fig
3.3 e na Ponte 2 - Fig 3.4, apenas veículos pequenos e carros de passeio. Na Ponte
3 - Fig, 3.5 e Fig 3.6, não havia restrição quanto ao tipo de veiculo a trafegar e foi
constatada a passagem de carretas de bois, caminhões carregados de produtos
agrícolas, automóveis e veículos diversos.
Por situar-se em zona rural, a impressão que se tem é de uma ponte abandonada,
sem qualquer tipo de manutenção, encontrando-se em mau estado de conservação.
Ponte 3 - Rodovia Colatina – Itapina - Km 138 + 251 da EFVM.
Figura 3.5
94
Ponte – Rodovia Colatina - Itapina Km 138+251 da EFVM
Figura 3.6
Antigo trecho da Estrada de Ferro Vitória a Minas.
Viga I com alma voltada para cima – estrangulamento da passagem de água e depósitos de
detritos
Ponte de Baixo Guandu
Figura 3.7
Em situação semelhante, apresentam-se as pontes de Baixo Guandu Fig 3.7, João
Neiva Fig. 3.8. e 3.9. Da mesma forma que as demais, necessitam de manutenção.
95
Ponte de João Neiva
Figura nº3.8
Ponte de João Neiva
Figura 3.9
96
Pelo que se observa, exceção feita às Pontes da EFVM, que possuem manutenção
preventiva, as demais, repassadas pela empresa ao poder público, encontram-se
em péssimo estado de conservação. Pelo visto, a maior dificuldade, no momento,
prende-se ao convencimento e conscientização das autoridades da necessidade de
manutenção do patrimonio que faz parte da história do Estado. Constata-se a
deterioração geral das estruturas, a necessidade de substituição de peças e
aplicação de um esquema de pintura adequado, sob pena de perda do patrimônio.
3.3 ESTRADA DE FERRO VITÓRIA A MINAS – MANUTENÇÃO PREVENTIVA
3.3.1 Pintura dos carros de Passageiros
A CVRD mantém um programa de manutenção preventiva nos carros de
passageiros, que, segundo relatam, vem dando bons resultados. São 60 (sessenta)
carros dos quais 10 (dez) são levados à manutenção a cada trimestre.
Em síntese, os procedimentos adotados são os seguintes:
Vagão Sucata da Estrada de Ferro Vitória a Minas.
Figura 3.10
97
3.3.1.1 Limpeza
• Jateamento abrasivo com granalha ao metal quase branco, padrão Sa 2 ½.
3.3.1.2 Pintura.
Tinta de fundo - epóxi poliamida, na espessura total de 87µm do filme úmido e 30µm
da película seca.
• Como proteção intermediária, é aplicada massa epóxi poliamida com espátula
ou desempenadeira. Após a secagem, procede-se ao lixamento com lixa
d’água de nº 100 e 120, até que a superfície fique devidamente polida.
• O acabamento é feito com aplicação de uma demão do primer surfacer
poliuretano aromático na espessura de 180µm da película úmida e 80µm da
película seca.
• Na hipótese da necessidade de substituição de chapas, esmerilha-se os
cordões de solda, procede-se ao lixamento com lixas de nºs 36 ou 40 (lixa de
ferro) e segue-se com os procedimentos já descritos para aplicação das tintas
de fundo, intermediária e de acabamento.
3.3.1.3 Pintura do teto
3.3.1.3.1 Limpeza
• Jateamento com granalha de aço ao metal quase branco, padrão Sa 2½.
3.3.1.3.2 Pintura
• Aplica-se a epóxi poliamina como tinta de fundo e segue-se com os
procedimentos já descritos;
98
• Na hipótese de não ser necessário o jateamento, promove-se o lixamento
com lixa de ferro nº 100;
• Segue-se com aplicação de duas demãos de 50µm de película úmida,
correspondente a 25µm de película seca por demão da tinta de acabamento
poliuretano alifático alumínio.
Finalmente, aplicam-se duas demãos de acabamento verniz poliuretano.
3.3.1.4 Pintura externa lateral do vagão
3.3.1.4.1 Limpeza
• Processa-se o lixamento de toda parte externa do vagão com lixa d’água 120.
3.3.1.4.2 Pintura
• Procede-se a aplicação de massa epóxi poliamida com espátula ou
desempenadeira, nos locais onde se fizer necessário, e, posteriormente, com
o lixamento utilizando a lixa d’água 120;
• Segue-se com aplicação de uma demão do primer surfacer poliuretano
aromático na espessura de 180µm da película úmida e 80µm da película
seca;
• Procede-se o lixamento com lixa d’água 180;
• Aplica-se, em seguida, 2 (duas) demãos de tinta de acabamento de esmalte
poliuretano na espessura de 50µm da película seca.
3.3.1.5 Pintura de Piso e Fundo
99
3.3.1.5.1 Limpeza
• Caso haja necessidade de substituição das chapas de fundo, deve-se
proceder o jateamento ao metal quase branco – padrão Sa 2 ½..
3.3.1.5.2 Pintura
• Aplica-se, em seguida, uma demão de tinta de fundo epóxi poliamina, na
espessura de 30µm da película seca;
• No piso por debaixo do sanitário, aplicam-se duas demãos na espessura de
170µm da película seca, por demão;
• Finalmente, lava-se o piso e, após, são aplicadas duas demãos de esmalte
sintético anticorrosivo,na espessura de 35µm da película seca.
Nota: O tempo de secagem ao toque, ao manuseio, bem como o intervalo entre
demãos são adotados de acordo com as prescrições do fabricante da tinta.
3.4 FERROVIA CENTRO ATLÂNTICA
3.4.1 Histórico
Projetada e construída pelo Governo do Estado, no final do século 19 e princípio do
século 20, pelo Governo do Estado, com o nome de Estrada de Ferro Sul do Espírito
Santo, foi, em 1907, vendida para a The Leopoldina Railway Company Ltd , que já
havia construído o trecho ligando Santo Eduardo – no Estado do Rio de Janeiro a
Cachoeiro de Itapemirim. A primeira estação inaugurada foi a da Ponte do
Itabapoana, em 1º de Fevereiro de 1894, seguida pelas de D. América, em 1° de
Abril e a de Mimoso do Sul, em 1º de julho do ano seguinte. Hoje, com o nome de
Ferrovia Centro Atlântica, pertencente à CVRD, é um elo de ligação entre o Espírito
Santo e o Estado do Rio de Janeiro.
100
No Estado do Espírito Santo, a ferrovia tem início em Argolas – bairro do município
de Vila Velha e segue até Ponte do Itabapoana – distrito de Mimoso do Sul, na
fronteira com o Estado do Rio de Janeiro. Nesse percurso, a estrada que se inicia à
beira mar percorre região de rios poluídos no município de Viana, atravessa região
montanhosa de umidade elevada nos municípios de Marechal Floriano, Vargem Alta
e Alfredo Chaves, antes de chegar a Cachoeiro de Itapemirim, de onde segue até
Ponte do Itabapoana. Nesse trajeto, ao contrário do constatado na Estrada de Ferro
Vitória a Minas, não existe manutenção preventiva nas estruturas, razão pela qual
há Pontes em estado precário de conservação.
3.4.2 Ponte sobre o Rio Marinho
A ponte sobre o Rio Marinho (*Fig.3.11 e Fig.5.3.12, Fig 3.13), envolvida por uma
atmosfera altamente agressiva, está inserida em uma região urbana de tráfego
intenso, sem urbanização, rios poluídos, de localização próxima a indústrias e ao
mar. Nesse caso, os agentes da corrosão mais comuns são: o sol, a chuva, a
umidade, a fuligem, a poeira do solo, de produtos químicos, gases e névoa salina,
aliados à falta de manutenção das estruturas.
Resta salientar que, diariamente, trafegam por essa estrada trens carregados de
produtos diversos, tais como: milho, eucaliptos, café, granito e insumos para a
lavoura. Há muitas outras em situações idênticas tomadas pela corrosão, que com
toda certeza poderiam constar de uma relação das pontes em estado de abandono.
As fotos mostram a beleza, das estruturas, com uma pintura pálida tomada pela
corrosão, produto das intempéries e da falta de manutenção.
A ponte sobre o Rio Marinho é um exemplo de estrutura mal conservada, construída
no século passado como atesta a placa da construtora inglesa. Mesmo ativa no
transporte de carga, como se observa na foto, sofre com a corrosão pela falta de
manutenção.
101
Km 624+800 FCA - Rio Marinho.
Figura 3.11
Km 624+800 FCA - Rio Marinho.
Corrosão generalizada
Figura 3.12
102
Km 624+800 FCA – Rio Marinho
Figura 3.13
Km 601+ 800 FCA
Placa de identificação da construtora
Figura 3.14
103
3.4.3 Ponte no Distrito de Matilde
As Fig 3.15e Fig 3.16 mostram a Ponte localizada na região montanhosa do estado,
localidade de grande beleza, no distrito de Matilde. É o único acesso de pedestres e
veículos à estação ferroviária local. Segundo informações colhidas de morador que
ali reside há vinte e cinco anos, durante todo esse período, não houve manutenção
preventiva. Hoje, a estação ferroviária encontra-se desativada, mas a ponte continua
sendo utilizada e tomada pela corrosão. Fazendo analogia da corrosão na estrutura
dessa ponte com as das demais, pode-se concluir que, apesar de estarem
submetidas à atmosfera de agressividades distintas, o tipo de corrosão se repete,
porém o grau se difere e varia na proporção do abandono pela falta de manutenção.
Ponte Localizada no distrito de Matilde.
Vinte e cinco anos sem manutenção
Figura 3.15
104
Ponte localizada no distrito de Matilde
Corrosão por falta de manutenção
Figura 3.16
3.4.4 Ponte de Cachoeiro de Itapemirim
Ponte metálica, (Fig 3.17, Fig 3.18 e Fig 3.19 e Fig 3.20), situada no centro da
cidade e passada para a administração do município pela FCA por ocasião da
construção da estrada de contorno da cidade. Está submetida a uma atmosfera
urbana agravada pelo despejo de lixo, detritos e excesso de umidade nas
cabeceiras. Segundo informações, a ponte passou por manutenção há alguns anos;
no entanto, não foi possível precisar a data, pois não há registro da execução desse
trabalho na Prefeitura Municipal. Como as demais, também essa sofre com a
corrosão. A falta de manutenção, como sempre, tem sido a problemática em
evidência.
105
Ponte Cachoeiro do Itapemirim
Figura 3.17
Ponte Cachoeiro do Itapemirim
Figura 3.18
106
Ponte Cachoeiro do Itapemirim
Figura 3.19
107
Ponte Cachoeiro do Itapemirim
Figura 3.20
3.5 PASSARELAS
Quanto às três passarelas objeto de estudo, duas encontram-se no município de
Vitória – uma delas situada na Avenida Vitória (Fig 3.21) e a outra na Avenida
Fernando Ferrari (Fig 3.22). Uma terceira no município de João Neiva, situada sobre
a Br 101. Todas localizadas em zonas urbanas de tráfego intenso; portanto,
submetidas a uma atmosfera agressiva.
As passarelas de Vitória foram construídas pela Prefeitura Municipal de Vitória,
sendo que, segundo informações, não possui memória da elaboração de qualquer
projeto de pintura ou de uma possível reforma realizada. Na ocasião e ainda hoje,
esse tipo de obra é licitada, deixando a cargo da empresa vencedora da licitação a
responsabilidade de entregá-la concluída, inclusive pintada. Nunca houve
108
preocupação com a elaboração de um projeto de pintura, que, na verdade, ficava a
critério da construtora. “O máximo que se pedia era a aplicação de uma demão de
zarcão, antes da aplicação de uma tinta de acabamento”, de acordo com o que
relatou um engenheiro que, há mais de trinta anos, trabalha na Prefeitura. Pode-se
constatar, pelas fotos acima, que a deterioração pela ferrugem já se instalou nas
estruturas.
Passarela Av. Vitória
Figura 3.21
109
Passarela da Av. Fernando Ferrari.
Figura 3.22
110
3.6 CANTINA DA UFES
Situada no Campus da UFES (Fig 3.23, Fig 3.24 e Fig 3.25), numa região urbana de
tráfego intenso, próxima ao mar e sujeita à poluição contida na atmosfera da região,
é considerada altamente agressiva. Não há dúvidas de que a estrutura metálica da
cantina foi tratada de modo inadequado no que concerne ao combate à corrosão e
também não há dúvida de que as estruturas metálicas da cantina não passaram por
manutenções periódicas, razão pela qual, foi consumida pela corrosão, conforme
comprovam as fotos seguintes.
Cantina da UFES.
Esquema de pintura mal elaborado e falta de manutenção preventiva
Figura nº3.23
111
Peças substituídas na cantina da UFES
Figura 3.24
Peças substituídas na cantina da UFES.
Figura 3.25
112
3.7 PONTE FLORENTINO ÁVIDOS
3.7.1 “Cinco Pontes”
Estudos para construção de tal ponte datam do final do século XIX; entretanto,
devido a uma série de fatores, inclusive a Primeira Guerra Mundial, seu início ficou
postergado e, somente em 6 de Julho de 1926, houve o lançamento da pedra
fundamental para a sua construção. A ponte em foco, inaugurada em 27 de Junho
de 1928, foi construída com aço especial tendo durabilidade garantida para mais de
200 anos, conforme dados colhidos no Patrimônio Histórico. Em 1986, no governo
de Gerson Camata ocorreu a primeira grande reforma nas Cinco Pontes – Fig 3.26.
Sabe-se que, nessa ocasião, peças metálicas sobressalentes, adquiridas com a
ponte e guardadas durante todo esse período, foram utilizadas, mas nada se sabe
em relação ao esquema de pintura original aplicado e mesmo ao adotado na
primeira reforma.
Atualmente, a Ponte Florentino Avidos – Cinco Pontes passa por restauração, cujo
projeto foi elaborado pela Fundação Promar.
Na descrição do projeto, (item III, estado de deterioração da estrutura) deparamos
com o seguinte parecer técnico:
“Corrosão eletrolítica: este processo aparece em menor
escala, porém, está presente próximo às regiões dos
apoios das estruturas. A origem do processo é uma rede
de alta tensão aérea que percorre a estrutura em sua parte
superior, ocasionando correntes de fuga que percorrem a
estrutura, ocasionando deteriorações nas regiões junto
aos apoios.”
No item V - procedimentos propostos de recuperação - consta o que aparece a
seguir explicitado:
“Além deste carregamento, está prevista a manutenção das
redes de abastecimento de água já instalada (duas redes de
800 e 600mm de diâmetro) e o acréscimo de rede de
transmissão de energia elétrica e de telecomunicações (cabos
de fibras óticas), além de tubulações para gás.Este acréscimo
113
de tubulações é previsto passar sob a passarela, nos espaços
livres da treliça que a compõe.”
Com relação ao esquema de pintura foi dito o seguinte:
“Na quarta etapa, será efetivado novo jateamento integral da
estrutura, de forma que o material fique no estado de aço
branco novamente, quando, então, serão aplicadas as pinturas
de revestimento e proteção anticorrosiva. A referida pintura
será composta por três etapas fundamentais, ou seja, uma
camada de fundo de tinta, composta de Etil Silicato de Zinco,
seguida da pintura propriamente dita à base de epóxi alcatrão,
uma tinta que apresenta elevada resistência química à
umidade, além de alta resistência à abrasão. Finalmente,
haverá uma pintura de acabamento à base de poliuretano, que
apresenta melhor retenção de cor e brilho (compor
características finais de cor e brilho conforme projeto de
restauração), sendo altamente resistente à radiação ultra
violeta”.
A informação da constatação da existência de corrente de fuga, devido à passagem
de cabos de alta tensão sobre a ponte, é preocupante, uma vez que o sistema de
pintura adotado não contempla a proteção por corrente de fuga. Se nas condições
atuais foi constatada a corrente de fuga, pior será no futuro, caso não sejam
tomadas providências que visem a sanar o problema, uma vez que está previsto o
acréscimo da rede de transmissão e energia elétrica sobre a estrutura.
O fato é que a corrente de fuga de um amper destrói em um ano 9,125 quilogramas
de aço nos pontos por onde deixa a estrutura. (Gentil, 2003).
3.7.1.1 Esquema de pintura de projeto – observações
O etil silicato de zinco é usado como tinta de fundo de alta perfomance para
atmosfera altamente agressiva e imersão, possui boa resistência à abrasão e requer
um jateamento ao metal quase branco a branco (Sa 2 ½ a Sa 3 ).
As misturas de alcatrão às resinas epóxis têm a finalidade de elevar a espessura da
película, sendo tintas de alta espessura empregadas nos sistemas de imersão em
água.
114
Une o baixo custo e a excelente resistência à imersão em água dos alcatrões à
resistência química das resinas epóxi.
As tintas de poliuretano são também de alta performance, possuem excelente
resistência química à abrasão e aos raios ultra violeta. E´uma tinta de grande
beleza, indicada para atmosfera altamente agressiva.
3.7.1.2 Esquema de pintura executado
Por ocasião da execução, o esquema de pintura foi modificado e adotado o seguinte
esquema:
3.7.1.2.1 Limpeza das peças
• Inicialmente, para limpeza e análise da estrutura, foi efetuado jateamento no
padrão Sa1 da norma SIS 05 5900 – 1967.
• Posteriormente, efetuou-se o jateamento no padrão Sa3 da norma para
execução da pintura.
3.7.1.2.2 Pintura
• Tinta de fundo – zinco epóxi curada com amida.
Uma demão na espessura de 75 µm de película seca
• Tinta de cobertura sobre a camada de fundo:
Tinta epóxi de alta espessura – Uma demão de 150µm de película seca
• Tinta de acabamento:
Poliuretano – uma demão 50µm na película seca.
115
3.7.1.2.3 Analogia entre o esquema de pintura projetado e o executado
A tinta zinco epóxi é de alta performance, usada em atmosfera altamente agressiva,
bem como em imersão para a aplicação em foco, equivale ao etil silicato de zinco.
A tinta intermediária aplicada, tinta epóxi de alta espessura, em qualidade é muito
superior à epóxi misturada ao alcatrão, porém de maior custo.Em síntese, o
esquema de pintura executado é melhor que o projetado.
Ponte Florentino Avidos – “Cinco Pontes”.
Figura 3.26
116
Ponte Florentino Avidos-Ponte Seca.
Figura 3.27
Ponte Florentino Avidos-Ponte Seca
Figura 3.28
117
3.8 “PONTE SECA”
Enquanto a “Cinco Pontes” atualmente passa pela segunda reforma, desde a sua
inauguração, a "Ponte Seca” (Fig, 3.27, Fig 3.28, Fig 3.29 e Fig 3.30) encontra-se
esquecida, apesar de sua importância. Localizada na Vila Rubin, local de trafego
intenso, próximo à orla marítima, sem manutenção preventiva e submetida a uma
atmosfera altamente agressiva, a ponte apresenta sinais de envelhecimento.
Por falta de manutenção preventiva, há corrosão em toda estrutura, sendo de
grandes proporções como se observa na foto acima e corrosão por frestas nos
banzos das treliças inferiores.
A Ponte serve de sustentação para a passagem de rede aérea de energia elétrica e,
nesse caso, estudos deverão ser efetuados com vistas a se constatar uma possível
existência de corrente de fuga no local e, na hipótese de sua existência, deve-se
promover a medição de sua intensidade, objetivando uma solução para o caso.
Ponte Florentino Avidos – Ponte Seca
Figura 3.29
118
Ponte Florentino Ávidos – Ponte Seca
Figura 3.30
3.9 RODOVIÁRIA DE VILA VELHA
A Rodoviária de Vila Velha (Fig 3.31), construída em 1992, localizada numa região
urbana de tráfego intenso e atmosfera altamente agressiva, devido à proximidade do
mar, atualmente, encontra-se em péssimo estado de conservação e prestes a
passar por uma reforma onde está prevista a substituição de peças, limpeza e
pintura de sua estrutura. A informação obtida é de que não foi encontrado o projeto
de construção elaborado e executado em administração passada, razão pela qual
não se tem notícia do tipo do aço empregado na construção, bem como do
tratamento anticorrosivo porventura aplicado.
O edital a ser publicado para a reforma é insuficiente de detalhes e clareza no que
concerne à limpeza e pintura da superfície e prevê a limpeza das superfícies e
pintura da seguinte forma:
“Limpeza mecânica manual, com uma demão de primer 2288 e
uma demão de tinta de acabamento azul segurança padrão
4845 munsel 2,5 PB 4/10 – Petrobrás.”
119
Rodoviária de Vila Velha
Figura 3.31
Diante do exposto e em atendimento ao pleito dos técnicos responsáveis, foram
propostos os seguintes esquemas de pintura.
3.9.1 Esquema de pintura proposto
3.9.1.1 Procedimentos propostos
Os procedimentos para a recuperação e substituição de peças deverão ser
avaliados, uma vez que a prefeitura não possui em seus arquivos o projeto de
construção e pintura.
120
Deverão ser retiradas amostras de aço constituinte do local a ser recuperado, com o
objetivo de realizar ensaios visando à caracterização físico-química do material, bem
como à obtenção da resistência à compressão, tração e o módulo de elasticidade.
Esse procedimento é necessário para determinação dos eletrodos a serem utilizados
em procedimentos de soldagem, bem como em locais onde serão unidas por
parafusos as peças antigas às novas, evitando, com isso, o aparecimento da
corrosão galvânica no local.
Deverão ser montados andaimes de fácil acesso e que facilite o fluxo de ônibus,
veículos e passageiro na rodoviária.
3.9.1.2 Esquema – A.3
1 Padrão de limpeza - padrão Sa 2 ½ da norma sueca SIS 05 5900 -1967.
2 Jateamento abrasico ao metal quase branco.
3 Tinta de fundo primer epóxi com óxido de ferro e fosfato de zinco com 40µm
de espessura na película seca.
4 Tinta intermediária – uma demão de epóxi poliamida de alta espessura com
150µm na película seca.
5 Tinta de acabamento – poliuretana acrílico repintável com 50µm na cor azul
segurança 2,5 PB 4/10 da Petrobrás.
3.9.1.3 Esquema B
1
1 Limpeza manual com ferramenta mecânica St 3 - da norma SIS 05 59001967.
2 Tinta de fundo epóxi mastique alumínio, na espessura de 125µm da película
seca.
3 Camada intermediária, uma demão de epóxi alta espessura poliamida cinza
claro, com 125µm na película seca.
4 Tinta de acabamento poliuretano acrílico repintável com 50µm Azul segurança
2,5 Pb 4/10 – Petrobrás
121
3.9.1.4 Recomendações
Para garantia da qualidade e desempenho da pintura, aguardar o tempo
recomendado pelo fabricante, para aplicação da demão subseqüente.
Esquema de pintura para uma expectativa de vida de 15 (quinze) anos, com
manutenções periódicas a cada 2,5 anos para possíveis reparos na pintura.
1 Esquema B, foi uma solicitação do engenheiro da Prefeitura municipal responsável
pelo edital de concorrência.P
Não serão aceitas pinturas em desacordo com as normas vigentes.
• Rendimento e preço das tintas:
Epóxi mastique alumínio espessura de 125µm:
• Rendimento – 13m2/galão. Preço médio-R$148,00/galão
Epóxi poliamida de alta espessura de 125µm
Rendimento 14m2/galão. Preço médio R$135,00
Tinta poliuretana acrílica repintável 50µm
Rendimento – 18m2/galão. Preço médio R$155,00/galão.
Primer epóxi com óxido de ferro e fosfato de zinco com 40µm
Rendimento – 20m2/galão. Preço médio – R$95,00/galão.
Epóxi poliamida com espessura de 150µm.
Rendimento – 11,5m2/galão. Preço médio – R$135,00/galão
As pinturas que apresentarem defeitos e espessura, em desacordo com as
especificações, serão rejeitadas.
122
Tabela nº 3.2 - Identificação da atmosfera, Ferrovia Centro Atlântica.
Trecho: Araguaia - Argolas - CD 1.
Nº de tipo de
local
em
Atmosfera local
Slides
power
ordem estrutura Km
rural urbana marítima industrial
Point N°
1 Ponte 569+030 C1 .............. .............. ..............
002/005
2 ponte 571+520 C1 .............. ............... ..............
006/008
3 Ponte 574+234 C1 .............. .............. ...............
009/011
4 Ponte 577+830 C1 .............. .............. ..............
012/014
5 Ponte 582+900 C1 .............. ............... ...............
015/017
6 Ponte 584+880 C3 .............. ..............
018/024
7 Ponte 598+000 C1 .............. .............. ..............
025/027
8 Ponte 588+460 C1 .............. .............. ..............
028/029
9 Ponte 589+600 C1 .............. .............. ..............
030/031
10 Ponte 592+800 C1 .............. .............. ..............
032/034
11 Ponte 594+400 C1 .............. .............. ..............
035/039
12 Ponte 598+900 C1 .............. .............. ..............
040/042
13 Ponte 601+700 C1 .............. .............. ..............
043/048
14 Ponte 601+800 C1 .............. .............. ..............
049/051
15 Ponte 604+950 C1 .............. .............. ..............
052/054
16 Ponte 612+900 ............. C3 C3 ..............
055/058
17 Ponte 620+050 ............. C3 C3 ..............
059/061
18 Ponte 620+850 ............. C3 C3 .............
062/063
19 Ponte 623+900 ............. C3 C3 C4
64/65
20 Ponte 624+800 ............. C3 C3 C4
66/70
21 Ponte 626+500 ............. C3 C3 C4
71/73
22 Ponte 629+401 .............. C3 C3 C4
74/75
23 Ponte 630+700 ............... C3 C3 C4
76
24 Ponte 632+274 .............. C3 C3 C4
077/080
123
Tabela 3.3 - Identificação da atmosfera, Ferrovia Centro Atlântica.
Trecho: Araguaia - C\choeiro do Itapemirim – CD 2.
N° de
Local
em
Atmosfera local
Slides
Power
Ordem Km
Rural Urbana Marítima Industrial
Point N°
1 566 C1 002 / 007
2 559 C1 008 / 015
3 555 C1 016 / 026
3a* 555 C1 027 / 041
3b* 555 C1 042 / 044
4 551 C1 045 / 053
5 549+205 C1 054 / 061
6 523+ C1 062 / 070
7 518 C1 071 / 075
8 516* C3 076 / 081
9 515* C3 082 / 084
10 515* C3 085 / 090
11 509* C3 091 / 104
11a* 509 C3 105 / 106
12 511 C1 107 / 110
13 503 C1* 111 / 123
14 502* C1 124 / 127
15 491+... C1 128 / 130
16 490 C1 131 / 140
17 490 C1 141 / 146
18 490 C1 147 / 150
19 493 C1 151 / 159
20 486 C1 160 / 162
21 486+80 C1 163 / 165
C1* Tear de granito ao lado da Ponte.
Km 515* e 516 * Vargem Alta.
Km 509 Jaciguá.
11a* Caixa d’água mantida e utilizada pelo distrito de Jaciguá.
502* casa de pequeno produto ao lado da Ponte
124
Tabela 3.4- Identificação da atmosfera, Ferrovia Centro Atlântica.
Trecho: Cachoeiro de Itapemirim - Ponte do Itabapoana CD 3.
N° de Local em
Atmosfera local
Slides
Power
Ordem Km Rural Urbana Marítima Industrial
Point N°
1a* Cachoeiro C3 002 / 010
1 456+400 C1 011 / 017
2 449+760 C1 018 / 021
3 427+250 C1 022 / 028
4 427+380 C1 029 / 033
5 427+900 C1 034 /038
6 427+960 C1 039 / 044
7 Mimoso C3 045 / 060
8 Mimoso C3 061 / 071
9 394+150 C1 072 / 078
9a* P. Municipal C1 079 / 085
10 Inhuma 1 C1 086 / 092
11 Inhuma 2 C1 093 / 095
12 P.Itabapoana C1 096 /102
1a* Ponte pertencente ao município de Cachoeiro do itapemirim.
9a* Ponte Pertencente ao município de Mimoso do Sul.
125
Tabela 3.5 -- Identificação da atmosfera, E.F.V.M. e estruturas
repassadas ao Poder Público, trecho: Cariacica - Baixo Guandu –
CD 4.
Localização Atmosfera Local Fotos
de Em Rural Urbana Marinha industrial de
ordem Km numeros
1 22 C3 02 a 04
2 23+650 C1 5
3 Fundão C3 06 a 07
4 73+270 C1 8 (Oito)
5 73+270 C1 09 a 10
6 107+962 C3 013/014
7 Colatina 1 C3 16/19
8 Colatina 2 C3 21 a 26
9 C/Itapina C1 27 / 32
10 138+251 C1 34 / 35
11 152+866 C1 37/38
12 157+200 C1 39/40
13 B.Guandú C3 41 / 45
14 B.Guandú C3 46 / 47
15 J.Neiva C3 48 / 59
16 P. Velho C3 C4 60/65
126
Tabela 3.6 -- Identificação da atmosfera, Estruturas diversas CD 4.
Nº Espécie Local Atmosfera Local Fotos
de de Rural Urbana Marinha Industrial de
Ordem Estrutura Número
1
05
Pontes Vitória C3 C5 001/012
2 P. Seca Vitória C3 C4 013/031
3 R.V.V. V. Velha C3 C5 032/041
4 Passarela J. Neiva C3 042/051
5 Passarela Av.F.Ferrari C3 C4 052/064
6 Passarela Av Vitória C3 C4 065/071
9 Cantina UFES C3 C4 087/093
10 Galpão CVRD C3 C4 C4 094/095
11 Vagões CVRD C3 C4 C4 096/097
12 Trilhos CVRD C3 C4 C4 098/099
12 P.J. P.Jacaraipe C3 C5
14 C.J P.Jacaraipe C3 C5
15 M.R.P.J. P.Jacaraipe C3 C5
R.V.V. Rodoviária de Vila Velha
P.J. Ponte de Jacaraípe
C.J. Coreto de Jacaraípe
M.R.P.J. Monumento de Religião da Praça de Jacaraípe
P.J.N. Passarela João Neiva
H.M. Horto de Maruipe.
127
Tabela 3.7 - Fatores que influenciam a vida útil das estruturas.
Obra Data de
Meio
SPAE* Fatores que influenciaram na vida da estrutura
construção
.......
Positivamente Negativamente Fotos/Slides N°
FCA 1898/1915
.........
D EARC*/BEPA FMP*/PCME* S* CD1-002/080
FCA 1898/1915
........
D EARC/BEPA FMP/PCME S* CD2-002/164
FCA 1898/1915
.........
D EARC/BEPA FMP S* CD3-002/102
V.Minas 1903/1910
........
D EARC/BEPA PCME
F* CD4-2/14-
34/45-100/102
P.Colatina 1903/1910
C3
P EARC FMP F* CD4-20/26
5 Pontes 1926
C3/C5
D EARC FMP F* CD4- 02 e 10
Ponte Seca 1926
C3/C4
D EARC FMP/PCF
F* CD4- 13/14 e
21
R.V.Velha 1992
C3/C5
D ......................... FMP/PFC
F* CD4-32,38e
41
Cantina
UFES ..............
C3/C4 D ......................... FMP
F CD4-87,88 e
89
Ponte
Jacaraipe ...............
C3/C5 D EARC ..............
Coreto
Jacaraipe 2000
C3/C5 P ........................ FMP/PCME
MO.RE.JA. .............
C3/C5 P ........................ FMP/PCME
SPAE - Sistema de pintura anteriormente aplicado.
MOREJA – monumento religioso na Praça de Jacaraípe.
BMP – Boa manutenção preventiva.
D – Desconhecido S – Slide PCF – possível corrente de fuga
F – foto.
BEPA – bom esquema de pintura anterior
P – Esquema de pintura mal elaborado.
FMP – Falta de manutenção preventiva
CF – corrente de fuga
EARC – emprego de aço resistente à corrosão.
PCME – Detalhes de projeto de construção mal elaborado
128
3.10 FATORES QUE FACILITAM A INSTALAÇÃO DA CORROSÃO
Muitos são os fatores que contribuem negativamente para que as estruturas não
alcancem o tempo de vida útil almejado; no entanto, é na fase de projeto que
qualquer parâmetro que afete ou possa vir a afetar a estrutura. Pode ser facilmente
modificado, favorecendo uma futura instalação da corrosão nos componentes. Na
fase de construção e operação, vários outros fatores de ordem econômica, técnica e
prática devem ser considerados.
A melhor maneira de se proteger a estrutura consiste na escolha do material
adequado que resista à agressividade do meio e na elaboração de um projeto
equilibrado, que contemple algumas medidas de ordem prática:
• Evitar a junção de dois metais ou ligas diferentes ou isolá-los por meio de
juntas, com objetivo de protegê-los da corrosão galvânica e dimensionar as
estruturas, prevendo os desgastes e a taxa de corrosão do material no meio.
• Promover tratamento anticorrosivo compatível com o meio agressor.
• Evitar o estrangulamento e reentrância que interrompa o fluxo d’água na
superfície da estrutura.
• Manutenção periódica.
Nas estruturas objeto deste estudo, foram constatados alguns fatores que facilitaram
o aparecimento, a instalação e o crescimento da corrosão. São eles:
1- Projeto mal elaborado, de modo a facilitar o acúmulo de água nas superfícies
metálicas.
2- Emprego de materiais impróprios para uso no meio corrosivo.
3- Erro de execução.
4- Esquema de pintura mal elaborado.
5- Falta de manutenção preventiva.
129
As fotos a seguir apresentam patologias provocadas por escolhas inadequadas ora
de projeto e construção, ora por utilização de materiais impróprios e falta de
manutenção.
Coreto de Jacaraípe
Figura nº 3.32
3.10.1 Coreto de Jacaraípe.
Observa-se claramente na foto acima a estrutura e a cobertura, tomadas pela
corrosão instalada nos pontos de contato do aço com o alumínio. Em uma análise
geral, constata-se que toda estrutura está comprometida pela corrosão. O fato da
estrutura encontrar-se a beira mar, local de atmosfera altamente agressiva, sem as
manutenções necessárias, contribuiu para a aceleração da corrosão.
130
Coreto de Jacaraípe
Fig 3.33
Iniciada a temporada de chuvas, o primeiro temporal fez com que parte das
estruturas comprometidas pela corrosão desabassem. Diante disso, a Prefeitura
Municipal da Serra cuidou em demoli-lo. A figura 3.34 mostra o que restou do Coreto
de Jacaraípe.
131
Coreto de Jacaraípe derrubado
Figura 3.34
Corrimão da Ponte de Jacaraípe
Figura 3.35
132
3.10.2 Corrimão da Ponte Metálica de Jacaraípe.
É uma estrutura relativamente nova, onde se observa a corrosão instalada
supostamente pela aplicação da tinta sobre uma superfície mal preparada para
recebê-la.
Fig 3.36 - Ponte de Jacaraípe
Base da estrutura – Pontos de corrosão nas frestas.
133
Monumento religioso Jacaraípe
Ao fundo a ponte metálica de Jacaraípe
Figura nº 3.37
3.10.3 Monumento religioso de Jacaraípe,
É uma estrutura mal projetada e mal executada do ponto de vista da corrosão:
construída, provavelmente, sem considerar o meio ambiente altamente agressivo
por encontrar-se junto ao mar e sem esquema de pintura adequado e,
principalmente, sem as manutenções necessárias. A estrutura, após quatro anos de
sua inauguração, apresenta-se tomada pela corrosão.
134
Ponte sobre o Rio Jucú
Km 604+950
Figura 3.38
Ponte sobre o Rio Santo Agostinho
Km 612+900 – Viana
Figura 3.39
135
Um projeto que não permitisse o acúmulo de água na superfície metálica,
acompanhado de um plano de manutenção adequado, certamente, seria a solução
mais indicada. Sobre o Rio Marinho, naquele local, no começo do século passado,
foi construída a primeira ponte da atual Ferrovia Centro Atlântica, que dois anos
atrás encontrava-se em estado precário de conservação, sendo, então, substituída
pela Ponte da foto. A falta de manutenção custou à empresa aproximadamente um
milhão e meio de reais e o transtorno pela impossibilidade de usá-la por sete meses,
tempo necessário à construção da nova Ponte. Vale ressaltar que, por ser recém
construída, esta é a única ponte da FCA em excelente estado de conservação.
Como a maioria das Pontes da FCA, as duas primeiras são exemplo do mal estado
de conservação. Sem manutenção, construídas no início do século passado, a partir
de projetos descompromissados com os futuros problemas advindos da corrosão, a
todo instante podem ser observadas vigas com a alma voltada para cima e peças
montadas, de modo a favorecer o estrangulamento de água.
3.10.4 Pontes sobre os Rio Jucu, Rio Santo Agostinho e Rio Marinho.
Ponte reconstruída sobre o Rio Marinho – Km 632+274
Figura 3.40 Ponte sobre o Rio Marinho.
136
Tabela 3.8 – Identificação da estrutura e dados gerais - CD 4
RAMAL - Estrada de Ferro Vitória a Minas
Estrada de Ferro Vitória a Minas
Identificação Data da Pintura Ultima manutenção Tipo de P. causas fotos
da estrutura Construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão corrosão*
Ponte P. Velho 1904/1910 ................ 10/2006* A C3/C4 ------------ CCO* 100/102
Km 22 1903/1904 ...... 10/2006* A C3 .............. .............. 2 a 4
Km 23+650 1903/1904 ...... 10/2006* A C1 ............. .............. 5
Fundão 1904/1910 ...... 10/2006* A C3 ............... .............. 6 a 7
Km 73+270 1904/1910 ................. 10/2006* A C3 .............. .............. 9 a 10
Km 107+962 1904/1910 ...... 11/2006* A C3 ............... ............... 13/14
Km 138+251 1904/1910 ...... 11/2006* A C1 ------------- U 34/35
Km 152+866 1904/1910 ...... 11/2006* A C1 .............. .............. 37/38
Km 157+200 1904/1910 ...... 11/2006* A C1 .............. .............. 39/40
Ponte B.
Guandu 2 1904/1910 ...... 2005 D C3 ............... .............. 46/47
A – Esquema de pintura adotado pela CVRD D - esquema de pintura desconhecido.
S.Pintura – esquema de pintura
P.causas da corrosão – Principais causas da corrosão
CCO - Placas de corrosão por contaminação de óleo
U – excesso de umidade.
137
Tabela 3.9, Pontes repassadas ao Poder Público pela E.F.V.M. CD 4.
Identificação e dados gerais.
Pontes repassadas ao poder público pela EFVM.
Identificação Data da Pintura Última manutenção Tipo de P. causas fotos
da estrutura construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão corrosão*
Km 73+270 2005 2005 ............. D C1 -------------- X/FMP 8
Ponte Colatina 1 1904/1910 ...... 2003 X C3 -------------- PCME/FMP 15/19
Ponte Colatina 2 1904/1910 ...... 2003 X C3 --------------- PCME/FMP 21/26
Colatina/Itapina 1904/1910 ...... ................ A C1 -------------- PCME/FMP 27/32
Ponte B.Guandu 1 1904/1910 ...... 2005* D C3 -------------- PCME/FMP 41/45
Ponte João Neiva 1904/1910 ................ 1980 .............. C3 -------------- FMP 48/49
S.Pintura – esquema de pintura D – esquema de pintura desconhecido
P.causas da corrosão – Principais causas da corrosão A – Esquema de pintura adotado pela CVRD
PCME – detalhes de projeto mal elaborado FMP – Falta de manutenção
X - Esquema de pintura adotado pela Prefeitura de Colatina
138
Gráfico nº 3.1 - Pontes repassadas ao Poder Público pela EFVM –
Incidência, causas da corrosão.
Tabela 3.10 - Pontes repassadas ao Poder Público pela EFVM
Síntese e causa da corrosão.
A tabela abaixo apresenta síntese das estruturas, bem como as possíveis causas da
corrosão encontradas.
0
1
2
3
4
5
6
7
FMP PCME X
Incidencia / C. corrosão
Série1
Pontes repassadas ao poder Público pela
EFVM
Total de estruturas: 06
Incidência / causas da corrosão.
FMP PCME X .......... ...........
6 4 1 .......... ............
139
Tabela 3.11, Estruturas diversas, identificação e dados gerais
Estruturas diversas.
Identificação Data da E.de pintura Ultima manutenção Tipo de P. causas fotos
da estrutura construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão Corrosão*
05 Pontes 1926 ............. 1986 .............. C5 -------------- FMP/CF 001/012
P. Seca 1926 .............. ........... .............. C4 -------------- FMP/PCF* 013/031
R.V.V. 1992 .............. .......... .............. ................ C4 -------------- FMP/U/PCME* 032/041
P.J.Neiva 1997 .............. .......... .............. ................ C3 -------------- FMP 042/051
P.Av.F. Ferrari anos 80 .............. .......... .............. C4 -------------- FMP 052/064
P. Av. Vitória anos 80 ............... .......... .............. C4 -------------- FMP 065/071
Cantina UFES 2006 C4 -------------- FMP/PCME 087/093
Vagão Sucata .................... ............... C4 -------------- FMP 096/097
Ponte Jacaraipe
C5 -------------- ....................
Coreto Jacaraipe
C5 -------------- FMP/PCME
M. Rel. Jacaraipe
C5 -------------- FMP/PCME
CF – corrente de fuga FMP – falta de manutenção preventiva
PCF – possível corrente de fuga PCME - detalhes de projeto de construção mal elaborado
A tabela apresenta síntese das estruturas, bem como as causas da corrosão encontradas.
140
GRÁFICO nº 3.2 Incidência, causas da corrosão – estruturas
diversas.
0
2
4
6
8
10
12
14
FMP PCME CF PCF
Série1
Tabela nº 3.12, Síntese e causa da corrosão
Estruturas diversas
Total das estruturas diversas - 13
FMP PCME CF PCF
12 6 1 1
141
TABELA nº3.13 - Ferrovia Centro Atlântica - Identificação e dados gerais – trecho: Araguaia – Argolas
CD4.
(I)
Araguaia - Argolas, Vila velha.
Identificação Data da
E.de
pintura
Ultima manutenção Tipo de Causas fotos
da estrutura construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão Corrosão*
569+030 1907/1915 .............. ........... ................ C1 ------------- FMP 002/005
571+520 1907/1915 .............. .......... .............. C1 ------------- FMP 006/008
574+234 1907/1915 .............. .......... .............. C1 ------------- FMP 009/011
577+830 1907/1915 ............... .......... .............. C1 ------------- FMP 012/014
582+900 1907/1915 .............. .......... .............. C1 ------------- FMP/ 015/017
584+880 1907/1915 ............... .......... .............. C3 ------------- FMP 018/024
598+000 1907/1915 ............... .......... .............. C1 ------------- FMP 025/027
588+460 1907/1915 .............. .......... .............. C1 ------------- FMP 028/029
589+600 1907/1915 .............. .......... ............. C1 ------------- FMP 030/031
592+800 1907/1915 ............... .......... .............. C1 ------------- FMP 032/034
594+400 1907/1915 .............. .......... .............. C1 ------------- FMP 035/039
598+900 1907/19015 .............. ........... ............... C1 ------------- FMP 040/042
601+700 1907/1915 .............. ........... .............. C1 ------------- FMP 043/048
601+800 1907/1915 .............. ........... .............. C1 ------------- FMP 049/051
604+950 1907/1915 .............. ........... .............. C1 ------------- FMP/PCME 052/054
142
.............. 612+900 1900/1915 .............. ........... C3 ------------- FMP/PCME 055/058
620+050 1900/1907 ............. ........... .............. C3 ------------- FMP 059/061
620+850 1900/1907 .............. ........... ............... C3 ------------- FMP 062/063
623+900 1900/1907 .............. ........... .............. C3/C4 ------------- FMP 64/65
624+800 1900/1907 .............. ........... ............... C3/C4 ------------- FMP/PCME 66/70
626+500 1900/1907 .............. ........... ............. C3/C4 ------------- FMP/PCME 71/73
629+401 1900/1915 ............... ........... .............. C3/C4 ------------- FMP 74/75
630+700* 1900/1907 .............. ........... .............. C3/C4 ------------- FMP 76
632+274* 1900/1907 ............... ........... .............. C3/C4 ------------- FMP 077/080
Ferrovia Centro Atlântica - Identificação e dados gerais – trecho: Araguaia – Argolas CD4.
PCME – detalhe de projeto mal elaborado
FMP – falta de manutenção preventiva
PN – Ponte nova
(II)
143
Gráfico nº 3.3 Incidência, Causas da Corrosão - trecho: Araguaia -
Argolas.
A tabela nº 3.14 Síntese das estruturas e causas da corrosão.
0
5
10
15
20
25
30
FMP PCME
Série1
PCME _ detalhe de projeto mal elaborado
Araguais / Argolas
Total de estruturas 24
FMP PCME
24 4
FMP – falta de manutenção preventiva
Tabela nº 3.15, Ferrovia Centro Atlântica - Identificação e dados gerais Trecho:
Araguaia – Cachoeiro de Itapemirim.
(I)
Araguaia - Cachoeiro de Itapemirim
Identificação Data da
E.de
pintura
Ultima manutenção
Tipo
de
Tipo de P. causas Slides
da estrutura construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão corrosão*
566 1900/1915 ............... ............... .............. .............. C1 ------------- FMP 002 / 007
559 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 008 / 015
555 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 016 / 026
555 1900/1915 ................ .............. ............... .............. C1 ------------- FMP 027 / 041
555 1900/1915 ................. .............. .............. ............... C1 ------------- FMP 042 / 044
551 1900/1915 ................ ............... .............. .............. C1 ------------- FMP 045 / 053
549+205 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 054 / 061
523+ 1900/1915 ................. .............. .............. ............... C1 ------------- FMP 062 / 070
518 1900/1915 ................ ............... .............. .............. C1 ------------- FMP 071 / 075
516* 1900/1915 ................ .............. .............. ............... C3 ------------- FMP 076 / 081
515* 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C3 ------------- FMP 082 / 084
515* 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C3 ------------- FMP 085 / 090
509* 1900/1915 ................. .............. .............. ............... C3 ------------- FMP /PCME 091 / 104
509 1900/1915 ................ .............. ............... .............. C3 SC ...................... 105 / 106
511 1900/1915 ................ ............... ............... ............. C1 ------------- FMP 107 / 110
503 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 111 / 123
145
Ferrovia Centro Atlântica - Identificação e dados gerais Trecho:
Araguaia – Cachoeiro de Itapemirim.
(II)
502* 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 124 / 127
491 1900/1915 ................ .............. ............... .............. C1 ------------- FMP 128 / 130
490 1900/1915 ................ .............. .............. ............. C1 ------------- FMP 131 / 140
490 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 141 / 146
490 1900/1918 ................. .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 147 / 150
493 1900/1915 ................ .............. .............. ............ C1 ------------- FMP 151 / 159
486 1900/1915 ................ .............. ............... ............. C1 ------------- FMP 160 / 162
486+80 1900/1915 ................ .............. .............. .............. C1 ------------- FMP 163 / 165
Sc – Sem corrosão
FMP _ falta de manutenção preventiva PCME _ detalhes de projeto mal elaborado
146
Gráfico nº 3.4, Causas da Corrosão – Trecho: Araguaia - Cachoeiro
de Itapemirim.
A tabela nº 3.16 Síntese das estruturas e causas da corrosão - CD4
0
5
10
15
20
25
FMP PCME SC
Série1
Araguaia / Cachoeiro do Itapemirim
Total das estruturas - 24.
Causas da corrosão.
FMP PCME SC
23 1 1
147
Tabela nº 3.17 - Ferrovia Centro Atlântica, identificação e dados gerais Trecho:
Cachoeiro de Itapemirim - Ponte do Itabapoana, - CD4.
Cachoeiro do Itapemirim - Ponte de Itabapoana.
Identificação Data da
E.de
pintura Ultima manutenção
Tipo
de Tipos de P. causas Slides
da estrutura construção original* Data S.Pintura* Custo/M2 Atmosfera Corrosão corrosão*
Cachoeiro
1900
..............
2000
.............. .............
C3 ------------- FMP/ PCME 002 / 010
456+400
1900
............... .............. .............. .............
C1 ------------- FMP 011 / 017
449+760
1900
............... .............. .............. ..............
C1 ------------- FMP/PCME 018 / 021
427+250
1900
............... .............. ............. ..............
C1 ------------- FMP 022 / 028
427+380
1900
.............. ............... .............. ..............
C1 ------------- FMP 029 / 033
427+900
1900
............... .............. .............. .............
C1 ------------- FMP 034 /038
427+960
1900
............... .............. .............. ..............
C1 ------------- FMP 039 / 044
Mimoso 1 1895
............... .............. .............. ..............
C3 ------------- FMP 045 / 060
Mimoso 2 1895
............... .............. .............. ................
C3 ------------- FMP 061 / 071
394+150
1895
............... .............. ............... ..............
C1 ------------- FMP 072 / 078
P. Municipal 1995
............... .............. .............. ...............
C1 ------------- FMP/P 079 / 085
Inhuma 1 1894
................ .............. .............. ..............
C1 ------------- FMP 086 / 092
Inhuma 2 1894
................ .............. ............. ..............
C1 ------------- FMP 093 / 095
P.Itabapoana
1894
............... .............. .............. ..............
C1 ------------- FMP 096 /102
FMP – falta de manutenção preventiva P - Esquema de pintura mal elaborado
PCME – detalhes de projeto mal elaborado
148
Tabela nº 3.18 Síntese das estruturas e causas da corrosão –
Cachoeiro de Itapemirim – Ponte do Itabapoana.
Cachoeiro do Itapemirim / Ponte do
Itabapoana
T o t a l d a s e s t r u t u r a s 14
Causas da corrosão.
FMP PCME P
14 2 1
Gráfico nº 3.5 Incidência e causas da corrosão.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
FMP PCME P
Série1
149
Capítulo 4
__________________________________________________________________
4 ANÁLISE DAS ESTRUTURAS OBSERVADAS
4.1 INTRODUÇÃO
Foram observadas, neste trabalho, noventa e uma estruturas metálicas, de norte a
sul do Estado do Espírito Santo, abrangendo as pertencentes às ferrovias da rede
privada, bem como pontes e estruturas da rede pública, sendo utilizada a fotografia
como fonte de pesquisa, levando-se em conta a correlação entre os ambientes
típicos e as estruturas alvo, com a respectiva incidência de corrosão, conforme
quadro síntese abaixo.
Tabela nº 4.1 – Síntese geral, estruturas / ambientes típicos.
Tabela de incidência e caracterização da corrosão nas
estruturas – ambientes típicos ISO 12 944 .
Total de
Tipo de Atmosfera
C1 C2 C3 C3/4 C4 C5
estruturas
Nº. de Incidência
50 0 23 6 7 4
90
Incidência de corrosão 47 0 18 4 7 4 80
Sem corrosão 3 0 5 1 0 0 9
S.P.O. 0 0 0 1 0 0
1
S.P.O. – Sem possibilidade de observação – pontilhão encoberto por terra e lixo.
Todos os problemas gerados pela corrosão nas estruturas constante deste trabalho
são provenientes da falta de manutenção.
Poucas foram as estruturas que passaram pela devida manutenção, como é o caso
das Ponte de Cachoeiro de Itapemirim e de Colatina. Em relação à Ponte de
Cachoeiro de Itapemirim não há memória do serviço executado, já no que se refere
a Ponte de Colatina foi colhido o relato do esquema de pintura adotado constante
do item 3.2.2.
150
Na maioria das estruturas objeto deste estudo, é desconhecido o esquema de
pintura anteriormente aplicado, seja ele, original ou não, fato que , dificulta e
encarece as manutenções. Torna-se possível a incompatibilidade da pintura anterior
com o novo esquema. Estudo com vista a equacionar essa problemática, onde o
foco era encontrar a forma de reaproveitamento da pintura antiga como parte do
novo esquema de pintura foi elaborado em 2006, pelos pesquisadores Fernando
Fragata, Elisabete Almeida, Renieri P. Solai e Cristina Amorim que publicaram a
pesquisa “Compatibility and incompatibility in anticorrosive painting the particular
case of maintenance painting”,.
A técnica utilizada é importante, na medida que barateia o custo de manutenção.
Muitas das estruturas tomadas pela corrosão em tal estado poderiam ser
beneficiadas com o uso da referida técnica, caso fosse possível conhecer o
esquema de pintura antes adotado.
4.2 ESTRADA DE FERRO VITÓRIA A MINAS (EFVM)
Quanto à Estrada de Ferro Vitória a Minas, esta pesquisa limitou-se ao trecho
compreendido entre Vitória e Baixo Guandu, no Espírito Santo. No percurso, foram
fotografadas estruturas metálicas, dentre as quais encontram-se passarelas,
pontilhões e pontes.
No mencionado trecho, das dez pertencentes à Companhia Vale do Rio Doce
somente em duas foram detectados pontos de corrosão. Nesse sentido, vale
salientar que a CVRD mantém equipes de manutenção, possibilitando assegurar
que, a cada dois anos, todas as estruturas de Belo Horizonte a Vitória passem por
vistoria e manutenção, sendo que esse procedimento tem garantido um bom estado
de conservação como se observa na fig 4.1.
151
EFVM Km 22
Figura 4.1
Devido ao acréscimo populacional das cidades cortadas pela ferrovia e ao aumento
do fluxo diário de vagões nos dois sentidos, a referida companhia construiu desvios
de tal forma que as estações ficassem fora do perímetro urbano, e repassou para a
Administração Pública pontes e passarelas, as quais, a partir de então, ficaram fora
da nova rota.
Ponte Centro de Colatina
Figura 4.2
152
A ponte da Fig 4.2 foi repassada para a administração da Prefeitura de Colatina e
encontra-se ativa para o tráfego de pedestres e pequenos veículos- automóveis e
caminhonetes.
As pontes apresentadas nas Figuras 4.1 e 4.2 fazem parte de um mesmo ramal da
Estradas de Ferro Vitória a Minas, construídas à mesma época e com os mesmos
erros de projetos, como se pode observar. Pela primeira, todos os dias trafega trens
de cargas e passageiros; pela segunda, atualmente, somente pedestres e pequenos
veículos. A primeira, a cada dois anos é submetida à manutenção preventiva; a
segunda, repassada à administração da Prefeitura Municipal de Colatina, não
recebe as manutenções preventivas necessárias a sua conservação. Segundo
informações colhidas na Prefeitura, a ponte foi pintada há alguns anos da seguinte
conforme descrito no item 3.2.2 deste estudo.
Em poucas palavras, pode-se afirmar: a qualidade da manutenção reflete o estado
de conservação da estrutura.
4.3 FERROVIA CENTRO ATLÂNTICA (FCA)
A Ferrovia Centro Atlântica liga os estados do Espírito Santo e Rio de Janeiro, num
percurso, onde foram vistoriadas e fotografadas sessenta e duas estruturas
metálicas, valendo destacar que, com exceção de uma recém construída há dois
anos e de outra sem possibilidade de observação, devido ao fato de estar encoberta
por terra e lixo, todas as demais vêm apresentando corrosão, inclusive algumas em
nível bastante elevado.
Ao contrário da Estrada de Ferro Vitória a Minas, a Ferrovia Centro Atlântica não
possui equipe de manutenção anticorrosiva e seus funcionários não se lembram da
última manutenção preventiva. Dessa forma, em parte de tais estruturas atacadas
pelo ambiente corrosivo aparecem graves sinais de envelhecimento.
153
4.4 ESTRUTURAS DIVERSAS
Referem-se a treze estruturas, das quais onze se encontram na Região
Metropolitana da Grande Vitória, quais sejam: Cinco Pontes, Ponte Seca, Rodoviária
de Vila Velha, Passarela da Av. Fernando Ferrari, Cantina da UFES, vagão sucata
da EFVM em Porto Velho, Ponte de Jacaraípe, Coreto de Jacaraípe, Monumento
Religioso de Jacaraípe e uma localizada no norte do Estado – Município de João
Neiva, a saber: Passarela sobre a Rodovia BR 101. As mencionadas estruturas
metálicas estão situadas em locais onde há maior agressividade da atmosfera, que
varia entre urbana, industrial e marinha. Verificou-se que todas elas apresentam-se
danificadas pela corrosão devido a falta de manutenção.
4.4.1 Ponte Florentino Avidos “Cinco Pontes”
Inaugurada em 1926, somente sessenta anos após sua inauguração passou pela
primeira restauração e, atualmente, está sendo submetida à segunda. A Fundação
Promar, encarregada de levantar os danos causados à ponte, bem como de
direcionar os principais aplicativos ao projeto de recuperação, nesse sentido,
detectou o seguinte estado da estrutura: corrosão por oxidação, corrosão galvânica,
corrosão eletrolítica, juntas de dilatação sem a função de vedação e deterioração
das bases.
O esquema de pintura adotado é bom, exceto para prevenir os efeitos decorrentes
da corrosão eletrolítica provenientes da corrente de fuga por ela detectado.
No que tange à corrosão eletrolítica, a empresa assim se expressou:
“Corrosão eletrolítica: Este processo aparece em menor
escala, porém, está presente próximo às regiões dos apoios
das estruturas. A origem do processo é uma rede de alta
tensão aérea que percorre a estrutura em sua parte superior,
ocasionando correntes de fuga que percorrem a estrutura,
ocasionando deteriorações nas regiões junto aos apoios.”
154
4.4.2 “A Ponte Seca”
Que, após sua inauguração não se tem notícia de que tenha passado por
manutenção, padece com os problemas gerados pela corrosão e, tal qual a “Cinco
Pontes”, suporta uma rede de alta tensão. Mais do que qualquer outra estrutura, por
sua localização, pelo seu valor histórico e social, por sua beleza e devido à
importância que exerce no tráfego de Vitória, deveria merecer maior atenção e
cuidados pertinentes.
4.4.3 As demais estruturas
Algumas de construções bem recentes, como o Coreto da Praça de Jacaraípe,
evidenciam que não houve em sua construção a devida preocupação em se elaborar
um projeto adequado, um esquema de pintura bem elaboprado para as condições
atmosféricas locais, nem mesmo em promover as manutenções preventivas.
4.4.4 Na rede privada
As estruturas da Ferrovia Vitória a Minas e da FCA - Ferrovia Centro Atlântico foram
vistoriadas e fotografadas. Já na rede pública, constituíram objeto de estudo a Cinco
Pontes, bem como a Ponte Seca e as pontes de: Colatina, João Neiva, Baixo
Guandu e Cachoeiro do Itapemirim, além de estruturas diversas nos municípios de
Vitória, Jacaraipe, Vila Velha e Mimoso do sul. Foram detectadas estruturas em que
soluções inadequadas do ponto de vista da corrosão foram projetadas e construídas,
tais como:
• Estruturas com vigas I de a alma voltada para cima, favorecendo o
represamento de água em sua superfície;
• Peças contraventadas, permitindo o estrangulamento de água;
• Esquema de pintura mal elaborado.
155
Constatou-se que o poder público não é capaz de promover as manutenções de
rotina e, por essa razão, as estruturas de sua propriedade encontram-se tomadas
pela corrosão.
No ramal de Vitória a Baixo Guandu foram transferidas à administração do poder
público cinco pontes, assim discriminadas: uma em João Neiva, duas em Colatina,
uma no distrito de Santa Joana (entre Colatina e Itapina) e outra em Baixo Guandu.
No sul do estado, a FCA transferiu para a administração municipal a ponte sobre o
Rio Itapemirim, no município de Cachoeiro de Itapemirim, restando lembrar que em
todas foram encontrados graves problemas de corrosão.
Diante disso, conclui-se que os prejuízos causados pela corrosão nas estruturas
metálicas, analisadas são frutos de:
• falta de manutenção preventiva;
• projeto executivo e esquemas de pintura mal elaborados;
• uso de material de qualidade inferior.
4.5 ESQUEMAS DE PINTURA
Estruturas metálicas, como pontes, torres para transmissão de energia elétrica,
suportes de equipamentos, escadas, passarelas, viadutos, edifícios e galpões
possuem esquemas de pintura elaborados de acordo com a atmosfera local,
considerando, ainda, sua importância e a previsão de futuras manutenções.
Algumas empresas preocupadas em manter e prolongar a vida de suas estruturas
metálicas elaboraram esquema de pintura anticorrosivo para atendimento as suas
necessidades específicas, em função da agressividade da atmosfera local, sendo
exemplos a Samarco Mineração S/A e a Petrobrás.
156
4.5.1 Samarco Mineração S.A.
Elaborou esquemas de tal forma que a pintura tenha uma expectativa de
durabilidade alta para média, nos termos da ISO 12944 ou seja:
• Alta durabilidade - vida útil de projeto > 15 anos;
• Média durabilidade - vida útil de projeto de 5 a 15 anos;
• Baixa durabilidade - vida útil de projeto < 5 anos.
157
Tabela nº 4.2 - Esquema de pintura adotado
Norma
Classificação
do
condições Padrão Tinta de Tinta Tinta de E. P S. Durabilidade
Empresa adotada
ambiente
corrosivo
ambientais
de
limpeza
fundo intermediária acabamento
Total
(µm)
Estimada
anos
Samarco Especificação
C3 Industrial
leve
A.M. E.C.P. ..................... P.A.A. 200 > 15 ano
Mineração técnica
C5m Marinho
severo
A.At. As E.C.P. E.C.Po P.A.A. 250 5 a 15 anos
S/A.
pintura
C5m Marinho
severo
A.At. E.C.Po ...................... P.A.A. 200 até 5 anos
exposição
C5m Marinho
severo
A.At. 2 ½ E.C.P. E.C.Po E.C.Po 230 até 15 anos
exterior
C5m Marinho
Severo
A.At. E.C.P. E.C.Po P.A.A. 250 até 15 anos
C4 Semi
industrial
S.I. Ubu E.C.P. ...................... P.A.A. 250 5 a 15 anos
C4 Semi
industrial
S.I. Ubu E.C.A.P. E.C.A.P. E.C.A.P. 400* 5 a 15 anos
* Base de coluna E.C.Po. - Epóxi curada com poliamida.
P.A.A.- Poliuretano acrílico alifático. E.C.A.P.- epóxi curada com aduto poliamina
E.C.P. – epóxi curada com poliamina S.I. Ubu - atmosfera de agressividade
A.At. – Atmosfera de agressividade muito alta alta. A.M. – Atmosfera mediamente agressiva
158
4.5.2 Petrobrás – Petróleo Brasileiro S/A
A Petrobrás também normatizou esquema de pintura para atendimento as suas
demandas e especificidades, de acordo com o meio ambiente agressor. Assim,
possui esquemas para:
• Pintura externa de tanques de armazenamento N _ 1205;
• Pintura interna de tanques de armazenamento N – 1201;
• Pintura de navios N – 1192;
• Pintura de plataforma de plataforma de exploração e produção N – 1374;
• Pintura de vasos e esferas N – 1375;
• Pintura de equipamentos N – 2;
• Pintura de monobóias N – 1019;
• Pintura de estruturas metálicas N – 1550;
• Pintura de máquinas N – 1735;
• Pintura de equipamentos elétricos e de instrumentação N – 1736.
Dessa relação somente a N – 1550, que trata da pintura de estruturas metálicas,
interessa ao desenvolvimento deste trabalho.
A relação das estruturas abaixo está contida na norma N 1550 que a empresa
considera para essa finalidade como estruturas metálicas:
a) suportes de tubulações,berços,pernas de sustentação;
b) estruturas de galpões;
c) estrutura de sustentação de tubulações (pipe-racks);
d) pisos, plataformas, passadiços, corrimões e escadas;
e) estrutura de sustentação de equipamentos de grande porte
(reatores,fornos,etc.);
f) torres para telecomunicações.
Para normatização dos esquemas, segundo a norma N 1550, o ambiente agressor
foi subdividido em duas condições:
159
“-Condições 1;
-Condições 2.
-Condições 1 – Ambiente seco ou úmido, com ou sem
salinidade, contendo ou não gases derivados do enxofre.
-Condições 2 _ Ambiente de alta agressividade, sujeito a
vapores ácidos ou alcalinos e atmosferas marítimas.”
Para neutralizar a agressividade corrosiva nas estruturas metálicas relacionadas na
norma N 1550 e submetidas a essas condições, a Petrobrás formalizou os
esquemas abaixo:
Esquema de tratamento e pintura anticorrosiva para as estruturas metálicas – N 1550
Petrobrás – Petróleo Brasileiro S/A.
TABELA nº 4.3- Esquema de pintura adotado pela Petrobrás
Condição Limpeza T.Fundo T.Acabamento
Nº
demãos
E.P
S.P.D. EPS-total E.P.A. I.T.E.D.
(µm) (µm)
1 Sa 2 T.F.A.- Z1 .................... 1 35µm .................. R/T ..............
.............. T.F.A.- Z2 ..................... 1 30µm ................. R/T 18 a 72 hs.
.............. .............. A.F 2 25µm 115 R/T/P 24 a 72 hs.
2 Sa 2 1/2 E.A.E .................... 2 35µm ................... R/T/P/PA 12 a 48 hs.
.............. .............. E. A. E. 2 100µm 270 T/R/PA 12 a 24 hs.
E.P.S.P.D. espessura da película seca por demão. R/T. rolo ou trincha.
E.P.A. equipamento para aplicação. I.T.E.D. Intervalo entre demãos
R/T/P rolo,trincha ou pistola convencional. A.F. Tinta de alumínio fenólica
R/T/PA rolo,trincha ou pistola sem ar.
T.F.A – Z1 Tinta de fundo alquídica zarcão.
E.A.E. Tinta epóxi de alta espessura
T.F.A-Z2 - zarcão – óxido de ferro resina alquídica e óleo de linhaça.
4.5.3 CBCA – Centro Brasileiro da Construção em Aço
O CBCA apresenta, na série “Manual de Construção em Aço”, esquemas de pinturas
anticorrosivos, classificados conforme o meio para ambientes: rurais, urbanos,
industriais e marítimos.
160
Os esquemas apresentados como fruto da experiência dos autores, apontam
expectativa de durabilidade diversa, variando entre baixa e média, segundo os
termos da ISO 12 944, como se segue:
161
Tabela nº 4.4 - Esquema de pintura para ambientes rurais – CBCA
Sistemas para ambientes rurais.
EPS
Total
Tipo Tinta
Nº
demãos E.P.S.(µm) (µm) Obs:
Fundo/acab Alquídica DF 1 75 75 custo baixo galão/e. durabilidade (3 a 6 anos).
Fundo Primer alquídico 1 40 Sistema de custo médio por galão/ espectativa
Acabamento Esmalte alquídico 2 40 120 de durabilidade (4 a 7 anos).
Fundo Primer epóxi 1 40 Sistema de custo médio por galão/ espectativa
Acabamento Esmalte alquídico 2 40 120 de durabilidade ( 5 a 8 anos).
Fundo Primer epóxi 1 40 Sistema de custo médio por galão/ espectativa
Acabamento Esmalte epóxi 2 40 120 de durabilidade de (6 a 9 anos).
Fundo / Sistema de custo médio por galão/ espectativa
Acabamento Epóxi mastic cores 1 100 100 de durabilidade de (6 a 9 anos).
Fundo
Primer acríolico
WB 1 50 Sistema de custo médio por galão/ espectativa
Acabamento
Esmalte acrílico
WB 2 40 130 de durabilidade de ( 5 a 9 anos).
Fundo / Sistema de custo alto por galão / espectativa de
Acabamento Poliuretano DF 1 100 100 durabilidade de ( 7 a 10 anos).
162
TabelaA nº 4.5, esquema de pintura para ambientes urbanos - CBCA.
Sistemas para ambientes urbanos
Nº de E.P.S por E.P.S. Observações.
Tipo Tinta demão
demão
(µm)
Total (µm).
Fundo Primer alquídico 2 40 Sistema de baixo custo por galão.
Acabamento Esmalte alquídico 2 40 160
espectativa de durabilidade de ( 4 a 7
anos ).
Fundo Primer epóxi 2 40 Sistema de médio custo por galão.
Acabamento Esmalte alquídico 2 40 160
expectativa de durabilidade de ( 5 a 8
anos ).
Fundo
Epóximastic
cores 1 120 120 Sistema de custo médio por galão.
Acabamento ............................. ........... .................. ....................
Espectativa de durabilidade de ( 6 a 9
anos).
Fundo
Primer acrílico
WB 2 50 Sistema de custo médio por galão
Acabamento
Esmalte acrílico
WB 2 40 180
Espectativa de durabilidade de ( 6 a 10
anos ).
Fundo Poliuretano DF 2 70 140 Sistema de custo alto por galão.
Acabamento ............................. ........... .................. ....................
Expectativa de durabilidade de ( 7 a 10
anos ).
163
Tabela nº4.6, Esquema de pintura para ambientes marinhos - CBCA.
Sistemas para ambientes industriais
Nº de
E.P.S.
por
E.P.S. Observações.
Tipo Tinta demãos
demão
(µm)
Total (µm)
Fundo Epóximastic 2 125 .............. Sistema de custo médio por galão.
Acabamento cores .............. .............. 250
expectativa de durabilidade de ( 6 a
9 anos).
Fundo Primer epóxi 1 75 ................... Sistema de custo médio por galão.
Acabamento Esmalte epóxi 2 100 275
espectativa de durabilidade de (6 a 9
anos).
Fundo Primer epóxi 1 125 ................... Sistema de custo alto por galão.
Acabamento
esmalte
poliuretano
2 75 275
espectativa de durabilidade de (6 a 9
anos).
164
Tabela nº4.7, Esquema de pintura para ambientes marinhos - CBCA.
Sistemas para ambientes marítimos
Nº de E.P.S. por E.P.S. Observações.
Tipo Tinta demãos
demão
(µm) Total (µm)
Fundo
Primer etil
silicato .................. .................. ................... Sistema de alto custo por galão.
.................... de zinco 1 75 ...................
Espectativa de durabilidade de ( 8 a
12 anos ).
Intermediária Tinta epóxi ................... ................... ...................
..................... poliamida 1 40 ..................
Acabamento
Esmalte
poliuretano 2 75 265
Fundo
Primer epóxi
rico .............. ................... ................ Sistema de custo alto por galão.
..................... em zinco 1 75 ...............
Espectativa de durabilidade de ( 7 a 11
anos ).
Intermediária Esmalte epóxi 1 125 ..............
Acabamento
Esmalte
poliuretano
1 75 275
Fundo Primer epóxi 2 125 ............ Sistema de custo alto por galão.
Acabamento
Esmalte
poliuretano 1 50 300
Espectativa de durabilidade de ( 6 a 10
anos).
165
Tabela nº 4.8 - Analogia entre os esquemas de pintura adotado pela Petrobrás N 1550, pelo Centro Brasileiro da
Construção em Aço - CBCA, para atmosfera rural, urbana, industrial e marinha, e o adotado pela Samarco Mineração S.A.
– Especificação técnica pintura exposição exterior.
(I)
Comparativo entre os esquemas de pintura adotado pela Petrobrás,Samarco e C.B.C.A.
Esquema de pintura
Norma
Classificação
do condições Padrão Tinta de Tinta Tinta de E. P S. durabilidade
Empresa adotada
ambiente
corrosivo ambientais
de
limpeza Fundo intermediária acabamento
Total
(µm)
estimada
anos
Petrobrás N 1550 Condições 1 A.M. Não
Sa 2 T.F.A. Z1 T.F.A. Z2 A. F. 115
Condições 2 Especificada
A.A. Sa 2 ½ E.O.F.C.P. ....................... E. A. E. 270
Samarco Especificação
C3 Industrial
leve A.M. E.C.P.* ..................... P.A.A. 200 > 15 anos
Mineração Técnica
C5m Marinho
severo A.At. Sa E.C.P.* E.C.Po P.A.A. 250 5 a 15 anos
S/A. Pintura
C5m Marinho
severo A.At. E.C.Po ...................... P.A.A. 200 até 5 anos
166
Analogia entre os esquemas de pintura adotado pela Petrobrás N 1550, pelo Centro Brasileiro da Construção em Aço -
CBCA, para atmosfera rural, urbana, industrial e marinha, e o adotado pela Samarco Mineração S.A. – Especificação
técnica pintura exposição exterior.
(II)
exposição
C5m Marinho
severo
A.At. 2 ½ E.C.P.* E.C.Po E.C.Po 230 até 15 anos
exterior
C5m Marinho
Severo
A.At. E.C.P.* E.C.Po P.A.A. 250 até 15 anos
C4 Semi
industrial
S.I. Ubu E.C.P.* ...................... P.A.A. 250 5 a 15 anos
C4 Semi
industrial S.I. Ubu E.C.A.P. E.C.A.P. E.C.A.P. 400 #
5 a 15 anos
#
C.B.C.A. Manual C1 Rural A.B. A.DF. ....................... ..................... 75 3 a 6 anos
de C1 Rural A.B. P.A. ...................... E.A. 120 4 a 7 anos
Construção C1 Rural A.B. As P.E. ....................... E.A. 120 5 a 8 anos
em C1 Rural A.B. P.E. ...................... E.E. 120 6 a 9 anos
aço. C1 Rural A.B. EPOM.Cores ....................... 100 6 a 9 anos
C1 Rural A.B. 2 ½ P.A. WF ....................... E.A. 130 5 a 9 anos
C1 Rural A.B. P.DF ....................... .................... 100 7 a 10 anos
C3 A. urbana A.M. P.A. ...................... E.A. 160 4 a 7 anos
167
Analogia entre os esquemas de pintura adotado pela Petrobrás N 1550, pelo Centro Brasileiro da Construção em Aço -
CBCA, para atmosfera rural, urbana, industrial e marinha, e o adotado pela Samarco Mineração S.A. – Especificação
técnica pintura exposição exterior.
(III)
C3 A. urbana A.M. P.E. ....................... E.A. 160 5 a 8 anos
C3 A. urbana A.M. EPOM.Cores ..................... 120 6 a 9 anos
C3 A. urbana A.M. P.A. WB ...................... E.A1.WB 180 6 a 10 anos
C3 A. urbana A.M. P.DF ....................... ..................... 140 7 a 10 anos
C4 A. Industrial A.A. EPOM.Cores ....................... ...................... 250 6 a 9 anos
C4 A. Industrial A.A. P.E. ....................... E.E. 275 6 a 9 anos
C4 A. Industrial A.A. P.E. ....................... E.P. 275 6 a 9 anos
C5 Maritimo A.At. P.E.S.Z. E.C.P. E.P. 265 8 a 12 anos
C5 Maritimo A.At. P.E.R.Z. E.E. E.P. 275 7 a 11 anos
C5 Maritimo A.At. P.E. ...................... E.P. 300 6 a 10 anos
# Base de coluna. S.I. Ubu – agressividade alta.
A.A, - agressividade alta. P.A.A.- Poliuretano acrílico alifático
E.A1. – esmalte acrílico A.F. - tinta de alumínio fenólica
P.A1. - primer acrílico W.B. E.A.E.- epóxi alta espessura.
P.A. - primer alquídico. A.DF.- alquídica com dupla função (fundo/acabamento).
E.P. – esmalte poliuretano. EPOM. – epóxi mastique
E.A. – esmalte alquídico T.F.A. Z2 - zarcão óxido de ferro-resina alquídica
168
P.E.S. Z- primer etil silicato de zinco. P.DF – primer dupla função
P.E.R. Z – primer epóxi com zinco. AM – agressividade média
P.WB – primer alquídico water base W.B. E.C.Po. – epóxi curada com poliamida.
A.At - agressividade alta E.C.P. – epóxi curada com poliamina
A.B. – agressividade baixa E.C.A.P.- epóxi curada com aduto poliamina
P.E. - Primer epóxi E.E. - esmalte epóxi.
T.F.A. – Z1 tinta de fundo alquídica zarcão
E.O.F.C.P. - epóxi – oxido de ferro curada com poliamina e óleo
169
4.6 RECOMENDAÇÕES
4.6.1 Procedimentos recomendáveis à pintura e manutenção
Na construção ou manutenção, quando da elaboração do projeto executivo, o
engenheiro projetista ou arquiteto deverá:
• Conhecer o local onde será construída a estrutura, bem como o ambiente
agressor: seco, úmido, frio, quente, rural, urbano, industrial ou marinho;
• Conhecer a importância econômica, social ou cultural da estrutura;
• Prever acesso fácil para futuras manutenções;
• Na elaboração do projeto de construção, reforma ou restauração evitar:
- o contato dos metais de composição química diferente, bem como de
soldas, que facilitem o aparecimento da corrosão galvânica;
- a disposição de peças que favoreça o acúmulo de água na superfície
metálica;
-frestas e cantos vivos.
4.6.2 Esquemas de Pintura
Um bom esquema de pintura inicia-se com uma boa limpeza. A tinta aplicada sobre
uma superfície mal preparada jamais apresentará os resultados esperados. Na
construção, manutenção, reforma ou restauração, a limpeza das peças devem ser
efetuadas com critério. Para se ter uma pintura de qualidade, é imprescindível que a
tinta seja aplicada sobre uma superfície adequadamente limpa.
A norma sueca, SIS 05-5900-1967, classifica o grau de corrosão das estruturas e
estabelece o padrão de limpeza necessário para cada situação, objetivando atingir
uma pintura de qualidade.
170
A pintura deve ser executada por profissional treinado, munido de equipamentos e
instrumentos adequados, aplicada sobre uma superfície limpa, de acordo com os
procedimentos da norma, respeitando:
• O intervalo entre demãos;
• A espessura da película seca projetada;
• A umidade especificada;
• A temperatura:
T < 40°C
T > 10°C
T > 3°C acima do ponto de orvalho.
Ponto de orvalho é a temperatura em que a umidade do ar se condensa, ou seja,
passa do estado gasoso - da forma de vapor para o estado líquido.
Cálculo do ponto de orvalho
Umidade relativa 60%
Temperatura ambiente 30°C→Tabela abaixo
- Ponto de orvalho 20,6 °C
171
Tabela 4.9
Tabela para determinação do ponto de orvalho
UR Temperatura ambiente °C
%
10 15 20 25 30 35 40
90 8,2 13,3 18,3 23,2 28 33 38,2
85 7,3 12,5 17,4 22,1 27 32 37,1
80 6,5 11,6 16,5 21 25,9 31 36,2
75 5,6 10,4 15,4 19,9 24,7 29,6 35
70 4,5 9,1 14,2 18,6 23,3 28,1 33,5
65 3,3 8 13 17,4 22 26,8 32
60 2,3 6,7 11,9 16,2 20,6 25,3 30,5
55 1 5,6 10,4 14,8 19,1 23,9 28,9
50 -0,3 4,1 8,6 13,3 17,5 22,2 27,1
45 -1,5 2,6 7 11,7 16 20,2 25,2
40 -3,1 0,9 5,4 9,5 14 18,2 23
35 -4,7 -0,8 3,4 7,4 12 16,1 20,6
30 -6,9 -2,9 1,3 5,2 9,2 13,7 18
Determinação do ponto de orvalho.
Fonte:Manual de Construção em Aço - CBCA
4.6.3 Manutenção
4.6.3.1 Manutenção é a atividade destinada a manter o estado de conservação das
estruturas, podendo ser programadas ou solicitadas por inspeção.
As inspeções podem ser classificadas em: Inspeção cadastral, rotineira, especial e
extraordinária.
1- A Inspeção Cadastral é a primeira a ser realizada na estrutura, logo após o
término de sua construção. Deve ser amplamente documentada, não só com
dados colhidos na inspeção, mas também por todo o projeto e informes
construtivos disponíveis;
2- A Inspeção Rotineira é destinada a coletar dados, informações, possíveis
defeitos e anomalias ocorridas e são programada com intervalos adequados.
Durante o primeiro ano após a construção, a inspeção deve ser efetuada a
172
cada seis meses e, posteriormente, poderá ser efetuada anualmente ou a
cada dois anos.São inspeções visuais e devem ficar registrada através de
documentário fotográfico e do preenchimento de ficha de inspeção rotineira;
3- Inspeção Especial deve ser efetuada a cada 5(cinco) anos em toda estrutura
considerada especial pelo seu porte, pelo sistema estrutural, pelo seu
comportamento problemático, pelo valor histórico, social, econômico e sempre
que se julgar necessário por uma inspeção rotineira. Relatórios e documentos
fotográficos minuciosamente preparados deverão ser emitidos, analisados e,
posteriormente, arquivados para consultas em futuras inspeções;
4- Inspeção Extraordinária é uma inspeção não-programada que acontecerá
sempre que ocorrerem danos repentinos causados pelo homem ou pelo meio
ambiente.
4.6.3.2 Fundamentos da Inspeção
Há, no Espírito Santo, estruturas metálicas de diferentes idades, projetadas e
construídas ao longo do último século. Neste capítulo serão abordados os principais
procedimentos a serem adotados nas inspeções, sua preparação, os equipamentos
necessários, as responsabilidades e deveres dos Inspetores.
4.6.3.3 Deveres dos Inspetores
São deveres dos inspetores: planejar as inspeções, realizá-las, preparar relatórios,
Identificar itens que necessitam de reparos.
Planejar as Inspeções
O Planejamento das Inspeções deve contemplar as seguintes atividades: coleta e
exames de dados disponíveis, desenhos, informes construtivos, relatórios de
inspeções anteriores, registros de reparo e de manutenções.
173
4.6.3.4 Desenvolvimento da seqüência de inspeção
O desenvolvimento da seqüência depende do tipo de estrutura, sendo que, nas
pontes pode iniciar-se pelo estrado e elementos da superestrutura.
Deve-se considerar o tipo, o estado dos componentes, estado geral, complexidade e
o tamanho.
4.6.3.5 Elementos a serem inspecionados
Estrado, juntas aparafusadas, juntas soldadas, passarela de pedestre, guarda corpo,
dispositivo de drenagens, corrimão, vigamento principal e secundário, pilares,
cobertura, calhas, fresta, canalizações de utilidade pública, suportes de rede elétrica
e possível corrente de fuga. Especial atenção para as estruturas localizadas em
áreas de atmosfera industrial e regiões junta à orla marítima, sujeita a fortes ventos.
4.6.3.6 Procedimentos de inspeção
Deverão ser observados, anotados, marcados, fotografados todo acúmulo de água,
pontos de corrosão, defeitos e anomalia porventura presentes na estrutura e em sua
pintura.
4.6.3.7 Equipamentos para inspeção
Para execução de uma boa inspeção há necessidade da utilização de alguns
equipamentos:
• Equipamentos de limpeza:
Escova de aço, vassoura
• Equipamentos de inspeção:
Facão, martelo, chave de fenda e lanterna.
174
• Equipamento de medição:
Trena
• Equipamentos de documentação:
Prancheta, ficha de inspeção, lápis, borracha, giz e máquina fotográfica.
• Equipamentos de acesso:
Escadas, andaimes apoiados ou suspenços
• Equipamento de transporte:
Veículos
4.6.3.8 Programação da manutenção
A manutenção anticorrosiva pode ser programada ou solicitada por inspeção e
consiste nos reparos dos problemas detectados. Uma boa manutenção é
acompanhada de um bom controle de qualidade, que se inicia pela qualificação dos
fornecedores de tinta, treinamento e capacitação de pessoal e continua na
elaboração de procedimentos, plano de inspeção, calibragem de aparelhos,
instrumentos de medição, testes, limpeza, medição de rugosidade da superfície,
método de aplicação das tintas e controle da película.
Para que não haja paralisação ou interrupção de serviço quando programados ou
solicitados por inspeção, há necessidade do controle efetivo de materiais,
ferramentas e equipamentos em depósitos. São imprescindíveis à manutenção:
Abrasivo, tintas, escovas manuais e rotativas, lixadeiras, equipamento completo de
jateamento abrasivo inclusive de proteção pessoal, lixas, manta não tecida, trinchas,
rolos, pistola, rugosímetro, higrômetro, aparelho eletrônico medidor de película
(mikrotest).
4.6.3.9 Qualificação dos fornecedores
Uma das formas de se efetuar a qualificação dos fornecedores de materiais é exigir
a apresentação do certificado de qualidade do produto.
175
4.6.3.10 Treinamento e capacitação de pessoal
Pintores, jatistas, supervisores ou encarregados de campo e inspetores do controle
de qualidade devem passar por treinamento teórico e prático que envolva também a
conscientização para a importância do controle de qualidade.
4.6.3.11 Plano de inspeção e procedimentos de aplicação das tintas
Tais planos e procedimentos têm por finalidade fazer com que o pessoal
responsável pela aplicação das tintas familiarizem-se com as exigências,
minimizando a possibilidade de falhas que possam comprometer a qualidade do
esquema de pintura.
4.6.3.12 Calibragem de aparelhos e instrumentos de medição
Não existe controle de qualidade confiável efetuado com instrumentos não
calibrados periodicamente. Compete ao pessoal do controle de qualidade
estabelecer a periodicidade de aferição dos instrumentos de medição.
4.6.3.13 Grau de limpeza das superfícies
O preparo da superfície é definido pelo esquema de pintura, em função das
particularidades da tinta de fundo e do desempenho esperado. Nenhum sistema de
pintura poderá oferecer um bom desempenho, se aplicado sobre uma superfície mal
preparada. A inspeção para aceitação ou rejeição do padrão de limpeza deve ser
visual ou eventualmente com auxílio de lupa e comparada com os padrões visuais
da norma SIS 05 5900-1967, escolhida em função do grau de limpeza definido pelo
esquema de pintura. Poeiras, oleosidade, tintas soltas ou de má adesão e umidade
são contaminantes mais comuns que prejudicam a aderência das tintas. O melhor
método de limpeza é a lavagem com água e solvente para eliminar o pó, as
gorduras e os sais agregados às superfícies, seguido pelo enxague com água limpa.
176
4.6.3.13 Perfil de rugosidade
A rugosidade da superfície deve ser estabelecida em função da espessura total do
esquema de pintura e deve situar-se entre 1/3 a 1/4 da película seca. A rugosidade
inadequada poderá causar falta de adesão das tintas e comprometer todo o
esquema de pintura. O lixamento para remoção da ferrugem e camadas superficiais
da tinta antiga, que podem estar comprometidas e com baixa coesão, forma sulcos e
riscos suficientes para promover a adesão das tintas novas sobre as tintas antigas,
desde que sejam do mesmo esquema ou esquema de tintas compatíveis.
4.6.3.14 Método de aplicação das tintas
O método de aplicação deve ser compatível com as alternativas constantes dos
esquemas de pintura, com a tinta e as recomendações do fabricante, com as
condições climáticas da região onde será efetuada a aplicação.
4.6.3.15 Falhas das películas de tinta
As falhas nas películas de tinta têm origem em uma das seguintes causas, atuando
isoladamente ou em conjunto: má qualidade da tinta, método de aplicação
inadequado, aplicadores mal preparados e interferências das condições climáticas.
Após a aplicação de cada demão, toda a superfície deve ser inspecionada
visualmente ou com auxílio de algum instrumento ótico com objetivo o de identificar
o aparecimento de possíveis falhas.
É comum o aparecimento das seguintes falhas, ocasionadas pela má qualidade da
tinta ou adição inadequada de solvente: poros, crateras, bolhas ou empolamento,
em virtude de elevada temperatura na superfície pintada; poros e enrugamento
provenientes de aplicação inadequada (bico de pistola, aplicador inabilitado,
condições climáticas inadequada); fiapos por deficiência do aplicador ou diluição em
177
excesso de escorrimento ou por não observância do intervalo mínimo entre demãos;
Sangramento em conseqüência da aplicação em altas espessura das tintas
inorgânicas a base de zinco e o fendilhamento.
A aplicação de tinta sem a ocorrência de poros é praticamente impossível,
entretanto, a norma ASTM – D - 714 e a norma N-13 da Petrobrás estabelecem
limites para sua aceitação.
4.6.3.16 Espessura da película de tinta
A espessura da película de tinta é medida quando da aplicação com a película
úmida e após a aplicação com a película seca e deve ser efetuada a cada aplicação.
A norma N-2135 da Petrobrás descreve os procedimentos para determinação da
espessura da película.
4.6.3.17 Inspeção da pintura
Após a aplicação do esquema de pintura, torna-se necessário o acompanhamento
do seu desempenho através de inspeções periódicas. No primeiro ano, aconselha-
se que a freqüência das inspeções sejam efetuadas a cada seis meses e
posteriormente, anualmente ou no máximo a cada dois anos. Nas inspeções, todas
as regiões detectadas com problemas de inspeção devem ser assinaladas para
retoques ou repintura. Serão objeto de retoques áreas menores ou iguais a 5%
(cinco por cento) da superfície pintada que apresentarem defeitos. Extensões entre
5% (cinco por cento) e 30% (trinta por cento) devem ser objeto de repintura e, a
partir de então, indicam falhas no esquema de pintura e podem requerer repintura
total.
4.6.3.17.1 Retoques
Há dois casos a considerar na execução dos retoques e repintura:
178
• superfície corroída;
• superfície sem corrosão.
4.6.3.17.1.1.Superfície corroída
Pode-se repetir o esquema original, desde que seja possível o jateamento da
superfície ou, na impossibilidade, que se proceda a substituição do esquema de
pintura por outro compatível que possua boa aderência sobre uma limpeza
mecânica.
4.6.3.17.1.2 Superfície sem corrosão
Para as superfícies sem corrosão, não há necessidade de retoques ou repintura;
entretanto, na hipótese de se pretender repintá-las, que se proceda os trabalhos
com o emprego do mesmo esquema de pintura antes adotado.
4.6.3.17.1.3 Cuidados em retoques e repintura
Retoques e repintura sobre antigos esquemas de pintura deve-se antes de tudo
verificar a compatibilidade entre o esquema novo e o antigo.
Verificada a compatibilidade entre os esquemas, os procedimentos seguem com a
lavagem e lixamento da superfície, objetivando gerar um perfil que garanta uma boa
ancoragem para a nova pintura.
4.6.3.18 Principais defeitos da película
4.6.3.18.1 Espessura desuniforme
179
Para uma boa pintura admite-se que a película seca deve situar-se na espessura de
10% menor a 20% maior que a projetada. Cuidados especiais devem ser tomados
com as tintas inorgânicas de zinco que podem apresentar fendilhamento, quando
aplicadas em espessuras 10% superiores as indicadas.
4.6.3.18.2 Impregnação de abrasivo
A impregnação por abrasivo ocorre quando o jateamento é executado em local
próximo a pintura que não alcançou o tempo de secagem ao toque.
4.6.3.18.3 Empolamento
Consiste na formação de nódulo sob a película pelo aprisionamento de um fluido. As
principais causas desse defeito são: umidade relativa do ar superior a 85%,
temperatura da superfície pintada inferior a 10°C, retenção de solvente ou processo
corrosivo acelerado.
4.6.3.18.4 Fendilhamento
Consiste na quebra da película devido à perda da flexibilidade.
4.6.3.18.5 Descascamento
Consiste na perda da aderência entre a película e o substrato e são causadas por:
• Limpeza inadequada da superfície.
• Contaminação da superfície antes da pintura.
• Pouca rugosidade.
• Incompatibilidade entre tintas.
180
• Inobservância dos intervalos entre demãos.
• Contaminação da superfície entre dem.
4.6.3.18.6 Enrugamento
Consiste na ondulação da película ocasionada por secagem irregular.
4.6.3.18.7 Sangramento
Consiste no aparecimento de manchas na película pelo afloramento da tinta de
fundo.
181
Tabela N°4.10
RELATÓRIO DE INSPEÇÃO I
IDENTIFICAÇÃO DA OBRA
NOME
Tipo da obra: Pintura Repintura Retoques
Localização Município: U.F.
Geometria
Dados da estrutura:
Altura = M Largura = M Comprimento = M
Área de pintura interna: M
2
Área de pintura externa: M
2
Cobertura: M
2
Esquema de pintura adotada:
Padrão de limpeza::
Tinta de fundo: E.P.S.= µm
Tinta intermediária: E.P.S.= µm
Tinta de acabamento: E.P.S.= µm
Tipo de cobertura:
Znco Alumímio Amianto
Inspeção anterior
Tipo de inspeção: Data:
Local inspecionado:
Anomalias detectadas:
Solução proposta:
Inspeção atual
Anomalias detectadas: Data
Corrosão
Área interna afetada: M
2
Área externa afetada: M
2
Área total afetada: M
2
Percentual da área interna afetada: % Percentual da área externa afetada: %
Localização da corrosão:
Limpeza inadequada Fiapos
Método de aplicação da tinta inadequado Escorrimento
Poros Descascamento
Crateras Sangramento
Bolhas Fendilhamento
Espessura da película seca insuficiente: Impregnação abrasivo
Espessura da película seca muito elevada Arranhões
Outros problemas: |Pessoal inabilitado:
Outros problemas relatar::
182
Tabela N°4.11
RELATÓRIO DE INSPEÇÃO II
IDENTIFICAÇÃO DA OBRA
Ponte Ferroviária: Ponte Ferroviária adaptada para uso rodoviário:
Passarela para pedestre:
Construção: Manutenção: Pintura: Repintura: Retoques:
Localização: Município: U.F:
Geometria
Nº de vãos: Comprimento total: Estrado:
Curva: Nº de faixas Largura da pista:
Nº de pistas: Guarda rodas: Passeio lateral:
Guarda corpo: Largura da secção transversal:
Inspeção anterior: Data:
Elemento inspecionado:
Tipo de inspeção:
Local inspecionado:
Anomalias detectadas:
Esquema de pintura antes empregado:
Limpeza padrão:
Tinta de fundo: EPS: µm
Tinta intermediária: EPS: µm
Tinta de acabamento: EPS: µm
Inspeção atual: Data:
Tipo de inspeção:
Local inspecionado:
Anomalias detectadas:
Corrosão:
Peças afetadas:
Área afetada: M
2
Percentual da área total afetada: %
Esquema de pintura:
O mesmo: Novo esquema:
Informar as mudanças:
Defeitos na pintura:
Limpeza inadequada: Método de aplicação da tinta inadequado:
Poros: Descascamento: Arranhões:
Cratera: Sangramento: Bolhas:
Fendilhamento: Empolamento: Fiapos:
Escorrimento: Espessura da película insuficiente:
Impregnação de abrasivo: Espessura da película muito elevada:
Outros problemas - relatar:
183
4.6.5 Esquema de pintura proposto para as estruturas estudadas
Dentre as estruturas objeto deste estudo, para algumas não foi proposto qualquer
esquema de pintura, como é o caso das pertencentes à Estrada de Ferro Vitória a
Minas, que possui esquema próprio com resultados bastante satisfatórios e a Cinco
Pontes, cuja estrutura passa por restauração, onde um bom esquema foi adotado.
Para as pontes da FCA – Ferrovia Centro Atlântica - foi elaborado esquema único,
de modo a atender a todas de um modo geral, independentemente do meio
ambiente, uma vez que a empresa não tem por hábito, promover a manutenção
anticorrosiva em suas estruturas metálicas.
Para cada uma das estruturas foram elaborados esquemas, onde periodicamente
devem ser programadas inspeções, objetivando constatar a necessidade de
retoques ou manutenções, com vistas a garantir que a pintura alcance a perspectiva
de durabilidade almejada e a estrutura mantenha a expectativa de vida projetada.
A seguir são apresentados os esquemas de pinturas elaborados e propostos para
utilização nas estruturas metálicas objeto desse estudo.
184
TABELA nº 4.12 Esquema de pintura proposto - tinta de fundo e
intermediária.
(I)
grau Tinta de Fundo Tinta intermediária
Esqema atimosfera De nome EP.S. número nome E.P.S. número
número limpeza (µm) demãos (µm) demãos
1 C1 Sa 2 Z.A.O.M. 30 1 ............. ............ ..............
2 C1 Sa 2 Z.A.O.M. 40 1 .............. .............. ..............
3 C1 Sa 21/2 O.F.E. 40 1 ............. ............... ..............
4 C3 Sa 21/2 O.F.E. 40 1 O.F.E. 40 2
5 C3 Sa 21/2 C.Z.E. 40 1 C.Z.E. 40 2
6 C3 Sa 21/2 EPOM 120 1 ............. .............. ..............
7 C4 St 3 EPOMA 125 1 E.P.A.E. 125 1
8 C4 Sa 21/2 C.Z.E. 40 2 .............. .............. .............
9 C4 Sa 21/2 C.Z.E. 50 2 .............. .............. .............
10 C4 Sa 21/2 P.E. 30 2 .............. ............... .............
11 C4 Sa 21/2 P.E.O.F.Z 40 1 E.P.A.E. 150 1
12 C5 Sa 3 E.S.Z. 70 1 E.A.E. 100 1
13 C5 Sa 3 E.S.Z. 70 1 E.A.E. 100 1
14 C5 Sa 3 EPOM 100 1 E.A.E. 60 1
15 C1/C3/C4/C5 Sa 3 E.S.Z. 120 1 E.A.E. 120 1
Z.A.O.M. - Zarcão alquídico modificado
Esquema de pintura proposto – tinta de acabamento
(II)
Esquemas
Tinta de
acabamento
E.P.S.
durabilidade
estimada
retoques
nome E.P.S. número Total em ISO em
(µm) demãos (µm) anos 12944 anos
1 E.A. 40 1 70 3 a 4 < 5 2
2 E.A. 40 2 120 4 a 6 < 10 2
3 E.A1 40 2 120 5 a 8 < 10 3
4 E.A1 40 2 200 9 a 11 < 15 3
5 E.A1 40 2 200 10 a 12 < 15 3
6 ............ ............. ............... 120 6 a 8 < 10 2
7 P.A. 50 1 300 12 a 15 15 3*
8 E.V. 40 2 160 6 a 8 < 10 2
9 E.A1. 30 2 160 6 a 8 < 10 2
10 E.A.E. 100 1 160 7 a 11 < 15 3
11 P.A. 50 1 240 13 a 15 15 3*
12 E.A.E. 100 1 270 10 a 13 < 15 3
13 E.P. 80 1 250 11 a 14 < 15 3
14 E.P. 60 1 220 10 a 12 < 15 3
15 E.P. 80 1 320 10 a 15 < 15 3
O.F.E. - Oxido de ferro epóxi. E. A. - Esmalte alquídico.
P.E.O.F.Z.- Primer epóxi com óxido de ferro e fosfato de zinco. E.P.A .E. - Epóxi poliamida de alta espessura.
E.A1. - esmalte acrílico á base de água. P.A. - Poliuretano acrílico repintável.
E. V. - Esmalte vinílico. EPOM. - epoximastique.
EPOMA. - ´`Epóximastique com alumínio. C.Z.E. - Cromato de zinco.
E. S. Z. – Etil silicato de zinco. E. P. - Esmalte poliuretano.
P.E. - Primer epóxi. E.A.E. - Epóxi de alta espessura.
185
186
TABELA nº 4.13 Esquema de pintura proposto/Estruturas estudadas.
Numero estruturas Atmosfera Esquemas de Pintura
de ordem
Local
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 Ponte Seca C3/C4 x x x x
2 P.João Neiva C3 x x x x
3 P.Colatina 1 C3 x x x x*
4 P.Colatina 2 C3 x x x x*
5 P.D.Stª Joana C1 x x x x*
6 P.B.Guandú C3 x x x x*
7 P.D.Matilde C1 x x x x*
8 P.Cachoeiro C3 x x x x*
9 P. F.C.A. C1/C3/C4/C5 x x x x*
10 C.Pa.João Neiva C3 X x x x*
11 Pa. J. neiva C3 x x x
12 Pa.Av.Vitória C3/C4 x x x
13 Pa.Av.F.Ferrari C3/C4 x x x
14 Cantina UFES C3/C4 x x x
15 Coreto Jacaraípe
1
C5 x x x x*
16 M.culto Jacaraípe C5 x x x
17 R.Vila Velha C3/C4 x x
18 Cm.Pa.P.Jacaraípe C5 x x x x
P. - Ponte X*. - Pé de coluna Pa. - Passarela P.D. - Ponte distrito
C.m. - Corrimão C.Pa. - Cerca passarela M -- Monumento.
1- 0 CORETO de Jacaraipe desabou em virtude da corrosão pela falta de manutenção num dia de temporal no mês de novembro e em seguida, foi demolido pela Prefeitura da Serra.
187
Capítulo 5
___________________________________________________________________
5 CONCLUSÃO
Este trabalho focalizou os conceitos básicos, a prevenção da corrosão nas
estruturas metálicas, a manutenção, as tintas, a pintura e o esquema de pintura
como um todo, tendo em vista garantir a qualidade e o prolongamento da vida útil
das estruturas em destaque.
Foram observadas as normas ISO 9223, ISO 9226, e ISO 12944, para
caracterização da atmosfera e grau de corrosividade, bem como as normas SIS 05
5900-1967 a VIS 1 SSPC, a RM – 01 – 70 NACE, a BS – 4232- 67, a ISO 8501-1, a
NBR e as Normas da Petrobrás para a preparação da superfície.
Já quanto aos esquemas de pintura, serviram de parâmetro os procedimentos da N
1550 da Petrobrás, os constantes da série manual de construção em aço –
tratamento de superfície e pintura do CBCA para atmosfera rural, urbana, industrial e
marinha, a especificação técnica pintura exposição externa da Samarco Mineração,
além das orientações de Nunes L.P. et all (1998), Gentil,(2003).
Tendo o propósito de aprofundar os estudos sobre o processo corrosivo, foram
observadas e analisadas noventa estruturas, localizadas em zonas diferenciadas do
estado- rural, urbana, industrial e marinha. As estruturas alvo foram analisadas,
sendo que as da Estrada de Ferro Vitória a Minas, passam por manutenção rotineira
que as mantém em ótimo estado de conservação, e as estruturas da FCA, tanto as
pertencentes ao Poder Público quanto as que foram repassadas ao Poder Público,
encontram-se em estado precário de conservação.
Constatou-se que estruturas semelhantes, situadas em locais de atmosferas
diferentes apresentam os mesmos problemas de corrosão. Esse fato dá a convicção
de que a corrosão é encontrada em função da falta de manutenção e se repetem
independentemente do meio corrosivo, mesmo que se apresente mais ou menos
agressivo. No entanto, a velocidade e a agressividade da corrosão varia de acordo
188
com o meio, a qualidade do aço empregado, os detalhes do projeto executivo, o
padrão de limpeza, o esquema de pintura adotado, a conservação e a freqüência
das manutenções.
Construção econômica é aquela que apresenta menores custos totais ao longo de
sua vida. A forma mais econômica de prevenir a corrosão é através de um projeto
bem elaborado seguido pelas manutenções de rotina. É importante salientar para
que saibam o Engenheiro Civil, o arquiteto e demais profissionais da área que
nenhum esquema de pintura terá o êxito almejado se: a superfície metálica for mal
preparada; a tinta for inadequada para o meio ambiente; o pintor não for bem
treinado e não forem observadas as especificações do fabricante para emprego da
tinta.
Alem disso, é importante que fiquem atentos às possíveis instalações de redes
elétrica junto às estruturas metálicas, fato que poderá ocasionar corrente de fuga
capaz de causar grandes prejuízos, uma vez que a corrente de um ampére pode
destruir 9,125 quilogramos de estrutura por ano nos pontos em que deixa a
estrutura, Vicente,(2003).
5.1 SUGESTÕES
Após estudo realizado, é possível sugerir que:
• Subsidie a realização de pesquisas sobre os efeitos de cada tipo de corrosão
em estruturas metálicas nas construções civis, estabelecendo um
comparativo entre eles;
• Seja avaliada a integridade estrutural das estruturas via métodos numéricos;
• Ocorra a mensuração do impacto financeiro referente à manutenção
preventiva, contrapondo-se a ausência de manutenção ou a manutenção
corretiva.
• Haja proposição de subsídios para a atualização das normas que
caracterizam a corrosão atmosférica e / ou das que tratam da preparação da
189
superfície, de forma ecologicamente correta e mediante o avanço tecnológico
existente;
• Possibilite uma pesquisa voltado para as inovações na área da pintura, que
leve à implantação de novos métodos e novos sistemas de proteção
anticorrosiva, tendo sempre em vista o padrão de qualidade que se pretende;
• Ofereça suporte a um trabalho com vistas a propor normas que incentive o
Estado e as Empresas Privadas a promoverem a manutenção preventiva em
suas estruturas metálicas.
190
Capítulo 6
___________________________________________________________________
6 BIBLIOGRAFIA
6.1 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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L. e VITALIS, L. corrosion science, Oxford, 24, 237, 1984.
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Paulo, 1997.
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