Construção em aço dura, mas exige cuidados

Ponte Benjamin Constant, Manaus (AM)

Segundo informações do Centro Brasileiro de Construção em Aço (CBCA), a construção em aço está cada vez mais presente no Brasil. Este sistema construtivo é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os convencionais, como tijolos e blocos, lajes moldadas in loco, até componentes pré-fabricados, como lajes, painéis de concreto ou de drywall.

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Por serem mais leves, as estruturas em aço podem reduzir em até 30% o custo das fundações. Sua produção ocorre dentro de uma indústria e conta com mão de obra especializada, o que garante uma construção com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.

Corrosão em construções metálicas

Apesar de ser um material de grande durabilidade, o aço está sujeito à corrosão, processo de deterioração que produz alterações prejudiciais nos elementos estruturais. A liga perde suas qualidades essenciais, como resistência mecânica, elasticidade e estética. Caso não seja combatida, pode provocar rupturas, colocando em risco a estrutura e toda a obra. Quando a patologia alcança níveis elevados, torna-se impraticável sua remoção, sendo a prevenção e controle as melhores formas de evitar a oxidação.

Causas

O engenheiro Ildony Hélio Bellei, consultor do CBCA, explica que a oxidação é provocada pela ação da umidade do ar com o oxigênio da atmosfera, e também pela maresia nas regiões litorâneas. “Em ambiente rural o risco é baixo, mas existem áreas que são muito agressivas, como as regiões salinas de Cabo Frio, no Rio de Janeiro ou de Natal, no Rio Grande do Norte”, diz.
Existem, ainda, outros fatores que provocam a corrosão que, se não for tratada, chega a derrubar as obras. “Em 1969, trabalhei na recuperação da ponte Benjamin Constant, em Manaus, construída em 1880, que estava para cair devido ao excesso de ferrugem na parte inferior. A manutenção era feita apenas na parte superior. Este foi o primeiro trabalho de recuperação. Ela fica sobre igarapés, onde a população costuma pescar. O que provocou a oxidação, neste caso, foi a urina dos pescadores” informa. A obra passou por ampla reforma, com a troca de peças e, segundo Bellei, continua sendo utilizada, afirma.

AÇo patinÁvel

Para evitar a ação atmosférica foi desenvolvido o aço patinável. Este material, muito utilizado na Construção Civil, contém em sua composição elementos que melhoram suas propriedades anticorrosivas, tornando três vezes mais resistente que o aço comum. O engenheiro Bellei explica que este aço em contato com a umidade e com o ar cria uma pátina protetora, evitando a ferrugem. Segundo informa, os elevados da avenida perimetral e da linha vermelha no Rio de Janeiro foram construídos com esse tipo de aço. “Pesquisas realizadas em 12 anos nesses locais para ver a ação da atmosfera sobre o material mostraram que a perda de material seria de um milímetro em 180 anos”, afirma.

CorrosÃo e controle

Existem diversos modos de evitar corrosões, porém, para cada tipo existe um método que melhor se aplica. Em geral, os processos de prevenção são realizados com as peças ainda em ambiente industrial. Outros meios, como pintura, são feitos em obra e também garantem a qualidade da peça.
Bellei informa que, quando o processo corrosivo está no começo, o tratamento é simples. Basta fazer uma limpeza bem feita com escova rotativa, jatos de areia e depois aplicar tinta. Hoje, segundo diz, não precisa mais aplicar o zarcão, pois as tintas já fornecem a proteção necessária. Outra forma de combater a corrosão é a galvanização. “Obras próximas às regiões salinas deveriam usar apenas aço galvanizado”, opina, ao lembrar que as telhas metálicas já são galvanizadas.

Os tipos de corrosão do aço e seus respectivos métodos de controle são detalhados a seguir pelo engenheiro Ildony Hélio Bellei:

1. Uniforme

É a mais comum e fácil de controlar. Consiste em uma camada visível de óxido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extensão do perfil. É caracterizada pela perda uniforme de massa e diminuição da secção transversal da peça. Esse tipo de corrosão ocorre devido à exposição direta do aço carbono a um ambiente agressivo e à falha no sistema protetor, que pode ter sido rompido durante o transporte ou manuseio da peça.

Controle: Dependendo do grau de deterioração da peça, pode-se apenas realizar uma limpeza superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga. Em corrosões avançadas, deve-se optar pelo reforço ou substituição dos elementos danificados. Em qualquer caso é preciso limpar adequadamente a superfície danificada. A corrosão uniforme pode ser evitada com a inspeção regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o aço inoxidável.

2. GalvÂnica

Esse tipo de corrosão ocorre devido à formação de uma pilha eletrolítica, quando peças de metais diferentes podem se comportar como eletrodos, promovendo os efeitos químicos de oxidação e redução. Esse tipo de contato é comum em construções na galvanização de parafusos, porcas e arruelas; nas torres metálicas de transmissão de energia, esquadrias de alumínio e outros casos decorrentes da inadequação de projetos.

Controle: Pode ser evitada pelo isolamento dos metais, com o uso de ligas com valores próximos na série galvânica ou com proteção catódica. Nesse último caso, a estrutura funciona como agente oxidante.

Elevado da Perimetral - Trecho cais do Porto (1973 a 1978), Rio de Janeiro (RJ)

3. LixiviaÇÃo

Essa corrosão forma lâminas de material oxidado e se espalha por debaixo dele até camadas mais profundas. O termo lixiviação refere-se à ação da água misturada com cinzas dissolvidas (lixívia), constituindo uma solução alcalina. O combate a essa floculação é feito com tratamento térmico.

4. ErosÃo

Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo aumenta o grau de oxidação das peças. É possível encontrar esse problema onde há esgotos, despejo de produtos químicos industriais ou ação direta de água do mar, como portos, pontes, plataformas e embarcações. Ela pode ser diminuída por revestimentos resistentes, proteção catódica, redução do meio agressivo e materiais resistentes à corrosão.

5. CorrosÃo por pontos

Esse tipo de corrosão gera perfurações em peças sem uma perda notável de massa e peso da estrutura. De difícil detecção quando em estágios iniciais, pois na superfície o ponto é pequeno, se comparado à profundidade. Ocorre em locais expostos a meios aquosos, salinos ou com drenagem insuficiente. Pode ser ocasionada pela deposição concentrada de material nocivo ao aço ou por pequenos furos que permitem infiltração de substâncias líquidas.

Controle: Evitar o acúmulo de substâncias na superfície das peças. O tratamento deve ser realizado de acordo com o processo corrosivo que se encontra. Efetuar a limpeza no local e, se a estrutura não estiver comprometida, cobrir o furo com selante. Em caso de comprometimento é preciso reforçar a estrutura ou até mesmo substituir as peças.

6. Frestas

Ocorre quando duas superfícies estão em contato ou muito próximas uma da outra. A água se aloja nas fendas disponíveis. A concentração de oxigênio nas bordas é superior à concentração da área mais interna da fenda. Como consequência, a corrosão se concentra na parte mais profunda da fresta, dificultando o acesso e o diagnóstico do problema, que em geral, afeta pequenas partes da estrutura, sendo, portanto, mais perigosa do que a corrosão uniforme, cujo alarme é mais visível.

Controle: Em caso de a corrosão ser pequena, realizar a limpeza superficial, secagem do interior da fenda e vedação com um líquido selante e revestimento protetor. Caso esteja avançada, é necessário reforçar ou substituir as peças.

7. Ranhuras

Defeitos como cantos vivos, locais que permitam o depósito de líquidos podem apresentar esse tipo de corrosão. Por serem pequenas, as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenções e se tornam visíveis apenas quando o material oxidado aflora na superfície. Os riscos e locais com parafusos são enquadrados nesse tipo, e o tratamento é o mesmo dado à corrosão por frestas. Por não serem muito degradantes, essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupção da corrosão.

8. CorrosÃo sob tensÃo

Resulta da soma de tensão de tração e um meio corrosivo. Essa tensão pode ser proveniente de encruamento do aço, solda, tratamento térmico, cargas etc. As regiões tencionadas funcionam como ânodos em relação ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessão de elétrons. Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peça antes da percepção do problema.

COLABOROU PARA ESTA MATÉRIA

Ildony Héio Bellei – Engenheiro Civil e Eletrotécnico formado pela Universidade Federal de Juiz de Fora. Gerente de Projetos da Fabrica Estruturas Metálicas (FEM) de 1970 a 1994. Diretor da Engenharia e Consultoria (IHB) desde 1995. Ex-Professor da disciplina de Edifícios em Aço (1985-2004) e ex-coordenador do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA) de 1995 a 2002). Responsável pelos projetos e cálculos de 90.000 toneladas de estruturas de aço, entre elas: Hangar N0. 1 da extinta VARIG no Aeroporto do Rio de Janeiro com vão livre de 136m; Síder Shopping em Volta Redonda com sete pavimentos e 22.000m2; Ponte Ferroviária para antiga RFFSA, em Pedro Osório-RS, com 310 m com vãos de 50 e 60 m em Treliça; pontes rodoviárias padronizadas para Angola, com vãos de 15 a 42 m; ponte-viaduto para a Prefeitura Municipal de Volta Redonda – extensão 550 m; Estádio Municipal de Volta Redonda com capacidade para 20.000 espectadores. Autor do Livro Edifícios Industriais em Aço (1995), em sua sexta edição; autor em parceria do livro Edifícios de Múltiplos Andares em Aço (2004). Participação na elaboração dos seguintes manuais para o CBCA - Interfaces Aço-Concreto; Pontes e Viadutos em vigas mistas, junto com Eng. Fernando Pinho; Edifícios de Pequeno Porte Estruturados em Aço, junto com o Eng. Humberto N. Bellei.