DOSSIÊ TÉCNICO –
Pintura para metais como
proteção anticorrosiva
Renata Cardoso
Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro - REDETEC
Julho/2013
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Pintura para Metais - Proteção Anticorrosiva, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Mecânica
Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas - Pintura para Metais como Proteção Anticorrosiva
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2020
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DOSSIÊ TÉCNICO –
Pintura para metais como
proteção anticorrosiva
Renata Cardoso
Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro - REDETEC
Julho/201 3
Dossiê Técnico CARDOSO, Renata Pintura para metais como proteção anticorrosiva Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro - REDETEC 11/6/ Resumo A pintura industrial é uma das técnicas anticorrosivas mais utilizadas e difundidas, principalmente na proteção do aço. A maioria dos revestimentos por pintura são orgânicos e compostos por um esquema que envolve três camadas de tintas: tinta de fundo, tinta intermediária e tinta de acabamento. Esse esquema é desenvolvido em função das condições de exposição e de trabalho dos equipamentos e das estruturas.
Assunto Serviços de tratamento e revestimento em metais Palavras-chave Anticorrosivo; corrosão; defeito de pintura; metal; película; proteção; revestimento; tinta anticorrosiva
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DOSSIÊ TÉCNICO
2 2012 c Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas – SBRT Sumário
- INTRODUÇÃO k
- 1.1. Finalidade da pintura
- CORROSÃO
- 2.1. Corrosão eletroquímica
- 2.1.1. Pilha de eletrodos diferentes
- 2.1.2. Pilha de ação local
- 2.1.3. Pilha ativa-passiva......................................................................................................
- 2.1.4. Pilha de concentração iônica
- 2.1.5. Pilha de aeração diferencial
- MECANISMOS DE PROTEÇÃO DE PELÍCULAS DE TINTA..................................
- 3.1. Proteção por barreira
- 3.2. Proteção por pigmentos inibidores.......................................................................
- 3.3. Proteção catódica...................................................................................................
- PINTURA E ESQUEMA DE PINTURA.....................................................................
- CONSTITUINTES DAS TINTAS E VERNIZES
- 5.1. Veículo fixo ou veículo não volátil
- 5.2. Solventes
- 5.3. Pigmentos
- PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS REVESTIMENTOS POR PINTURA
- 6.1. Aderência
- 6.2. Flexibilidade............................................................................................................
- 6.3. Resistência à abrasão e impacto
- 6.4. Resistência à água
- 6.5. Resistência às condições de exposição atmosférica
- REVESTIMENTOS POR PINTURA 7. FATORES IMPORTANTES NO DESEMPENHO À CORROSÃO DOS
- equipamentos 7.1. Aspectos relacionados à construção e ao projeto das estruturas e dos
- 7.2. Preparação da superfície
- 7.2.1. Preparação por meio de limpeza com solventes
- 7.2.2. Preparação por meio de jateamento abrasivo
- 7.2.3. Preparação por meio de hidrojateamento
- 7.2.4. Preparação por meio de ferramentas mecânicas e/ou manuais
- 7.3. Especificação dos esquemas de pintura
- 7.4. Aplicação das tintas
- 7.4.1. Trincha
- 7.4.2. Rolo
- 7.4.3. Pistola de pulverização convencional
- 7.4.4. Pistola sem ar ( airless spray )
- 7.4.5. Imersão
- 7.4.6. Pintura eletroforética
- 7.5. Qualidade das tintas dos esquemas de pintura
- CONTROLE DE QUALIDADE
- 8.1. Ações de prevenção de defeitos antes da aplicação
- 8.2. Ações de prevenção de defeitos durante a aplicação
- 8.3. Ações de detecção de defeitos
- FALHAS E DEFEITOS
- 9.1. Escorrimento ou descaimento
- 9.2. Espessura irregular (falta ou excesso)
- 9.3. Manchas ou manchamento
- 9.4. Over spray (pulverização deficiente) ou atomização seca
- 9.5. Porosidade ou poros..............................................................................................
- 9.6. Sangramento ou ressolubilização
- 9.7. Cratera ou craterização
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Conteúdo
1. INTRODUÇÃO
A pintura industrial é o método de proteção anticorrosiva de maior utilização na vida moderna. Por sua simplicidade, a proteção por pintura tem sido muito utilizada pelo homem nas construções e em objetos confeccionados em aço.
O aço é nos tempos atuais, e foi durante todo o século, o principal material de construção industrial, porém, devido à corrosão, só é possível o sucesso de sua utilização com o emprego de revestimentos eficazes, destacando-se, neste caso, o revestimento por tintas, que é um revestimento anticorrosivo normalmente orgânico, aplicado sobre a superfície que se quer proteger, com espessuras menores que 1 mm.
As primeiras utilizações de tintas datam de 40.000 anos atrás quando os primeiros homens pintaram nas paredes das cavernas utilizando pigmentos de ocre, hematita, óxido de magnésio e carvão vegetal. Os indígenas brasileiros obtinham tintas da flora nativa para ornamentar o corpo para festas, guerras e funerais ou para proteção contra insetos: o branco da tabatinga, o encarnado do araribá, do pau-brasil e do urucu, o preto do jenipapo e o amarelo da tatajuba (WIKIPEDIA, 2013).
Muito se evoluiu no fim do século passado e no início deste século, quanto à formulação das tintas, em especial a partir do desenvolvimento dos polímeros, que se constituem em toda a base das tintas modernas. Em todo o mundo tem-se hoje milhares de formulações de tintas diferentes, fabricadas com uma diversidade de matérias-primas.
O bom resultado da pintura industrial dependerá, entretanto, da observância de fatores básicos, sem os quais não haverá proteção adequada, por longo período, a custo compatível com o valor e o tempo de vida esperados para a estrutura. Assim, a pintura industrial necessita de criterioso estudo para escolha do esquema de pintura mais adequado para as instalações ou equipamentos a serem protegidos.
1.1. Finalidade da pintura
De acordo com Fragata (2009), a pintura possui uma série de características importantes para a proteção anticorrosiva, como facilidade de aplicação e de manutenção, relação custo/benefício atraente, além de outras finalidades, conforme mostrado na Figura 1, tais como:
finalidade estética: torna a apresentação agradável;
sinalização de estruturas ou equipamentos;
identificação de fluidos em tanques ou tubulações;
auxílio na segurança industrial;
impermeabilização: pode ser utilizado para evitar a migração de íons agressivos para o interior do concreto, pela construção civil, por exemplo;
diminuição de rugosidade superficial: para facilitar o escoamento de fluidos;
impedir a aderência de vida marinha ao casco de navios e boias: aplicação de tintas conhecidas como anti-incrustantes, contribuindo para evitar o consumo excessivo de combustível e aumentar a durabilidade da proteção anticorrosiva;
permitir maior ou menor absorção de calor: através da seleção correta da cor da tinta, como por exemplo, a cor branca é utilizada para reduzir a perda por evaporação em tanque e a cor preta é utilizada para casos de necessidade de maior absorção de calor;
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identificação de falhas em isolamento térmico de equipamentos: pode ser utilizada tintas indicadoras de temperatura, e onde houver falha no isolamento, a tinta mudará de cor.
Figura 1 – Campos de aplicação da pintura. A) pintura anti-incrustante em casco de navio; B) pintura em chaminé para sinalização aérea; C) proteção anticorrosiva e identificação de linhas de fluidos; D) proteção anticorrosiva e finalidade estética Fonte: (Arquivo pessoal)
2. CORROSÃO
A corrosão é um processo de deterioração do material que produz alterações prejudiciais e indesejáveis nos elementos estruturais. O produto da corrosão é um elemento diferente do material original, assim, a liga perde suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade, ductilidade, estética, etc (CORROSÃO, [200-?]).
Como exemplo, tem-se a ferrugem, a camada de cor marrom-avermelhada que se forma em superfícies que tem o ferro como base. Esses processos corrosivos estão presentes direta ou indiretamente no cotidiano, pois podem ocorrer em grades, automóveis, eletrodomésticos e instalações industriais (MERÇON; GUIMARÃES; MAINIER, 2004)
Esse processo causa grandes prejuízos econômicos e sociais, pois traz danos às estruturas de edifícios, carros, pontes, navios, etc, perdendo tais bens e assim, torna-se necessário que a indústria produza mais desses metais para substituir os que foram danificados (FOGAÇA, [20--?]). Estima-se que uma parcela superior a 30 % do aço produzido no mundo seja usada para reposição de peças e partes de equipamentos e instalações, deterioradas pela corrosão (NUNES; LOBO, 2007). A corrosão ainda acarreta em acidentes e perdas de vidas humanas provocados por contaminações, poluição e falta de segurança dos equipamentos.
A corrosão é um processo espontâneo que corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos de obtenção do metal e pode ser esquematizada, conforme mostra Figura 2.
Já que a corrosão é um processo espontâneo, para que os metais possam ser utilizados na indústria, é necessário que se retarde a velocidade das reações.
Os processos corrosivos podem ser classificados, de forma geral, em dois grupos: corrosão eletroquímica e corrosão química, que é melhor mostrado na Quadro 1.
A B^ C
D
DOSSIÊ TÉCNICO
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Como exemplo, por Merçon, Guimarães e Mainier (2004), tem-se a formação da ferrugem (Equações 1 a 6):
Reação anódica (oxidação):
Fe → Fe2+^ + 2 e–^ (1)
Reação catódica (redução):
2 H 2 O + 2 e–^ → H 2 + 2 OH–^ (2)
Neste processo, os íons Fe2+^ migram em direção à região catódica, enquanto os íons OH– direcionam-se para a anódica. Assim, em uma região intermediária, ocorre a formação do hidróxido ferroso:
Fe2+^ + 2 OH–^ → Fe(OH) 2 (3)
Em meio com baixo teor de oxigênio, o hidróxido ferroso sofre a seguinte transformação:
3 Fe(OH) 2 → Fe 3 O 4 + 2 H 2 O + H 2 (4)
Por sua vez, caso o teor de oxigênio seja elevado, tem-se:
2 Fe(OH) 2 + H 2 O + ½ O 2 → 2 Fe(OH) 3 (5)
2 Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 .H 2 O + 2 H 2 O (6)
Assim, o produto final da corrosão, ou seja, a ferrugem, consiste nos compostos Fe 3 O 4 (coloração preta) e Fe 2 O 3 .H 2 O (coloração alaranjada ou castanho-avermelhada)
Outro exemplo desse tipo de corrosão ocorre quando se colocam dois metais diferentes ligados na presença de um eletrólito. Essas pilhas de corrosão são consequências de potenciais de eletrodos diferentes em dois pontos da superfície metálica, que causam a diferença de potencial entre eles (NUNES; LOBO, 2007).
De acordo com Merçon, Guimarães e Mainier (2004), a intensidade do processo de corrosão é avaliada pela carga ou quantidade de íons que se descarregam no catodo ou pelo número de elétrons que migram do anodo para o catodo, sendo que a diferença de potencial da pilha (ddp) será mais acentuada quanto mais distantes estiverem os metais na tabela de potenciais de eletrodo. A Tabela 1 apresenta alguns valores de potenciais de padrões de eletrodo.
Tabela 1 – Valores de potenciais padrões de eletrodo REAÇÃO DO ELETRODO
POTENCIAL
PADRÃO, EO^ / V
Mg2+^ + 2e-^ ⇌ Mg -2, Al^3 +^ + 3e-^ ⇌ Al -1, Ti2+^ + 2e-^ ⇌ Ti -1, Zn2+^ + 2e-^ ⇌ Zn -0, Cr^3 +^ + 3e-^ ⇌ Cr -0, Fe2+^ + 2e-^ ⇌ Fe -0, Ni2+^ + 2e-^ ⇌ Ni -0, Pb2+^ + 2e-^ ⇌ Pb -0, 2H+^ + 2e-^ ⇌ H 0 Cu2+^ + 2e-^ ⇌ Cu +0, Ag+^ + e-^ ⇌ Ag +0, Pd2+^ + 2e-^ ⇌ Pd +0, Au^3 +^ + 3e-^ ⇌ Au +1, Fonte: (NUNES; LOBO, 2007)
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A seguir, serão mostradas as principais causas do aparecimento das pilhas de corrosão.
2.1.1. Pilha de eletrodos diferentes
Também conhecida como pilha galvânica e surge quando dois metais ou ligas metálicas diferentes são colocados em contato elétrico na presença de um eletrólito. A Figura 4 ilustra uma pilha com zinco e cobre
Figura 4 – Pilha galvânica Fonte: (MERÇON; GUIMARÃES; MAINIER, 2004)
2.1.2. Pilha de ação local
É a mais frequente na natureza e ocorre no mesmo metal, devido às diversas heterogeneidades do mesmo, decorrentes de composição química, textura do material, tensões internas, dentre outras. A Figura 5 mostra de forma esquemática a pilha de ação local.
Figura 5 – Pilha de ação local distribuída em uma superfície metálica Fonte: (CARMO, [201-?])
De acordo com Carmo [201-?], as causas determinantes da pilha de ação local são:
inclusões, segregações, bolhas, trincas;
estados diferentes de tensões e deformações;
acabamento superficial diferencial;
diferença no tamanho e contornos de grão;
a
a
a
c
c
c
eletrólito
aço
a: áreas anódicas c: áreas catódicas
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Pode-se demonstrar que em duas regiões de um mesmo metal, quando submetidas a concentrações diferentes de oxigênio, a região em contato com a menor concentração funciona como área anódica (NUNES; LOBO, 2007).
De forma idêntica à pilha de concentração iônica diferencial, esta pilha também ocorre com frequência em frestas. Apenas as áreas anódicas e catódicas são invertidas em relação àquela. Assim, o interior da fresta, devido a maior dificuldade de renovação do eletrólito, tende a ser menos concentrado em oxigênio (menos aerado), logo, área anódica. Por sua vez a parte externa da fresta, onde o eletrólito é renovado com facilidade, tende a ser mais concentrada em oxigênio (mais aerada), logo, área catódica. O desgaste se processará no interior da fresta (NUNES; LOBO, 2007).
A Figura 8 mostra esse tipo de pilha.
Figura 8 – Pilha de aeração diferencial Fonte: (Elaboração própria)
3. MECANISMOS DE PROTEÇÃO DE PELÍCULAS DE TINTA
Os mecanismos básicos de proteção de películas de tinta são:
3.1. Proteção por barreira
Este mecanismo está presente em todas películas de tinta, sendo o mecanismo fundamental nas tintas de acabamento. Quando os revestimentos são aplicados sobre uma superfície metálica, a película funciona como uma barreira entre o metal e o meio corrosivo, conforme visto na Figura 9.
Figura 9 – Revestimento de proteção por barreira Fonte: Elaboração própria
Nesse tipo de proteção, é comum ocorrer corrosão por baixo da película, pois o revestimento é poroso, fazendo com que o eletrólito, depois de algum tempo, chegue ao metal. Além desse motivo, se o revestimento for danificado por ação mecânica ou se o mesmo for atacada pelo meio corrosivo, haverá falha no revestimento e consequente corrosão na superfície metálica (NUNES; LOBO, 2007).
eletrólito
zona de alto teor de O 2 (catódica)
O 2
O 2
O 2 O 2 O 2
O 2
O 2
zona de baixo teor de O 2 M
n
O 2
metal
metal a proteger
metal a proteger
revestimento
meio corrosivo (eletrólito)
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3.2. Proteção por pigmentos inibidores
Este mecanismo é encontrado nas películas de tinta utilizadas como tinta de fundo ( primer ) que contêm pigmentos inibidores dando proteção por inibição anódica (ou passivação anódica). Este processo consiste na formação de uma camada passiva sobre a superfície do metal, impedindo a sua passagem para a forma iônica. Esses pigmentos são zarcão, cromato de zinco, etc. Há também, como mecanismo inibidor, os sabões metálicos formados nas tintas a óleo com determinados pigmentos através da reação entre o pigmento e os óleos da tinta (NUNES; LOBO, 2007).
3.3. Proteção catódica
Este mecanismo é encontrado nas películas de tinta utilizadas como tinta de fundo ( primer ), que contêm altos teores de pigmentos metálicos anódicos, em relação à superfície metálica a proteger. As tintas ricas em zinco são as únicas que tem mostrado resultados satisfatórios para esse tipo de proteção, embora exista outros metais com potenciais suficientes para tal. O magnésio e alumínio são exemplos desses metais e este fato ocorre, provavelmente, pelas características desfavoráveis dos seus produtos de corrosão e pela alta densidade deles, dificultando a formação de película altamente pigmentada (NUNES; LOBO, 2007). Este mecanismo está ilustrado na Figura 10.
Figura 10 – Proteção por proteção catódica em revestimento metálico Fonte: (Elaboração própria)
4. PINTURA E ESQUEMA DE PINTURA
A pintura é o processo de revestimento de uma superfície por meio de tintas e se estende a três ramos da atividade humana: pintura artística, pintura arquitetônica e pintura industrial.
A pintura industrial possui como função mais importante, a proteção anticorrosiva de estruturas metálicas e de equipamentos.
Para proteger uma estrutura ou equipamento, faz-se a aplicação de um esquema de pintura sobre a superfície que se quer proteger. O esquema de pintura é um procedimento onde se especifica os detalhes técnicos envolvidos na aplicação, como por exemplo, o tipo de preparação e o grau de limpeza da superfície; as tintas de fundo, intermediária e de acabamento bem como suas espessuras; intervalos entre demãos e método de aplicação das tintas; critérios para realização de retoques; ensaios de controle de qualidade que devem ser executados; normas e procedimentos para cada atividade a ser realizada.
A Figura 11 ilustra as tintas presentes em um esquema de pintura. Vale lembrar que dependendo do esquema não é necessária a aplicação da tinta intermediária.
Figura 11 – Representação esquemática das tintas Fonte: (Elaboração própria)
aço
Zn Zn
H 2 O Zn(OH) 2
aço
Tinta de fundo
Tinta intermediária
Tinta de acabamento
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13 2012 c Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas – SBRT
Os diluentes são compostos elaborados com diferentes solventes e são usados para ajustar a viscosidade de aplicação da tinta de acordo com o equipamento a ser utilizado na aplicação (FRAGATA, 2009). . De uma forma geral utiliza-se uma mistura de solventes com a finalidade de obter a solvência, o tempo de secagem adequado e a perfeita formação da película (SANTOS, 2005). De acordo com Barbosa (1993 apud SANTOS, 2005), o formulador deve conhecer as faixas de destilação dos solventes que irá utilizar na tinta e seu poder de solvência. Solventes leves acarretam em defeitos conhecidos como casca de laranja e solventes pesados produzem escorrimento de tinta e aumentam o tempo de secagem.
Devido a toxicidade dos solventes orgânicos, o uso das tintas com solventes vem sendo contestado, havendo forte tendência em substituí-las pelas solúveis em água. As tintas solúveis em água ou tintas hidrossolúveis, ou ainda, tintas à base de água, apresentam como vantagens o fato de não apresentarem odor, não contaminarem o ambiente e não oferecerem riscos à saúde dos pintores, uma vez que estes não se exporão a solventes orgânicos prejudiciais à saúde.
Quintela et al. (2002 apud SANTOS, 2005) mencionam que, nos últimos anos, devido ao apelo maior pela preservação ambiental, em alguns países foram criadas leis que regulamentam o teor de compostos orgânicos voláteis, que resultaram no surgimento das tintas ecológicas. Limites de compostos orgânicos voláteis foram especificados, inicialmente em 340 g/L de tinta e atualmente reduzidos para valores entre 240 e 270 g/L.
Atualmente, os esquemas de pintura de base aquosa se constituem numa alternativa viável na linha das tintas ecológicas na proteção contra a corrosão atmosférica do aço.
5.3. Pigmentos
Os pigmentos são partículas sólidas, finamente divididas, insolúveis no veículo fixo, utilizados nas tintas com objetivo estético ou decorativo, impermeabilizantes ou ainda, proteção anticorrosiva (FRAGATA, 2009). Uma tinta pode ser formulada com um ou mais pigmentos combinados, dependendo do que se espera da película de tinta.
Segundo Santos (2005), os pigmentos, de acordo com a finalidade, podem ser classificados em:
opacificantes-coloridos: são os que se destinam a fornecer opacidade e cor, por exemplo, dióxido de titânio, azul da Prússia, etc. Por opacidade ou poder de cobertura entende-se que a película formada pelo pigmento, ao ser aplicada sobre uma superfície, mascare-a bem. Os pigmentos diferenciam-se dos corantes e anilinas, na questão da solubilidade e opacidade, pois os pigmentos são insolúveis no veículo e também conferem opacidade, fato que não ocorre com os corantes e anilinas;
cargas: reforçam a película, regulam o brilho e a consistência, aumentam o teor de sólidos nas tintas de alta espessura e substituem parte do pigmento anticorrosivo e parte da resina, obtendo-se deste modo, tintas mais baratas, por exemplo, carbonatos, silicatos, sílicas e sulfatos;
anticorrosivos: conferem propriedades anticorrosivas à película de tinta, notadamente às de fundo, e são divididos em inibidores (zarcão, cromato de zinco, fosfato de zinco) e protetores (tintas ricas em zinco).
Existem, ainda, os pigmentos especiais que são utilizados com objetivos específicos, como por exemplo, os impermeabilizantes, os perolados, os fluorescentes e fosforescentes e os anti-incrustantes (SANTOS, 2005).
O teor de pigmento tem grande influência nas características finais de uma película de tinta. As tintas com baixo teor de pigmento são mais brilhantes, ao passo que aquelas altamente
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pigmentadas são foscas. Outros fatores como permeabilidade, dureza, resistência à abrasão, também são afetados pela relação entre veículo e pigmento.
Em relação à formulação de tintas, há uma relação importante denominada por Pigment Volume Content – PVC, e é dada pela seguinte equação:
onde:
PVC = concentração volumétrica de pigmento (%) Vp = volume de pigmento Vvf = volume de veiculo fixo
De acordo com essa equação, há variação das propriedades das películas de acordo com sua PVC, conforme mostra Quadro 2.
Variação de PVC ()*
Propriedades da película
Brilho Permeabilidade a vapor d’água Flexibilidade Coesão dapelícula Dureza Porosidade/ rugosidade
PVC PVC (*) (aumenta), (diminui) Quadro 2 – Variação de propriedades em função da PVC Fonte: (FRAGATA, 2009)
6. PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS REVESTIMENTOS POR PINTURA
Há diversas propriedades físico-químicas importantes para a durabilidade do revestimento por pintura. Os mais importantes para a proteção anticorrosiva são: aderência, flexibilidade, resistência à abrasão e impacto, resistência à água e às condições de exposição atmosférica (FRAGATA, 2009).
6.1. Aderência
O revestimento por pintura com baixa aderência acarreta em uma série de problemas, entre eles: se o mesmo estiver imerso ou exposto a alta umidade, pode ocorrer o aparecimento de bolhas (empolamento) no revestimento; se ficar exposto ao intemperismo natural, sob ação de raios solares e sujeito aos processos naturais de dilatação e contração, poderá ocorrer o descascamento (FRAGATA, 2009).
Para se obter boa aderência dos revestimentos por pintura aos substratos, a preparação de superfície deve ser bem executada. A preparação de superfície é a etapa anterior à aplicação das tintas, onde há a remoção dos contaminantes da superfície (óleos, graxas, sais, produtos de corrosão e pintura envelhecida, por exemplo) e criação de condições adequadas para essa aderência ao substrato (FRAGATA, 2009).
De acordo com Fragata (2009), há três mecanismos principais para a aderência do revestimento ao substrato:
aderência química: ocorre quando a tinta reage quimicamente com o substrato;
aderência polar: ocorre pela atração entre grupos polares das moléculas da resina com os grupos polares, de carga oposta, do substrato. Esse tipo de aderência, muitas vezes, não é suficiente para garantir uma boa durabilidade aos revestimentos por pintura, pois são forças fracas;
aderência mecânica: ocorre baseada na rugosidade da superfície do substrato e por isso a preparação prévia é importante.
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7.2. Preparação da superfície
Essa etapa é a mais importante para que um esquema de pintura apresente o desempenho esperado. Visa remover os contaminantes da superfície (carepa de laminação, produtos de corrosão, sais, óleos, graxas, tintas velhas, etc.) e criar condições que proporcionem aderência satisfatória aos esquemas de pintura. O desempenho de um revestimento anticorrosivo está diretamente ligado a escolha adequada do tipo de tinta e do adequado preparo de superfície. Uma superfície limpa, seca, isenta de contaminantes e ferrugem, é uma base perfeita para uma boa performance de um sistema de pintura (FRAGATA, 2009).
Os serviços de preparação de superfície de aço são realizados para atender aos requisitos técnicos estabelecidos em normas que tratam desse tema. As normas SIS 055900-1967, ISO 8501, ISO 8504 e SSPC são as mais utilizadas mundialmente. Os graus de limpezas estabelecidos nessas normas são equivalentes entre si, diferindo apenas, em alguns casos, na nomenclatura (FRAGATA, 2009).
É importante, também, descrever os graus de intemperismo inicial que uma superfície ferrosa pode apresentar antes da limpeza. Assim, de acordo com as normas citadas, o aço não revestido pode se encontrar em quatro graus de intemperismo que serão descritos a seguir.
grau A: superfície de aço com a carepa de laminação praticamente intacta em toda a superfície e sem corrosão. Representa a superfície de aço recentemente laminada;
grau B: superfície de aço com princípio de corrosão, quando a carepa de laminação começa a desprender-se;
grau C: superfície de aço onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão ou poderá ser removida por raspagem ou jateamento, desde que não tenha formado ainda 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 em grande escala.
7.2.1. Preparação por meio de limpeza com solventes
Geralmente é apenas uma das etapas do processo de preparação da superfície, para posterior aplicação dos revestimentos por pintura. Essa etapa visa remover contaminantes oleosos, sais, terras, etc.
Solventes orgânicos, detergentes, soluções alcalinas, vapor e água doce podem ser utilizados nessa etapa. A escolha do produto é função do tipo e grau de contaminação da superfície, das dimensões da superfície, da complexidade geométrica, das condições de acesso e da viabilidade operacional de execução (FRAGATA, 2009).
7.2.2. Preparação por meio de jateamento abrasivo
Consiste na remoção da camada de óxidos e outras substâncias depositadas sobre a superfície, por meio de aplicação de um jato abrasivo com granalha de aço, bauxita sinterizada, escória de cobre, dentre outros. Esse jato é obtido através da projeção. Sobre a superfície, de partículas de abrasivo, impulsionadas por um fluido, geralmente o ar comprimido (NUNES; LOBO, 2007).
É o tipo de limpeza mais adequado e recomendado para aplicação de pintura, pois possui grande rendimento de execução, proporciona limpeza adequada, além de deixar a superfície com rugosidade excelente para boa ancoragem da película de tinta (NUNES; LOBO, 2007). Há quatro graus de limpeza por jateamento abrasivo, que devem ser realizados em superfícies de aço cujos estados iniciais de oxidação são os citados anteriormente. Esse graus são avaliados com base nos padrões das normas técnicas que tratam desse tema
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como, por exemplo, a SIS 055900-1967, ISO 8501 e SSPC. O Quadro 3 apresenta a equivalência dos padrões de limpeza dessas normas, e em seguida, a descrição destas.
Descrição
Nomenclatura SIS 055900-1967 ISO 8501 SSPC Jateamento ligeiro Sa 1 Sa 1 SP- Jateamento comercial Sa 2 Sa 2 SP- Jateamento ao metal quase branco Sa 2 ½ Sa 2 ½ SP- Jateamento ao metal branco Sa 3 Sa 3 SP- Quadro 3 – Padrões de limpeza de superfície de aço preparadas por jateamento abrasivo Fonte: (FRAGATA, 2009)
Jato ligeiro: prevê a remoção de carepa de laminação solta, ou não aderente, óxidos e possíveis partículas estranhas não aderentes. A retirada do produto de corrosão situa-se em torno de 5 % e corresponde ao padrão Sa 1. Este padrão não se aplica às superfícies com grau de oxidação inicial A. Para os demais graus de intemperismo os padrões de limpeza são B Sa 1, C Sa 1 e D Sa 1;
jato comercial: prevê a remoção de, praticamente, toda a carepa de laminação, óxidos e partículas estranhas, em cerca de 50 % da superfície a ser pintada e corresponde ao padrão Sa 2. Após o tratamento a superfície deverá apresentar uma coloração acinzentada. Este padrão não se aplica às superfícies de grau A. Para os demais graus de intemperismo os padrões de limpeza são B Sa 2, C Sa 2 e D Sa 2;
jato ao metal quase branco: o jato é mantido por tempo suficiente para assegurar a remoção da laminação, ferrugem e partículas estranhas, de tal modo que apenas possam aparecer leves sombras, listras ou descoloração na superfície. Os resíduos são removidos com aspirador de pó, ar comprimido seco e limpo ou escova limpa. Ao final da limpeza 95 % de uma polegada quadrada de área deverão estar livres de resíduos e a superfície deverá apresentar uma tonalidade cinza clara. Para os diversos graus de intemperismo os padrões de limpeza são A Sa 2 ½, B Sa 2 ½, C Sa 2 ½ e D Sa 2 ½;
jato ao metal branco: é o jateamento abrasivo perfeito, com remoção total de laminação, óxidos e partículas estranhas. Finalmente se faz a remoção dos resíduos com aspirador de pó, ar comprimido seco e limpo ou escova limpa. Após a limpeza a superfície deverá apresentar uma cor cinza de tonalidade muito clara e uniforme, sem listras ou sombras. Para os diversos graus de intemperismo os padrões de limpeza são A Sa 3, B Sa 3, C Sa 3 e D Sa 3.
De acordo com Fragata (2009), a cor do abrasivo influencia na coloração final da superfície. Assim, para um mesmo grau de limpeza, a superfície pode apresentar diferenças na coloração final, em função do abrasivo escolhido. Por esse motivo, é recomendado que se use, na avaliação do grau de limpeza, sempre que possível, os padrões referentes ao abrasivo em questão.
7.2.3. Preparação por meio de hidrojateamento
Processo em que a limpeza da superfície é obtida por meio de água a altas pressões. De acordo com a Norma SSPC-SP12 / NACE No^ 5, o hidrojateamento é classificado em:
hidrojateamento a alta pressão: a pressão varia de 34 Mpa a 170 Mpa (10000 psi a 25000 psi);
hidrojateamento a hiperalta pressão: usada para pressões acima de 170 Mpa (25000 psi). Atualmente, existe equipamentos capazes de operar com pressões ate 276 Mpa ( psi).
Segundo Nunes e Lobo (2007), o hidrojateamento é um método bastante utilizado na preparação de superfície e possui, entre outras, as seguintes características técnicas: