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AÇO ESTRUTURAL

 

Existem mais de 3500 tipos diferentes de aços, produzidos em uma grande variedade de tipos e formas, cada qual atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações (chapas, perfis, tubos, barras, etc.).

Na construção civil, o interesse maior recai sobre os chamados aços estruturais de média e alta resistência mecânica, termo designativo de todos os aços que, devido à sua resistência, ductilidade e outras propriedades, são adequados para a utilização em elementos da construção sujeitos a carregamento.

Dentre os aços estruturais existentes atualmente, o mais utilizado e conhecido é o ASTM A36, que é classificado como um aço carbono de média resistência mecânica.

Entretanto, a tendência moderna, no sentido de se utilizar estruturas cada vez maiores, tem levado os engenheiros, projetistas e construtores a utilizarem aços de maior resistência. Estes são chamados de aços de alta resistência e baixa liga, permitindo obter soluções de estruturas mais leves. Dentre os aços pertencentes a esta categoria, merecem destaque os que são resistentes à corrosão atmosférica conhecidos por aços estruturais patináveis.

Os aços estruturais patináveis são enquadrados em diversas normas, tais como as normas brasileiras NBR 5008, 5920, 5921 e 7007 e as norte-americanas ASTM A242, A588 e A709, que especificam limites de composição química e propriedades mecânicas. Estes aços têm sido utilizados no mundo inteiro na construção de pontes, viadutos, silos, torres de transmissão de energia, etc.

Sua grande vantagem, além de dispensarem a pintura em certos ambientes, é possuírem uma resistência mecânica maior que a dos aços carbono. Em ambientes extremamente agressivos, como regiões que apresentam grande poluição por dióxido de enxofre ou aquelas próximas da orla marítima, a pintura lhes confere um desempenho superior àquele conferido aos aços carbono. O que distingue os chamados aços estruturais patináveis dos aços carbono, no que diz respeito à resistência à corrosão, é o fato de que, sob certas condições ambientais de exposição, ele pode desenvolver em sua superfície uma película de óxidos aderente e protetora, chamada de pátina, que atua reduzindo a velocidade do ataque dos agentes corrosivos presentes no meio ambiente.

A formação da pátina (cor alaranjada nos perfis da figura acima) é função de três tipos de fatores. O primeiro a ser destacado, está  ligado à composição química do próprio aço. Os principais elementos de liga que contribuem para aumentar-lhe a resistência frente à corrosão atmosférica, favorecendo a formação da pátina, são o cobre e o fósforo. O cromo, o níquel, e o silício também exercem efeitos secundários.

Em segundo lugar, estão os fatores ambientais, entre os quais sobressaem a presença de dióxido de enxofre e de cloreto de sódio na atmosfera, a temperatura, a força (direção, velocidade e freqüência) dos ventos, os ciclos de umedecimento e secagem etc.. Assim, enquanto a presença de dióxido de enxofre, até certos limites, favorece o desenvolvimento da pátina, o cloreto de sódio em suspensão nas atmosferas marítimas prejudica suas propriedades protetoras. 
A formação da pátina (cor alaranjada nos perfis da figura acima) é função de três tipos de fatores. O primeiro a ser destacado, está  ligado à composição química do próprio aço. Os principais elementos de liga que contribuem para aumentar-lhe a resistência frente à corrosão atmosférica, favorecendo a formação da pátina, são o cobre e o fósforo. O cromo, o níquel, e o silício também exercem efeitos secundários.

Não recomenda-se a utilização de aços patináveis não protegidos, em ambientes industriais onde a concentração de dióxido de enxofre atmosférico seja superior a 168mgSO2/m2.dia (Estados Unidos e Reino Unido) e em atmosferas marinhas onde a taxa de deposição de cloretos exceda 50mg/m2.dia (Estados Unidos) ou 10 mg/m2.dia (Reino Unido).

Finalmente, há fatores ligados à geometria da peça, que explicam por que diferentes estruturas do mesmo aço dispostas lado a lado ,podem ser atacadas de maneira distinta. Esse fenômeno é atribuído à influência de seções abertas/fechadas, drenagem correta das águas de chuva e outros fatores que atuam diretamente sobre os ciclos de umidecimento e secagem. Neste caso, a velocidade de corrosão do aço patinável é semelhante àquela encontrada para os aços carbono. Exemplos incluem aços patináveis imersos em água, enterrados no solo ou recobertos por vegetação.