Patologias em estruturas de aço: classificação e conceito

As patologias em estruturas de aço, de modo geral, relacionam-se aos processos de corrosão presentes em seus elementos estruturais constituintes. E, mesmo quando identificadas de forma localizada, como em ligações soldadas e parafusadas, são capazes de levar toda a estrutura ao colapso, resultando em incidentes com prejuízo material ou até acidentes com perdas humanas. Portanto, quanto mais cedo forem analisadas e sanadas, menores serão os custos de manutenção e os riscos de acidentes no local.

Classificação das patologias em estruturas de aço

As patologias podem ser classificadas em:

Adquiridas

São aquelas provenientes de elementos externos, deletérios à superfície do aço, tais como: líquidos, gases, vibrações excessivas, umidade etc. Estão relacionadas com falta de manutenção e falhas de projeto que permitiram o acúmulo (em virtude da forma geométrica dos elementos estruturais) ou o contato da superfície do aço diretamente com os elementos deletérios (falta de galvanização e pintura compatível com o meio agressivo).

Transmitidas

São aquelas causadas por vícios construtivos ou por falta de conhecimento técnico da equipe de montagem. Uma especificação técnica bem elaborada, quando utilizada pela equipe de obra, pode reduzir e até eliminar esse tipo de patologia. Nessa especificação deve-se indicar, por exemplo, a não utilização da solda de campo quando se dispõe de ligações parafusadas devidamente detalhadas no projeto.

Atávicas

São aquelas resultantes de erros de escritório, como: falha de cálculo e/ou dimensionamento dos elementos estruturais; concepção ruim do projeto, sem preocupação com a riqueza de detalhes e se estes efetivamente serão exequíveis; incompatibilidade entre tipos de aço especificados etc.

Conceito de processo de corrosão

Entre os vários autores pesquisados, parece haver um consenso a respeito das definições do processo de corrosão. Paulo Helene no livro Corrosão em armaduras para concreto armado (1986), “corrosão é uma interação destrutiva de um material com o ambiente, seja por reação química, ou eletroquímica”. Os metais nobres (prata, ouro e platina) são estáveis e encontram-se na natureza sob a forma metálica.

Todos os demais metais são encontrados sob a forma de minérios e, portanto, em condições de maior estabilidade. Nesse segundo grupo, faz-se necessária a utilização do processo metalúrgico, a fim de fornecer energia e transformá-los em metais. Dessa forma, para a condição do metal em equilíbrio metaestável, se existirem condições propícias à perda da
energia, haverá a corrosão e o retorno à sua composição original estável, como mostra o ciclo na figura abaixo:

Interação do metal sem proteção contra corrosão com o meio externo. Retirado do
livro Estruturas Metálicas, publicado pela Oficina e Textos. Todos os direitos reservados.

A corrosão pode ser explicada pela deterioração dos materiais dada pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associada a esforços mecânicos, como visto no gráfico elucidativo na figura abaixo:

Interação do metal sem proteção contra corrosão com o meio externo. Retirado do
livro Estruturas Metálicas, publicado pela Oficina e Textos. Todos os direitos reservados.

Pode-se definir o processo de corrosão como a interação físico-química de um determinado metal com o meio, que poderá resultar em alterações nas propriedades do metal e em sua frequente degradação funcional.

Sendo assim, trata-se de um processo eletroquímico, em geral espontâneo, que, aliado ou não a um esforço mecânico aplicado, afeta a durabilidade e o desempenho dos respectivos materiais. Por exemplo, um elemento estrutural inserido em um meio agressivo e sob a aplicação de determinados esforços solicitantes (tração, torção etc.) está mais suscetível ao processo de corrosão do que um elemento estrutural inserido em um contexto em que não há esforços atuantes.

Tudo a ver

Esta matéria foi retirada do livro Estruturas metálicas: manual prático para projetos, dimensionamento e laudos técnicos. Para saber mais, clique AQUI.