Aço para intemperismo – Uso e preparação em estados não revestidos e revestidos
O aço resistente à intempérie é um tipo de liga de aço caracterizado pela formação de uma camada estável e{0}}resistente à corrosão em sua superfície após anos de intemperismo, eliminando a necessidade de pintura em muitos ambientes. A US Steel (USS) possui a marca registrada COR-TEN, nome que representa duas características principais deste tipo de aço: resistência à corrosão e alta resistência.
O intemperismo refere-se à composição química desses aços, o que lhes confere maior resistência à corrosão atmosférica do que outros aços. Isso ocorre porque o desgaste faz com que o aço forme uma camada protetora de ferrugem em sua superfície. O efeito inibidor-da corrosão desta camada protetora é determinado pela distribuição e concentração de elementos de liga na composição química do aço (conforme mostrado na Figura 1). Esta camada protetora é formada através do intemperismo. Ou seja, o aço precisa enferrujar para formar essa camada protetora.
O uso de aço resistente na construção apresenta vários desafios. Técnicas ou materiais especiais de soldagem podem ser necessários para garantir que as juntas soldadas mantenham a mesma resistência às intempéries que outros materiais. O aço resistente às intempéries em si não é completamente-à prova de ferrugem; se a água se acumular no interior do aço ou se este permanecer húmido durante longos períodos, a corrosão ocorrerá nestas áreas mais rapidamente, necessitando de medidas de drenagem ou secagem. O aço intemperizado é altamente sensível a climas subtropicais úmidos, onde sua camada protetora de óxido pode se tornar instável e continuar a sofrer corrosão. O aço resistente ao intemperismo também tem um desempenho ruim em áreas com alta exposição a cloretos. O desgaste normal da superfície do aço resistente também pode levar à formação de ferrugem em superfícies próximas.
A taxa na qual alguns aços intemperizados formam a camada de ferrugem desejada é significativamente influenciada pelos poluentes atmosféricos, que catalisam a corrosão. Embora este processo de ferrugem normalmente progrida bem nos grandes centros urbanos, é muito mais lento nos ambientes rurais.
Como mencionado anteriormente, o aço resistente às intempéries forma uma camada forte e protetora contra ferrugem sob condições adequadas, inibindo mais corrosão. De acordo com SteelConstruction.info, o aço resistente a intempéries tem uma taxa de corrosão extremamente baixa, portanto, pontes construídas com aço resistente a intempéries sem pintura podem atingir sua vida útil projetada de 120-anos com manutenção mínima. Portanto, sob condições adequadas, pontes de aço resistentes ao intemperismo bem-projetadas são uma solução econômica com custos de manutenção muito baixos.
Em ambientes úmidos e atmosféricos, todos os aços de baixa{0}liga enferrujarão; a taxa de ferrugem depende da extensão em que o oxigênio, a umidade e os poluentes atmosféricos entram em contato com a superfície do metal. À medida que o processo de ferrugem avança, a camada de ferrugem forma uma barreira, impedindo a penetração de oxigênio, umidade e contaminantes, diminuindo assim a taxa de ferrugem.
A camada de ferrugem que se forma na superfície do aço carbono-laminado a quente comum é porosa e eventualmente se soltará da superfície, reiniciando o ciclo de corrosão. A taxa de corrosão muda em uma série de curvas crescentes aproximadamente lineares, cuja inclinação depende da corrosividade do ambiente.
O processo de ferrugem do aço intemperizado é semelhante ao do aço comum, mas elementos de liga específicos no aço formam uma camada de ferrugem estável que adere firmemente ao metal base e tem menor porosidade. Esta camada de ferrugem se forma sob condições alternadas de umidade e seca, formando uma barreira protetora que impede maior penetração de oxigênio, umidade e contaminantes, reduzindo significativamente a perda adicional de metal. É importante observar que a camada de ferrugem deve poder secar para se formar. Se a superfície permanecer úmida, o aço resistente continuará a corroer. Da mesma forma, se o ambiente estiver gravemente contaminado com cloretos (por exemplo, edifícios próximos ao oceano ou áreas expostas ao-sal descongelante e à umidade persistente), a camada de ferrugem não poderá se formar adequadamente. No entanto, sob condições ambientais adequadas, a taxa de corrosão do aço resistente às intempéries é muito menor do que a do aço estrutural comum.
