Gary W. Dallin, P. Eng. Painéis de aço revestidos de metal pré-pintados para edifícios têm sido utilizados com sucesso há muitos anos. Uma indicação de sua popularidade é o uso generalizado de telhados de aço pré-pintados no Canadá e em todo o mundo.
Os telhados metálicos duram duas a três vezes mais do que os não metálicos. 1 Os edifícios metálicos representam quase metade de todos os edifícios não residenciais baixos na América do Norte, e uma proporção significativa destes edifícios tem painéis de aço pré-pintados e revestidos de metal para telhados e paredes.
A especificação adequada do sistema de revestimento (ou seja, pré-tratamento, primer e acabamento) pode garantir uma vida útil de telhados de aço pintados e paredes revestidas de metal superior a 20 anos em muitas aplicações. Para alcançar uma vida útil tão longa, os fabricantes e construtores de chapas de aço com revestimento colorido precisam considerar as seguintes questões relacionadas:
Questões Ambientais Um dos primeiros fatores a considerar na escolha de um produto de aço pré-pintado com revestimento metálico é o ambiente em que será utilizado. 2 O ambiente inclui o clima geral e as influências locais da área.
A latitude do local determina a quantidade e intensidade da radiação UV a que o produto está exposto, o número de horas de sol por ano e o ângulo de exposição dos painéis pré-pintados. Claramente, telhados de ângulo baixo (ou seja, planos) de edifícios localizados em regiões desérticas de baixa latitude requerem sistemas de primer e acabamento resistentes aos raios UV para evitar desbotamento prematuro, escamação e rachaduras. Por outro lado, a radiação UV danifica muito menos o revestimento vertical das paredes de edifícios localizados em altas latitudes com clima nublado.
O período úmido é o período durante o qual o revestimento do telhado e das paredes fica úmido devido à chuva, alta umidade, neblina e condensação. Os sistemas de pintura não são protegidos da umidade. Se for deixado molhado por tempo suficiente, a umidade acabará atingindo o substrato sob qualquer revestimento e começará a corroer. A quantidade de poluentes químicos, como dióxido de enxofre e cloretos, presentes na atmosfera determina a taxa de corrosão.
As influências locais ou microclimáticas que devem ser consideradas incluem a direcção do vento, a deposição de poluentes pelas indústrias e pelo ambiente marinho.
Ao escolher um sistema de revestimento, deve-se levar em consideração a direção predominante do vento. Deve-se ter cuidado se o edifício estiver localizado na direção do vento em relação a uma fonte de contaminação química. Os gases de escape gasosos e sólidos podem ter um efeito grave nos sistemas de pintura. Num raio de 5 quilómetros (3,1 milhas) de áreas industriais pesadas, a corrosividade pode variar de moderada a severa, dependendo da direção do vento e das condições climáticas locais. Além desta distância, o impacto associado ao impacto poluente da planta é normalmente reduzido.
Se os edifícios pintados estiverem perto da costa, o impacto da água salgada pode ser grave. Até 300 m (984 pés) da costa podem ser críticos, enquanto efeitos significativos podem ser sentidos até 5 km para o interior e ainda mais longe, dependendo dos ventos offshore. A costa atlântica do Canadá é uma área onde tal forçamento climático poderia ocorrer.
Se a corrosividade do local de construção proposto não for evidente, pode ser útil realizar uma pesquisa local. Os dados das estações de monitoramento ambiental são úteis porque fornecem informações sobre precipitação, umidade e temperatura. Inspecione superfícies protegidas expostas e sujas em busca de partículas provenientes da indústria, estradas e sal marinho. O desempenho das estruturas próximas deve ser verificado – se os materiais de construção, tais como vedações galvanizadas e revestimentos galvanizados ou pré-pintados, telhados, calhas e rufos, estiverem em boas condições após 10-15 anos, o ambiente pode ser não corrosivo. Se a estrutura se tornar problemática após apenas alguns anos, é aconselhável ter cautela.
Os fornecedores de tintas têm conhecimento e experiência para recomendar sistemas de pintura para aplicações específicas.
Recomendações para Painéis Revestidos Metálicos A espessura do revestimento metálico sob pintura tem um impacto significativo na vida útil dos painéis pré-pintados in situ, especialmente no caso de painéis galvanizados. Quanto mais espesso for o revestimento metálico, menor será a taxa de corrosão nas bordas cortadas, arranhões ou quaisquer outras áreas onde a integridade da pintura esteja comprometida.
Corrosão por cisalhamento de revestimentos metálicos onde há cortes ou danos à pintura e onde zinco ou ligas à base de zinco estão expostos. À medida que o revestimento é consumido pelas reações corrosivas, a tinta perde sua adesão e descama ou descama da superfície. Quanto mais espesso for o revestimento metálico, mais lenta será a velocidade de corte inferior e mais lenta será a velocidade de corte transversal.
No caso da galvanização, a importância da espessura do revestimento de zinco, especialmente para telhados, é uma das razões pelas quais muitos fabricantes de chapas galvanizadas recomendam especificações padrão ASTM A653 para chapas de aço galvanizadas por imersão a quente (galvanizadas) ou ligas de zinco-ferro. processo de imersão (recozido galvanizado), designação de peso (ou seja, massa) do revestimento G90 (ou seja, 0,90 onças/pés quadrados) Z275 (ou seja, 275 g/m2) adequado para a maioria das chapas galvanizadas pré-pintadas. Para pré-revestimentos de 55% de AlZn, o problema da espessura torna-se mais difícil por uma série de razões. ASTM A792/A792M, Especificação padrão para chapa de aço, revestimento de liga de alumínio-zinco por imersão a quente de 55% Peso (ou seja, massa) Designação AZ50 (AZM150) é geralmente o revestimento recomendado, pois demonstrou ser adequado para trabalhos de longo prazo.
Um aspecto a ter em mente é que as operações de revestimento por rolo geralmente não podem usar chapas revestidas de metal que tenham sido passivadas com produtos químicos à base de cromo. Esses produtos químicos podem contaminar produtos de limpeza e soluções de pré-tratamento para linhas pintadas, por isso as placas não passivadas são mais comumente usadas. 3
Devido à sua natureza dura e quebradiça, o Tratamento Galvanizado (GA) não é utilizado na produção de chapas de aço pré-pintadas. A ligação entre a tinta e este revestimento de liga de zinco-ferro é mais forte do que a ligação entre o revestimento e o aço. Durante a moldagem ou impacto, o GA irá rachar e delaminar sob a tinta, fazendo com que ambas as camadas se descasquem.
Considerações sobre o sistema de pintura Obviamente, um dos aspectos mais importantes para garantir um bom desempenho é a tinta utilizada no trabalho. Por exemplo, em áreas que recebem muita luz solar e intensa exposição aos raios UV, é importante escolher um acabamento resistente ao desbotamento, enquanto em áreas com alta umidade, o pré-tratamento e o acabamento são projetados para evitar a entrada de umidade. (As questões relacionadas aos sistemas de revestimento específicos para aplicações são muitas e complexas e estão além do escopo deste artigo.)
A resistência à corrosão do aço galvanizado pintado é grandemente influenciada pela estabilidade química e física da interface entre a superfície do zinco e o revestimento orgânico. Até recentemente, o zincagem utilizava tratamentos químicos de óxidos mistos para fornecer ligação interfacial. Esses materiais estão sendo cada vez mais substituídos por revestimentos de fosfato de zinco mais espessos e resistentes à corrosão, que são mais resistentes à corrosão sob o filme. O fosfato de zinco é particularmente eficaz em ambientes marinhos e em condições de humidade prolongada.
ASTM A755/A755M, um documento que fornece uma visão geral dos revestimentos disponíveis para produtos de chapa de aço com revestimento metálico, é denominado “Chapa de aço, metal revestido por imersão a quente” e pré-revestido por revestimento de bobina para produtos de construção sujeitos à influência de o ambiente externo.
Considerações sobre o processo para revestimento de rolos pré-revestidos Uma variável importante que afeta a vida útil de um produto pré-revestido in situ é a fabricação da chapa pré-revestida. O processo de revestimento para rolos pré-revestidos pode afetar significativamente o desempenho. Por exemplo, uma boa adesão da tinta é importante para evitar descamação ou formação de bolhas na tinta no campo. Uma boa adesão requer técnicas bem controladas de manuseio do revestimento por rolo. O processo de pintura dos rolos afeta a vida útil em campo. Questões abordadas:
Os fabricantes de revestimentos laminados que produzem chapas pré-pintadas para edifícios possuem sistemas de qualidade bem estabelecidos que garantem que esses problemas sejam devidamente controlados. 4
Características de perfil e design do painel A importância do design do painel, especialmente o raio de curvatura ao longo da nervura de formação, é outra questão importante. Conforme mencionado anteriormente, a corrosão do zinco ocorre onde a película de tinta foi danificada. Se o painel for projetado com raio de curvatura pequeno, sempre haverá rachaduras na pintura. Essas fissuras são geralmente pequenas e frequentemente chamadas de “microfissuras”. Porém, o revestimento metálico fica exposto e existe a possibilidade de aumento da taxa de corrosão ao longo do raio de curvatura do painel laminado.
A possibilidade de microfissuras nas curvas não significa que seções profundas sejam impossíveis – os projetistas devem prever o maior raio de curvatura possível para acomodar essas seções.
Além da importância do projeto da máquina formadora de painéis e rolos, a operação da máquina formadora de rolos também afeta a produtividade no campo. Por exemplo, a localização do conjunto de rolos afeta o raio de dobra real. Se o alinhamento não for feito corretamente, as dobras podem criar dobras acentuadas nas dobras do perfil, em vez de raios de curvatura suaves e suaves. Essas curvas “apertadas” podem levar a microfissuras mais graves. Também é importante que os rolos correspondentes não risquem a pintura, pois isso reduzirá a capacidade da tinta de se adaptar à operação de dobramento. O amortecimento é outro problema relacionado que precisa ser identificado durante a criação de perfil. A maneira usual de permitir o retorno elástico é “dobrar” o painel. Isto é necessário, mas a flexão excessiva durante a operação de perfilamento resulta em mais microfissuras. Da mesma forma, os procedimentos de controlo de qualidade dos fabricantes de painéis de construção são concebidos para resolver estas questões.
Uma condição conhecida como “latas de óleo” ou “bolsos” às vezes ocorre ao laminar painéis de aço pré-pintados. Perfis de painéis com paredes largas ou seções planas (por exemplo, perfis de construção) são particularmente suscetíveis. Esta situação cria uma aparência ondulada inaceitável ao instalar painéis em telhados e paredes. As latas de óleo podem ser causadas por uma variedade de causas, incluindo baixa planicidade da chapa recebida, operação da prensa de rolos e métodos de montagem, e também podem ser o resultado da flambagem da chapa durante a conformação, à medida que tensões de compressão são geradas na direção longitudinal da chapa. folha. painel. 5 Essa flambagem elástica ocorre porque o aço tem alongamento de limite de escoamento (YPE) baixo ou nulo, a deformação stick-slip que ocorre quando o aço é esticado.
Durante a laminação, a folha tenta afinar na direção da espessura e encolher na direção longitudinal na região da teia. Nos aços de baixo YPE, a área não deformada adjacente à dobra é protegida da retração longitudinal e está sob compressão. Quando a tensão de compressão excede a tensão de flambagem elástica limite, ocorrem ondas de bolsão na região da parede.
Aços com alto YPE melhoram a deformabilidade porque mais tensão é usada para desbaste local focado na flexão, resultando em menos transferência de tensão na direção longitudinal. Assim, utiliza-se o fenômeno da fluidez descontínua (local). Portanto, aço pré-pintado com YPE superior a 4% pode ser satisfatoriamente laminado em perfis arquitetônicos. Materiais YPE inferiores podem ser laminados sem tanques de óleo, dependendo das configurações do moinho, espessura do aço e perfil do painel.
O peso do tanque de óleo diminui à medida que mais escoras são usadas para formar o perfil, a espessura do aço aumenta, os raios de curvatura aumentam e a largura da parede diminui. Se o YPE for superior a 6%, podem ocorrer ranhuras (isto é, deformações localizadas significativas) durante a laminação. O treinamento adequado da pele durante a fabricação controlará isso. As siderúrgicas devem estar cientes disso ao fornecer painéis pré-pintados para painéis de construção, para que o processo de fabricação possa ser usado para produzir YPE dentro de limites aceitáveis.
Considerações sobre armazenamento e manuseio Provavelmente, a questão mais importante no armazenamento no local é manter os painéis secos até que sejam instalados no edifício. Se a umidade se infiltrar entre os painéis adjacentes devido à chuva ou condensação, e as superfícies do painel não secarem rapidamente, algumas coisas indesejáveis podem acontecer. A adesão da tinta pode deteriorar-se, resultando em pequenas bolsas de ar entre a tinta e o revestimento de zinco antes do painel ser colocado em serviço. Escusado será dizer que este comportamento pode acelerar a perda de adesão da tinta em serviço.
Às vezes, a presença de umidade entre os painéis no canteiro de obras pode levar à formação de ferrugem branca nos painéis (ou seja, corrosão do revestimento de zinco). Isto não é apenas esteticamente indesejável, mas pode inutilizar o painel.
As resmas de papel no local de trabalho devem ser embrulhadas em papel se não puderem ser armazenadas no interior. O papel deve ser aplicado de forma que a água não se acumule no fardo. No mínimo, a embalagem deve ser coberta com uma lona. O fundo fica aberto para que a água escoe livremente; além disso, garante fluxo de ar livre para o feixe de secagem em caso de condensação. 6
Considerações sobre projeto arquitetônico A corrosão é fortemente afetada pelo clima úmido. Portanto, uma das regras de projeto mais importantes é garantir que toda a água da chuva e do derretimento da neve possam escoar para fora do edifício. Não se deve permitir que a água se acumule e entre em contacto com os edifícios.
Telhados ligeiramente inclinados são os mais suscetíveis à corrosão, pois estão expostos a elevados níveis de radiação UV, chuva ácida, partículas e produtos químicos transportados pelo vento – todos os esforços devem ser feitos para evitar a acumulação de água nos tetos, na ventilação, nos equipamentos de ar condicionado e nas passarelas.
O alagamento da borda do vertedouro depende da inclinação da cobertura: quanto maior a inclinação, melhores serão as propriedades corrosivas da borda do gotejamento. Além disso, metais diferentes, como aço, alumínio, cobre e chumbo, devem ser isolados eletricamente para evitar a corrosão galvânica, e os caminhos de drenagem devem ser projetados para evitar que a água flua de um material para outro. Considere usar uma cor mais clara em seu telhado para reduzir os danos UV.
Além disso, a vida útil do painel pode ser reduzida nas áreas do edifício onde há muita neve no telhado e onde a neve permanece no telhado por um longo período de tempo. Se o edifício for projetado de forma que o espaço sob as lajes do telhado seja quente, a neve próxima às lajes poderá derreter durante todo o inverno. Esta fusão lenta e contínua resulta num contacto permanente com a água (isto é, humedecimento prolongado) do painel pintado.
Como mencionado anteriormente, a água acabará por infiltrar-se através da película de tinta e a corrosão será severa, resultando numa vida útil do telhado invulgarmente curta. Se o telhado interno for isolado e a parte inferior das telhas permanecer fria, a neve em contato com a superfície externa não derrete permanentemente e são evitadas bolhas na pintura e corrosão do zinco associadas a longos períodos de umidade. Lembre-se também de que quanto mais espesso for o sistema de pintura, mais tempo levará até que a umidade penetre no substrato.
Paredes As paredes laterais verticais são menos desgastadas e menos danificadas que o resto do edifício, exceto nas superfícies protegidas. Além disso, os revestimentos localizados em áreas protegidas, como relevos de paredes e saliências, ficam menos expostos à luz solar e à chuva. Nestes locais, a corrosão é potencializada pelo fato dos poluentes não serem levados pela chuva e pela condensação, e também não secarem devido à falta de luz solar direta. Deve ser dada especial atenção às exposições protegidas em ambientes industriais ou marinhos ou perto das principais autoestradas.
As secções horizontais do revestimento da parede devem ter uma inclinação suficiente para evitar a acumulação de água e sujidade – isto é especialmente importante para vazantes da cave, uma vez que uma inclinação insuficiente pode causar corrosão da mesma e do revestimento acima dela.
Assim como os telhados, metais diferentes como aço, alumínio, cobre e chumbo devem ser isolados eletricamente para evitar corrosão galvânica. Além disso, em áreas com forte acumulação de neve, a corrosão pode ser um problema de revestimento lateral – se possível, a área perto do edifício deve ser limpa de neve ou deve ser instalado um bom isolamento para evitar o derretimento permanente da neve no edifício. superfície do painel.
O isolamento não deve ficar molhado e, caso isso aconteça, nunca permita que entre em contacto com painéis pré-pintados - se o isolamento ficar molhado, não secará rapidamente (se secar), deixando os painéis expostos à exposição prolongada a umidade – - Esta condição levará a falhas aceleradas. Por exemplo, quando o isolamento na parte inferior do painel da parede lateral fica molhado devido à entrada de água na parte inferior, um design com os painéis sobrepostos à parte inferior parece ser preferível em vez de ter a parte inferior do painel instalada diretamente no topo do painel. fundo. Minimize a possibilidade desse problema ocorrer.
Painéis pré-pintados revestidos com revestimento de liga de alumínio-zinco a 55% não devem entrar em contacto direto com betão húmido – a elevada alcalinidade do betão pode corroer o alumínio, provocando a descamação do revestimento. 7 Se a aplicação envolver a utilização de fixadores que penetrem no painel, estes devem ser selecionados de forma que sua vida útil corresponda à do painel pintado. Hoje existem alguns parafusos/fixadores com revestimento orgânico na cabeça para resistência à corrosão e estão disponíveis em uma variedade de cores para combinar com o revestimento do telhado/parede.
CONSIDERAÇÕES DE INSTALAÇÃO As duas questões mais importantes associadas à instalação em campo, especialmente quando se trata de um telhado, podem ser a maneira como os painéis se movem pelo telhado e a influência dos sapatos e ferramentas dos trabalhadores. Se se formarem rebarbas nas bordas dos painéis durante o corte, a película de tinta poderá riscar o revestimento de zinco à medida que os painéis deslizam uns contra os outros. Conforme mencionado anteriormente, sempre que a integridade da tinta for comprometida, o revestimento metálico começará a corroer mais rapidamente, o que afeta negativamente a vida útil do painel pré-pintado. Da mesma forma, os sapatos dos trabalhadores podem causar arranhões semelhantes. É importante que os sapatos ou botas não permitam a entrada de pequenas pedras ou brocas de aço na sola.
Pequenos furos e/ou entalhes (“cavacos”) são frequentemente formados durante a montagem, fixação e acabamento – lembre-se, estes contêm aço. Após a conclusão do trabalho, ou mesmo antes, o aço pode corroer e deixar uma mancha desagradável de ferrugem, principalmente se a cor da tinta for mais clara. Em muitos casos, esta descoloração é considerada a verdadeira degradação prematura dos painéis pré-pintados e, para além das considerações estéticas, os proprietários dos edifícios precisam de ter a certeza de que o edifício não irá falhar prematuramente. Todas as aparas do telhado devem ser removidas imediatamente.
Se a instalação incluir um telhado baixo, a água poderá acumular-se. Embora o desenho do declive possa ser suficiente para permitir a drenagem livre, pode haver problemas locais que causem água parada. Pequenos amassados deixados pelos trabalhadores, como ao caminhar ou colocar ferramentas, podem deixar áreas que não podem drenar livremente. Se a drenagem livre não for permitida, a água parada pode causar bolhas na tinta, o que pode fazer com que a tinta descasque em grandes áreas, o que pode levar a uma corrosão mais severa do metal por baixo da tinta. O assentamento do edifício após a construção pode levar à drenagem inadequada do telhado.
Considerações sobre manutenção A manutenção simples de painéis pintados em edifícios inclui enxágue ocasional com água. Para instalações onde os painéis estão expostos à chuva (por exemplo, telhados), isto normalmente não é necessário. No entanto, em áreas expostas protegidas, como intradorsos e áreas de parede sob beirais, a limpeza a cada seis meses é útil para remover sais corrosivos e detritos das superfícies dos painéis.
Recomenda-se que qualquer limpeza seja feita através de uma primeira “limpeza experimental” de uma pequena área da superfície em local não muito aberto para obter certos resultados satisfatórios.
Além disso, ao usar em um telhado, é importante remover detritos soltos, como folhas, sujeira ou escoamento de construção (ou seja, poeira ou outros detritos ao redor das aberturas de ventilação do telhado). Embora estes resíduos não contenham produtos químicos agressivos, eles impedirão a secagem rápida, que é crítica para um telhado duradouro.
Além disso, não use pás de metal para remover a neve dos telhados. Isso pode causar arranhões graves na pintura.
Painéis de aço pré-pintados com revestimento metálico para edifícios são projetados para anos de serviço sem problemas. No entanto, com o tempo, a aparência de todas as camadas de tinta mudará, possivelmente a ponto de ser necessária uma repintura. 8
Conclusão Chapas de aço galvanizado pré-pintadas têm sido utilizadas com sucesso para revestimento de edifícios (telhados e paredes) em vários climas há décadas. Uma operação longa e sem problemas pode ser alcançada através da escolha certa do sistema de pintura, projeto cuidadoso da estrutura e manutenção regular.
Horário da postagem: 05/06/2023