Segurança contra corrosão em painéis sanduíche

Orientações para evitar problemas de corrosão

Uma causa grave de deterioração dos painéis em sanduíche é a corrosão galvânica ou eletroquímica. Isto ocorre quando o mais nobre dos dois metais, em contacto com um eletrólito (normalmente água), faz um ataque eletroquímico ao metal menos nobre.

De facto, todos os metais têm um potencial elétrico caraterístico. Quando metais de potenciais diferentes estão em contacto na presença de um eletrólito (humidade, ácido, etc.), uma corrente fraca de energia flui entre eles, causando a corrosão do metal com o potencial mais elevado (o metal menos nobre).

No final, o material menos nobre estará tão corroído que terá de ser substituído. Em qualquer caso, com uma escolha cuidadosa dos materiais e dos revestimentos de proteção, a ação galvânica pode ser eliminada ou muito reduzida.

Quanto maior for a distância entre os metais da estrutura, maior é a probabilidade de ocorrer corrosão. Por exemplo, o alumínio 2024 sofrerá corrosão na presença de aço inoxidável 410 (ativo), mas esta corrosão será ainda mais grave na presença de níquel. Os metais do mesmo grupo não dão normalmente origem a corrosão galvânica, por exemplo, o titânio e o aço inoxidável 304 (passivo). Se o metal do cátodo (mais nobre) for maior do que o metal do ânodo (menos nobre), a corrosão será muito mais grave, o que não aconteceria se o tamanho fosse o oposto. Por exemplo, é normalmente possível utilizar vedantes de bronze em tubos hidráulicos de aço, o que apenas provoca uma ligeira corrosão do aço. Em contrapartida, se fossem utilizados vedantes de aço em tubos hidráulicos de latão, estes vedantes corroer-se-iam rapidamente.

Método de instalação correto dos painéis

Podem ocorrer problemas significativos de corrosão se os painéis sanduíche forem instalados incorretamente numa estrutura de suporte em aço.

Como exemplo, as ilustrações apresentadas na Fig. 5.2 mostram como instalar corretamente um painel de parede tipo sanduíche, deixando o espaço necessário entre a base do painel e o latão por baixo para evitar a corrosão eletroquímica que, sem dúvida, ocorreria em caso de água da chuva.

Reparação de riscos profundos

A superfície exterior de um painel sanduíche não é muito diferente da pele humana. Se estiver danificado, fica exposto ao ataque das intempéries e, se não for devidamente protegido, começa a infetar (exceto no caso dos painéis de plástico ou de fibra de vidro, em que, na melhor das hipóteses, pode dar uma má impressão estética).

É evidente que a reparação de um arranhão requer tempo e dinheiro. Em todo o caso, se deixarmos que a ferrugem se forme na superfície exterior do metal, este começa a oxidar muito rapidamente até ao ponto de apodrecer. Nesta altura, a reparação pode ser muito dispendiosa.

Depois de teres tomado todas as medidas de segurança estabelecidas para o manuseamento de produtos químicos, podes seguir o seguinte processo para reparar os riscos:

consulta o manual do proprietário ou o manual de serviço para obteres o código exato que identifica exclusivamente a tinta. Pega numa lixa, num polidor e num pano macio (Fig. 5.5);

remover a película de polietileno, se existir, e lavar e polir cuidadosamente a área para melhorar a aderência da tinta. Lixa levemente a área com a lixa, tendo o cuidado de que a transição entre a parte lixada e a camada pintada seja gradual (Fig. 5.6);

Se o risco se estender profundamente na base metálica, aplica uma camada de primário e, depois de secar, espalha com uma lixa (Fig. 5.7);

Aplica cuidadosamente uma camada de tinta quando o primário estiver completamente seco. O revestimento final deve ser ligeiramente mais alto do que a tinta não danificada (Fig. 5.8);

Deixa a tinta secar durante alguns dias. Em seguida, esfrega a área com uma pasta abrasiva, tendo o cuidado de não danificar a tinta que acabou de ser aplicada. Quando o procedimento estiver concluído, o acabamento deve reproduzir exatamente o original (Fig. 5.9);

utiliza a cera para remover eventuais imperfeições e para adicionar uma camada protetora

Reparação de riscos superficiais

Os riscos mais pequenos e menos profundos, bem como os riscos maiores e mais profundos, são áreas onde é mais provável que ocorra corrosão. Em todo o caso, o procedimento a seguir para corrigir esses defeitos é muito mais simples. De facto, neste caso, é suficiente cobrir o risco com uma tinta de correção à base de poliéster adequada, como mostra a Fig. 5.11.

Problemas de corrosão devido à poeira metálica remanescente

Uma das principais causas de problemas de corrosão nas superfícies metálicas dos painéis sanduíche é o pó metálico remanescente que permanece nas superfícies metálicas em resultado das operações normais efectuadas durante a instalação (corte, perfuração…).

O método a seguir consiste em utilizar um pano macio enrolado num pedaço de madeira com arestas arredondadas. A madeira é um material rígido e, ao mesmo tempo, mais macio do que, por exemplo, o aço ou o alumínio. Depois de remover o pó com um pano macio, lava bem a superfície com uma solução de água morna e sabão líquido.

Síntese das características dos diferentes materiais isolantes.

Condutividade térmica

O fluxo de calor através das espumas PUR/PIR deve-se principalmente à condução de calor através do gás contido nas células que constituem a sua estrutura e da própria estrutura celular fechada. A condutividade térmica não depende exclusivamente da densidade em aplicações práticas. A humidade também pode desempenhar um papel importante, uma vez que a água tem uma melhor condutividade térmica do que o ar seco.

Quando se comparam espumas com estrutura celular fechada, o fluxo de calor na lã mineral é principalmente influenciado pela convecção e condução de ar através da estrutura fibrosa, que representa cerca de 75% de todo o fluxo de calor.

Para espuma de poliuretano, o valor da condutividade térmica é:

0,020-0,024 W/m °C, imediatamente após a produção
0,024-0,030 W/m °C, valor a longo prazo

A condutividade térmica do poliestireno varia consoante seja expandido ou extrudido:

0,035 – 0,040 W/m °C, para poliestireno expandido (EPS)
0,025 – 0,028 W/m °C, para o poliestireno extrudido (XPS).

A condutividade térmica medida da lã mineral é quase constante no intervalo de densidade de 60-150 kg/m3 e é equivalente a 0,033-0,034 W/m °C.

A partir do resumo acima, parece claro que as espumas PUR e PIR têm um melhor desempenho do que o poliestireno e a lã mineral como materiais de isolamento. De facto, como mostra a Fig. 5.12, que apresenta as diferentes espessuras de materiais de isolamento capazes de garantir iguais valores de condutibilidade térmica, são necessários cerca de 15 cm de poliestireno ou 18 cm de lã mineral para proporcionar o mesmo isolamento garantido por 10 cm de espuma de PUR ou PIR.

Ao projetar um edifício, é importante avaliar cuidadosamente o material de isolamento a utilizar e a espessura ideal do painel, de modo a obter o grau de isolamento térmico desejado.

Além disso, deve ser considerada a possibilidade de combinar diferentes materiais de isolamento, de acordo com os vários requisitos do projeto.

Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas mais significativas para definir a resistência às cargas aplicadas de um material isolante são a sua resistência à tração, à compressão e ao corte. No que diz respeito às propriedades mecânicas, pode observar-se que as espumas de PUR e PIR têm geralmente um melhor desempenho do que a lã mineral quando submetidas a cargas mecânicas. De facto:

a resistência ao corte das espumas de PUR e PIR é certamente superior à da lã mineral;

a resistência à tração das espumas de PUR e PIR é geralmente superior à da lã mineral, embora as lãs minerais de alta qualidade possam fornecer valores de resistência à tração comparáveis aos das espumas de PUR e PIR;

a resistência à compressão das espumas de PUR e PIR é geralmente comparável à da lã mineral.

Todas estas considerações justificam a diferença entre o valor da resistência à ondulação de um painel com isolamento de espuma de PUR e PIR (~130 N/mm2) e um painel com isolamento de lã mineral (~100 N/mm2).

Uma vez que a tensão de ondulação de um painel sanduíche identifica o valor da carga aplicada à qual o painel colapsa (se sujeito a um ensaio de flexão), é óbvio que um painel isolado com espuma e, por conseguinte, caracterizado por uma tensão de ondulação mais elevada, é também capaz de assegurar valores mais elevados de espaçamento total de suporte para valores iguais de espessura da camada de isolamento.

Comportamento do fogo

Como consequência da sua base orgânica, todas as espumas são combustíveis. O comportamento ao fogo pode ser melhorado através da escolha de matérias-primas adequadas ou de processos especiais de formação de espuma, da utilização de retardadores de fogo ou da injeção de material de enchimento inorgânico.

Em todo o caso, os aditivos têm principalmente a função de retardar o processo de combustão, mas não influenciam significativamente as temperaturas a que as espumas começam a decompor-se quimicamente e a inflamar-se.

O poliestireno, tanto expandido como extrudido, tem uma tendência negativa para fundir a temperaturas ligeiramente superiores a 100 °C, o que resulta na sua fusão mesmo antes de atingir a combustão. Também tende a formar gotas incandescentes.

Começa a decompor-se a cerca de 300 °C e inflama-se a temperaturas imediatamente superiores. Quando arde, liberta fumo e partículas de carbono.

Os principais produtos emitidos são o dióxido de carbono CO2 e o estireno;

as espumas de poliuretano e de poliisocianurato não derretem quando expostas ao fogo (como é o caso do poliestireno expandido ou extrudido), mas formam uma camada de carbono.
A espuma PUR B3 começa a decompor-se a 150-200 °C e torna-se inflamável a cerca de 300 °C, libertando um fumo denso ao arder.
As lãs minerais com um baixo teor de ligante orgânico podem ser consideradas praticamente incombustíveis. As fibras não ardem, mas sim derretem:
as fibras de lã de vidro fundem a 650 °C
As fibras de lã de rocha fundem-se a 1.000 °C

Tintas metálicas

Características principais

As tintas metálicas são tintas compostas cuja particularidade mais significativa é o seu brilho: sob iluminação direta, as superfícies revestidas com esta tinta parecem ter uma espécie de brilho enriquecido por um ligeiro efeito cintilante, com uma cor geralmente diferente da do fundo.

Uma vez que a tinta metálica é essencialmente composta por um substrato, um aglutinante (resina) e flocos dispersos no aglutinante, a luz que reflecte é constituída por três componentes:

luz reflectida pelo substrato
luz reflectida pela superfície do aglutinante
luz reflectida pelos flocos

É claro que, para além destes componentes fundamentais da luz, são possíveis várias combinações de luz: por exemplo, uma luz reflectida pelo substrato pode ser reflectida para trás por um floco e, assim, reflectida de volta do substrato para um observador.

No entanto, qualquer reflexão atenua substancialmente a luz, enquanto os flocos observados diretamente são mais intensos e aparecem como faíscas ao olho humano.

As faíscas provêm da luz reflectida pelos flocos diretamente para o observador.

No entanto, a luz pode sofrer muitos reflexos, o que atenua a sua intensidade e torna invisível o efeito de brilho da superfície.

Como os flocos não cobrem toda a superfície, a luz que reflectem parece flutuar, dando à pintura uma certa textura. Por outras palavras, estas pinturas têm uma trama irregular, com flutuações desiguais de luminosidade e, em alguns casos, de cor.

Sob iluminação direta, os flocos funcionam como um espelho num dia de sol, ou seja, só consegues ver os reflexos com a orientação correcta. Se esta orientação for ligeiramente desviada, o olho do observador pode não ser capaz de perceber estes reflexos. Estas faíscas, devido ao ângulo, não ocorrem com muita frequência (por exemplo, a cada 100 flocos). É por isso que estão separados por uma distância suficiente para que o olho humano os possa distinguir.

Quando iluminado por uma luz difusa, as faíscas são muito menos pronunciadas. De facto, é possível ver quase todos os flocos, mas o seu brilho é baixo, ou seja, as faíscas são fracas e densas e, neste caso, o olho não consegue distinguir os flocos individuais.

Podemos, portanto, concluir que o padrão da pintura, embora claramente visível à luz direta do sol, quase desaparece quando iluminado por luz difusa.

Problemas a evitar quando se utilizam tintas metálicas nas envolventes dos edifícios

Durante a produção de painéis sanduíche, as superfícies externas dos painéis são obtidas através do perfilamento de bobinas metálicas com as características finais desejadas para o revestimento.
Em qualquer caso, as bobinas metálicas, mesmo que sejam pintadas com a mesma cor, não têm exatamente o mesmo aspeto final, uma vez que o aspeto de uma bobina pode variar significativamente de uma campanha de produção para a seguinte. Esta variação é quantificada pelo delta E ou ?E.
Se a variação for baixa, a diferença de cor será pouco percetível ao olho humano. Para variações de cor mais elevadas, esta diferença pode tornar-se mais evidente. Isto é mais crítico com as tintas metálicas, uma vez que a sua elevada capacidade de refletir a luz direta pode acentuar as diferenças de cor no revestimento.
Por estas razões, as características esteticamente agradáveis das lascas de tinta metálica podem, em alguns casos, causar problemas no revestimento das paredes dos edifícios, uma vez que é necessário ter muito cuidado para evitar que as paredes dos edifícios apresentem zonas caracterizadas por diferentes tonalidades de cor.