esquemas de pintura
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LNEC 2010
Protecção de estruturasmetálicas - aço
Revestimentos por pintura
M. Paula Rodrigues(Investigadora)
Laboratório Nacional deEngenharia Civil
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TÓPICOS
>Esquemas de protecção anticorrosiva e suaconstituição>Selecção de esquemas de pintura
Exposição ambientalDurabilidade requeridaCaracterísticas de desempenho
>Preparação da superfície
>Controlo da execução em obra>Factores que condicionam o desempenho
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Estruturas metálicas - aço> Principal factor de degradação: corrosão
> Como evitar a corrosão
Concepção da estrutura:o Evitando locais de retenção de água (vértices, juntas) e superfícies horizontaiso Prever drenagem e ventilação, etc.
Actuando sobre o meio envolvente: abrigos; ventilação e secagem(ambiente interior)
Actuando sobre o metal: alteração química da superfície (fosfatação,conversão), protecção catódica
Isolando o metal do meio envolvente: revestimentos metálicos,revestimento por pintura
NP EN 12944
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Constituição do esquema de protecção
anticorrosiva de estruturas de aço
>Galvanização; metalização;electrozincagem; sheradização>Esquema de pintura
>Esquema de pintura Aço
Aço com revestimento metálico
Acabamento
IntermédioSubcapa
Primário
Sist.mistos
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Constituição de esquema de pintura:primário+subcapa+acabamento
>Primário:aplicação directa na sup metálica
previamente preparadaPromover aderência entre camadas subsequentesConferir inibição de corrosão – pigmentos anódicosrelativamente ao aço (pó de zinco); pigmentos inibidores da
reacção de corrosão (fosfato de zinco)
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>SubcapaConferir “corpo/espessura” ao esquema totalGeralmente com teor de pigmentos e cargas elevados
o Impermeabilidade à água e oxigénio
Pigmentos laminares (óxido ferro micáceo-MIO)o Redução da penetração da humidadeo Maior resistência mecânica
Constituição de esquema de pintura:primário+subcapa+acabamento
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>AcabamentoAparência: cor; brilhoResistência superficial: radiação; abrasão; impacto; acçãoquímica; fungos e algas, etc (depende do ambiente e acçõesdurante o uso)
Constituição de esquema de pintura:primário+subcapa+acabamento
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Principais constituintes de um produto depintura
>Ligante>(Solventes e diluentes)>Pigmentos e cargas
Ligante(resinas/polímeros)
Pigmentos ecargas
Solventes ediluentes
++ + +(aditivosdiversos)
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Principais constituintes de um produto depintura (protecção anticorrosiva)
>Ligante: responsável pela formação da película Secagem por oxidação ao ar (alquídico, alquídico
uretanado, ésteres epoxídicos) Secagem física - base solvente orgânico (borracha
clorada, PVC, acrílicos, betuminosos) ou água(dispersões acrílicas, vinílicas, de poliuretano) Secagem por reacção química - epoxídicas 2 comp.
(epoxídicas, vinil epóxi/acril epoxi, combinações epoxi –
epoxi hidrocarboneto) ou poliuretano 2 comp. (base:poliéster, acrílica, epoxídica, poliéter, fluorada) Secagem por reacção com a humidade (poliuretanos de
1 comp., silicatos de alquilo (2 comp. e 1 comp.))
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Principais constituintes de um produto depintura (protecção anticorrosiva)
>Solventes e diluentes: dissolvem ou dispersam oligante para facilitar a aplicação da tinta Água Líquidos orgânicos
o Nafta de petróleo, xilenos, MEK, acetato de butilo, etilbenzeno…>Produtos sem solvente (2 componentes – 1 dos
componentes reactivo)
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Principais constituintes dos produtos
de pintura (protecção anticorrosiva)> Pigmentos:cor, opacidade, protecção anticorrosiva Inorgânicos
o Cor branca – TiO2
o Outras cores – Óxidos de ferro (vermelho, amarelo, castanho, preto); óxidos mistos de crómio e diferentes metais (Co, Al, Cu, Mn,Zn, Fe, Ni) para dif. Cores (amarelo, azul, violeta, verde,castanho…)
o Propriedades anticorr. - pó de Zn, MIO (óxido ferro micácio), fosfato
de ZnOrgânicos (dependem da cor pretendida)
o Verdes (ex. verde de ftalocianina)o Azuis (ex. azul de ftalocianina)
o Amarelos (ex. amarelo azo de níquel)o Vermelhos (ex. vermelho de toluidina)
> Cargas: dar “corpo” à tinta, facilidade aplicação, resistênciamecânica à película seca, maior imperm. água…
Talco, carbonato de cálcio, sílica, mica…
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Suportes metálicos - Aço>NP EN ISO 12944 “Tintas e vernizes. Protecção
anticorrosiva de estruturas de aço por esquemasde pintura”
Parte 1 – Introdução geral;Parte 2 – Classificação de ambientes;Parte 3 – Concepção e disposições construtivas;Parte 4 – Tipos de superfície e de preparação desuperfícies;
Parte 5 – Esquemas de pintura;Parte 6 – Ensaios laboratoriais de desempenho;Parte 7 – Execução de supervisão dos trabalhos depintura;
Parte 8 – Desenvolvimento de especificações para obrasnovas e de manutenção.>Certificação de esquemas de pintura
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Selecção do esquema de protecçãoanticorrosiva
>Objectivo:Protecção anti-corrosivaEfeito estéticoOutros
o Acções específicas (químicas, mecânicas…)
EN 12944
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Na utilização: obra ou estrutura em que se aplica o produtoou esquema de pintura
> dono de obra> projectista
Entidades envolvidas: dono de obra, projectista, empreiteiro e fiscalização.
Caderno deencargos
Informação: tipo de produtos disponíveis no mercado;respectivas características gerais; especificaçõestécnicas; documentos normativos aplicáveis
DetalhadoPreciso
Completo
Produtos em evolução
Pesquisa actualizada domercado
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Caderno de Encargos
(dono de obra/projectista)
> Deve fornecer informações gerais sobre a obra Tipo de estrutura e material/materiais que a constitui Ligações, métodos de montagem (p.e. parafusos, soldaduras…) Áreas…
> Tipo de substrato a proteger (aço, aço galvanizado…)
> Ambiente de exposição (classe de exposição)> Durabilidade pretendida
Quanto à protecção anticorrosiva (2-5, 5-15,>15 anos)> Gama de espessura de película seca nominal (p.e. de 190 a
250m) ou mínima (EN 12944-5)> Solicitações mecânicas, químicas ou ambientes especiais
(condensação, temperaturas elevadas, radiação solar)adicionais
(O Quadro 1 da EN ISO 12044-8 pode servir de base)
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Caderno de Encargos (cont.)
(dono de obra/projectista)> Aspecto pretendido para o acabamento
Cor (p.ex. RAL XPTO), brilho (alto, médio, baixo),
textura…> Tipo de preparação de superfície pretendida e onde é feitaP.e. Sa 2 ½ em oficina no caso de açoAço galvanizado por imersão a quente: preparado porpassagem ligeira com jacto abrasivo até uma rugosidade
fina (G) de acordo com a ISO 8503-2> Elementos com tratamento especial (p.e. rebites,soldaduras…)
> Constituição do esquema de pintura (EN 12944-5)P.e. primário epoxídico de zinco+subcapa epoxidica compigmentos de oxido de ferro aplicados em oficina e tintade acabamento de base poliuretano aplicada em obra
Cada demão com cor diferente> Método de aplicação
Por ex. Oficina: airless; Obra: manualmente
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Caderno de Encargos (cont.)
(dono de obra/projectista)
> Defeitos admissíveis no final do período de garantia
P.e. corrosão grau Ri 1 (ISO 4628-3), empolamento grau2(S2) (ISO 4628-2), fissuração grau 2(S3) (ISO 4628-4)e esfoliação grau 2(S2) (ISO 4628-5)
> Outras propriedades para além das anticorrosivasCor: a cor da tinta de acabamento deve ser RAL XPTOEstabilidade da cor
oPode por ex. exigir-se que no fim do período degarantia a cor da tinta de acabamento possaapresentar uma alteração homogénea e ligeira de cor
> Reparação de trabalho deficiente Indicar procedimento a adoptar no caso de detecção defalhas, defeitos, falta de espessura (reposição de zonasdefeituosas)
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Caderno de Encargos (cont.)
(dono de obra/projectista)> Inspecção
Métodos e equipamento (preparação do suporte,espessuras)Condições de T (suporte) e T. e HR ambientePlacas de referência aprovadas por todas as partes
> Áreas de controlo: padrão mínimo aceitávelPreparadas na presença de todas as partes Localização, dimensão e quantidadeRegistos
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Selecção do esquema de protecção
anticorrosiva: EN 12944-5>Ambiente de exposição: EN 12944-2>Durabilidade pretendida:EN 12944-1 e
Características de desempenho
Ensaios laboratoriais preconizados na EN 12944-6
>Tipo de estrutura, sua acessibilidade e facilidade de
manutenção, acções Características especiais ou adicionais às previstas na EN
12944-6 Características de desempenho superiores às
correspondentes a determinada classe ambiental
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Categorias de corrosividade atmosférica e exemplos de ambientes típicos
Ambiente de exposição: EN 12944-2
> C1 muito baixa> C2 Baixa
> C3 Média> C4 Alta> C5-I muito alta (industrial)
> C5-M muito alta (marinha)Categorias de corrosividade para água e solo e ambientes típicos
>Im 1 (água doce)
>Im 2 (água do mar ou salobra)>Im 3 (solo)
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Durabilidade (relativa à protecçãoanticorrosiva): EN 12944-1
>Baixa (B) – 2 a 5 anos>Média (M) – 5 a 15 anos>Elevada (E) - > 15 anos
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Durabilidade depende>Configuração da estrutura>Estado do substrato antes da aplicação>Eficiência da preparação da superfície>Qualidade da aplicação
Fichas técnicas; Diluições; Método de aplicação;Tempos desecagem entre demãos
Controlo da aplicação (espessuras)>Condições ambientais durante a aplicação
T, HR, vento, chuva
>Tipo de esquema de pintura>Condições de exposição após aplicação
Selecção adequada ao uso e classe ambientalAcções de manutenção
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A – superfície de açoextensamente coberta comcalamina aderente maspouca ou nenhumaferrugem
B - superfície de aço cominício de enferrujamento e daqual começa a soltar-secalamina
C - superfície de aço na quala calamina deu já lugar emgrande parte aoenferrujamento podendo arestante ser retirada por
raspagem mas com ligeiraformação de picadas visíveisa olho nu
D - superfície de aço na quala calamina desapareceu poracção do enferrujamento e naqual uma considerávelcorrosão por picadas é visívela olho nu
Estado do substrato: EN 12944-4
> Superfícies de aço (não revestido) ISO 8501-1 Preparação visual de sup de aço antes da aplicação de tintas e
prod similares – Avaliação visual da limpeza de superficies. Parte 1 - Grausde enferrujamento e graus de preparação de sup de aço sem revestimento eapós remoção total de revestimento preexistente
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Estado do substrato: EN 12944-4
>Superfícies de aço com revestimento metálicoMetalização por projecção a quente (Zn, Al ou suasligas) – ISO 2063
Galvanização (Zn ou liga de Zn) por imersão aquente – ISO 1461Electrozincagem
Aço sheradizado (camadas de ligas zinco-ferro)oIsenção de óleo, gordura e poeiras oumateriais estranhos
oIsenção de sais – sulfatos e cloretosoIsenção de humidade
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Preparação da superfície
>ObjectivoAssegurar o bom desempenho do revestimento porpintura (protecção e/ou de decoração) aplicado numa
superfície.Obter uma superfície limpa, homogénea, sem produtosde oxidação e de rugosidade conhecida e apta a recebera pintura
boa aderênciacontinuidade e homogeneidade da película
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Métodos de preparação de
superfícies: EN 12944-4> Métodos por acção mecânica: limpeza manual (ferramentas manuais – escovas de arame,
espátulas, lixas, martelos de picar…): ISO 8504-3 limpeza mecânica
o Com ferramentas pneumáticas ou eléctricas: ISO 8504-3.o Por projecção de abrasivo: ISO 8504-2o Por jacto de água (alta pressão – 70 a 170MPa; muito alta pressão - >170 MPa)
> Métodos com água, solventes e químicos (limpeza) A vapor Com jacto de água (<70 MPa) Com solventes Com emulsionantes Com produtos alcalinos ou ácidos Decapantes (Repintura) Conversão química (fosfatação, conversão crómica) para supgalvanizadas, electrozincadas e sheradizadas
> Decapagem à chama
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Preparação de superfíciesde aço antes da aplicação de tintas.
Graus de preparaçãoNormas ISO 8501 e SIS-05 5900 e especificações SSPC
(Steel Structures Painting Council)
> graus de preparação
St - limpeza com ferramentas manuais e mecânicas (B,C,D St 2;B,C,D St 3)Sa - limpeza por projecção de abrasivos (B,C,D Sa 1;B,C,D Sa 2; A,B,C,D Sa 2 ½;A,B,C,D Sa 3)
Fl - limpeza com chama(A,B,C,D Fl)
> padrões fotográficos
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Limpeza com chama:graus de preparação
D St 2 –
B Fl – D Fl –
Limpeza com ferramentas manuais (escovas de arame raspadeiras )
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Limpeza com ferramentas manuais (escovas de arame, raspadeiras…)e mecânicas (escovas rotativas, martelos de agulhas…):graus de preparação:
B St 2 –
B St 3 –
D St 2 –
D St 3 –
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B Sa 2 1/2 –B Sa 3 –
D Sa 2 1/2 – D Sa 3 –
Limpeza por projecção de abrasivos:graus de preparação
EN 12944
Sa 2 1/2
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Preparação de superfícies galvanizadas
Superfícies novas> Reparação de zonas com defeitos> Decapagem ligeira
Superfícies envelhecidas no exterior> Eliminar produtos de corrosão do Zn, sais e
outros contaminantes>Lavagem com água e detergente; abrasãoligeira e limpeza com água
>Jacto de água, limpeza a vapor>Decapagem ligeira>Limpeza manual ou mecânica>Conversão da superfície
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Preparação de superfícies metalizadas (Zn,
Al), electrozincadas e sheradizadas
> Reparação de zonas com defeitos> Selagem dos revestimentos metalizados> Remoção de revestimentos electrozincados ou
sheradizados pouco aderentes> Eliminar sais e outros contaminantes
>Lavagem com água e detergente elimpeza com água>Jacto de água, limpeza a vapor>Conversão da superfície
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Mas: Selecção do método de
preparação
Depende: Natureza e estado da superfície metálica Tipo de estrutura (design) Condições da superfície
Rugosidade pretendidaEspessura
Produtos a aplicar Condições e processos de aplicação
Condições ambientais Custos económicos
E ainda
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Durabilidade depende
>Configuração da estrutura>Estado do substrato antes da aplicação>Eficiência da preparação da superfície
>Qualidade da aplicaçãoFichas técnicas; Diluições; Método de aplicação;Tempos desecagem entre demãos
Controlo da aplicação (espessuras)>Condições ambientais durante a aplicaçãoT, HR, vento, chuva
>Tipo de esquema de pintura>Condições de exposição após aplicação
Selecção adequada ao uso e classe ambientalAcções de manutenção
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Qualidade da aplicação
>Condições de aplicaçãoFicha técnica do produto – NP 3284
o Designação comercial o Identificação do produto
o Campo de utilizaçãoo Características físicaso Estabilidade em armazémo Condições de aplicação
o Condições de segurançaPreparação da tinta – EN ISO 1513Condições ambientais
o T entre 5 e 35 ºC (nem frio nem sol forte)
o Superfícies secas metais: T > no mínimo em 2 ºC à T do ponto de orvalho
Método de aplicação
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Durabilidade depende
>Configuração da estrutura>Estado do substrato antes da aplicação>Eficiência da preparação da superfície
>Qualidade da aplicaçãoFichas técnicas; Diluições; Método de aplicação;Tempos desecagem entre demãos
Controlo da aplicação (espessuras)>Condições ambientais durante a aplicaçãoT, HR, vento, chuva
>Tipo de esquema de pintura>Condições de exposição após aplicação
Selecção adequada ao uso e classe ambientalAcções de manutenção
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Tipos de esquemas de pintura: Exs. na
EN ISO 12944-5
>Selecção em função de:Durabilidade requeridaClasse de exposição ambiental
Protecção anticorrosiva
S l ã d d i t
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Selecção de esquemas de pintura(C2, C3 e C4 e durabilidades Low, Med e High
– tab. A.1 EN12944-5)
Selecção de esquemas de pintura(C2 C3 C4 d bilid d L M d Hi h
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(C2, C3 e C4 e durabilidades Low, Med e High – tab. A.1 EN12944-5)
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A selecção depende também:
>Que tratamento prévio será possível efectuar?>Qual o estado do substrato antes da pintura?
>Como mudará o ambiente envolvente daestrutura ao longo do tempo?
>A que tipo de acções mecânicas e químicas osistema de protecção estará exposto?
>Quais são as condições de aplicação e
secagem/endurecimento da tinta, particularmentea temperatura e humidade?
>Quais são os custos iniciais e de manutenção do
esquema de pintura e dos trabalhos de aplicação?
A EN 12944-5 exige pelo menos Sa 21/2
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SISTEMAS DE PINTURA GRAU DE DECAPAGEM
Betuminoso/óleo – resinoso/alquídico
Ésteres epoxídicos
Borracha clorada/Epoxídicos
(2 componentes) /Vinílico/Epoxídico-
alcatrão/Poliuretanos/Silicatos dezinco
Sa 2; Sa 1
Sa 2 1/2; Sa 2
Sa 3; Sa 2 1/2
Graus de preparação por jacto abrasivo recomendadas paraalguns sistemas de pintura
Factores de escolha
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Factores de escolha para o esquema depintura
>Exterior de elevada exp. solar e ventos fortes com
arrastamento de poeiras/abrasivosResistência aos UV (alteração de cor e perda brilho)Resistência à abrasão
>Gravilha, exposição solar não relevanteResistência à abrasãoResistência ao choque
>Ambiente industrial, exposição solar não
relevante, zonas com condensação elevadaResistência a químicas (necessário saber tipo dequímicos)
Resistência a condensação
Características genéricas de
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diferentes tipos de tinta de acabamento
Avaliação em lab com vista à protecção
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Avaliação em lab com vista à protecçãoanticorrosiva (EN 12944-6)Características Resistência a uma
atmosfera de condensaçãocontinua,ISO 6270
Resistência ao nevoeirosalino neutro,EN ISO 7253 (agora ISO 9227)
Categoria decorrosividade
Durabilidade Avaliação Tempo Requisito Tempo Requisito
- - Observação visualISO 4628
0 h Sem defeitos 0 h Sem defeitos
Aderência Quadrícula,Esp.secas ≤250 µmISO 2409
0 ou1 0 ou 1
Aderência tracção,Esp. Secas >250 µmISO 4624
Perda de aderênciaao substrato: nãoadmitida;A/B para ≥5MPa
Perda de aderência aosubstrato: não admitida;A/B para ≥5MPa
C3 Baixa
MédiaAlta
Observação visual
ISO 4628
48 h
120 h240 h
Sem defeitos. 120 h
240 h480 h
Sem defeitos;
corrosão no corte ≤1mmBaixaMédiaAlta
Aderência porQuadrícula2409
48 h120 h240 h
0 ou 1 120 h240 h480 h
0 ou 1
BaixaMédiaAlta
Aderência por tracção4624
48 h120 h240 h
Perda de aderênciaao substrato: nãoadmitida;
A/B para ≥5MPa
120 h240 h480 h
Perda de aderência aosubstrato: não admitida;A/B para ≥5MPa
C4 BaixaMédiaAlta
Observação visualISO 4628
120 h240 h480 h
Sem defeitos., 240 h480 h720 h
Sem defeitos, corrosão nocorte ≤1mm
BaixaMédiaAlta
Aderência porQuadrícula2409
120 h240 h480 h
0 ou 1 240 h480 h720 h
0 ou 1
Baixa
MédiaAlta
Aderência por tracção
4624
120 h
240 h480 h
Perda de aderência
ao substrato: nãoadmitida;A/B para ≥5MPa
240 h
480 h720 h
Perda de aderência ao
substrato: não admitida;A/B para ≥5MPa
Ad ê i
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LNEC 2010
Aderência
Quadricula (EN ISO 2409) “Pull-off” (ISO 4624)
Ad ê i
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LNEC 2010
Aderência
Quadricula (EN ISO 2409) “Pull-off” (ISO 4624)
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Resistência à exposição
Humidade (ISO 6270) NSN (ISO 9227)
HR 100%; T=41ºCNaCl 35,5 g/L; T=35ºC
N tili ã b t i l li d t
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LNEC 2010
Na utilização: obra ou material em que se aplica o produtoou esquema de pintura
> Empreiteiro / empresa
encarregada das pinturas /aplicador
Entidades envolvidas: dono de obra, projectista, empreiteiro e fiscalização.
Plano de pinturas em resposta ao Caderno de Encargos
Satisfazer exigências do Caderno de Encargos Pormenorizar o tratamento a efectuar à base Indicar claramente a constituição do esquema de pintura (1 ou 2 demãos, diluição,
necessidade ou não de primário ou selante) Definir o método de aplicação Propor o esquema de pintura tendo em consideração as informações contidas nas
fichas técnicas dos produtos Propor alternativas face ao estado ou tipo de obra, caso considere impraticável ou
inadequado o exigido, justificando as razões das alterações propostas Indicar como tratar zonas de soldadura, rebites, etc
Na utilização: obra ou material em que se aplica o produto
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LNEC 2010
Na utilização: obra ou material em que se aplica o produtoou esquema de pintura
> Empreiteiro / empresa encarregada daspinturas / aplicador
Entidades envolvidas: dono de obra, projectista, empreiteiro e fiscalização.
Fase de Execução
> Deve: assegurar-se de que a superfície está reparada e/ou preparada para ser pintada chamar a atenção do dono de obra ou da fiscalização para a existência de anomalias
graves do substrato que afectam de modo adverso a pintura (o que exigirá umaintervenção especializada antes da pintura)
seguir as recomendações do fabricante, em especial quanto ao tipo de utilização para
que o produto de pintura foi formulado, ao rendimento de aplicação e ao tempo desecagem da base, antes da aplicação da tinta.> Pode:
ser responsável pela execução dos trabalhos mínimos habitualmente necessários (porexemplo, retoques em zonas danificadas pela montagem). Esta responsabilidade deveser claramente atribuída no Caderno de Encargos e definida no Plano de Pintura.
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Na utilização: obra ou material em que se aplica o produto
ou esquema de pintura
Entidades envolvidas: dono de obra, projectista, empreiteiro e fiscalização.
> Fiscalização Aprovar: estado de preparação do suporte; condições ambientais;condições de aplicação; superfície pintada (aspecto, espessura…)
Suspender trabalhos não conformes
aprovação de uma superfície de referência
relativa ao estado de preparação da base easpecto final do acabamento, por todos osintervenientes
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Controlo de execução em obra (EN 12944-7)
>Aderência (método destrutivo)>Porosidade: detectores de fluxo ou de alta
voltagem>Controlo de espessura
ISO 2808 – método previamente acordado entre
fiscalização e empreiteiroEspessura nominal (especificada para a durabilidade),mínima e máxima (acordadas previamente)
o Minimos:>=80% da nominal o Individuais entre 80% e 100% da esp. nominal o Máxima: recomendavel que não seja superior a 3X a esp. nominal
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Medição de espessura (EN ISO 2808)
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Controlo de execução em obra (EN 12944-7)
>Áreas de controlo seleccionadas na estruturaPadrão mínimo de trabalho aceitávelAvaliar o desempenho ao longo do tempo
REGISTOS
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Necessidade de manutenção