Aço Inox na Arquitetura

Aplicações, caraterísticas e cuidados com a manutenção.

O que é o Aço Inox

Inox é o termo empregado para identificar uma família de aços contendo no mínimo 11% de cromo, elemento químico que garante ao material elevada resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são resistentes à corrosão devido ao fenômeno da passividade. Os elementos de liga presentes nos aços inoxidáveis reagem com muita facilidade com o meio ambiente e um deles em particular, o cromo, ajuda a formar um filme fino e aderente que protege o material de subsequentes ataques corrosivos.

Este filme é conhecido como filme passivo. O filme passivo dos aços inoxidáveis resulta da reação entre o material e a água, sempre presente no meio ambiente (a umidade do ar condensa sobre a superfície fria do metal). O produto dessa reação é um oxi-hidróxido de cromo e ferro, sendo que na região mais próxima da superfície metálica predomina um óxido e na região mais próxima ao meio ambiente predomina um hidróxido. Com o decorrer do tempo a camada de óxido aumenta, não acontecendo o mesmo com a de hidróxido e, aparentemente, existe um enriquecimento do filme passivo. Apesar de invisível, estável e com espessura finíssima, essa película é muito aderente ao inox e tem sua resistência aumentada à medida que é adicionado mais cromo à mistura.

• Resistência à corrosão
• Resistência mecânica superior aos aços baixo carbono
• Facilidade de limpeza / baixa rugosidade superficial
• Aparência higiênica
• Material inerte: não modifica cor, sabor ou aroma dos alimentos
• Facilidade de conformação
• Facilidade de soldagem / união
• Mantém suas propriedades numa faixa muito ampla de temperatura, inclusive muito baixas (criogênicas)
• Acabamentos superficiais variados
• Forte apelo visual (modernidade, leveza e prestígio)
• Relação custo/benefício favorável
• Baixo custo de manutenção
• Material 100% reciclável

                   

Aço Inox

É um tipo de aço contendo pelo menos 11% de cromo, com composição química balanceada para ter maior resistência à corrosão.

O que é Corrosão

É a inimiga natural dos metais. Os aços comuns reagem com o meio ambiente, formando uma camada superficial de óxido de ferro. Essa camada é extremamente porosa e permite a contínua oxidação do aço, produzindo a corrosão, popularmente conhecida como “ferrugem”.

Camada Passiva (Reação entre os elementos de liga do aço inoxidável com a água)

É uma camada extremamente fina, contínua, estável e resistente formada sobre a superfície do aço inox. Essa camada protege o inox contra a corrosão.

Formação e Características da Camada Passiva

os aços inoxidáveis são capazes de formar e conservar filmes passivos em uma grande variedade de meios, o que explica a versatilidade do material, utilizado em grande quantidade de aplicações.

Principais Famílias do Aço Inox

Austeníticos – Ferríticos – Martensíticos
Quando o aço inox é bem especificado, sua relação de Retorno sobre o Custo envolvido é bastante favorável.

O Aço Inox na Arquitetura

Os aços inoxidáveis são selecionados para aplicação na arquitetura, assim como para outras aplicações, pela sua resistência à corrosão. Esta é a primeira consideração no processo de seleção.

A escolha do tipo de aço inoxidável mais adequado para um projeto arquitetônico deve considerar itens como os poluentes atmosféricos potencialmente corrosivos, ventos marinhos, temperatura, umidade e regime de chuvas. A poluição localizada e a direção dos ventos predominantes podem resultar em diferenças de potencial de corrosão em locais separados por apenas alguns quilômetros.

Para efeito de seleção de materiais, os ambientes podem ser classificados como: rural, urbano, industrial e litorâneo. Esta classificação refere-se ao ambiente de forma geral e não leva em consideração condições localizadas, como a proximidade de uma fonte poderosa de poluição. As possíveis mudanças ambientais ao longo da vida de um edifício também devem ser avaliadas. Por exemplo, uma área rural poderá se transformar em área urbana ou industrial.

Tendo em vista que não existem dois ambientes exatamente iguais, os dados devem ser considerados como orientação em relação à performance para locais com condições similares de níveis de poluição e clima, em conjunto com as orientações da tabela a seguir.

Características dos Ambientes Mais ou Menos Corrosivos

Os aços inoxidáveis mais comuns para aplicações na arquitetura são o 430, o 304 e o 316, que tem sido testados em ambientes rurais, urbanos, industriais e litorâneos. Na maioria das aplicações, um destes tipos poderá atender às exigências estéticas e de performance estabelecidas no projeto.

A Tabela a Seguir Apresenta uma Orientação para a Seleção do Tipo de Aço mais Adequado para cada Ambiente:

Expectativa de Vida para os Aços Inoxidáveis em Ambientes Externos

A lavagem natural das peças com a chuva deve ser considerada como uma vantagem, assim o risco de corrosão dos poluentes ou condensação é reduzido.Da mesma forma, as seções expostas provavelmente vai reter menos condensação devido a “ventilação” natural melhorada, acessível a superfícies do aço.

Fatores adicionais para consideração

Outros fatores importantes na seleção do aço inoxidável são:

-Acabamento superficial
-Projeto
-Métodos de fabricação
-Possibilidade de limpeza e manutenção
-Propriedades mecânicas e físicas dos aços inoxidáveis
-Acabamento superficial

Como regra geral, quanto mais liso o acabamento, melhor é a resistência à corrosão.A seleção de acabamentos superficiais polidos muitas vezes requer uma considerável quantidade de trabalho antes de alcançar um ajuste final. Isso envolve amostras de padrões preparadas e concordadas pelas partes interessadas.O acabamento altamente refletivo pode não ser aconselhável especialmente para coberturas, pois pode ser um risco para o trafego aéreo nos edifícios próximo aos aeroportos ou em trajetória de vôos.A alternativa de acabamentos foscos foram desenvolvidos para tais aplicações.Os acabamentos refletivos podem entretanto serem usados com vantagem para refletir a luz no escuro, nos pátios fechados de edifícios.Os acabamentos texturizados são melhores para esconder riscos e marcas de dedo em áreas de “alto trafego”Os acabamentos coloridos são também utilizáveis para efeitos estéticos especiais.

Projeto

As frestas devem ser evitadas pois elas podem ser posições para corrosão localizada.

Métodos de fabricação e riscos de corrosão

Devem ser considerados os métodos de fabricação que evitem frestas.As fixações mecânicas podem introduzir frestas tanto no fixador como também na junta metálica sobreposta. Os fixadores de alumínio (por ex. rebites) devem ser evitados para segurança dos painéis de aço inoxidável pois a corrosão galvânica no alumínio pode ser um problema em ambientes severos.

Evite umidade retida em juntas fixadas mecanicamente. O contato com chumbo ou cobre não deve resultar em corrosão galvânica, mas mancha as peças de aço inoxidável de pátina podendo ser visível se a água de chuva escoa sobre o aço inoxidável.Os selantes podem ser considerados para evitar tais problemas. O adesivo ligante, se for mecanicamente forte o bastante, normalmente elimina tais problemas.

As soldas sendo contínuas totalmente é melhor que as soldas em filete intermitente.Os consumíveis da soldagem compatíveis, onde for possível devem ser especificados para total penetração da solda planejada.

A contaminação do ferro durante a estocagem e o levantamento do mesmo DEVE ser evitado. Esta é uma causa comum de ferrugem desnecessária resultando em custos de mão de obra para posterior recuperação.

A argamassa de limpeza de ácido clorídrico não deve ser permitido vir a ter contato com aços inoxidáveis

Possibilidade de Limpeza e Manutenção

A limpeza periódica é aconselhável no aço inoxidável, como na maioria dos materiais externos do edifício

A freqüência dependerá das condições locais e o “visual” do artefato de aço. Onde a limpeza e a manutenção são difíceis ou custosos, por ex. lado externo de grandes edifícios pode ser adequado selecionar um aço mais resistente que o sugerido nas tabelas.

Propriedades mecânicas e físicas

Basicamente a resistência mecânica aumenta com adições de liga, porém o efeito importante é a diferença na estrutura atômica dos vários grupos de aços inoxidáveis. Somente os aços inoxidáveis martensíticos são endurecíveis pelo tratamento térmico, como ocorre nos outros aços ligados. Os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação aumenta a sua resistência por tratamento térmico, porém utiliza um processo diferente dos aços martensíticos.

Os aços ferríticos, austenítico e dúplex não podem aumentar a sua resistência ou serem endurecidos pelo tratamento térmico, porém respondem em vários níveis no mecanismo de aumento de resistência ao ser conformado a frio.Os aços ferríticos tem propriedades mecânicas adequadas em temperatura ambiente mas tem uma limitada ductilidade comparável aos aços austeníticos. Não são adequados em aplicações criogênicas diminuindo a resistência nas temperaturas elevadas acima de 600ºC embora terem sido utilizados com muito sucesso no sistema de exaustão automotiva. Os aços austeníticos com sua característica de arranjo atômico de cubo com face centrado tem propriedades totalmente distintas. Mecanicamente são mais dúcteis e tenaz em temperaturas criogênicas.

A principal propriedade física que diferencia de outros tipos de aço de aço inoxidável é que não são magnéticos, ou seja, tem permeabilidade magnética relativamente baixa desde que estejam totalmente amolecido. Também tem coeficiente de condutividade térmica mais baixo e nível de expansão térmica mais elevado que outros tipos de aço inoxidável.

Os aços dúplex que tem uma estrutura mista de austenita e ferrita, compartilha de algumas das propriedades de outros tipos de aços, mas fundamentalmente são mecanicamente mais resistente que os aços ferrítico ou austenítico.

Limpeza e Manutenção do Aço Inoxidável em Acabamentos Arquitetônicos

1. Introdução

Os Aços Inoxidáveis são materiais que possuem uma resistência inerente à corrosão, não necessitando de proteção adicional de superfície para melhorar sua aparência e durabilidade. Alguma manutenção e limpeza de rotina são necessárias para manter as superfícies de aço inoxidável em boas condições, de forma que a aparência estética e a resistência à corrosão não sejam comprometidas. Neste sentido, os aços inoxidáveis não são diferentes de outros materiais de construção tais como vidro, plásticos ou aços revestidos, os quais nunca estarão isentos de manutenção durante a vida de um prédio.Estas diretrizes têm o objetivo de fornecer recomendações aos proprietários de prédios, construtores e gerentes de estabelecimentos, relativas a uma limpeza eficiente e de bom custo-benefício que irá permiti-los tirar vantagens das propriedades anticorrosivas do aço inoxidável.

2. O Mecanismo de Auto-Reparo do Aço Inoxidável

Em primeiro lugar, é importante entender porque o aço inoxidável possui tanta resistência a corrosão. As ligas que compõem o aço inoxidável formam uma “camada passiva” fina e transparente na superfície. Embora esta camada passiva protetora possua a espessura de apenas alguns átomos, ela se renova instantaneamente na presença do oxigênio do ar ou água. Assim, mesmo se o material for arranhado ou danificado, a camada passiva continua protegendo a superfície contra a corrosão.Isto explica porque o aço inoxidável não requer qualquer revestimento ou outra proteção contra corrosão, para permanecer brilhante e polido mesmo após décadas de uso.

3. Limpeza Inicial

A primeira limpeza é geralmente feita antes do prédio ser entregue ao proprietário. Se as peças de aço inoxidável tiverem sido adequadamente protegidas, então uma simples “limpeza de manutenção” na ocasião da entrega provavelmente será suficiente. Uma película plástica adesiva durante a fabricação, transporte e montagem normalmente protege as peças de aço inoxidável. Embora proporcionem uma excelente proteção contra danos e sujeira, algumas películas plásticas deterioram quando expostas à radiação ultravioleta da luz do sol, o que pode fazer com que fique difícil de removê-las. A cola da película poderá também se agarrar à superfície do aço inoxidável. As películas plásticas de proteção deverão ser removidas assim que não forem mais necessárias para proteção durante a fase de instalação / montagem, começando a remoção pelo topo do prédio e descendo.

Respingos de massa e cimento podem ser tratados com uma solução contendo uma pequena quantidade de aço fosfórico. Enxague com água (de preferência água deionizada) e seque. A água deionizada reduz o risco de ocorrência de manchas de água. Existem produtos disponíveis comercialmente de empresas especializadas em acabamentos. Nunca permita que produtos removedores de massa ou ácido clorídrico diluído sejam usados no aço inoxidável. Caso estes produtos tenham sido acidentalmente aplicados ou derramados sobre o aço inoxidável, enxague com água limpa em abundância.

As construtoras e os corretores de imóveis nem sempre têm consciência do perigo que os produtos comerciais removedores de massa de alvenaria contendo ácido clorídrico representam para os componentes de aço inoxidável. Isto deve ser ressaltado. Se possível, a seqüência de operações deverá ser mudada de forma que qualquer assentamento e limpeza de azulejos e cerâmicas seja concluído antes de os componentes de aço inoxidável a serem colocados nas proximidades, tais como rodapés ou espelhos (parte vertical dos degraus de escadas), sejam instalados.

Partículas de ferro provenientes de ferramentas ou por contato com estruturas de aço, andaimes tubulares, etc., precisam ser removidas imediatamente. As partículas de limalha de aço geradas durante operações do tipo soldagem, corte, furação e esmerilhamento de aço carbono (não inoxidável) irão enferrujar rapidamente. Além de corroerem a si mesmas, estas partículas poderão quebrar localmente o “filme passivo” do aço inoxidável, resultando em corrosão localizada por micro-fissuração, a despeito da boa resistência à corrosão do aço inoxidável. Imediatamente após a ocorrência, deposições leves poderão ser removidas mecanicamente usando buchas de náilon, tais como as do tipo “Scotch-Brite” usadas na cozinha. De forma alternativa, a contaminação poderá ser removida com um produto de limpeza para aço inoxidável disponível comercialmente, que contenha ácido fosfórico.

Caso um ataque de corrosão localizada por micro-fissuração tenha ocorrido, dependendo de sua severidade, serão necessários tratamentos à base de decapagem ácida ou retificação mecânica para restaurar a superfície. São encontrados agentes decapantes na forma de pasta para uma aplicação localizada. É necessário tomar cuidado no sentido de usar estes produtos de acordo com as instruções do fornecedor, de forma que constitua uma prática segura de trabalho e que a legislação pertinente à proteção ao meio ambiente seja obedecida. Empresas especializadas em acabamentos normalmente irão realizar este serviço no local.

Ao mesmo tempo em que restaura a resistência da superfície à corrosão, a decapagem poderá mudar a aparência da superfície do aço. Poderão ser necessários tratamentos mecânicos ou químicos adicionais para restaurar o acabamento original da superfície. Desta forma, aconselha-se primeiramente evitar a contaminação protegendo as peças de aço inoxidável enquanto outros serviços estiverem sendo realizados, ou instalando tais peças após as outras operações, que poderiam causar contaminação, terem sido concluídas.

4. Limpeza de Manutenção

Em aplicações externas, tais como fachadas, é previsto que a água da chuva lave de forma eficiente os acúmulos de sujeira e outras deposições, dependendo do grau de exposição da elevação. Uma atenção especial deverá ser dada às áreas cobertas durante a limpeza de rotina para assegurar que o acúmulo de contaminantes trazidos pelo ar seja removido. Isto é particularmente importante em ambientes marinhos e industriais, onde a incrustação de cloretos ou SOx trazidos pelo ar poderá resultar em corrosão localizada, caso não seja efetivamente removida.

Nas aplicações em interiores, as marcas de dedos poderão ser um problema. Existe uma vasta variedade de acabamentos para aços inoxidáveis, muitos dos quais são particularmente adequados para uso em áreas públicas muito expostas (alto tráfego). A seleção de acabamentos que sejam menos sensíveis a marcas de dedos durante a fase de projeto irá reduzir o esforço e os custos de limpeza durante a vida útil do prédio acabado.

Acabamentos escovados, que são escolhas populares para interiores, poderão exibir marcas de dedos no período imediatamente após a instalação, porém, a visibilidade das marcas deverá se tornar menos evidente após as primeiras operações de limpeza.

5. Produtos de Limpeza

Para remover marcas de dedos e outras marcas dos acabamentos arquitetônicos, uma solução de água e sabão ou um detergente suave normalmente é seguro e dá resultado. Produtos de limpeza em sprays estão disponíveis comercialmente, os quais combinam uma facilidade de limpeza com um leve filme que produz um lustro uniforme e suave. Estes produtos de limpeza em sprays removem as marcas de dedos existentes e deixam a superfície numa condição que reduz a tendência de aparecimento de marcas de dedos em serviço subseqüente.Após aplicar o spray na superfície, dê o polimento com um pano seco.

O aço inoxidável com acabamento de superfície tipo “espelho” poderá ser limpo com produtos de limpeza para vidro. Entre os produtos deste tipo deverão ser selecionados os que não contenham cloreto em suas fórmulas. Para as manchas de maior dificuldade de remoção, os produtos de limpeza domésticos suaves em pasta deverão ser eficientes. Estes deverão ser adequados para a remoção de marcas d’água e descoloração leve. Após a limpeza, remova os resíduos com água (de preferência deionizada), encontrada em supermercados (para uso em ferros de passar roupa a vapor ou baterias de carros) e seque para evitar riscas e marcas d’água. Não deverá ser usada lixa, uma vez que este tipo de produto poderá deixar arranhões na superfície do aço inoxidável.

Marcas intensas de óleo e graxa poderão ser removidas com produtos à base de álcool, incluindo isopropílico, ou outros solventes tais como acetona e Thiner. Estes produtos não representam um risco de corrosão para o aço inoxidável. É preciso tomar cuidado com solventes para evitar espalhar as manchas nos aços inoxidáveis, as quais poderiam, então, ficar difíceis de ser completamente removidas. Recomenda-se aplicar solvente limpo várias vezes com um pano limpo, que não arranhe, até que todos os vestígios de óleo/graxa parcialmente dissolvidos sejam removidos.

Tinta e pichações poderão ser tratadas com removedores de tinta alcalinos ou à base de solventes, disponíveis comercialmente. O uso de raspadores ou facas deverá ser evitado, uma vez que a superfície de aço inoxidável logo abaixo poderá ficar arranhada.

Superfícies totalmente negligenciadas poderão ser tratadas com polidores de metal, tais como os usados para peças cromadas (por exemplo: de cuidado automotivo). Não obstante, os polidores usados para o polimento de pintura automotiva poderão ser considerados. Deve-se tomar cuidado, tendo em vista que as superfícies extremamente polidas poderão se arranhar com estes limpadores. Como alternativa, use um limpador de aço inoxidável contendo ácido fosfórico, comercialmente disponível, para remover a contaminação. Em seguida, enxágüe com água deionizada e seque. Recomenda-se tratar toda a superfície do componente, de forma a evitar uma aparência não-uniforme.

Antes de começar qualquer tarefa, assegure-se de que você tenha recebido do fornecedor a literatura apropriada sobre saúde e segurança e a tenha entendido por completo. Caso tenha dúvida, procure orientações adicionais. .Limpadores que NÃO deverão ser usados em aços inoxidáveis incluem:· Produtos de limpeza contendo cloretos, em especial os que contenham ácido clorídrico,· Alvejantes de hipoclorito não deverão ser usados em aços inoxidáveis; caso sejam aplicados ou derramados acidentalmente em superfícies de aço inoxidável, deverão ser enxaguados imediatamente com água limpa em abundância.· Polidores de prataria não deverão ser usados em aços inoxidáveis.

6. Utensílios de Limpeza

Normalmente um pano úmido ou couro chamois será adequado para a remoção de sujeira normal, marcas de dedo, etc. Para a sujeira mais intensa, buchas de náilon, tais como as conhecidas “Scotch-Brite” normalmente são satisfatórias. As buchas de esfregação que não são específicas para aços inoxidáveis, lãs de limpeza ou escovas de arame não deverão ser usadas em aços inoxidáveis. Além de arranhar a superfície, estas buchas poderão deixar depósitos de aço carbono na superfície do aço inoxidável, o que poderá subsequentemente culminar em pintas de ferrugem, se a superfície for molhada.

Escovas de náilon macias poderão ser usadas para limpar o aço inoxidável com acabamentos padronizados. Escovas de arame não específicas para aços inoxidáveis não deverão ser usadas.

Em acabamentos direcionais “granulados”, tais como ST ou Nº 04, a direção dos movimentos de limpeza deverá ser em sentido longitudinal aos grãos e não transversal a eles.

Onde tiver sido usada água para limpeza ou enxague, recomenda-se enxugar a superfície deixando-a seca, para prevenir marcas d’água especialmente em áreas de água dura (contendo sais dissolvidos). O uso de água deionizada irá prevenir a formação de manchas por água dura.

Para evitar a “contaminação indireta” por partículas de ferro, certifique-se de que os utensílios de limpeza não tenham sido usados anteriormente para aço “comum” (ou seja, aço carbono). Os materiais de limpeza para uso em itens de aço inoxidável deverão, preferivelmente, ser reservados exclusivamente para este propósito.

7. Intervalos de Limpeza

A limpeza de itens de aço inoxidável em interior de prédios não é, de fato, diferente da limpeza de outros materiais. A limpeza deverá ser feita antes de haver uma formação visível de sujeira ou marcas de dedos, de forma que o esforço e o custo da limpeza sejam minimizados juntamente com o risco de marcar ou alterar a aparência das superfícies.

Nas aplicações em exteriores de prédios, o aço inoxidável poderá estar exposto a uma variedade maior de ambientes potencialmente mais agressivos como resultado do contato com:

· Atmosferas marinhas,
· Ambientes carregados com poluentes industriais,
· Jato ou névoa de sal proveniente do sal usado para derreter o gelo nas ruas,
· Sujeira atmosférica e camada de poluentes oriundos do trânsito.

Todos eles fazem com que apareçam manchas amarronzadas. Uma boa prática é limpar o aço inoxidável na mesma periodicidade a qual se limpa as janelas do prédio (vidraças). Dependendo da severidade da sujeira e formação de depósitos, recomenda-se uma freqüência da rotina de limpeza de 6-12 meses para sujeira leve e de 3-6 meses para sujeira pesada ou em ambientes tais como os listados acima. Um limpador de aço inoxidável contendo ácido fosfórico irá remover esta forma de contaminação.