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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-6254-9574
Tipo do documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Degradação de revestimentos poliméricos aplicados em tubulações de esgoto
Título(s) alternativo(s): Degradation of polymeric coatings applied to sewer pipes
Autor(es): Gomes, Demostenes Coutinho
Primeiro orientador: Silva Junior, Washington Martins da
Primeiro coorientador: Canobre, Sheila Cristina
Primeiro membro da banca: Silva, Marcio Bacci da
Segundo membro da banca: Ardila, Miguel Angel Narvaez
Terceiro membro da banca: Moura, Regina Paula Garcia
Quarto membro da banca: Ferreira, Elivelton Alves
Quinto membro da banca: Scandian, Cherlio
Resumo: Resumo As tubulações de esgoto urbano enfrentam condições severas, incluindo corrosão química, degradação microbiológica e desgaste abrasivo. Materiais metálicos como o aço carbono ASTM A36 são altamente suscetíveis à corrosão, especialmente em ambientes ácidos ricos em sulfetos, levando a perdas de material e redução da vida útil das infraestruturas. Para mitigar esses efeitos, o uso de revestimentos poliméricos tem sido amplamente adotado, embora seu desempenho sob condições combinadas de corrosão e abrasão ainda não seja totalmente compreendido. Esta pesquisa propõe uma metodologia experimental integrada para avaliar a degradação de revestimentos poliméricos aplicados ao aço ASTM A36, utilizando um meio sintético representativo do esgoto urbano de Uberlândia (MG). Foram testados revestimentos de alcatrão de hulha-epóxi e Zebron®, com espessuras nominais de aproximadamente 0,25, 0,50 e 1,00 mm. A caracterização eletroquímica foi realizada por meio de medições de potencial de circuito aberto (OCP), curvas de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O aço sem proteção apresentou potenciais de corrosão inferiores a −0,50 V, altas densidades de corrente de corrosão na ordem de 10⁻⁴ A·cm⁻² e resistências de transferência de carga (Rct) abaixo de 10² Ω·cm², indicando alta taxa de degradação. Em contraste, os revestimentos poliméricos apresentaram valores de resistência do revestimento (Rcoating) de 10⁴ Ω·cm² em maiores espessuras (0,5 mm e 1,0 mm), demonstrando eficácia na proteção do aço. O revestimento Zebron® manteve os valores de Rcoating entre 10³ e 10⁴ Ω·cm² após 168 h de imersão, em espessuras próximas de 1,00 mm. Já o alcatrão de hulha-epóxi apresentou uma degradação progressiva ao longo do tempo, especialmente em espessuras inferiores a 0,50 mm. Ensaios de desgaste abrasivo com roda de borracha em meio úmido revelaram perdas de espessura maiores para o alcatrão de hulha, atingindo aproximadamente 0,05 mm após 8 horas de teste. O Zebron® apresentou perdas inferiores a 0,015 mm sob condições similares. A análise revelou que a redução na espessura do revestimento diminui sua resistência à corrosão, devido à interação entre abrasão e corrosão, afetando a durabilidade do revestimento ao longo do tempo de imersão.
Abstract: Urban sewer pipelines operate under severe conditions, including chemical corrosion, microbiological degradation, and abrasive wear. Metallic materials such as ASTM A36 carbon steel are highly susceptible to corrosion, especially in acidic, sulfide-rich environments, leading to material loss and reduced infrastructure service life. To mitigate these effects, the use of polymeric coatings has been widely adopted, although their performance under combined corrosion-abrasion conditions is not yet fully understood. This research proposes an integrated experimental methodology to evaluate the degradation of polymeric coatings applied to ASTM A36 steel, using a synthetic medium representative of urban sewage from Uberlândia (MG). Coal tar-epoxy and Zebron® coatings were tested, with nominal thicknesses of approximately 0.25, 0.50, and 1.00 mm. Electrochemical characterization was performed through open circuit potential (OCP) measurements, potentiodynamic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Uncoated steel exhibited corrosion potentials below −0.50 V, high corrosion current densities on the order of 10⁻⁴ A·cm⁻², and charge transfer resistances (Rct) below 10² Ω·cm², indicating a high degradation rate. In contrast, polymeric coatings exhibited coating resistance (Rcoating) values of 10⁴ Ω·cm² at higher thicknesses (0.5 mm and 1.0 mm), demonstrating effectiveness in protecting the steel. The Zebron® coating maintained Rcoating values between 10³ and 10⁴ Ω·cm² after 168 h of immersion, especially near 1.00 mm thickness. The coal tar-epoxy coating showed progressive degradation over time, particularly at thicknesses below 0.50 mm. Abrasive wear tests using a rubber wheel in a wet medium revealed greater thickness loss for coal tar-epoxy, reaching approximately 0.05 mm after 8 hours, while Zebron® showed losses below 0.015 mm under similar conditions. The analysis revealed that reduced coating thickness decreases corrosion resistance due to the interaction between abrasion and corrosion, affecting long-term coating durability.
Palavras-chave: Corrosão
Desgaste abrasivo
tubulações de esgoto
Revestimentos poliméricos
Espectroscopia de impedância eletroquímica.
Corrosion
Abrasive wear
Sewage pipelines
Polymeric coatings
Electrochemical impedance spectroscopy
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Assunto: Engenharia mecânica
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Referência: GOMES, Demostenes Coutinho. Degradação de revestimentos poliméricos aplicados em tubulações de esgoto. 2026. 168 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.5515
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.5515
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48786
Data de defesa: 23-Fev-2026
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
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