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Protection Anticorrosion

D’âpres la Fédération Française du Bâtiment et les règles et normes des métalliers:

À l'exception de quelques métaux thermo dynamiques stables qui existent naturellement sous un état métallique, la majorité sont sous forme d'oxydes comme; hématite, fer, bauxite d'aluminium, sulfates, sulfures, carbone et chlorures, qui représentes l’essentiel des minerais.

Le but de la métallurgie est de convertir l’oxyde en métal. Dans cette état les métaux en entrant en contact avec des éléments naturels (comme l'oxygène ou l'eau) ont une tendance revenir à leurs état d’origine (la forme thermo dynamique initiale). Ce procès naturel est la corrosion. Elle peut être due à contact chimique, physique ou les deux en même temps.

Dans le cas des constructions métalliques, la principale cause qui provoque la corrosion sont les phénomènes chimiques et électrochimiques.

La protection des constructions métalliques contre la corrosion est l'un des sujets les plus préoccupant pour les métallurgistes. Cela répond aussi à une nécessité pour les maîtres d'ouvrage et architectes qui veulent garantir que les assemblages métalliques seront protégés efficacement durant toute la période d’exploitation la construction.

Il y a essentiellement cinq méthodes de protection anticorrosion :

- Sélection des métaux,

- L’aspect des éléments

- Application d’un revêtement de surface

- Adjonction de inhibiteur de corrosion dans les systèmes

- Projection Cathodique

Principalement les trois premières solutions sont utilisées par les Chaudronniers, Charpentiers et Métalliers

La protection anticorrosion est une exigence de durabilité définit par la directive sur les produits de construction.

Constructions privé:

S’agissant d’ouvrages de construction, ceux-ci sont couverts par le Code de la Construction et de

L’habitation. Néanmoins aucune prescription de traitement de surface n’est prescrite explicitement.

Cependant, en l'absence d'obligations réglementaires spécifiques, il convient de noter que si les parties privées impliquées dans les activités de construction ne sont pas tenues de se conformer aux normes et aux DTU, et ne sont pas explicitement mentionnées dans les documents de marché, alors le DTU fait partie des «règles de mise en œuvre». Lorsque le matériau de base de la structure métallique ne répond pas à ses propres spécifications, le DTU 59.1 relatif à la peinture de construction constitue la référence minimale. Pour les portes et fenêtres extérieures, le DTU 36.5 P1-2 du chapitre 4.4 fait référence aux normes en vigueur qui doivent être suivies en fonction de la nature du matériau, aluminium, acier, acier inoxydable.

Une analyse minutieuse des appels d'offres peut établir si les services liés à la protection de la corrosion sont requis ou pas.

Cette vérification (analyse) doit permettre de déterminer les taches à prévoir avant la livraison sur site.

L'analyse doit également pouvoir déterminer si les exigences anticorrosion sont explicites ou implicites, qui est responsable du lot protection de la corrosion.

L’environnement dans lequel la structure va être exploitée, plus exactement la catégorie corrosive spécifique à ce marché.

Milieux corrosifs:

Le milieu d’implantation de toute structure en acier est déterminant pour le vieillissement ou la dégradation. La vitesse de progression de la corrosion des aciers non protégés, dépendra de la corrosivité de l'environnement.

Pour savoir quel niveau de protection prévoir, les catégories corrosives sont décrites dans des normes suivant le milieu d’implantation.

Dans la norme NF EN 1090-2, quand une protection anticorrosion est prévue, elle doit être spécifiée selon la norme NF EN ISO 12944-2.

Il est important de comprendre les catégories corrosives d'un point de vue analytique afin d'évaluer véritablement l'environnement auquel la structure sera confronté.

Ces catégories sont également énoncées dans la norme NF EN ISO 14713 pour la protection contre la corrosion du zinc, l'aluminium et les éléments en acier. Le dernier critère distingue également les macro et micro environnements de la structure.

Macro-environnements:

Généralement, la catégorie corrosive est déterminée en fonction des données du macro-environnement, en particulier l'agent corrosif qui constitue l'environnement, comme le chlore sur les sites marins.

Autre risques des milieux corrosifs est la pollution de l’air qui est un facteur important de corrosion sur les ouvrages. Davantage d’agents comme le dioxyde de soufre et le dioxyde de carbone qui existent dans les environnements industriels aggravent la corrosion par des réactions chimiques ou électrochimiques.

Micro-environnements:

Les structures qui se trouvent dans une atmosphère agressive comme les bâtiments situés à proximité de routes peuvent être très pollués et salés en hiver et parfois être érodées, ce qui les place à un niveau de corrosion élevé. Bien que l'environnement puisse être «rural», dans cet exemple, il peut être plus recommandé d'utiliser la catégorie de corrosion de type «urbain» ou même «marine». Le cas est le même pour les structures situées à proximité des fermes ou sous les ouvrages d’Art, qui peuvent être soumissent a de corrosion extrêmement sévère.

En tout cas, l’emplacement des installations par rapport à la mer n'est pas le seul facteur pour pouvoir classer une protection à Niveau C4 (Marine).

Il est à noter que pour le zinc, la teneur en dioxyde de soufre est décisive, en fait, l'augmentation de la corrosion du zinc est liée aux proportions de dioxyde de soufre.

Quelle protection choisir

Protection pour les métaux suivants:

-acier, acier inoxydable (ou INOX) et aluminium.

Le choix dépend du matériau choisi et du degré d'érosion environnant comme l’atmosphère interne - humide ou l’atmosphère externe - corrosive.

Une protection anticorrosion efficace peut être obtenue en combinant deux actions différentes:

Cree une barrière physique pour éviter le contact avec les agents oxydants par un revêtement pour empêcher l'acier d'entrer en contact avec les agents oxydants : faire un écran.

Réaliser une protection cathodique des aciers qui est obtenu en les mettant en contact avec des métaux réducteurs comme le zinc.

L’acier est la cathode, elle ne corrodera plus, c’est le métal (zinc) anode qui sera corrodé.

Dans le cas présent, nous l'appelons protection électrochimique sacrificielle.

Tout en respectant les spécifications techniques des normes, on peut préconiser les traitements anti-corrosion suivants:

1. Revêtements par peintures :

Primaire riche en zinc selon NF EN ISO 12944-5 et la cataphorèse

2. Revêtements métal :

Galvanisation à chaud suivant NF EN ISO 14713

Métallisation en accord avec NF EN ISO 2063

Electrodéposition de zinc

Phosphatation

Exigences:

Les revêtements doivent être efficace, fiable et pérenne.

Les revêtements doivent avoir une certaine résistance mécanique, avec peu d'entretien, être abordables, et si possible recyclables.

Préparation des surfaces:

Indépendamment de la protection contre la corrosion sélectionnée pour la structure, il est toujours nécessaire de s'assurer que les surfaces sont correctement préparées en vérifiant points suivants:

- l’état du métal,

- la préparation des surfaces selon la norme NF EN ISO 8501-1

- la rugosité, en accord avec NF EN ISO 8503-1; NF EN ISO 8503-2

La norme NF EN ISO 12944-4 décrit les préparations et traitement des surfaces comme: nettoyage chimique, mécanique - sablage / grenaillage, décapage par flamme.

Les préparations des surfaces ont quatre degrés d’état et rugosité: DS1, DS2, DS2,5 et DS3 et sont visibles sur le site: https://www.ohgpi.com

Dans le cadre de protection par peinture, le DTU 59.1 détermine les éléments de menuiseries, métallerie, serrurerie ou éléments métalliques qui doivent être DS 2,5 et revêtus d'une couche d’apprêt anticorrosion.

Suivant le DTU il est stipulé de procéder à la totale suppression de la calamine et rouille par sablage ou grenaillage:

Lors ce qu’un décapage partiel de la calamine est acceptable ont peux utiliser les méthodes suivantes :

- Décapage chimique suivie de passivation et lavage à l'eau

- Décapage thermique

- Sablage ou grenaillage DS 1 Ce procédé permet d’enlever l’écaille de calamine et la rouille légère.

- Sablage ou grenaillage DS 2 Ce procédé permet d’enlever la majorité de calamine et rouille.

Anticorrosion des métalleries:

Fenêtres, porte, porte-fenêtres métalliques

Suivant DTU 36.5 P1-2 et à la norme NF P 24-351 une exigence est imposé à la protection anticorrosion des fenêtres, portes, porte-fenêtres et menuiseries métalliques,

Boulonnerie et Quincaillerie

Après 2007, la normalisation du matériel a conduit à une réactualisation de la norme NF EN1670, qui établis une méthodologie et classification de la protection à la corrosion de la boulonnerie des constructions.

La norme de base NF EN1670 concerne tous les produits de décolletage pour les constructions. Elle permet de clarifier la définition des exigences des produits ainsi que les conditions de validations de la résistance à la corrosion avec le développement de nouvelles technologies.

Structures en aciers et Charpentes métalliques

Les textes de la norme relatives à la mise en œuvre des structures en acier, NF EN 1090-2 dans l’annexe K spécifie les conditions pour la protection contre la corrosion sur les sites de fabrications et sur chantiers, à l’exclusion des alliages en INOX.

- Durée de vie de la construction est définis par NF EN ISO 12944-1

- Les catégories de corrosivité sont définis par NF EN ISO 12944-2

Pour s’assurer de la conformité des exigences l’entreprise dois:

- Assurer la conception des éléments de structure en acier en accord aux normes, pour éviter une détérioration prématurée de la structure par la corrosion en accord NF EN ISO 12944-3

Les préparations des surfaces doivent avoir un revêtement anti-corrosion pour répondre textes de la NF EN ISO 8501-3 .

Des contrôles doivent être effectués pour assurer la conformité des revêtements aux normes NF EN ISO 12944

Pour les Fixations des éléments en acier la norme NF EN 1090-2 annexe K détermine les spécifications relatives à la boulonnerie pour être compatibles avec : la classe de protection anticorrosion, la matière en contacte, le type de fixation, le type de revêtement, le serrage de l’élément de fixation et leurs réparations après serrage.

Un control des serrages est obligatoire avant l’application des revêtements anticorrosion.

La partie ancrée des tiges d’ancrage doit avoir une protection minimum de 50 mm avec EFS / DFT de 75 à 100μm, pour les parties filetées voir la norme EN ISO 12944-3.

Pour tous complément d’informations pour assemblages précontraint, voir la norme NF EN1090-2 annexe K.

Finitions des structures:

Le DTU 59.1 clause 6.2.2 détermine les états des surfaces comme suit :

- A, suivant la surface de la structure

- B, défauts d'aspect possibles, coulures) et des traces d'outils d'application.

- C, le revêtement couvre la surface, détermine la couleur, certains défauts sont admis après réparations.

En l'absence de recommandation précises la finition B dois être appliqué.

Protection anticorrosion des aciers par le zinc

Que ce soit dans les structures métalliques ou dans les produits métalliques traditionnels, l'acier est le matériau prédilection. Cependant, son défaut reste sa sensibilité a la corrosion. Par conséquent, une protection efficace contre la corrosion est nécessaire pour prolonger la durée de vie de l'ouvrage toute en concevant son esthétisme.

Il y a deux principaux types de protection contre la corrosion:

Dans la protection des métaux, le zinc domine, en fait, les revêtements de zinc sont les plus adaptées pour l'acier. Ces caractéristiques de protection sont dues son faible taux de corrosion d'une part, et à la formation d'un film stable au contact des agents oxydants. À l'échelle mondiale, environ 4 000 000 tonnes sont appliquées pour protéger des structures métalliques.

Il existe trois méthodes principales pour appliquer des revêtements de zinc sur les pièces en acier: Galvanisé à chaud, Métallisation et Electrodéposition.

La peinture contenant de la poussière de zinc n'est pas considérée comme un processus de galvanisation.

Chaque processus de galvanisation trouvera son application en fonction ces propriétés.

Par conséquent le choix se fera, selon le revêtement requis, les propriétés mécaniques, le type de pièces, ainsi que l'environnement auquel la structure sera exposée.

Pour plus d’informations voire la norme NF EN ISO 14713.

A la conception de structures métalliques, la nuance d'acier choisie doit être adaptée au traitement de surface recommandé.

Le métal doit être sans de corrosion, sans surfaces irrégulières, meulages ou traces de découpe grossiers………

Ces défauts provoquent de graves défaillances de protection. Par conséquent, le but du traitement de surface est d'assurer une bonne adhésion du revêtement de zinc.

Cette étape est essentielle pour les bonnes performances de protection.

La galvanisation à chaud est effectuée par une immersion des pièces dans du zinc en phase liquide. Par conséquent, la surface du produit est recouverte d'une couche uniforme de zinc.

Voir les normes NF EN ISO1461 et NF A 35-503.

La Galvanisation de tôles en continue par traitement Sendzimir consiste d'abord de dérouler un rouleau de métal en feuille pour le dégraisser, puis chauffer pour améliorer le nettoyage et pour restaurer la ductilité de l'acier. La feuille est ensuite refroidie pour atteindre la température du bain de zinc - 450 °. Le temps d'immersion dans le bain de zinc est très court. Une rotation hors du bain de fusion est effectuée pour d’ajuster de façon uniforme l'épaisseur des dépôts de zinc.

Après refroidissement la tôle d’acier sera laminée à basse pression (pour la planéité), améliorant aussi ces propriétés mécaniques ainsi que son aspect.

La métallisation est une projection zinc en fusion par pistolet, bien que les descriptions suivantes puissent également être appliquées à d’autres matières sous forme de poudre ou fils.

Le zinc est fondu par une flamme ou l’arc électrique du pistolet, les gouttelettes qui se forment sont projetées sur les pièces avec de l’air comprimé pour former un agrégat avec l’acier.

Avant l'application de la métallisation il est impératif de préparer la surface des pièces pour assurer une bonne adhésion de la métallisation et une protection équivalant à la galvanization.

Un sablage/grenaillage par projection d’abrasif est requis a pour préparer la rugosité des surfaces et éliminer les contaminants tell que graisses, calamine, rouille, peintures, …. voire NF EN ISO 2063

L’électro-zingage est utilisée pour les aciers minces ou produits finis ou semi-finis et pour une très grande variété d'applications comme la quincaillerie, boulonnerie, visserie et pièces diverses.

Le traitement de surface se fait avec des produits chimiques il comprend le dégraissage, le décapage et rinçage, voire NF EN ISO 2081.

Documentation et références:

EN ISO 14713

EN ISO 1461

NF A35-503

EN ISO 2063

EN ISO 2081

Fascicule 56 / 2004

DTU 59.1 P1 / 1994 – 1 + A1 / 2000

NF EN 1090-2 + A1

NF EN ISO 14713

NF EN ISO 12944-

NF EN ISO 12944-2

NF EN ISO 12944-3

NF EN ISO 12944-4

NF EN ISO 12944-5

NF EN ISO 2063 / 2005

NF EN ISO 8501-3 / 2007 - 3

NF EN ISO 8503-1 / 2012 –1

NF EN ISO 8503-2 / 2012 - 2

NF P24-351 / 1997 + A1 / 2003 + A2 / 2012

NF EN 1670 / 2007

DTU 36.5 P1-2 / 2010

DTU 59.1 P2 / 1994

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