J03: Revêtement métallique

La structure de la toiture de notre nouvel entrepôt est constituée de pannes en profilés galvanisés à froid. Trois mois plus tard, les profilés commencent à rouiller sur les arêtes de coupe. Est-ce que c'est normal ?

Le terme " galvanisation " fait référence à diverses méthodes de protection de l'acier contre la corrosion par le zinc. Dans le cas de la galvanisation à chaud, une distinction est également faite entre la méthode continue et la méthode discontinue. La galvanisation à chaud en continu implique la galvanisation en continu de tôles d'acier (galvanisation à chaud) et leur transformation ultérieure en produits moulés. La galvanisation à chaud discontinue (galvanisage payant, par lots ou à la pièce), en revanche, a lieu après la conception d'un produit avec de l'acier non galvanisé. Ce n'est qu'à ce moment-là qu'il est complètement submergé et galvanisé.

Les pannes formées à froid sont fabriquées à partir de tôle d'acier galvanisé, qui est fabriquée à la bonne largeur après galvanisation, connue sous le nom de refendage. La plaque plate est ensuite roulée en forme correcte. Il est inhérent au processus de production que les arêtes de coupe ne sont pas revêtues de zinc.

Ce n'est que là où le zinc est présent que l'acier peut être efficacement protégé de la corrosion pendant une longue période de temps. Les endroits où il n'y a pas de zinc sont inévitablement non protégés. Bien que la protection cathodique aide dans une certaine mesure, son effet est limité à une distance relativement faible par rapport au zinc. Ceci peut être admissible dans le cas de faibles charges corrosives, mais certainement pas dans le cas de charges plus élevées.

---

Le helpdesk de Bouwen met Staal a déjà répondu à cette question (mars 2010).

La corrosion de contact, ou corrosion galvanique, peut se produire lorsque deux métaux avec une grande différence de potentiel entrent en contact l'un avec l'autre. C'est le cas du zinc et de l'acier inoxydable. L'ampleur de la corrosion de contact dépend de la taille de la surface de contact et de la présence d'un électrolyte (p. ex. eau de pluie). Si tout se passe bien, il n'y aura pas d'électrolyte dans une construction de toit étanche à l'eau, de sorte que le risque de corrosion de contact n'est pas élevé.

La corrosion de contact peut être évitée en fabriquant des couches intermédiaires isolantes (téflon, rondelles) qui empêchent le contact direct entre les métaux.

---

Le helpdesk de Bouwen met Staal a déjà répondu à cette question (octobre 2009).

Oui, il y a un risque de corrosion due à l'humidité de l'air intérieur. Le degré d'humidité détermine le cours et la vitesse. Une contamination peut également se produire, ce qui nuit à l'apparence visuelle.

Sur la base de l'UAV 1989, le client peut exiger que les profilés soient nettoyés par pulvérisation avant l'assemblage. Le chapitre III, § 6, paragraphe 9 de l'UAV stipule que : "Le contractant protège le donneur d'ordre contre les réclamations de tiers pour les dommages causés par l'exécution des travaux et dus à la négligence, à l'insouciance ou à des actions incorrectes de la part du contractant, de son personnel, de ses sous-traitants ou de ses fournisseurs".

---

Le helpdesk de Bouwen met Staal a déjà répondu à cette question (janvier 2009) .

La classe de résistance de l'écrou approprié pour un boulon ou une tige filetée de la classe de résistance 8.8 est indiquée par le chiffre 8, c'est-à-dire la classe de résistance de l'écrou 8. La norme pertinente est NEN-ISO 898-2. Dans le cas d'un boulon galvanisé ou d'une tige de support, des problèmes peuvent survenir lors du montage, et un article à ce sujet a été publié dans Bouwen met Staal 193.

Les fixations en acier inoxydable sont indiquées par un groupe et une classe de résistance. La désignation de groupe A1, A2 ou A4 se réfère au type d'acier inoxydable (A = austénitique) et au degré de résistance à la corrosion (1, 2 ou 4, 4 = plus résistant à la corrosion). La classe de résistance peut être 50, 70 ou 80 lorsque la classe 80 est comparable à la classe de résistance 8.8. La désignation des matériaux est la même pour les boulons, les tiges filetées et les écrous. Toutes les fixations ne sont pas disponibles dans tous les groupes, classes de résistance ou combinaisons de celles-ci. Veuillez consulter la documentation du fournisseur à ce sujet ; certaines combinaisons sont courantes.

---

Le helpdesk de Bouwenmet Staal a déjà répondu à cette question (janvier 2009) .

Non. Un revêtement résistant au feu n'est pas destiné - ni approprié - à la protection contre la corrosion. Un système de peinture séparé doit être installé à cet effet. Une construction en acier à l'air libre est d'abord munie d'une couche d'apprêt sur laquelle le revêtement ignifuge est appliqué. La dernière couche à appliquer est un revêtement de protection contre la corrosion, qui protège également le revêtement de protection contre les intempéries. Habituellement, il s'agit d'une couche de polyuréthane, mais dans un environnement agressif (C3 ou plus), il peut être nécessaire d'appliquer deux couches. Dans la pratique, on connaît des cas où une couche de revêtement insuffisamment dense a causé des dommages importants au revêtement ignifuge. En particulier dans les applications extérieures, la protection contre la corrosion est sensible à l'humidité et aux rayons UV. En cas de blindage insuffisant, le revêtement résistant au feu peut alors dégénérer. Un plan d'inspection et d'entretien permet de s'assurer que le revêtement de protection anticorrosion reste intact, en particulier dans les constructions extérieures, mais aussi dans les constructions exposées aux rayons UV et/ou à l'humidité. Tant que c'est le cas, l'action de la couche de mousse est garantie.

En général, il n'est pas recommandé d'appliquer un revêtement ignifuge sur de l'acier galvanisé à chaud, à moins qu'un tel système n'ait fait l'objet d'essais approfondis. La combinaison du zinc et d'un revêtement ignifuge n'est généralement pas idéale en raison de la faible adhérence et des propriétés thermiques de la couche de zinc.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 218 (décembre 2010).

Si les tiges d'armature ne sont pas pliées et sont donc droites, la résistance n'est pas affectée par la galvanisation à chaud. Si les tiges d'armature sont pliées, il y a un risque de rupture des tiges en raison de la galvanisation à chaud.

Par cintrage, le matériau est déformé à froid et la zone formée à froid devient moins résistante. L'introduction de chaleur pendant le soudage peut réduire encore davantage la ténacité. Ceci est particulièrement important lorsque les barres sont pliées avec un rayon trop petit. Lorsqu'elles sont galvanisées, les contraintes résiduelles peuvent entraîner des déformations et, par conséquent, des fissures. Lors de la commande de l'acier, il faut donc préciser que le matériau doit être apte à la galvanisation à chaud. La teneur en silicium et en phosphore de l'acier est importante à cet égard. La galvanisation à chaud n'affecte pas la résistance du joint soudé.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Question & Answer de Bouwen met Staal 207 (février 2009).

Ceci est dû à la forte teneur en silicium de la nuance d'acier S355 (0,55 %) par rapport à S235 et S275 (0 %). Lors de la galvanisation, une couche d'alliage est toujours formée entre l'acier et le zinc liquide. Si la teneur en silicium de l'acier est supérieure à 0,2 %, cette couche est plus épaisse que la normale. Cela crée une barrière entre les deux partenaires de réaction, l'acier et le zinc.

La grande épaisseur de la couche d'alliage n'est pas souhaitable pour les raisons suivantes

- la forte consommation de zinc ;

- La plus grande sensibilité à l'impact aux charges mécaniques, en particulier sur les bords.

Ce dernier point, en particulier, est caractéristique de la moins bonne conservation. Le silicium est ajouté à l'acier liquide afin, entre autres, d'augmenter sa résistance. Il est possible que le silicium ne se répartit pas de manière homogène dans l'acier, mais se concentre davantage sur la surface. Le résultat est une nouvelle croissance de la couche d'alliage.

---

Cette question est apparue dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 121 (décembre 1994).

L'utilisation du terme zingage dans les couverts ou les dessins prête à confusion parce qu'il se réfère exclusivement au revêtement de zinc. Une méthode d'application, et donc une qualité finale souhaitée, n'est pas déterminée par cette méthode. Les revêtements de zinc peuvent être appliqués sur le fer et l'acier selon les méthodes suivantes :

Galvanisation à chaud ;

zingage par centrifugation ;

galvanisation à chaud en continu ;

Sherardise ;

pulvérisation de fil ou de poudre de zinc ;

zingage ;

galvanisation mécanique.

Galvanisation par immersion à chaud (discontinue)

La galvanisation à chaud est un procédé d'immersion dans lequel des objets sont immergés dans du zinc liquide à 445-465 C pendant une courte période de temps. Des couches d'alliages zinc-fer sont formées sur la surface du fer ou de l'acier, recouvertes d'une couche de zinc. L'épaisseur de la couche de joint est généralement comprise entre 50 et 150 m. Le poids de la couche de zinc varie de 350 à 1050 g/m2.

Le zingage (sans plus de détails) consiste simplement à appliquer une couche de zinc sans spécifier de méthode d'application particulière. Les noms tels que : galvanisation à chaud, galvanisation à chaud, galvanisation à chaud, galvanisation à chaud, galvanisation à chaud et galvanisation sont incorrects ou incomplets et ne devraient pas être utilisés, entre autres, dans les spécifications, les devis et la correspondance.

La norme NEN-EN-EN-ISO 1461 s'applique à l'acier galvanisé et au fil d'acier rond, et la norme NEN-EN-EN 10240 s'applique aux tuyaux en acier.

Le zingage Delt est une variante non standardisée. Ceci porte le bain de zinc à 530-560 C. Le résultat est une structure de couche d'alliage différente et généralement plus mince, mais des couches plus lisses. Cette méthode est utilisée en particulier pour la galvanisation par centrifugation, mais aussi parfois pour des objets et des composants structurels plus grands.

Centrifugeuse de zingage

La galvanisation à chaud est également un procédé de galvanisation à chaud. Seules les petites pièces telles que les boulons, les écrous, les embouts filetés et les plaques à soufflets peuvent être galvanisées à chaud de cette façon. Les matériaux sont prétraités puis galvanisés dans des paniers. Après que les paniers sortent du bain de zinc, ils sont placés dans une centrifugeuse. Il fait basculer le zinc qui n'a pas réagi. L'épaisseur de la couche de zinc obtenue est donc légèrement plus mince que celle obtenue par galvanisation à chaud discontinue.

Parfois, le bain de zinc est chauffé au-dessus de 530 C. C'est ce qu'on appelle la galvanisation delta.

L'épaisseur de couche minimale admissible après zingage par centrifugation est spécifiée dans la norme NEN-EN-EN-ISO 1461. Seuls les éléments filetés sont normalisés séparément dans la norme NEN-EN-EN-ISO 10684.

Galvanisation par immersion à chaud en continu

Outre la galvanisation discontinue, le procédé de galvanisation en continu revêt également une grande importance. Bien qu'il existe plusieurs processus continus, ce processus est souvent appelé galvanisation Sendzimir. La galvanisation à chaud en continu implique la galvanisation en continu de bandes d'acier ou de fils d'acier, produisant des couches de zinc de 15 à 30 m d'épaisseur. Pour les bobines et tôles galvanisées en continu, le commerce indique le poids de la couche de zinc par m2 de surface double face, contrairement à ce qui est habituel pour les objets galvanisés discontinus. Dans la pratique, le poids du zinc des deux côtés se situe entre 200 et 450 g/m2. Le matériau galvanisé à chaud continu le plus couramment utilisé a un poids de couche de zinc de 275 g/m2, soit environ 19 m par côté de la tôle.

Les informations données sous forme de tôle galvanisée et de tôle galvanisée sont incorrectes et doivent être remplacées par une tôle galvanisée continue ou galvanisée Sendzimir conformément à la norme NEN-EN 10346.

Sherardising

Le galvanisage Sherard est un procédé de diffusion par lequel des couches d'alliage zinc-fer sont obtenues sur des objets en acier et en fonte par incorporation de poussière de zinc à 380-410 C dans un tambour rotatif. Il en résulte une épaisseur de couche de 15-25 m. Ce procédé, qui donne une couche très résistante à l'usure et à la corrosion, est principalement appliqué aux petites pièces de masse. La norme néerlandaise pour la galvanisation Sherard est NEN-EN 13811.

Projection de zinc

Le zinc est pulvérisé par fil (pelle) ou poudre (écorce) au moyen de pistolets métalisateurs sur des surfaces de fer et d'acier sablés. En général, on peut obtenir des épaisseurs de zingage de 25-250 m.

La métallisation est une indication trop générale et concerne la pulvérisation de toutes sortes de couches métalliques. Il est donc conseillé d'utiliser l'un des noms mentionnés ci-dessus conformément à la norme NEN-EN-EN-ISO 2063.

Galvanisation à chaud

Dans ce procédé galvanique, le zinc est précipité sur la surface du métal par des moyens électrochimiques. L'épaisseur de ces couches de zinc varie généralement de 1 à 25 m et, à la suite d'un post-traitement, elles ont souvent une teinte transparente jaune verdâtre, jaune paille ou bleu métallique. Les tôles d'acier électro-galvanisé en continu sont également fournies avec une couche de zinc extrêmement mince de 1 à 3 m. Ces couches de zinc servent de protection temporaire contre la corrosion lorsqu'elles sont stockées à l'intérieur sur ces tôles et sur les composants fabriqués à partir de celles-ci avant d'être vaporisées avec des peintures séchant à l'air ou avec des vernis moussants. NEN-EN-EN 10152 s'applique à l'électrogalvanisation.

Galvanisation mécanique

La galvanisation mécanique est un procédé de galvanisation dans lequel le zinc est appliqué mécaniquement sur de petites pièces métalliques. Après un prétraitement chimique, les pièces sont déchargées avec des granulés de verre, de l'eau et des produits chimiques dans un tambour polygonal rotatif. Pendant le processus de tournage, un produit chimique spécial est ajouté, qui précipite une couche de cuivre sur l'acier clair métallique. La couche de cuivre constitue la base de l'adhérence de la couche de zinc. Des auxiliaires et de la poudre de zinc sont ensuite ajoutés. Grâce au mouvement de rotation du tambour, les billes de verre martèlent la poudre de zinc sur la surface exempte d'oxyde. Il en résulte une couche de zinc très régulière sur les pièces. L'épaisseur de la couche peut être déterminée à l'avance et peut varier de 3 à 85 m. Pour la finition, les pièces peuvent encore être chromées ou huilées.

La galvanisation mécanique est utilisée pour l'assemblage d'articles tels que boulons, écrous, consoles et quincaillerie selon NEN-EN-EN-ISO 12683.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 163 (décembre 2001).

Contrairement aux tubes laminés à chaud, les tubes (rectangulaires) formés à froid doivent tenir compte de la présence de contraintes résiduelles, notamment au point d'arrondi. En théorie, des problèmes peuvent alors s'y poser. C'est parce que les profilés veulent prendre une forme ronde lorsqu'ils sont chauffés ou parce que la résistance dans les zones formées à froid (renforcées) retombe sur la résistance du matériau de départ avant le formage à froid.

Dans la pratique, les matériaux formés à froid sont galvanisés depuis de nombreuses années, ce qui pose rarement des problèmes. Tant que l'essai de la section transversale est basé sur la limite d'élasticité du matériau de départ et l'essai de flambement de la courbe b, l'utilisation de tubes galvanisés à froid ne pose aucun problème.

Ce qui doit être fait avec soin, bien sûr, c'est le choix de la nuance d'acier. En particulier dans le cas des tubes d'une épaisseur de paroi d'environ 10 mm ou plus, il est nécessaire d'imposer des exigences plus strictes sur la qualité de l'acier afin d'éviter les ruptures fragiles. Une fracture fragile peut se produire en raison du vieillissement dans les coins arrondis fortement déformés en raison de l'apport de chaleur dû à la galvanisation.

La norme NEN 6774 fournit une méthode de détermination générale pour déterminer la qualité minimale requise de l'acier, en fonction de la nuance d'acier, de l'épaisseur du matériau, de l'application et de la méthode de construction et de fabrication. Selon cette méthodologie, la galvanisation à chaud des tubes formés à froid signifie que, selon la situation, il faut choisir une qualité plus élevée que lorsque la galvanisation à chaud n'est pas utilisée. Dans le cas de tubes formés à froid d'une épaisseur de paroi supérieure à 10 mm, l'effet de galvanisation peut même aller jusqu'à deux nuances.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 136 (juin 1997).

La galvanisation à chaud est un procédé par lequel les composants en acier sont immergés dans un bain de zinc liquide. Les dimensions maximales des pièces en acier sont donc liées aux dimensions du bain de zinc. Ces dimensions de la baignoire doivent être connues au stade de la conception de la construction afin d'obtenir une bonne adéquation avec la taille de la pièce à usiner.

Aux Pays-Bas, les plus grands bains de galvanisation ont une longueur (arrondie) de 15,6 m. Les autres bains ont une largeur maximale de 2,5 m ou une profondeur de 3,2 m. Les pièces en acier d'une longueur maximale de 15,5 m peuvent donc encore être galvanisées à chaud. En Belgique, il est maintenant possible de galvaniser jusqu'à une longueur de 19 m en une seule fois. Vous trouverez un aperçu des dimensions des différents bains de galvanisation dans le Guide de construction métallique (www.gidsstaalbouw.nl).

Avec une longueur, une hauteur ou une largeur de la pièce, il est également possible d'immerger la pièce deux fois (une moitié d'abord, puis l'autre), ce qui permet de galvaniser des pièces plus grandes. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait que la pièce chauffe de façon irrégulière, ce qui peut entraîner une déformation ou une torsion des pièces dans des conditions défavorables. Une différence de chauffage ne peut être évitée lors d'un double trempage, puisqu'une seule partie de la structure se trouve dans le zinc liquide (avec une température de 450 C), tandis que l'autre partie a encore la température de l'air. Dans le cas de constructions relativement légères et molles, les différences de dilatation peuvent être absorbées relativement facilement. Dans le cas de constructions solides et rigides, cette charge de température doit être prise en compte.

Si l'épaisseur du matériau est élevée, il faudra plus de temps pour que l'acier se réchauffe. Cela signifie que le matériau doit être trempé plus longtemps, ce qui conduit à des couches de zinc plus épaisses. Comme la partie la plus épaisse détermine le temps d'immersion de la pièce entière, il est recommandé que toutes les pièces qui sont simultanément immergées en une seule fois aient la même épaisseur de matériau.

Lors de l'immersion, veillez à ce qu'il y ait toujours une transition visible entre les deux moitiés d'immersion en raison de la double couche de zinc sur le site et souvent en raison d'une différence de couleur. De plus, le trempage est relativement coûteux : il est donc préférable de faire une division pour que les pièces individuelles puissent être galvanisées en une seule fois.

[Fig. a]

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 137 (août 1997).

Cela dépend. En premier lieu, il vaut la peine d'envisager d'utiliser des boulons et écrous galvanisés en combinaison avec des rondelles, de sorte que lorsque les boulons sont serrés, la couche de zinc sur la structure en acier n'est pas ou à peine endommagée. Si nécessaire, le joint boulonné peut ensuite être recouvert d'une peinture au zinc.

Dans l'application des boulons et écrous en acier inoxydable, la corrosion galvanique (aussi appelée corrosion de contact ou corrosion bimétallique) peut jouer un rôle dans la connexion de deux matériaux différents.

La corrosion électrolytique se produit lorsque les trois conditions suivantes sont remplies simultanément :

Une différence de potentiel suffisamment importante entre deux métaux : la différence de potentiel entre l'acier inoxydable (noble ou cathodique) et le zinc (de base ou anodique) est très importante ;

une surface de contact relativement importante du métal précieux avec le métal de base : plus le rapport entre les deux surfaces est élevé, plus le métal de base se corrode rapidement ;

la présence d'un électrolyte : il s'agit généralement d'eau, mais il peut aussi être sale ou graisseux.

Lorsqu'il est utilisé à l'extérieur, il y a presque toujours un électrolyte (eau) présent. La différence de potentiel est élevée et dans un assemblage boulonné, en général, la surface de contact est relativement grande. Il existe donc un risque élevé de corrosion galvanique. Ceci peut être évité en isolant les boulons et écrous en acier inoxydable (ou pour les travaux visuels : écrous borgnes) de l'acier galvanisé, par exemple au moyen de rondelles en plastique. Veillez à ce qu'il soit bien serré lors du serrage de la vis. Parfois, il peut être nécessaire d'isoler la tige avec des poignets ou des douilles en plastique.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 187 (décembre 2005).

Il est recommandé d'effectuer plus de soudure pour enlever la couche de zinc sur une largeur suffisante des deux côtés des soudures à appliquer. Cela peut être fait en brûlant, en sablant ou en tachant. Dans la pratique, cependant, la plupart du temps, le soudage direct est effectué sur de l'acier galvanisé à chaud sans enlever la couche de zinc. En conséquence, la couche de zinc directement à côté de la soudure est brûlée pour une grande partie. Dans les deux cas, il est nécessaire de restaurer la couche de zinc après le soudage.

La recommandation d'enlever la couche de zinc localement a à voir avec certains inconvénients, généralement mineurs, du soudage direct à l'acier galvanisé à chaud. Par exemple, il faut plus de chaleur pour le soudage, ce qui peut nécessiter un ajustement de la vitesse de soudage. Surtout avec des couches de zinc épaisses, il est conseillé de souder plus lentement. Les couches épaisses de zinc libèrent également plus de fumées de soudage et/ou de vapeur de zinc. Cette vapeur de zinc n'est pas seulement nocive pour la santé, mais elle empêche aussi d'avoir une bonne vue sur la soudure. Une extraction peut alors s'avérer nécessaire. Enfin, lorsque l'on soude directement sur de l'acier galvanisé à chaud, il peut se produire plus d'éclaboussures de soudure, ainsi que des inclusions de gaz dans la soudure.

En général, pratiquement tous les procédés de soudage peuvent être appliqués à l'acier galvanisé à chaud, où parfois (dans le cas de couches de zinc épaisses) la vitesse de soudage doit être limitée. Les propriétés mécaniques des assemblages soudés en acier galvanisé à chaud sont identiques à celles de l'acier galvanisé à chaud.

Deux méthodes d'application sont disponibles pour la réparation de la couche de zinc : la peinture et la pulvérisation. Dans la pratique, les peintures riches en zinc sont généralement choisies.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 195 (avril 2007).

Peu de connaissances sont disponibles à ce sujet. En fait, il faut démontrer que ce détail est une solution durable pour une période de référence de 50 ans. La cause des fissures dans la soudure est généralement une dureté excessive de l'acier, éventuellement en combinaison avec une déformation à froid (flexion). Cela rend l'acier d'armature plus sensible à la fragilisation par l'hydrogène. Ceci ne s'applique pas à l'acier doux S235. Si la dureté de l'acier est trop élevée, des fissures se produisent déjà pendant le décapage avant la galvanisation. Lors de l'utilisation d'un acier soudable (FeB500HWL) ayant les bonnes propriétés, aucune fissure ne devrait se produire dans des circonstances normales. Le processus de galvanisation lui-même n'est donc pas la cause de la fissuration.

NPR 2053 peut être utilisé pour le soudage de barres d'armature. La présente directive fournit des orientations sur la façon de réaliser des assemblages soudés entre l'acier d'armature et la tôle (feuillards et/ou profilés en acier). Il s'agit de joints soudés entre des barres d'acier d'armature, entre des barres d'acier d'armature et des feuillards/profilés d'acier et entre des feuillards/profilés d'acier, les forces structurelles (portantes) étant transférées par l'intermédiaire de joints soudés. Si, toutefois, il est décidé de remplacer l'acier d'armature par de l'acier à tige ronde (acier lisse), la longueur d'ancrage peut devoir être ajustée.

---

Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 196 (juin 2007).