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La galvanisation à chaud constitue une barrière impénétrable entre l’acier et les éléments corrosifs présents dans l’atmosphère. Elle ne permet pas à l’humidité et aux éléments corrosifs d’attaquer l’acier. En outre, le zinc est anodique par rapport à l’acier, ce qui signifie qu’il se sacrifie avant que l’acier ne se corrode, jusqu’à ce que le zinc soit complètement consommé. La couche de zinc appliquée forme également une couche de patine de zinc qui est si stable qu’il n’y a pratiquement pas de corrosion du zinc.
L’acier galvanisé à chaud est extrêmement résistant à la corrosion dans de nombreux environnements. Il n’est pas rare que l’acier galvanisé dure plus de 70 ans dans des conditions atmosphériques normales. Consultez le prédicteur de durée de vie de la couche de zinc sur notre site web pour avoir une bonne idée de la durée pendant laquelle la couche de zinc assurera une protection sans entretien à l’acier de votre projet.
Une exposition constante à des températures inférieures à 200°C est un environnement parfaitement acceptable pour l’acier galvanisé à chaud. De bonnes performances peuvent également être obtenues lorsque l’acier galvanisé à chaud est exposé à des températures supérieures à 200°C de manière intermittente.
Remarque : dans les cas où l’humidité et la pollution de l’air sont élevées, il peut y avoir une forte attaque de corrosion.
La vitesse de corrosion du zinc et la durée de sa protection dépendent de l’épaisseur du revêtement et de la quantité d’éléments corrosifs présents dans l’atmosphère. Par exemple, dans les environnements ruraux où il y a moins de gaz d’échappement des voitures/camions et des installations industrielles, l’acier galvanisé peut facilement fournir une protection de 75 à plus de 100 ans, et ce sans aucun entretien. Les sites industriels et/ou maritimes contiennent des éléments de corrosion beaucoup plus agressifs tels que les chlorures et, dans ces cas, l’acier galvanisé peut offrir une protection de 25 à 50 ans. La relation entre l’épaisseur du revêtement et les conditions atmosphériques est décrite dans un outil de calcul disponible sur notre site web : Zinc Coating Life Predictor.
Il existe des normes internationales pour les métaux et les revêtements métalliques qui spécifient la corrosion dans certaines conditions atmosphériques. Ils sont définis dans les normes ISO 14713-1, ISO 9223 et ISO 9224. La norme ISO 9225 traite de la pollution de l’air. En utilisant ces normes et l’épaisseur mesurée de la couche de zinc, il est possible d’estimer la durée de protection sans entretien d’une couche de zinc. De plus, notre outil sur le site web(Zinc Coating Life Predictor) vous permet de calculer la durée de protection pour un lieu donné.
Les piscines sont fabriquées en acier galvanisé dans le monde entier. Un revêtement supplémentaire n’est pratiquement nécessaire que dans les cas où il y a un contact direct entre l’acier galvanisé et l’eau de la piscine. Cela dépend de la situation. Dans les environnements constamment humides et contenant des chlorures, un revêtement supplémentaire est également souhaitable. Il s’agit par exemple des douches et des locaux techniques parfois mal ventilés d’un bâtiment de piscine.
L’acier galvanisé peut être utilisé dans presque toutes les conditions jusqu’à C5. La classification de C1 à C5 et au-delà de CX, provient des normes ISO 14713-1 et ISO 12944-2. Il s’agit d’une classification agréée des conditions atmosphériques. La catégorie C5 n’existe pratiquement pas dans le Benelux, mais elle représente une augmentation de l’humidité et de la teneur en chlorure. Dans une telle situation, la durée de protection sans entretien de la couche de zinc est inférieure à celle d’un climat plus modéré. Entre une atmosphère C3 et une atmosphère C5, il peut y avoir une différence d’un facteur 4 en ce qui concerne la corrosion du zinc. Néanmoins, l’acier galvanisé à chaud est applicable dans une catégorie de corrosion C5. Un revêtement supplémentaire sous la forme d’une peinture humide apportera une protection supplémentaire à l’acier galvanisé. Dans ce cas, optez pour un système Duplex.
L’utilisation d’une structure en acier galvanisé dans de telles applications est généralement possible, à condition qu’il y ait une ventilation suffisante et que l’acier galvanisé ne soit pas en contact direct avec les produits chimiques ou le sel de déneigement.
L’acier galvanisé à chaud est très largement utilisé dans les situations où il se trouve en partie au-dessus et en partie au-dessous du sol. Pensez aux poteaux de signalisation, aux lampadaires, aux pylônes de tension, aux poteaux de clôture, aux canalisations, etc. Il n’y a donc pratiquement aucun obstacle à ce que cela se fasse en extérieur. La couche de zinc ne peut que très rarement se détériorer en raison de la structure et de la composition du sol ainsi que de l’emplacement. En cas de doute, consultez votre entreprise de galvanisation au sujet de l’application ou posez votre question via le Helpdesk de ce site.
L’acier galvanisé présente généralement une bonne résistance à la corrosion en milieu aqueux. Dans l’eau chaude, cependant, l’acier galvanisé peut présenter des piqûres typiques causées par l’augmentation du potentiel de la couche de zinc.
La formation d’une couche conductrice de produits de corrosion sur le zinc augmente le potentiel de surface. Dans les cas limites, il arrive même que ce potentiel de la surface du zinc augmente.
zinc devient supérieur au potentiel d’équilibre de l’ízer. La protection cathodique n’est alors plus assurée. Ce phénomène se produit généralement à des températures supérieures à 50 degrés Celsius, mais ce n’est pas nécessairement le cas. Les substances dissoutes dans l’eau jouent un rôle important, en particulier la présence de bicarbonates et de nitrates qui favorisent l’augmentation du potentiel. A l’endroit des défauts de la couche de zinc, le fer va alors se corroder très fortement localement. Cela s’explique par le fait que l’anode, en l’occurrence le fer, a une surface relativement faible par rapport au zinc, qui est la cathode. Comme nous l’avons mentionné, le potentiel critique à partir duquel des piqûres peuvent se produire dépend des substances dissoutes dans l’eau. En particulier, les ions qui forment des sels insolubles avec le Zn2+ bouchent les pores plus rapidement et le potentiel critique auquel la piqûre se produit est alors plus élevé. D’autre part, des hypothèses ont également été émises selon lesquelles la formation de ZnO sous l’influence de certaines substances dissoutes peut avoir lieu à des températures plus basses. Hoxeng et Prutton ont notamment mené des recherches dans ce domaine et ont conclu que la présence de calcium, de magnésium, de silicates, de chlorures et de sulfates inhibe la montée potentielle du zinc.
En résumé, outre la température, la composition du liquide est également importante. À une température de 75 degrés Celsius, la vitesse de corrosion est presque maximale. Cette application de l’acier galvanisé à chaud n’est pas recommandée.
Bien que l’acier galvanisé soit utilisé dans les applications agricoles depuis 150 ans, il arrive que l’acier rouille dans une étable. Parfois au bout d’un an seulement. La cause en est principalement le fumier d’étable. De plus en plus, les étables ne sont plus vidées quotidiennement et seule la fraction dure des fèces est enlevée. C’est ce qu’on appelle une remise en pot. Les acides agressifs produits par l’urine et les fèces peuvent alors facilement rester présents contre l’acier galvanisé pendant très longtemps. Malheureusement, l’élément zinc ne résiste pas à l’humidité et aux produits chimiques à long terme lorsque le pH tombe en dessous de 5,5. Il faut alors s’attendre à une corrosion rapide du zinc. Il est possible de prévenir ce phénomène en engraissant plus souvent et mieux ou en appliquant un revêtement résistant sur la face inférieure des murs de l’étable.
Il est vrai que sous l’influence de la lumière UV, le bitume peut former des acides organiques. Lorsque ceux-ci entrent en contact avec le zinc par l’intermédiaire de l’eau, cela peut entraîner une détérioration (locale) de la couche de zinc. Le bitume peut être pourvu d’un revêtement anti-UV ou d’une couche d’épandage afin d’éviter autant que possible ce phénomène. Il s’agit en fait de la résistance du zinc à un tel acide organique. Le zinc n’a pas cette propriété. Le zinc se dissout à un pH inférieur à 5,5. Il est préférable d’opter pour une autre solution.
Les désinfectants sont utilisés dans toutes sortes de situations où des aliments, des plantes, etc. sont cultivés ou stockés. Pour éviter les moisissures et les infestations d’insectes, une telle désinfection doit avoir lieu périodiquement. Cela ne pose pas de problème en soi, à condition de savoir que la couche de zinc peut réagir avec l’agent à utiliser. Le temps de contact avec l’agent devra donc être le plus court possible (voir le mode d’emploi de l’agent) et il faudra ensuite rincer abondamment à l’eau du robinet. Veillez à ce qu’aucune flaque d’agent résiduel ne subsiste à proximité des colonnes et puisse ainsi réagir plus longtemps avec le zinc.
Les exigences relatives à la galvanisation à chaud discontinue sont définies dans la norme EN-ISO 1461. Pour les tuyaux en acier galvanisé, la norme EN 10240 s’applique s’ils sont galvanisés automatiquement. Pour les systèmes duplex, les normes EN-ISO 15773 et NEN 5254 s’appliquent, ainsi que le code de pratique« revêtement par poudre et par voie humide sur des substrats galvanisés« .
L’épaisseur du revêtement dépend de l’épaisseur, de la rugosité, de la chimie de l’acier ainsi que de la conception de l’objet à galvaniser. L’un ou l’ensemble de ces facteurs peuvent produire des couches de zinc d’une épaisseur non uniforme.
Contrairement à une couche de peinture, par exemple, l’épaisseur de la couche de zinc est le résultat d’une réaction chimique entre le zinc et le fer. La chimie de l’acier et l’état de la surface sont des facteurs déterminants de l’épaisseur de la couche de zinc. Laisser l’acier dans le zinc fondu plus longtemps que la durée optimale peut avoir deux effets : 1) augmenter l’épaisseur du revêtement, mais seulement de manière marginale ; 2) augmenter de manière significative l’épaisseur du revêtement et provoquer un revêtement de zinc cassant, c’est-à-dire fragile.
Pour que le zinc développe sa patine protectrice de carbonate de zinc, qui est très stable et non réactive, il faut un cycle d’humidification et de séchage similaire à celui présent dans l’atmosphère. Les essais au brouillard salin maintiennent le zinc humide et éliminent essentiellement les produits de corrosion du zinc au fur et à mesure qu’ils se développent, accélérant ainsi la vitesse de corrosion du zinc. Cet essai en laboratoire ne reflète en aucun cas les performances du revêtement de zinc dans la pratique. Par conséquent, aucune conclusion ne peut en être tirée et il ne s’agit certainement pas d’une comparaison avec les revêtements organiques.
L’ASTM A123 susmentionnée est la norme américaine pour la galvanisation à chaud. Elle a été élaborée indépendamment de la norme internationale. Elle présente toutefois de nombreuses similitudes. Les galvanisateurs du Benelux travaillent selon la norme ISO 1461 et ne peuvent donc pas déclarer qu’ils sont conformes à la norme américaine.
Il existe des normes internationales pour les métaux et les revêtements métalliques qui spécifient la corrosion dans certaines conditions atmosphériques. Elles sont définies dans les normes ISO 14713-1, ISO 9223 et ISO 9224. La pollution atmosphérique est traitée dans la norme ISO 9225. En utilisant ces normes et l’épaisseur mesurée de la couche de zinc, vous pouvez estimer la durée de protection sans entretien d’une couche de zinc. Notre outil sur le site web (Zinc Coating Life Predictor) vous permet également de calculer la durée de protection pour un lieu spécifique.
Tous les ateliers de galvanisation affiliés travaillent conformément à la norme EN-ISO 1461. Lors de votre commande, vous devez toutefois indiquer que vous souhaitez que les travaux de galvanisation soient effectués conformément à cette norme. Si vous avez d’autres souhaits ou exigences, vous devez également nous en informer à l’avance. En cas de mesure de l’épaisseur de la couche, vous devez également le mentionner à l’avance, sinon vous courez le risque que votre matériau n’ait pas été mesuré. En effet, une usine de galvanisation effectue des mesures au hasard sans tenir compte des numéros de commande et des lots.
Uniquement dans les cas où il existe un système Duplex et où l’acier galvanisé est ensuite recouvert d’un système de peinture ou d’un revêtement en poudre, l’arrondi est stipulé dans diverses normes et dans le code de pratique « revêtement en poudre et par voie humide sur des substrats galvanisés ». Dans le cas de la galvanisation à chaud, il n’y a pas de norme qui le stipule. Il est toutefois préférable d’arrondir les angles. Les angles vifs sont facilement endommagés lorsqu’ils sont heurtés lors de la logistique ou de l’assemblage. Un bord arrondi est beaucoup moins vulnérable.
Le matériel à galvaniser proposé à l’usine de galvanisation doit être conforme à la norme EN-ISO 14713-2. Cette norme fournit des lignes directrices et des recommandations sur la manière correcte de fabriquer l’objet avant qu’il ne soit galvanisé. L’un de ces éléments est le bord de coupe d’une tôle galvanisée à chaud. La chaleur introduite dans l’arête de coupe modifie la structure de la surface de l’acier de manière à réduire les propriétés de la couche de zinc. Il s’agit d’une réduction de l’épaisseur et de la cohésion de la couche de zinc, ce qui entraîne une réduction de l’adhérence à l’acier. La norme susmentionnée stipule donc que cette arête de coupe doit être traitée ultérieurement par meulage de cette zone. Si cette opération n’est pas effectuée ou si elle est insuffisante, l’épaisseur de la couche de zinc à cet endroit sera moindre. Cela signifie-t-il un rejet selon la norme EN-ISO 1461 ? Non : la norme stipule clairement que les mesures de l’épaisseur de la couche ne peuvent pas être effectuées sur les arêtes de coupe et dans un rayon de 10 mm autour des arêtes de coupe.
Dans ce cas, les galvanisateurs peuvent procéder à une double galvanisation des matériaux. Il plonge d’abord une moitié dans le zinc fondu, la retire, la retourne et plonge l’autre moitié dans le bain de zinc. Cette méthode nécessite des mesures supplémentaires, telles que des trous de suspension et des trous d’évidement. Le résultat est généralement moins beau que si l’objet peut être trempé en une seule fois.
Il faut notamment veiller à ce que les fluides de prétraitement et le zinc fondu puissent circuler facilement à travers l’objet et atteindre tous les coins et recoins. Cela signifie que les trous doivent être placés aux bons endroits. Pour l’alimentation et l’évacuation du zinc des configurations tubulaires, les scories de soudage doivent être éliminées et les surfaces qui se chevauchent doivent être scellées ou ventilées. Les détails de la conception et de la fabrication sont inclus dans la liste de contrôle de la galvanisation sûre et efficace.
Le processus de galvanisation à chaud est adapté à différents types et tailles. Presque toutes les usines de galvanisation ont des dimensions de bain de zinc différentes. Le poids de levage peut également jouer un rôle. Sur ce site, vous trouverez une liste d’installations de galvanisation avec les dimensions correspondantes. Dans les cas critiques, lorsque l’objet s’approche des dimensions du bain, il est préférable de contacter l’usine de galvanisation concernée.
Il est facile de réduire au minimum les risques de gauchissement et de déformation lors de la phase de conception du projet en choisissant de l’acier d’épaisseur aussi égale que possible. De plus, l’objet sera de préférence conçu de manière symétrique. La composition des soudures joue également un rôle important. Essayez de concevoir des objets complexes de manière à ce qu’ils soient constitués de plusieurs pièces distinctes pouvant être reliées par des brides après galvanisation. Certains assemblages peuvent bénéficier de l’utilisation de renforts temporaires pour aider à maintenir leur forme et/ou leur alignement.
Lorsque des pièces galvanisées sont utilisées pour des joints résistants au frottement, elles doivent être brossées, sablées ou peintes avec une peinture au silicate de zinc afin d’augmenter la rugosité de la surface et donc le facteur de glissement. Dans de nombreux cas, nous parlons de facteur de glissement ou de coefficient de frottement. Il n’existe pas de chiffre fixe pour le coefficient d’un revêtement de zinc. De nombreuses études indiquent qu’il varie considérablement.
Le processus de galvanisation à chaud est adapté à différents types et tailles. Presque tous les galvaniseurs ont des dimensions de bain de zinc différentes. Le poids de levage peut également jouer un rôle. Sur ce site, vous trouverez une liste d’installations de galvanisation avec les dimensions correspondantes. Il arrive que des assemblages soient plus grands que les dimensions du bain, mais que l’usine de galvanisation puisse quand même appliquer une couche de zinc sur l’objet. Dans ce cas, l’objet (surdimensionné) est galvanisé en deux étapes. D’abord la plus grande pièce, puis la pièce restante lors d’un second passage. Il peut s’agir d’un trempage en largeur dans le cas d’un cadre ou d’un trempage en longueur dans le cas d’une poutre. Dans le cas d’un cadre, il s’agit également d’une coupe inversée. Si les dimensions de l’objet s’approchent des dimensions de bain spécifiées, veuillez contacter votre galvanisateur.
La raison principale de ces ouvertures est de permettre à l’air piégé à l’intérieur et aux résidus de flux de s’échapper. Lors de la galvanisation proprement dite, une couche de zinc fermée est ainsi appliquée sur l’ensemble de la surface (y compris l’intérieur). Cela permet également au zinc excédentaire de s’écouler facilement. Cela permet également d’éviter les situations dangereuses. En cas d’emprisonnement de liquide, il peut y avoir une explosion lors de l’immersion. Pensez à la loi des gaz et à ce qui se passe lorsque la température ambiante atteint 450°C. En cas de doute sur la sécurité, l’usine de galvanisation ne procédera pas à la galvanisation tant que les réglages n’auront pas été effectués ou qu’il n’aura pas été démontré que les réglages corrects ont effectivement été effectués.
Voir aussi la publication : Liste de contrôle pour une galvanisation sûre et de qualité
Lors du soudage à la chaîne, il est possible qu’une couche de zinc ne se forme pas entre les ouvertures des deux pièces assemblées, parce que les fluides de prétraitement n’ont pas pu faire leur travail de manière suffisante. En effet, aucune couche de zinc ne se forme sur une surface d’acier non pur. Toutefois, en laissant un espace d’au moins 2,5 mm entre les surfaces de contact, les fluides de prétraitement peuvent entrer et sortir, ce qui améliore les conditions de formation de la couche de zinc.
Oui, mais comme les matériaux de masquage ou anti-zinc peuvent ne pas être efficaces à 100 % pour votre application et votre objectif, contactez votre galvanisateur pour obtenir des suggestions.
Uniquement dans les cas où il existe un système Duplex et où l’acier galvanisé est ensuite recouvert d’un système de peinture ou d’un revêtement en poudre, l’arrondi est stipulé dans diverses normes et dans le code de pratique « revêtement en poudre et par voie humide sur des substrats galvanisés ». Dans le cas de la galvanisation à chaud, il n’y a pas de norme qui le stipule. Il est toutefois préférable d’arrondir les angles. Les angles vifs sont facilement endommagés lorsqu’ils sont heurtés lors de la logistique ou de l’assemblage. Un bord arrondi est beaucoup moins vulnérable.
L’utilisation excessive d’un spray de soudage ou l’utilisation d’un spray de soudage inadapté peut entraîner l’apparition de taches non galvanisées. En effet, le matériau à galvaniser doit être livré exempt de contaminants de surface. Dans une usine de galvanisation, l’acier est nettoyé afin d’obtenir une bonne couche de zinc. L’acier est d’abord dégraissé, puis décapé. La peinture, l’huile, la graisse, les projections de soudure, les scories de soudure, les étiquettes, les lignes, etc. ne sont pas éliminées lors de ce prétraitement. Il en résulte que l’acier n’est pas suffisamment propre à l’endroit concerné, ce qui rend le zingage impossible.
Bien qu’en principe l’acier inoxydable ne puisse pas être galvanisé, la pratique montre qu’il est parfois possible de le faire. Les qualités inférieures d’acier inoxydable en particulier (connues sous le nom de 304) peuvent souvent être galvanisées. En général, cependant, il faut procéder par essais et erreurs. Vous pouvez par exemple envoyer une pièce d’essai à l’usine de galvanisation pour vérifier si cela fonctionne. En effet, c’est un gaspillage d’efforts, d’argent et d’environnement que d’utiliser l’ensemble de l’objet à titre d’essai.
Notre publication, basée sur la norme ISO 14713-2, donne un aperçu clair de toutes les recommandations et lignes directrices relatives aux ajustements qui rendent un objet apte à la galvanisation. En particulier, le tableau donnant des conseils sur le diamètre des trous à réaliser est indispensable.
Voir la publication : Liste de contrôle pour une galvanisation sûre et de qualité
Dans le prétraitement d’une installation de galvanisation, l’acide est utilisé pour éliminer la rouille volante ou la rouille. Toutefois, des couches de rouille fortement développées peuvent conduire à des taches non galvanisées si l’installation de galvanisation plonge les pièces dans le liquide de décapage pendant une période suffisamment longue. Les pièces fortement rouillées présentent une surface bosselée après la galvanisation. Le processus de galvanisation permet à cette surface irrégulière de donner lieu à des commentaires. Il n’est donc pas certain que les piqûres et les cratères créés par la rouille soient comblés par le zinc.
Contrairement à la peinture, par exemple, il ne sera pas forcément nécessaire de biseauter ou d’arrondir les bords. En effet, la peinture est un liquide qui a tendance à former une sphère en raison de la tension superficielle (forces de Vanderwaals). Cela signifie que la peinture se retire des bords pendant le processus de séchage. Il en va tout autrement de la galvanisation à chaud. Dans ce cas, une liaison chimique se forme entre le zinc et le fer. Il n’y a donc pas de liquide (de séchage) mais une liaison métallurgique. Cette liaison n’est pas différente sur une arête vive qu’à d’autres endroits. Cependant, un bord tranchant est plus susceptible d’être endommagé qu’un bord arrondi. Les dommages peuvent être causés par des chocs et des glissements au cours de toutes sortes d’opérations logistiques et de travaux d’assemblage. Il est recommandé de choisir un bord arrondi d’au moins 1 mm.
Les trois couches d’alliage zinc-fer qui se forment au cours du processus de galvanisation sont toutes plus dures que l’acier qu’elles sont censées protéger et présentent donc une excellente résistance à l’usure. Seule la couche de zinc pur (couche de solidification) est plus molle et s’use plus rapidement.
Voir la fiche technique 12
En fonction de la gamme de produits, des mètres carrés par tonne et de l’état de la surface de l’acier, les coûts de la galvanisation à chaud et des systèmes de peinture sont à peu près équivalents sur la base du coût initial. Cependant, comme pour tout investissement, les coûts du cycle de vie doivent être pris en compte lors du choix du système de prévention de la corrosion à utiliser. Si vous optez pour la galvanisation à chaud, les coûts du cycle de vie, c’est-à-dire les coûts d’entretien pendant la durée de vie utile, sont presque toujours inférieurs à ceux d’un système de peinture. Les systèmes de peinture nécessitent un entretien, une remise en peinture partielle et parfois une remise en peinture complète.
Tout d’abord, la variété des articles galvanisés est grande. Acier de construction (cornières, tuyaux, poutres à larges ailes, poutres en I, poutres en H), caillebotis, marches d’escalier, métal déployé, tôles ondulées, fils métalliques, chemins de câbles, plaques murales, pièces moulées, boulons et écrous. Les industries qui utilisent l’acier galvanisé à chaud sont très diverses. Ponts et autoroutes (acier d’armature pour tabliers de ponts, poutres, colonnes, poteaux d’éclairage, panneaux de signalisation, glissières de sécurité, clôtures), stations d’épuration des eaux et des eaux usées (grilles de passerelles, métal déployé, garde-corps), architecture (façades, acier de construction visible), parkings (acier d’armature pour béton), etc. parkings (acier d’armature pour ponts en béton, colonnes en acier de construction visible, lave-roues et barrières), usines de pâte et de papier (acier de construction, passerelles, garde-corps), équipementiers (carters de moteur, cadres de fondation, échangeurs de chaleur), etc.
Exemples de projets
Presque tous les produits en acier peuvent être galvanisés. Surtout lorsqu’il s’agit d’une application extérieure ou d’une application intérieure où l’aspect industriel est important. Il convient de prêter attention à la conception et aux trous de galvanisation souhaités, ainsi qu’aux options de suspension.
Il existe également des produits qui ne conviennent pas à la galvanisation en raison de leur composition, de l’épaisseur du matériau ou des dimensions. De même, les types d’acier qui ont un alliage spécial pour obtenir certaines propriétés ne peuvent parfois pas être galvanisés. Il s’agit par exemple de l’acier à ressorts, de l’acier résistant à l’usure, de l’acier autodurcissant, etc.
En moyenne, le poids de l’article augmente d’environ 5,5 % en raison de l’incorporation du zinc au cours du processus de galvanisation. Toutefois, ce chiffre peut varier considérablement en fonction de nombreux facteurs. L’épaisseur du matériau, sa forme, sa taille et la composition chimique de l’acier jouent tous un rôle important, et d’autres facteurs tels que le poids du noir, les différents types d’acier soudés ensemble et la composition chimique du bain de zinc peuvent également avoir un effet.
Voir la fiche technique numéro 13
Aucune étude connue ne permet de conclure que les produits de corrosion du zinc sont nocifs pour l’environnement. Malheureusement, c’est parfois le cas, car le zinc est simplement classé dans la catégorie des « métaux lourds ». Cette désignation ne dit absolument pas si le zinc est dangereux ou non. Au contraire, le zinc est essentiel pour la santé. Le zinc est un élément naturellement présent sur terre et nécessaire à la vie de tous les organismes. C’est un composant recommandé de notre alimentation (l’apport journalier recommandé est de 15 mg pour les hommes et de 11 mg pour les femmes) et nécessaire à la reproduction. Il est utilisé dans les pommades pour bébés, les préparations vitaminées, les instruments chirurgicaux, les écrans solaires, les shampooings et les pastilles.
La différence réside principalement dans le fait que, dans le cas de la galvanisation à chaud discontinue, les objets sont d’abord fabriqués, puis complètement immergés dans le zinc liquide. Il en résulte une couche de zinc totalement étanche et d’une épaisseur relativement importante. Dans le cas de la galvanisation continue, une bande d’acier sur une bobine est d’abord galvanisée et ce n’est qu’ensuite qu’un objet est fabriqué à partir de cette bande. La couche de zinc est beaucoup plus fine et n’est pas du tout présente sur les bords usinés de l’objet fabriqué. Il n’y a pas non plus de couche de zinc protectrice dans les trous de forage.
Les étapes du processus sont quelque peu similaires, mais l’équipement de production est très différent. La galvanisation à chaud discontinue est un processus plus manuel dans lequel l’acier de construction (tôles, profilés, cornières, canaux, tubes, tuyaux, attaches) est suspendu à l’aide d’un fil d’acier, d’une chaîne ou d’un crochet sur des ponts roulants et immergé dans les fluides de prétraitement, puis dans le bain de zinc. La galvanisation à chaud en continu est entièrement automatisée et consiste à dérouler la bobine, à la faire passer par les étapes de nettoyage et par le bain de zinc, à la souffler et à l’enrouler à nouveau sur une bobine.
L’acier galvanisé discontinu offre une protection à long terme contre la corrosion dans la plupart des conditions atmosphériques pendant 50 à 100 ans grâce à l’épaisseur moyenne du revêtement de zinc de 80 microns. La tôle galvanisée convient aux applications intérieures en raison de son revêtement relativement fin (généralement 20 microns), à moins qu’elle ne soit peinte ou revêtue après la galvanisation.
Voir la fiche d’information technique numéro 15
Le zinc froid n’existe pas. Le terme est souvent utilisé en référence à la peinture avec une peinture riche en zinc. Par définition, la galvanisation à chaud est une réaction métallurgique entre le zinc et le fer. Il n’y a pas de réaction de ce type lorsque des peintures riches en zinc sont appliquées et l’adhérence et la résistance à l’abrasion sont bien moindres. La galvanisation à chaud ne peut être utilisée qu’à titre de réparation ou de prolongation de la durée de vie.
Voir la fiche d’information technique numéro 2
Le processus comporte quatre étapes principales :
Les fixations galvanisées à chaud de manière discontinue ont généralement 5 à 10 fois plus de zinc en surface et conviennent à toutes les applications intérieures et extérieures. Les fixations électrogalvanisées ont des performances décevantes lorsqu’elles sont utilisées à l’extérieur, en particulier lorsqu’elles sont utilisées pour assembler des pièces de structure en acier galvanisé à chaud. Elles présenteront alors des traces de rouille assez rapidement car l’épaisseur de la couche de zinc est beaucoup plus faible.
Voir la fiche technique numéro 17
Voir aussi la publication : Galvanisation - Les différentes techniques de galvanisation
Il est alors presque certain que les fixations utilisées n’étaient pas galvanisées à chaud, mais revêtues de zinc d’une autre manière. Ces boulons et écrous sont probablement électro-galvanisés.
Les fixations galvanisées à chaud de manière discontinue ont généralement 5 à 10 fois plus de zinc en surface et conviennent à toutes les applications intérieures et extérieures. Les fixations électrogalvanisées ont des performances décevantes lorsqu’elles sont utilisées à l’extérieur, en particulier lorsqu’elles sont utilisées pour assembler des pièces de structure en acier galvanisé à chaud. Elles présenteront alors des traces de rouille assez rapidement car l’épaisseur de la couche de zinc est beaucoup plus faible.
Voir la fiche technique numéro 17
Voir aussi la publication : Galvanisation - Les différentes techniques de galvanisation
Les revêtements dits duplex, c’est-à-dire la combinaison du zinc et de la peinture comme protection contre la corrosion, produisent un effet synergique. Le résultat est environ 1,5 fois supérieur à la somme de la protection contre la corrosion que chaque système fournirait séparément. En outre, les revêtements duplex permettent d’obtenir d’excellents marquages de sécurité et codes de couleur. Repeindre de l’acier galvanisé utilisé depuis de nombreuses années prolonge également la durée de vie de la couche de zinc. Parfois, certaines applications sont toujours peintes, après plusieurs années d’utilisation. Les pylônes à haute tension en sont un exemple courant.
Voir le code de bonnes pratiques « Peinture en poudre et peinture humide sur les surfaces galvanisées ».
Les revêtements galvanisés peuvent être peints facilement et efficacement, non seulement pour des raisons esthétiques ou de sécurité, mais aussi pour prolonger leur durée de vie. L’âge et le degré d’altération du revêtement galvanisé déterminent le degré de prétraitement de la surface nécessaire pour appliquer un système de peinture de qualité sur l’acier galvanisé. Il convient de demander conseil au fournisseur de peinture.
Voir le code de bonnes pratiques « Peinture en poudre et peinture humide sur les surfaces galvanisées ».
Comme prétraitement avant la peinture humide, l’acier galvanisé est souvent « grenaillé » pour éliminer les oxydes et obtenir une certaine rugosité afin d’assurer une bonne adhérence. La compétence en matière de grenaillage de la couche de zinc de manière à éviter tout dommage est entre les mains de la personne qui procède au grenaillage. Un sablage trop intensif peut entraîner le décollement de la couche de zinc. En effet, la couche de zinc est plus dure que l’acier sous-jacent. L’acier peut encore se déformer quelque peu lors du sablage, mais la dureté de la couche de zinc empêche la couche de zinc de suivre cette déformation. Il en résulte un relâchement de la couche de zinc. Des taches ovales avec un bord clair apparaissent alors souvent. Il est recommandé de retoucher ces taches en ponçant les bords et en compensant l’absence de couche de zinc dans ces taches par une couche de peinture plus épaisse.
Dans les nombreux complexes d’appartements installés depuis le début du siècle, on utilise beaucoup de matériaux traités en duplex. Souvent, ce sont les garde-corps des balcons et des cages d’escalier qui sont revêtus après la galvanisation. Malheureusement, il n’est pas toujours possible de savoir combien de couches de peinture humide ou de revêtement en poudre sont utilisées. Parfois, par exemple, un système de revêtement en poudre à une couche est appliqué alors qu’il existe un risque accru de corrosion en raison d’un nettoyage inadéquat et/ou des sels marins laissés par le vent lors de l’installation sur la côte. Étant donné qu’un revêtement en poudre à une couche n’est pas complètement étanche, le zinc se corrode lentement. Un dépôt blanc de produits de corrosion du zinc se forme alors à travers les pores du revêtement en poudre. Le revêtement finit par se détacher de la couche de zinc et l’ensemble doit être traité ou réparé. Dans de rares cas, d’autres causes peuvent être identifiées comme étant à l’origine des dépôts blancs.
Voir le code de bonnes pratiques « Peinture en poudre et peinture humide sur les surfaces galvanisées ».
Bien que peu d’études aient été réalisées, de nombreux matériaux en acier à haute résistance sont déjà galvanisés quotidiennement. Dans le cas de la construction de remorques en particulier, il s’agit d’un bon moyen d’économiser du poids. Il n’y a pas eu de problèmes ou d’incidents connus. Si vous souhaitez opter pour un type particulier d’acier à haute résistance, vous pouvez faire un essai dans votre usine de galvanisation et demander à un laboratoire d’examiner les propriétés de l’acier après la galvanisation.
La grande majorité des aciers peuvent être galvanisés à chaud. La composition chimique de l’acier est importante pour déterminer si une couche de zinc épaisse ou fine se formera ou si l’aspect sera brillant ou terne. La désignation S275 en dit long sur les propriétés et la résistance de l’acier, mais relativement peu sur sa composition chimique et donc sur la formation de la couche de zinc. En général, l’expérience montre que le S355 produit une couche de zinc un peu plus épaisse que le S275.
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En fait, les aciers tels que ceux de la marque HARDOX sont destinés à servir de plaques d’usure et sont souvent utilisés sans traitement ou seulement avec une peinture décorative comme pelles de chargement ou dans des outils agricoles. En raison de sa résistance à l’usure, cet acier est également utilisé par les chantiers navals. La composition de cet acier est telle qu’il est à la fois dur et résistant. Il est préférable de ne pas galvaniser le matériau, car les problèmes sont fréquents. Les tôles se fissurent souvent lors de l’immersion dans le bain de zinc chaud ou immédiatement après lors du refroidissement.
L’application d’une armature galvanisée réduit la quantité de béton nécessaire. Les barres galvanisées nécessitent moins d’épaisseur de béton car il y a beaucoup moins de risque de pourriture du béton. En particulier dans le cas d’éléments en béton préfabriqués, des économies peuvent être réalisées sur le volume et le poids, avec l’avantage d’une utilisation moindre de matériaux et d’une réduction des mouvements de transport. À l’étranger, l’utilisation d’acier d’armature galvanisé est souvent prescrite par les gouvernements. Par exemple, dans la construction de tunnels et de viaducs. Cela permet d’éviter le pourrissement du béton et donc des réparations très coûteuses entraînant des perturbations du trafic.
Des recherches ont montré que l’acier galvanisé adhère mieux au béton que l’acier non traité. Il n’y a donc rien à craindre en ce qui concerne l’adhérence lorsque l’on prescrit des barres d’armature galvanisées à chaud.
Les armatures sont généralement fabriquées après la galvanisation. Ne pliez pas les barres d’armature avec un rayon supérieur à 8 fois le rayon de la barre afin de minimiser les risques de détachement de la couche de zinc.
Dès que les barres d’armature entrent en contact avec le béton frais, une réaction se produit à la surface du zinc en raison du pH élevé du béton. Le pH du béton se situe entre 12,5 et 13,5, une valeur que vous ne rencontrerez jamais dans les conditions atmosphériques.
Le principe de la réaction Zn + 2H₂O→Zn(OH)₂ + H₂(g)
L’hydrogène libéré, l’un des plus petits atomes, se diffuse facilement dans le béton liquide et disparaît. Immédiatement, une couche passive (patine de zinc) composée de :
Zn(OH)₂ + 2H₂0 + Ca(OH)2₂ ->- Ca(Zn(OH)3)₂ - 2H₂0
Après la formation de cette couche, l’évacuation de l’hydrogène s’arrête au bout de quelques heures.
En outre, une partie de l’hydrogène se diffuse dans l’acier. Les craintes de fragilisation de l’acier par l’hydrogène se sont avérées infondées après les recherches menées par TNO.
Les essais de traction ont montré qu’il n’y a pratiquement aucune différence entre l’acier non traité et l’acier galvanisé utilisé comme armature.
Il n’existe pas de bonne méthode pour déterminer l’adhérence d’un revêtement de zinc. L’adhérence est en effet l’une des caractéristiques les plus importantes de ce processus. En effet, une liaison métallurgique se forme à la surface de l’acier entre le zinc et le fer par le biais d’un processus de diffusion. Par définition, il s’agit d’une liaison indissociable. La raison pour laquelle la couche de zinc se détache parfois du substrat après une charge mécanique est due aux différences de dureté entre les couches d’alliage zinc-fer et l’acier. L’acier est un peu plus mou et cède sous l’effet de l’écrasement, tandis que la couche de zinc dure ne s’écrase pas et se détache donc. On parlait autrefois de l’essai au marteau, mais il a disparu des normes ISO. En Amérique, dans des cas exceptionnels, la couche de zinc est testée par entaille avec un couteau solide et pointu (sorte de couteau à huîtres). Il arrive encore que l’on rencontre un test Dolly. Cette forme de test est destinée aux revêtements organiques et ne convient absolument pas aux revêtements de zinc car les résultats du test ne signifient rien.
Par rapport aux systèmes de peinture, la galvanisation à chaud a des coûts d’application initiaux inférieurs ou similaires et, presque toujours, des coûts de cycle de vie inférieurs. Les coûts inférieurs du cycle de vie d’un projet galvanisé à chaud font de l’acier galvanisé à chaud le bon choix pour aujourd’hui et pour demain.
La couche de zinc fraîche est très réactive et veut former des produits de corrosion à base d’oxyde de zinc et d’hydroxyde de zinc qui finissent par former le carbonate de zinc stable. Lorsque l’acier galvanisé est directement empilé ou stocké dans des conditions humides qui ne permettent pas à l’air de circuler librement, le zinc forme des couches excessives d’hydroxyde de zinc, également connues sous le nom de rouille blanche. La plupart de ces couches peuvent être facilement enlevées à l’aide d’une brosse de nettoyage ou d’une brosse en nylon. Pour éviter autant que possible la formation de rouille blanche, vous pouvez procéder de la manière suivante.
Stockez l’acier galvanisé sous un abri et empilez-le avec du bois (arrêtez le bois) et en pente, en laissant suffisamment d’air circuler entre chaque article galvanisé pour éviter la rouille blanche.
Voir la fiche d’information technique numéro 1
La composition de l’acier est le principal déterminant de l’épaisseur et de l’aspect du revêtement galvanisé. Les aciers de construction produits par les aciéries du monde entier présentent une grande variété d’additifs chimiques, et donc différents phénomènes de réaction pendant la galvanisation à chaud qui affectent l’aspect.
Les galvanisateurs peuvent en outre ajouter divers additifs à leur bain de zinc afin d’influencer l’aspect du revêtement cq. améliorer en le rendant brillant, tacheté ou gris mat. L’aspect du revêtement (gris mat, brillant, tacheté) ne modifie généralement pas la protection anticorrosion de la couche de zinc.
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La composition chimique et l’état de surface de l’acier sont les principaux déterminants de l’épaisseur et de l’aspect du revêtement galvanisé. Les aciers de construction produits par les entreprises sidérurgiques présentent une grande variété d’additifs, et donc également différents phénomènes de réaction pendant la galvanisation à chaud qui affectent l’aspect.
Les galvanisateurs peuvent également ajouter divers additifs à leur bain de zinc afin d’influencer et/ou d’améliorer l’aspect du revêtement en le rendant brillant, tacheté ou gris mat. L’aspect du revêtement (gris mat, brillant, tacheté) ne modifie pas la protection contre la corrosion du revêtement de zinc.
Voir la fiche technique numéro 18
La couche de zinc fraîche est très réactive et veut former des produits de corrosion à base d’oxyde de zinc et d’hydroxyde de zinc qui finissent par former le carbonate de zinc stable. Lorsque l’acier galvanisé est directement empilé ou stocké dans des conditions humides qui ne permettent pas à l’air de circuler librement, le zinc forme des couches excessives d’hydroxyde de zinc, également connues sous le nom de rouille blanche. La plupart de ces couches peuvent être facilement enlevées à l’aide d’une brosse de nettoyage ou d’une brosse en nylon. Pour éviter autant que possible la formation de rouille blanche, vous pouvez procéder de la manière suivante.
Stockez l’acier galvanisé sous un abri et empilez-le avec du bois (arrêtez le bois) et en pente, en laissant suffisamment d’air circuler entre chaque article galvanisé pour éviter la rouille blanche.
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La rouille blanche se forme sur la galvanisation neuve et fraîche dès que l’humidité empêche la couche de zinc de réagir avec l’air ambiant pour former une couche de patine de zinc. Le risque de formation de rouille blanche est particulièrement élevé en cas de transport maritime dans des conteneurs fermés. Ce risque peut être moindre si, à l’arrivée, les matériaux sont retirés du conteneur dès que possible et exposés à l’air extérieur sec. Il est déconseillé de stocker les matériaux pendant des semaines sur le quai de déchargement dans des conteneurs fermés, car la corrosion de la couche de zinc peut être si rapide qu’il ne reste pratiquement plus de zinc.
Les moustaches sont des poils qui se forment sur l’acier électrozingué, en particulier dans des conditions spécifiques comme dans les centres de données. Ce phénomène se produit, par exemple, sur les chemins de câbles. Sur l’acier galvanisé à chaud, à notre connaissance, ce phénomène ne se produit pas. Il est donc judicieux d’équiper les chemins de câbles d’acier galvanisé à chaud.
Les whiskers de zinc sont de minuscules filaments de zinc qui se développent sur les surfaces d’acier qui ont été électrogalvanisées. Le processus d’électrozingage forme une couche continue d’atomes de zinc sous l’effet d’une contrainte de compression. Les atomes sont comprimés, ce qui fait sortir les moustaches de zinc de la surface. Ces moustaches se détachent, se répandent dans l’air via les systèmes de refroidissement, envahissent les équipements matériels et causent des dommages par court-circuit aux systèmes informatiques, voire des réinitialisations incontrôlées des systèmes. Le plus frustrant, c’est qu’elles sont rarement détectables. Les enquêtes trouvent rarement des indices permettant d’identifier le véritable problème. En effet, les moustaches de zinc s’évaporent généralement sous l’effet des courts-circuits qu’elles provoquent.
Les centres de données sont soumis à des fluctuations de température et d’humidité qui peuvent entraîner la formation de ces poils sur l’acier électrozingué. En présence d’humidité, le zinc se cristallise et pousse à partir d’un point, d’une manière plus ou moins similaire à la pousse d’un cheveu. Une attention particulière doit être accordée à la circulation de l’air afin d’éviter tout problème lorsque l’acier électrozingué est encore utilisé. Par ailleurs, des moustaches se forment également lors de l’utilisation d’argent et d’étain.
Le zinc est un métal commun et se sacrifie (c’est-à-dire qu’il se corrode, cède ses électrons) pour protéger la plupart des métaux. Il est donc recommandé d’isoler l’acier galvanisé afin qu’il n’entre pas en contact direct avec des métaux différents. Le caoutchouc ou le plastique, tous deux non conducteurs, sont souvent utilisés pour réaliser cette isolation. Toutefois, certaines combinaisons peuvent être utilisées sans risque de dommages dus à la corrosion. Par exemple, l’utilisation de boulons et d’écrous en acier inoxydable pour monter des pièces galvanisées.
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