Fiche technique n° 14
Depuis près de 100 ans, des essais pratiques sont réalisés avec de l’acier galvanisé à chaud dans toutes sortes de climats et d’environnements. Leurs résultats, associés à l’expérience d’un grand nombre de projets réalisés, montrent clairement que l’acier galvanisé à chaud est protégé contre la rouille pendant de nombreuses décennies. Cependant, il existe aujourd’hui une tendance à utiliser les tests de laboratoire comme base pour prédire la durée de vie d’un revêtement ou d’un produit. Nous expliquons dans cette fiche d’information technique qu’il s’agit d’une méthode plutôt discutable.
DESCRIPTION DU TEST
Lors d’un essai au brouillard salin, les échantillons sont placés dans une armoire à température contrôlée (
) et aspergés en permanence d’une solution saline à 35 °C. On enregistre le nombre total d’heures nécessaires pour atteindre un niveau de rouille superficielle donné. On enregistre le nombre total d’heures nécessaires pour atteindre un niveau donné de rouille superficielle. Cela comprend, par exemple, le temps nécessaire pour observer la première rouille rouge ou jusqu’à ce que 5 % de la surface soit couverte de rouille rouge.
L’essai au brouillard salin, tel qu’il est décrit dans la norme ISO 9227 (voir
, éventuellement aussi ASTM B117), examine les résultats d’un essai d’un nombre x d’heures (entre 24 heures et 1 000 heures) d’un produit préservé et compare les résultats entre différentes périodes de mesure/différents lots. Il s’agit d’un contrôle de qualité d’un revêtement ou d’un produit spécifique. Le test n’est donc pas conçu pour effectuer des comparaisons avec d’autres types de revêtements. Les résultats ne peuvent donc en aucun cas être traduits en une durée de vie réelle ou en d’autres conclusions en termes de résistance à la corrosion.
Il existe une grande différence entre les propriétés des revêtements organiques (y compris la peinture et le revêtement en poudre) et celles des revêtements métalliques (y compris la galvanisation, le nickelage ou le chromage). Même entre les revêtements métalliques, les différences sont importantes. En effet, même entre les revêtements en zinc et les revêtements en alliage de zinc, il y a une grande différence dans les résultats de l’essai au brouillard salin. Le Magizinc/Magnelis (un alliage de zinc-aluminium-magnésium) est supérieur au zinc presque pur dans un test au brouillard salin. Dans la pratique, cependant, il n’y a aucune preuve de cette supériorité. Sur la base des résultats de l’essai au brouillard salin, il est donc facile de choisir un système inadapté, ce qui entraîne des coûts de réparation et d’entretien élevés ou, en d’autres termes, une grande perte de valeur.
Comme nous l’avons déjà mentionné, le zinc est connu pour son excellente résistance à la corrosion. Il est moins connu que cette propriété résulte de ce que l’on appelle la patine du zinc qui se forme sur la surface du zinc exposée à l’atmosphère.
La patine de zinc est formée par les produits de corrosion du zinc et se compose presque essentiellement d’hydroxycarbonate de zinc formé par la réaction du zinc avec le CO2 et l’humidité de l’atmosphère. La patine de zinc est une couche très dense et imperméable qui présente une grande stabilité chimique (c’est-à-dire une faible solubilité). Ce n’est qu’après la formation de cette patine que l’acier galvanisé à chaud présente une résistance maximale à la corrosion. Dans un climat tempéré comme celui du Benelux, plusieurs semaines sont nécessaires à cet effet. Lors de l’essai au brouillard salin, les cycles sec-humide nécessaires à la formation d’une bonne patine ne sont pas présents. Pire, il n’est jamais sec. En outre, on utilise des teneurs en chlorure particulièrement élevées, de l’ordre de 5 % de NaCl. La mer du Nord a une teneur en NaCl d’environ 2,4 %. Cet environnement de laboratoire irréaliste donne donc une fausse idée des excellentes propriétés anticorrosion de l’acier galvanisé à chaud.
Un revêtement galvanisé à chaud qui résiste pendant plusieurs décennies dans une atmosphère normale s’effondre complètement au test du brouillard salin en quelques jours. La meilleure façon de déterminer le comportement d’un revêtement galvanisé à chaud dans un environnement spécifique est de comparer ce comportement avec des données historiques ou de déterminer la catégorie de corrosion de la zone (voir également la fiche d’information technique 10 : Résistance à la corrosion de l’acier galvanisé à chaud). En utilisant le Zinc Coating Life Predictor sur www.zinkinfobenelux.com, vous pouvez calculer la période jusqu’au premier entretien pour un endroit donné.
Pourquoi le test est-il si demandé ? D’une part, parce que la méthode d’essai est familière. Le précurseur de la norme ISO 9227 date de 1976, et une cabine de brouillard salin est un produit assez standard disponible dans de nombreux laboratoires de matériaux, et le coût du test n’est pas du tout prohibitif. Dans le cas de produits de série galvanisés en continu ou électro-galvanisés (en bref, des produits avec des couches de zinc très fines), par exemple, il est possible de tester si les différents fournisseurs offrent des produits équivalents en termes de conservation. Il existe également une relation linéaire entre l’épaisseur de la couche et le délai de formation de la rouille rouge à 5 %. Les différences d’épaisseur de couche à la surface du produit peuvent être détectées assez facilement en effectuant le test. En outre, il est souvent indiqué dans les spécifications d’une commande qu’un nombre minimum d’heures avant l’apparition de la rouille rouge est une condition. Rien de tout cela n’est donc prévu pour l’acier galvanisé à chaud discontinu.
EN ISO 1461
Revêtement galvanisé à chaud sur des objets en fer et en acier - Spécifications et méthodes d’essai.
EN ISO 14713 partie 1
Revêtements de zinc - Directives et recommandations pour la protection du fer et de l’acier dans les structures contre la corrosion - Partie 1 : Principes généraux de conception et résistance à la corrosion.
ISO 9227
Essais de corrosion en environnement artificiel - Essais au brouillard salin
ASTM B117
Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus
FICHE TECHNIQUE 10
Résistance à la corrosion de l’acier galvanisé à chaud