Fiche technique n° 29
Les termes « galvanisation » ou « zingage » désignent une série de méthodes différentes de protection de l’acier à l’aide de revêtements en zinc. Voir également « Galvanisation à chaud - Confusion des discours sur la galvanisation - Différentes techniques de galvanisation » et la fiche technique 11 : Méthodes d’application du zinc. Nous vous renvoyons également à la fiche d’information technique 19 : galvanisation à chaud discontinue par rapport aux systèmes de peinture.
La galvanisation à chaud protège l’acier contre la corrosion, éventuellement en combinaison avec un système de peinture (système duplex). On prétend parfois que le zinc à froid, qui est un système de peinture enrichi en oxydes de zinc, donne le même résultat que la galvanisation à chaud. Il convient de noter que l’appellation « zinc à froid » suscite des attentes qui ne sont pas satisfaites. Il est suggéré que la seule différence entre les deux systèmes est que l’un doit être appliqué à une température élevée et l’autre à une température ambiante « normale ». Parfois, on parle même de « système de galvanoplastie ». Cela n’a donc rien à voir.
Le zinc à froid n’est donc rien d’autre qu’une peinture. Sa différence caractéristique par rapport aux autres systèmes de peinture est qu’une grande quantité de poudre de zinc est introduite dans le liant de la peinture. Cela permet un certain degré de protection cathodique en plus de l’action de barrière de la peinture. Cette fiche d’information compare les propriétés de la galvanisation à chaud et celles du zinc à froid.
OPÉRATIONS D’EMBALLAGE ET DE TRANSPORT
L’acier galvanisé à chaud possède d’excellentes propriétés mécaniques qui le rendent résistant à l’abrasion et aux chocs (voir également la fiche d’information technique 12 : Les propriétés mécaniques de l’acier galvanisé à chaud). L’acier galvanisé à chaud résiste ainsi aux traitements (souvent) assez rudes subis lors du chargement, du déchargement et du transport. En raison de cette propriété, les composants galvanisés à chaud sont regroupés sans utiliser de matériaux d’emballage.
L’emballage et le transport de composants ou d’assemblages en acier revêtus de peinture entraînent des coûts de matériel et de main-d’œuvre qu’il ne faut pas sous-estimer. Il ne doit y avoir aucun contact mutuel entre les pièces peintes afin d’éviter d’endommager la couche de peinture. C’est pourquoi des entretoises en bois, en carton ou en papier sont utilisées. Par conséquent, il est possible de transporter moins de matériel par cargaison.
MISE À JOUR SUR PLACE
Les retouches ou les réparations sont rarement nécessaires pour l’acier galvanisé à chaud. Sauf si des modifications doivent être apportées sur le chantier (telles que le perçage, le sciage et le meulage) qui endommagent la couche de zinc. En respectant la procédure de retouche (voir également la fiche technique 2 : Procédure de retouche), il est possible de protéger ces zones réparées à l’aide d’une peinture riche en zinc. Dans le langage courant et sur les emballages, on parle de zinc à froid.
Pour les objets conservés avec du zinc à froid, une bonne inspection est également nécessaire pendant et immédiatement après l’installation. La couche de peinture doit être en bon état pour former la meilleure barrière possible contre les influences atmosphériques. En effet, les conséquences à court terme sur la formation de la corrosion peuvent être graves. En effet, bien que la protection cathodique soit présente dans le cas du zinc froid, elle est nettement moins importante que dans le cas d’un revêtement galvanisé obtenu par galvanisation à chaud (voir la fiche technique 20 : Protection cathodique et effet des arêtes vives).
PROTECTION COMPLÈTE
Lors de la galvanisation à chaud, l’ensemble de l’objet en acier est immergé dans du zinc en fusion. Il en résulte une couche de zinc complètement fermée et donc omniprésente. Il en va de même pour les parois intérieures des pièces creuses (telles que les tuyaux, les tubes et les cuves). Qu’un système de peinture tel que le zinc à froid soit appliqué dans l’atelier ou sur le chantier, les parois intérieures des tuyaux et les endroits (éventuellement) difficiles à atteindre ne sont pas protégés. Il va de soi que ces endroits difficilement accessibles sont une source de rouille rapide, car la saleté et l’humidité s’y accumulent souvent.
En outre, avec la galvanisation à chaud discontinue, il n’est pas nécessaire d’arrondir les bords et les flancs. Comme le revêtement galvanisé résulte d’un processus chimique, une couche de zinc suffisamment épaisse se forme même sur une arête vive. Lors de l’utilisation de zinc froid, il est absolument nécessaire de biseauter (1 mm) ou d’arrondir (r=2 mm) ces arêtes. La peinture étant liquide, elle s’éloigne d’une arête pendant le temps de séchage en raison de la tension superficielle.
L’INFLUENCE DES CONDITIONS MÉTÉOROLOGIQUES
La galvanisation à chaud peut se faire toute l’année, le transport et le montage s’effectuent dans toutes les conditions météorologiques imaginables. Un projet sidérurgique dont les pièces sont protégées par un système de peinture et dont tout ou partie doit être appliqué sur le chantier subit souvent des retards importants. En effet, il faut attendre que les conditions météorologiques soient favorables à l’application de la peinture. La température, l’humidité et le vent sont des paramètres très importants à cet égard
RÉSISTANCE À LA TEMPÉRATURE
L’acier galvanisé à chaud peut presque toujours être utilisé sans problème à des températures allant de -50°C à +200°C. Les changements rapides de température ne posent aucun problème à cet égard. Les propriétés des systèmes de peinture se détériorent rapidement à des températures de fonctionnement supérieures à 90°C. Les systèmes de peinture supportent également mal les fortes variations de température.
PROTECTION CONTRE LA CORROSION
La couche de galvanisation thermique de l’acier n’est pas seulement une barrière contre les « éléments corrosifs » présents dans l’environnement ; la couche de galvanisation assure également une « protection cathodique ». Cela permet d’éviter que les petits dommages ne s’étendent. Il n’y a pas de « sous-rouille ». Dans l’ensemble, la galvanisation à chaud protège l’acier contre la rouille et ne nécessite aucun entretien dans la plupart des environnements, et ce généralement pendant plus de 50 ans.
Un système de peinture tel que le zinc à froid agit principalement comme une barrière. La différence est que cette barrière est de qualité inférieure et qu’elle est facilement endommagée (dommages mécaniques, rayons UV, etc.). Les dommages mineurs tels que les rayures et les fissures entraînent presque immédiatement de la rouille avec les systèmes de peinture normaux. Cette rouille s’étend sous la couche de peinture et devient de la sous-rouille. En outre, il convient de nettoyer régulièrement une couche de peinture et de la réparer ou de la repeindre entièrement dans l’intervalle. L’avantage du zinc froid est que la peinture contient une quantité relativement importante (proportion en poids d’environ 90 %) d’oxydes de zinc et fournit donc une certaine forme de protection cathodique à l’acier, retardant la rouille et réduisant également la sous-rouille.
ÉPAISSEUR DE LA COUCHE DE PROTECTION
La galvanisation à chaud permet d’obtenir un revêtement complètement fermé et uniforme dont l’épaisseur minimale est garantie par des normes (voir la fiche technique 9 : Contrôle de l’acier galvanisé à chaud discontinu).
L’épaisseur du revêtement des systèmes de peinture ne dépend pas seulement de la compétence du personnel. Même dans les zones difficiles d’accès, sur les bords et dans les coins (où un système de peinture est de toute façon vulnérable), l’épaisseur de la couche de peinture est moins importante qu’ailleurs sur l’objet.
ADHÉRENCE
En raison de la manière dont la couche de zinc est créée (diffusion Fe-Zn), l’adhérence de la couche de zinc est de nature métallurgique/chimique. Cela crée un lien inextricable entre le substrat en acier et le revêtement de zinc (voir la fiche d’information technique 26 : Assurance de l’adhérence du revêtement de zinc). Dans le cas des systèmes de peinture, l’adhérence est généralement 10 fois plus faible, il n’y a donc qu’une adhérence mécanique. La peinture « colle » en quelque sorte à l’acier. L’adhérence est cruciale dans un système de peinture et un prétraitement adéquat est donc nécessaire.
DURETÉ/RÉSISTANCE À L’USURE
Lors de la galvanisation à chaud, la dureté du revêtement en alliage Fe-Zn est supérieure à celle de l’acier appliqué. La couche de galvanisation est donc très durable (résistante aux rayures et aux chocs). Malgré la manipulation intensive de l’acier galvanisé à chaud, la protection contre la corrosion est garantie, comme dans le cas des tubes d’échafaudage.
Les revêtements de peinture sont beaucoup plus souples que l’acier et donc moins résistants aux rayures et aux chocs. De nombreux travaux d’entretien et de réparation sont donc nécessaires pour maintenir la protection contre la corrosion pendant la durée de vie utile. En bref : les revêtements de peinture sont beaucoup moins « résistants à la corrosion » que les revêtements galvanisés à chaud.
DURÉE DE VIE
L’acier galvanisé à chaud a une durée de vie de plus de 50 ans et, selon l’épaisseur de la couche de zinc, de plus de 100 ans lorsqu’il est exposé à l’atmosphère. Une législation environnementale de plus en plus stricte a permis de réduire la concentration de substances nocives pour le zinc dans l’atmosphère, ce qui prolonge encore la durée de vie de l’acier galvanisé à chaud. Cela prolonge encore la durée de vie de l’acier galvanisé à chaud.
Les systèmes de peinture tels que le zinc à froid sont affectés par le soleil (rayonnement UV), les fluctuations de température et le vent. Cela nécessite un entretien périodique sous la forme d’un nettoyage et de réparations. Néanmoins, la couche de peinture se dégrade et devient poreuse. Lorsque la couche de peinture perd sa fonction, il est même nécessaire de repeindre complètement le système. En supposant une durée de vie calculée de 50 ans, les coûts totaux d’achat et d’exploitation de l’application de zinc à froid seront plusieurs fois supérieurs à ceux de la galvanisation à chaud.
EN ISO 1461
Revêtement galvanisé à chaud sur des objets en fer et en acier - Spécifications et méthodes d’essai.
EN ISO 14713 - Partie 2
Revêtements de zinc - Lignes directrices et recommandations pour la protection du fer et de l’acier dans les structures contre la corrosion - Partie 2 : Galvanisation à chaud
EN ISO 12944 partie 5
Peintures et vernis - Protection des structures en acier contre la corrosion par des systèmes de peinture - Partie 5 : Systèmes de peinture de protection
EN ISO 3549
Pigments de poussière de zinc pour peintures - Spécifications et méthodes d’essai
FICHE TECHNIQUE 2
Procédure de mise à jour
FICHE TECHNIQUE 11
Méthodes d’application du zinc
FICHE TECHNIQUE 12
Propriétés mécaniques de l’acier galvanisé à chaud
FICHE TECHNIQUE 19
Galvanisation à chaud discontinue par rapport aux systèmes de peinture
FICHE TECHNIQUE 20
Protection cathodique et effet des arêtes vives
FICHE TECHNIQUE 26
Certitude quant à l’adhérence de la couche de zinc
