Corrosion : comment protéger l’acier dans un environnement agressif ?
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D’après la WCO (World Corrosion Organization), chaque année, le quart de la production d’acier est détruit par la corrosion, soit environ 150 millions de tonnes/an. Reconnue comme étant l'ennemie principale de l'acier, la corrosion est un phénomène naturel complexe qui se développe plus ou moins rapidement selon des facteurs clés. Pour protéger cet alliage métallique face à la corrosion, différentes opérations de protection peuvent être menées sur la pièce à traiter. Peinture, métallisation ou encore galvanisation, ces techniques défensives offrent aux structures une meilleure durabilité sur le long terme.
Le phénomène de corrosion en bref
La corrosion, qu'est-ce-que c'est ?
Le phénomène de corrosion s'explique par la réaction chimique ou électrochimique entre un matériau et son environnement, provoquant la destruction ou la dégradation du système métallique. Cette réaction, en fonction de son degré de sévérité, peut agir plus ou moins rapidement et nuire sur l'état global de la structure.
Comme spécifiée dans la NF EN ISO 9223, la vitesse de propagation de la corrosion dépend de différents facteurs clés. Elle dépend :
- du type de métal utilisé;
- du taux moyen de température et d'humidité;
- de la pollution par le dioxyde de soufre (SO2 );
- de la quantité de sel dans l'air.
Afin d'éviter toute menace de corrosion sur la matière, une protection anticorrosive, en particulier sur les systèmes de fixation, est alors primordiale.
Dans quels environnements le niveau de menace de corrosion est-il le plus élevé ?
Selon les différents milieux auxquels les pièces sont destinées à être exposées, l’acier non protégé est menacé de corrosion. Il y a deux manières de qualifier ces environnements. Nous nous basons sur la NF EN 12944-2 et NF P24-351.
La NF EN 12944-2 présente une classification basée sur des catégories de corrosivité en fonction de différents environnements atmosphériques. On distingue ici 5 catégories :
La NF P24-351 définit quant à elle, les différentes préparations et protections contre la corrosion et/ou les dégradations des aspects des surfaces finies que doivent recevoir les fenêtres métalliques ainsi que les façades rideaux, semi-rideaux et panneaux. On distingue 3 types d'ambiance et d'atmosphère :
- Ambiances intérieures : de I1 à I5 en fonction du taux d'humidité du bâtiment.
- Atmosphères extérieures directes : de E11 à E19 en fonction de l'agressivité de l'environnement
- Atmosphères extérieures protégées et ventilées : de E21 à E29 en fonction de l'agressivité de l'environnement (ex : pièces posées derrière le bardage).
Pour les pièces exposées dans les environnements agressifs, il est essentiel d'assurer une protection efficace contre la corrosion. A ce jour, et au vu des nombreux facteurs existants, aucune solution miracle n'exclut le risque de corrosion. Cependant, nous savons aujourd'hui comment maximiser la protection de l'acier face à cette menace.
Dans un milieu agressif, comment protéger l'acier de la corrosion ?
La lutte contre la corrosion permet de rallonger la durée de vie des éléments en acier. Pour ce faire, différentes techniques peuvent être utilisées :
Recouvrir l'acier d'une couche de peinture
La méthode la plus économique pour prévenir contre la corrosion consiste à appliquer une couche protectrice imperméable. La peinture agit comme une barrière entre le métal et les éléments empêchant l'écoulement de la charge électrochimique qui cause la corrosion.
Utiliser un acier inoxydable
Aussi appelé inox, l’acier inoxydable est fabriqué principalement à base du fer (plus de 50%). Sa teneur en Carbone et de Chrome lui cause son caractère inoxydable, permettant de résister à la corrosion. L'inox se dissocie en deux catégories : l’inox 304 et l’inox 316. A l’inox 304 est ajouté le nickel reconnu pour apporter de la souplesse à l’acier. Quant à l’inox 316, celui-ci contient du Mobylène en complément qui favorise la dureté de l'acier.
Pour les environnement très pollués et agressifs, l’utilisation de l'inox 316 est conseillé en raison de sa résistance plus accrue dans ce genre de milieux. L’inox 304 est, quant à lui, plus adapté en milieu peu agressif.
Appliquer une couche de zinc sur l'acier : métallisation et galvanisation
La galvanisation et la métallisation sont deux techniques différentes de traitement anticorrosion qui consistent à recouvrir une pièce de métal avec un revêtement protecteur de zinc.
🔎 Bon à savoir : le zinc possède un pouvoir sacrificiel qui permet de cicatriser une griffure sur la pièce. Ce critère rend cette solution plus pérenne et donne une meilleure durée de vie du bâtiment.
La métallisation se traduit par une liaison mécanique entre le zinc et l’acier pour former le revêtement protecteur. Pour assurer l’efficacité du revêtement à long terme, une préparation de la surface appropriée est indispensable. Afin de garder toute son efficacité anticorrosive en milieu agressif, il est conseillé de recouvrir la métallisation par thermolaquage.
De son côté, la galvanisation à chaud implique l'immersion totale de la pièce à traiter, après sa fabrication, dans un bain de zinc en fusion. Contrairement à la métallisation, la galvanisation lie métallurgiquement le zinc à l’acier pour ne faire plus qu'un. Par ce procédé, la protection de la tôle et la résistance face à la rouille sont plus élevées, optimisant ainsi la durée de vie de la pièce en milieu agressif.
La galvanisation à froid convient quant à elle, pour protéger contre la rouille des pièces présentes en intérieur ou des petites pièces, comme le bas du châssis ou d’autres petites fixations.
Prenons l'exemple d'un cas concret : les piscines.
Une piscine est considérée comme une ambiance C4. Une galvanisation à chaud sur les pièces (sans contact direct avec l’eau) est adaptée pour ce type d'environnement. Il faut cependant rester prudent. En effet, si l’on se base sur les facteurs influençant la vitesse de propagation de la corrosion, on constate que ces critères sont très importants dans une piscine. Le fait de mettre des murs rideaux dans des ambiances très humides, favorisent la condensation sur les vitrages et les pièces métalliques (condensation chargée de chlore), et avec une température moyenne élevée et un taux d’humidité très élevé, la menace de corrosion est importante.
L'environnement dans lequel est exposée la pièce induit fortement sur le niveau de menace de corrosion. Plus l'acier est protégé, plus les installations demeurent en bon état sur le long terme. Mais l’entretien reste un aspect primordial.