Etude expérimentale sur la corrosion : des ouvrages métalliques bien protégés sont d'abord des ouvrages bien conçus…

L’Union des métalliers publie en cette fin d’année une étude expérimentale inédite et très attendue. Pour la première fois, un protocole scientifique complet a été mis en place pour qualifier et quantifier l’apparition en conditions réelles de la corrosion sur des garde-corps extérieurs en acier. Un point d’étape, qui porte sur les douze premiers mois de l’expérimentation, montre qu’une conception et une fabrication soignées retardent très efficacement l’apparition de la corrosion.
8:2601/12/2020
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Bâtimétiers Numéro 61 | Décembre 2020
À quel moment de leur vie les ouvrages de métallerie en acier soumis aux conditions extérieures commencent-ils à se corroder ? C’est pour répondre à cette vaste question que l’Union des métalliers, accompagnée de partenaires et d’experts du Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM), a réalisé une étude expérimentale de grande ampleur. Car s’il est connu que les revêtements des ouvrages de métallerie peuvent s’altérer prématurément en fonction des agressions extérieures –  une altération qui est à la source de nombreux sinistres et litiges  –, aucune évaluation quantitative en conditions réelles n’avait été réalisée jusqu’à présent (lire encadré).
Un an après le démarrage de l’expérience, les différences en termes de revêtements se font déjà sentir : à type de géométrie équivalent, on observe une corrosion plus importante sur les garde-corps thermolaqués que sur les garde-corps laqués. / © UNION DES MÉTALLIERS
© UNION DES MÉTALLIERS
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Mise en œuvre d’une étude complète

L’objectif de l’étude, dont la première synthèse sera disponible début 2021 sous la forme d’un guide intitulé Performances des traitements de surface et finitions en métallerie : impact de la conception, 2e  édition, est double. Il s’agit, d’une part, de connaître l’influence des conditions de conception et de traitement de surface anticorrosion sur le vieillissement réel des ouvrages et, d’autre part, de permettre aux métalliers de prescrire à leurs clients des systèmes performants, adaptés aux conditions d’usage et au juste coût.

Pour ce faire, le groupe de travail a souhaité mener une étude complète, associant différentes géométries de garde-corps –  ouvrages de métallerie le plus couramment mis en œuvre  – à différents systèmes de protection anticorrosion. Côté géométries, plusieurs configurations sensibles et exhaustives sont étudiées, afin d’observer dans quelles zones apparaîtra la corrosion : tôles pleines, tôles perforées, tôles déployées, caillebotis, tôles découpées par plasma ou au laser, arêtes vives, fixation par soudure continue, par points ou encore par visserie…

Sur tous ces types de garde-corps sont appliqués à l’acier plusieurs types et niveaux de protection, selon différentes configurations : acier noir, galvanisation à chaud ou métallisation simple, sur lesquelles est pratiqué un laquage (peinture liquide) ou un thermolaquage (peinture en poudre). Pour ajouter à la complexité et à l’exhaustivité des conditions d’observation, il a été décidé que les garde-corps seraient soumis à deux types d’atmosphères de même classe de corrosivité (C4, niveau de corrosivité élevée), mais exposés à des agents agressifs différents : atmosphère saline et atmosphère industrielle.

Le groupe de travail a souhaité mener une étude complète, associant différentes géométries de garde-corps – ouvrages de métallerie le plus couramment mis en œuvre – à différents systèmes de protection anticorrosion.

Un bilan après un an d’expérience

 Les 42  garde-corps expérimentaux fabriqués par les participants ont ainsi été installés, en mai 2019, sur deux sites d’entreprises en Loire-Atlantique : la moitié a été posée à Guérande en bord de mer, dans une atmosphère saline, l’autre moitié à Donges, dans une atmosphère industrielle. Les trois premiers relevés ont été effectués en novembre 2019, en juin puis en novembre 2020. Douze mois après l’installation des garde-corps, période d’observation retenue pour la première édition de l’étude, plusieurs constats peuvent être faits.

En termes de conception, il apparaît que le soin apporté au moment de la fabrication a une réelle influence sur la bonne durabilité du garde-corps. Ainsi, la présence de soudures de qualité, l’adoucissement de certains angles ou un brossage de certaines parties de tôles retardent efficacement l’apparition de la corrosion. Plus généralement, plus la géométrie du remplissage du garde-corps est complexe (présence de trous, multiplication des angles, etc.), plus le soin apporté au moment de la fabrication est payant en termes de durabilité. Un an après le démarrage de l’expérience, les différences en termes de revêtements se font aussi déjà sentir : à type de géométrie équivalent, on observe une corrosion plus importante sur les garde-corps thermolaqués que sur les garde-corps laqués. Toutefois, il reste encore à déterminer la cause d’une telle observation. Toutes choses égales par ailleurs, la galvanisation à chaud est, quant à elle, plus protectrice que la métallisation. Ainsi, il semblerait jusqu’ici qu’une galvanisation suivie d’un laquage serait le traitement le plus efficace vis-à-vis de la corrosion. Enfin, du côté des conditions ambiantes, il apparaît que l’atmosphère industrielle induit une corrosion plus généralisée et l’atmosphère marine, une corrosion plus localisée. Ces constats feront donc l’objet d’une première synthèse sous la forme d’un guide publié début 2021, disponible auprès de l’Union des métalliers, qui sera actualisé tous les ans jusqu’à la fin de l’expérimentation. L’expérience de vieillissement en conditions réelles doit en effet s’étaler sur plusieurs années. Des relevés seront effectués tous les six mois par le CTICM et par l’Union, ce qui permettra d’actualiser les observations.

La suite d’une étude en laboratoire de 2018

La présente étude fait suite à une précédente expérimentation menée par l’Union des métalliers, qui portait sur le vieillissement accéléré d’ouvrages de métallerie à échelle 7/10, dans des conditions de laboratoire. Le guide qui en a été tiré, Performances des traitements de surface et finitions en métallerie : impact de la conception, a été publié en 2018. Très riches, les enseignements de cette première étude sont néanmoins davantage d’ordre qualitatif que quantitatif : il n’est en effet pas possible d’établir une corrélation temporelle entre les effets du vieillissement accéléré et les effets d’un vieillissement en conditions réelles. C’est pourquoi la réalisation d’une seconde étude, menée en conditions réelles, était nécessaire.

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