BE1000432A6

BE1000432A6 - Procede pour ameliorer la resistance a la corrosion d'une barre d'armature en acier trempe et auto-revenu.

Info

Publication number: BE1000432A6
Application number: BE8700353A
Authority: BE
Inventors: Jacques Defourny
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1988-12-06
Also published as: ATE63957T1; EP0285593A1; EP0285593B1; DE3862982D1; ES2023510B3

Abstract

Procédé pour améliorer la résistance à la corrosion d'une barre d'armature en acier trempé et auto-revenue,dans lequel, pendant le processus de trempe et auto-revenu, on forme à la surface de la barre une couche de protection contre la corrosion. Cette couche peut etre produite par phosphatation au manganèse,par oxydation avec insufflation d'un agent oxydant ou par application d'une peinture. La phosphatation peut etre précédée d'un décapage. La couche de protection peut ensuite etre enduite d'un film d'huile dessiccative.

Description


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  Procedé pour améliorer La resistance à La corrosion d'une barre d'armature en acier trempe et auto-revenu. 



  La presente invention porte sur un procede pour améliorer la résistance à La corrosion d'une barre d'armature en acier trempe et autorevenu. 



  Les barres d'acier utilisees pour L'armature du beton sont soumises b La corrosion aussi bien au cours de leur stockage, de leur transport et de leur mise en oeuvre sur Les chantiers de construction que pendant leur durée de vie dans Le beton. 



  Elles sont d'abord exposees ä La corrosion exercee par differents agents agressifs contenus dans l'atmosphère. Cette action est particul ièrement sévère en atmosphere marine, en raison de l'attaque de L'acier par Les chlorures ; il peut en resulter un enrouillement excessif, avec detachement et perte de matiere, susceptible de conduire à des diminutions de section inacceptables ou Åa des aLterations indesirables des nervures d'ancrage. 



  Lorsqu'elLes sont noyées dans Le beton, Les armatures sont normalement protegees contre La corrosion grâce au caractere alcalin (pH environ 12, 5) conféré au beton par La chaux qu'il contient. Toutefois, il apparat frequemment d'importants problemes de corrosion des armatures dans Le beton, essentiellement sous l'action d'agents agressifs exteneurs qui diffusent ä travers celui-ci. Ces problemes se rencontrent notamment Lorsque Le beton est de mauvaise qualite, mais egaLement Lorsque l'épaisseur du parement de beton est faible, pour des raisons de construction, ou Lorsque le beton est fissure par suite de sollicitations de traction en service.

   Ces phénomènes de diffusion conduisent a une carbonatation du beton par absorption du C02 de l'at- 

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   oosphère,   avec comme consequence une diminution du pH du beton   ; iL   en resulte une chute du pouvoir protecteur du beton et La restauration de 
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 La vuLnerabiLite des armatures aux agents agressifs tels que Les chLo- rures qui diffusent egaLement à travers Le béton. Ces phénomenes peuvent conduire   ä   l'écaillage du beton et ä La mise   ä   nu des arma-   tures ; il   en résulte une   acceLeration   de La corrosion qui provoque à son tour une degradation de L'aspect esthétique et peut même mettre en peril La   sécurité   de La construction. 



  On connait egaLement deux techniques principales destinées àcombattre Les phénomènes precites et à assurer ainsi La protection des armatures. 



  Un premier type de techniques consiste à appliquer, sur Le beton, un 
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 film protecteur destiné ä empecher La Penetration et La diffusion des agents atmosphériques dans Le beton. Ce film, applique sur La piece ou La construction terminée, n'assure cependant aucune protection de L'armature pendant son stockage, son transport ou sa mise en oeuvre. En outre, son action protectrice peut s'atténuer ou même disparaitre au cours du temps sous L'effet de l'érosion atmosphérique. Enfin, cette action est compromise en cas de degradation ou de dommages subis 
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 par Le film protecteur. Le second type de techniques consiste à deposer, sur L'armature, une couche de protection contre La corrosion, par exempLe par gaLvanisation au trempe ou par recouvrement de résine epoxy. 



  Ces deux techniques s'averent cependant tres coüteuses. De plus, elles ne peuvent etre appliquées qu'après La fabrication des armatures ; elles necessitent donc des opérations supplémentaires qui aLLongent Les durees de fabrication et se repercutent en definitive defavorablement sur Le prix des armatures. 



  L'objet de La présente invention est de proposer un   procede   pour pro-   teger   Les armatures ä beton contre La corrosion, qui ne présente pas Les inconvénients precites et qui, en particulier, peut etre mis en oeuvre au cours du processus de fabrication de ces armatures. 

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 Comme on L'a indique pLus haut, La presente invention vise Les armatures à beton en acier soumises aux procede de trempe et d'autorevenu qui a ete recemment mis au point par Le même demandeur.

   On peut rappeler brievement Le principe de ce procédé de refroidissement con-   trolle   qui comporte essentiellement trois   etapes.   La premiere etape consiste à soumettre une barre d'acier, des sa sortie de La derniere cage du Laminoir a chaud et des Lors à partir de sa temperature de fin de Laminage, c'est-à-dire à L'etat austénitique, à un refroidissement superficiel brusque et de courte duree tel qu'il provoque dans la 
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 barre La formation d'une couche penphenque constituee de martensite ou de bainite, c'est-a-dire d'une structure de trempe. Ce premier refroidissement est réalisé à L'eau froice. A La fin de cette première etape, La surface de la barre se trouve ä une temperature inferieure au point Ms de l'acier utilisé, tandis que Le coeur de La barre n'est pas atteint par Le refroidissement brusque.

   La barre est ensuite, au cours d'une deuxiàme étape, soumise a un refroidissement dans L'air au cours duquel les températures s'égaLisent dans sa section : La   tempé-   rature de surface augmente sous l'effet de la chaleur venant du coeur, ce qui provoque un auto-revenu de La couche superficielle de martensite ou de bainite ; simuLtanément, Le coeur se refroidit lentement et sa structure austénitique initiale se transforme en ferrite et en carbures. En règle generale, les temperatures de la surface et du coeur s'égalisent sensiblement entre 400 degres centigrades et 700   degres   centigrades. A partir de   l'égalisation   des temperatures, la barre se refroidit, dans toute sa section, jusqu'à La temperature ambiante, sans subir de nouvelle transformation de structure.

   Ce dernier refroidissement constitue la   troisieme   etape de ce procédé connu. 



  La presente invention permet de profiter des conditions particulières que presente ce procédé pour   atteindre   Le but visé, Åa savoir L'amelioration de La résistance ä la corrosion de ce type d'armatures à beton. 



  L'invention porte egaLement sur une barre d'armature presentant une protection améLiorée contre La corrosion obtenue par application de ce procédé. 

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 Conformément a La presente invention, un procede pour améLiorer La re- sistance   Åa   la corrosion d'une barre d'armature en acier trempé et auto-revenu, est caractérisé en ce que, pendant Le processus de trempe et auto-revenu, on forme à La surface de La barre une couche de protection contre La corrosion. 



  Suivant une   première   variante de L'invention, on soumet La barre à un traitement de phosphatation pendant au moins une des etapes dudit processus. 



  A cet egard, il s'est avere interessant d'utiliser pour la phospha-   tation   de la surface de La barre un agent phosphatant contenant du phosphate de manganese. 



  SeLon cette variante, on appLique Ledit traitement de phosphatation au cours de la premiere etape du processus, en ajoutant L'agent phosphatant à L'eau de refroidissement. 



  EgaLement seLon cette variante, on applique Ledit traitement de phosphatation au cours de La deuxième etape du processus, en projetant sur La suface de la barre un fluide liquide ou gazeux contenant ledit agent phosphatant. 



  Toujours selon cette variante, on appLique Ledit traitement de phosphatation au cours de la troisième etape du processus en plongeant La barre. dans une solution contenant Ledit agent phosphatant. 



  Dans Le cadre de cette variante, et particulierement Lorsque L'on appLique Le traitement de phosphatation au cours de La troisième etape du processus, iL s'est avere interessant de combiner Le traitement de phosphatation avec une Operation de decapage de La barre. Une teLLe opération de decapage,   eventueLLement   suivie d'un rinçage, vise ä   eLi-   miner les oxydes superficiels qui peuvent   s'être   formes au cours des   etapes   de refroidissement précédents et   ä   favoriser La formation de La couche protectrice de phosphate à la surface de La barre. Selon La nature des substances utilises, on peut d'ailleurs combiner en une 

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 seule opération Le décapage et La phosphatation de La barre. 



  Bien que Le traitement de phosphatation   précité   soit de preference applique en continu   Åa   une barre qui defile, iL ne sortirait cependant pas du cadre de la presente invention de pratiquer ce traitement de maniere discontinue au cours de La troisième etape du processus rappele plus haut. Dans une teLLe mise en oeuvre discontinue, Le traitement pourrait par exemple porter sur une pLuraLite de barres, coupees à une Longueur appropriee et plongées dans une solution de phosphatation et de décapage éventuel. 



  Suivant une autre variante de L'invention, on forme sur la barre une couche d'oxyde stable, en exposant ladite barre à un courant gazeux oxydant teL que l'air ou L'oxygene. 



  Selon cette variante, cette opération est avantageusement effectuee 
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 dans les zones du processus oü La surface de La barre presente une temperature eLevee, c'est-ä-dire avant Le debut de La premiere etape et/ou entre La deuxieme et La troisibme etape, au sens defini plus haut. 



  Suivant encore une autre variante de l'invention, on dépose sur la surface de la barre une couche de peinture resistant aux temperatures elevees. 



  SeLon cette variante, cette couche de peinture est avantageusement déposée par projection, ce dépôt étant de preference reaLise entre la première et La deuxième etape du processus,   c'est-a-diredans La   zone de   celui-c ; où   La surface de La barre se trouve   Åa   une temperature basse. La peinture est ensuite rapidement recuite et séchée   Åa   haute   tempé-   rature au cours du réchauffage superficiel de La barre qui se produit pendant La deuxième étape du processus. 



  Suivant une caracteristique   supplementaire   du   procede   de L'invention, on dépose un film d'huile sur ladite couche de protection   constituee   notamment de phosphate, d'oxyde ou de peinture. A cet effet, on utiLise de préférence une   huile dessiccative.   

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 Un teL film d'huile obture entièrement Les pores et Les defauts even-   tuels   de la couche de protection. En outre, une hui le dessiccative reste fluide et grasse pendant une   duree   qui depend de sa composition ; elle protège ainsi très efficacement ladite couche contre tout agent extérieur et eLLe renforce ainsi nettement La protection assuree par La couche de phosphate, d'oxyde ou de peinture.

   Lorsque La durée correspondante est ecouLee, l'huile seche et elle n'altère des lors pas Le comportement, en particulier, L'adherence de La barre dans Le béton. 



  A titre d'exemple, on   decrit   ci-dessous une sequence   operatoire   correspondant   a   un traitement de décapage suivi d'une phosphatation au manganèse, appliquée ä une barre au cours de la troisième étape du processus de trempe et d'auto-revenu. 



  Au cours du refroidissement final, la barre a   ete   immergée pendant 
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 environ 10 min. dans une solution de decapage constituée de HCL 0, 5 N additionnee de 2, 5 g/L d'hexamethyLenetetramine, qui se trouvait à La temperature ambiante. Apres un rinçage à   L'eau   courante, la barre a été plongée dans une solution aqueuse contenant 10 % en poids d'un agent phosphatant : La temperature de la solution etait comprise entre 
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 90 degres C et 95 degres C, le rapport de l'acidité totale à L'acidite tibre valait 7 : 1 et La durée immersion a été d'environ 10 min. 



  Après un rinçage ä L'eau courante suivi d'un séchage ä L'air chaud, La barre phosphatée a été enduite d'un film d'huile par trempage dns un bain d'huile a La temperature ambiante. 



  La barre ainsi traitée n'a montre aucune trace d'oxydation pendant un stockage et une exposition prolongés à une atmosphère industriell industrielle. 



  Dans tous les cas envisages ci-dessus, Le procédé de L'invention est mis en oeuvre pendant le processus de trempe et d'auto-revenu. Il ne nécessite pas d'équipements supplémentaires importants et il assure une protection aussi bien temporaire contre la corrosion atmosphérique que permanente contre La corrosion dans Le beton. Enfin, iL ne sortirait pas du cadre de la presente invention d'appliquer simultane- 

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 ment ou successivement plusieurs des variantes   précitées,   pendant Le processus de trempe et d'auto-revenu de La barre.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procede pour ameLiorer la résistance à la corrosion d'une barre d'armature en acier trempe et auto-revenu, caractérisé en ce que, pendant Le processus de trempe et auto-revenu, on forme à la surface de la barre une couche de protection contre La corrosion.
2. Procédé suivant la revendication 1, caracterise en ce que L'on soumet La barre à un traitement de phosphatation pendant au moins une des etapes dudit processus.
3. Procede suivant la revendication 2, characterise en ce que t'on utiLise pour La phosphatation de la surface de la barre un agent phosphatant contenant du phosphate de manganese.
4. Procede suivant L'une ou l'autre des revendications 2 et 3, carac- térisé en ce que L'on effectue une opération de decapage avant ou pendant ledit traitement de phosphatation de la barre.
5. Procède suivant La revendication 1, caractérisé en ce que l'on forme sur la barre une couche d'oxyde stable en exposant ladite barre à un courant gazeux oxydant.
6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que L'on depose sur la surface de la barre une couche de peinture resistant aux temperatures elevees.
7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que L'on depose ladite couche de peinture par projection.
8. Procédé suivant L'une ou l'autre des revendications 6 et 7, ca- ractense en ce que L'on depose ladite couche de peinture sur la surface de la barre, immédiatement aprè l'étape de trempe dudit processus de trempe et d'auto-revenu. <Desc/Clms Page number 9>
9. Procédé suivant L'une ou L'autre des revendications 1 ä 8, caracterise en ce que L'on depose un film d'huile sur Ladite couche de protection.
10. Barre d'armature en acier trempe et auto-revenu pourvue d'une couche de protection contre La corrosion formée par un procédé conforme à L'une ou L'autre des revendications precedentes.