ISO 14713-1:2017
(Main)Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures — Part 1: General principles of design and corrosion resistance
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures — Part 1: General principles of design and corrosion resistance
ISO 14713-1:2017 provides guidelines and recommendations regarding the general principles of design which are appropriate for articles to be zinc coated for corrosion protection and the level of corrosion resistance provided by zinc coatings applied to iron or steel articles, exposed to a variety of environments. Initial protection is covered in relation to - available standard processes, - design considerations, and - environments for use. ISO 14713-1:2017 applies to zinc coatings applied by the following processes: a) hot dip galvanized coatings (applied after fabrication); b) hot dip galvanized coatings (applied onto continuous sheet); c) sherardized coatings; d) thermal sprayed coatings; e) mechanically plated coatings; f) electrodeposited coatings. These guidelines and recommendations do not deal with the maintenance of corrosion protection in service for steel with zinc coatings. Guidance on this subject can be found in ISO 12944‑5 and ISO 12944‑8.
Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions — Partie 1: Principes généraux de conception et résistance à la corrosion
ISO 14713-1:2017 fournit des lignes directrices et des recommandations concernant les principes généraux de conception appropriés pour les pièces revêtues de zinc pour la protection contre la corrosion et le niveau de résistance à la corrosion assuré par les revêtements de zinc appliqués aux pièces en fer ou en acier, exposées à de nombreux environnements. La protection initiale est traitée en relation avec - les procédés normalisés existants, - les considérations théoriques, et - les environnements d'utilisation. ISO 14713-1:2017 s'applique aux revêtements de zinc appliqués au moyen des procédés suivants: a) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués après fabrication); b) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués sur tôle en continu); c) revêtements obtenus par shérardisation; d) revêtements obtenus par projection thermique; e) revêtements obtenus par voie mécanique (matoplastie); f) revêtements obtenus par galvanoplastie. Ces lignes directrices et recommandations ne traitent pas de l'entretien de la protection contre la corrosion en service pour l'acier revêtu de zinc. Des lignes directrices correspondantes sont fournies dans l'ISO 12944‑5 et dans l'ISO 12944‑8.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14713-1
Second edition
2017-04
Zinc coatings — Guidelines and
recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in
structures —
Part 1:
General principles of design and
corrosion resistance
Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations
pour la protection contre la corrosion du fer et de l’acier dans les
constructions —
Partie 1: Principes généraux de conception et résistance à la corrosion
Reference number
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ISO 2017
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Materials . 2
4.1 Iron and steel substrates . 2
4.2 Zinc coatings . 3
5 Selection of zinc coating. 3
6 Design requirements . 3
6.1 General principles of design to avoid corrosion . 3
6.2 Design for application of different zinc coating processes . 4
6.3 Tubes and hollow sections. 4
6.3.1 General. 4
6.3.2 Corrosion protection of internal and external surfaces . 4
6.4 Connections . 5
6.4.1 Fastenings to be used with hot dip galvanized, sherardized or thermally
sprayed coatings. 5
6.4.2 Welding considerations related to coatings . 5
6.4.3 Brazing or soldering . 6
6.5 Duplex systems . 6
6.6 Maintenance . 6
7 Corrosion in different environments . 6
7.1 Atmospheric exposure . 6
7.2 Exposure to soils . 9
7.3 Exposure to water .12
7.4 Abrasion .12
7.5 Exposure to chemicals .12
7.6 Elevated temperatures .13
7.7 Contact with concrete .13
7.8 Contact with wood .14
7.9 Bimetallic contact .14
8 Accelerated test methods applied to zinc coatings .16
Bibliography .17
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
Subcommittee SC 4, Hot dip coatings (galvanized, etc.).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14713-1:2009), of which it constitutes
a minor revision following the publication of ISO 17668:2016 and ISO 9223:2012, with the following
changes:
— ISO 17668 has replaced EN 13811;
— revisions to Table 1 to align with corresponding descriptions of typical environments in
ISO 9223:2012, Table C.1 and to make clearer that the corrosion rates presented are for the first
year of exposure.
A list of all parts in the ISO 14713 series can be found on the ISO website.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14713-1:2017(E)
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for
the protection against corrosion of iron and steel in
structures —
Part 1:
General principles of design and corrosion resistance
1 Scope
This document provides guidelines and recommendations regarding the general principles of
design which are appropriate for articles to be zinc coated for corrosion protection and the level of
corrosion resistance provided by zinc coatings applied to iron or steel articles, exposed to a variety of
environments. Initial protection is covered in relation to
— available standard processes,
— design considerations, and
— environments for use.
This document applies to zinc coatings applied by the following processes:
a) hot dip galvanized coatings (applied after fabrication);
b) hot dip galvanized coatings (applied onto continuous sheet);
c) sherardized coatings;
d) thermal sprayed coatings;
e) mechanically plated coatings;
f) electrodeposited coatings.
These guidelines and recommendations do not deal with the maintenance of corrosion protection
in service for steel with zinc coatings. Guidance on this subject can be found in ISO 12944-5 and
ISO 12944-8.
NOTE There are a variety of product-related standards (e.g. for nails, fasteners, ductile iron pipes, etc.)
which provide specific requirements for the applied zinc coating systems which go beyond any general guidance
presented in this document. These specific product-related requirements will take precedence over these general
recommendations.
2 Normative references
ISO 1461, Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles — Specifications and test methods
ISO 2063, Thermal spraying — Metallic and other inorganic coatings — Zinc, aluminium and their alloys
ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the measurement
of thickness
ISO 8044:2015, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
ISO 12683, Mechanically deposited coatings of zinc — Specification and test methods
ISO 17668, Zinc diffusion coatings on ferrous products — Sherardizing — Specification
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1461, ISO 2063, ISO 2064,
ISO 8044, ISO 12683 and ISO 17668 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
atmospheric corrosion
corrosion with the earth’s atmosphere at ambient temperature as the corrosive environment
[SOURCE: ISO 8044:2015, 3.4]
3.2
elevated temperatures
temperatures between +60 °C and +200 °C
3.3
exceptional exposure
special cases such as exposure that substantially intensifies the corrosive exposure and/or places
increased demands on the corrosion protection system
3.4
life to first maintenance
time interval that can elapse after initial coating before coating deterioration reaches the point when
maintenance is necessary to restore protection of the basis metal
4 Materials
4.1 Iron and steel substrates
In hot dip galvanizing, the reactivity of the steel is modified by its chemical composition, particularly
by the silicon plus phosphorus contents (see ISO 14713-2). The metallurgical and chemical nature of the
steel is irrelevant to protection by thermally sprayed or sherardized coatings.
The broad range of steels likely to be subject to zinc coating will commonly fall into the following
categories:
— carbon steel, composed simply of iron and carbon, accounts for 90 % of steel production [e.g.
EN 10025-2 and EN 10080 (steel reinforcement)];
— high-strength, low-alloy (HSLA) steels have small additions (usually <2 % by weight) of other
elements, typically 1,5 % manganese, to provide additional strength for a modest price increase
(e.g. EN 10025-6);
— low-alloy steel is alloyed with other elements, usually molybdenum, manganese, chromium, or nickel,
in amounts of up to 10 % by weight to improve the hardenability of thick sections (e.g. EN 10083-1).
Steel can be hot rolled or cold formed. Hot rolling is used to produce angle, “I”, “H” and other structural
sections. Some structural sections, e.g. safety barriers, cladding rails and cladding panels, are cold formed.
Cast and wrought irons are of various metallurgical and chemical compositions. This is irrelevant to
protection by thermally sprayed or sherardized coatings but special consideration is needed regarding
the cast irons most suitable for hot dip galvanizing (see ISO 14713-2).
2 © ISO 2017 – All rights reserved
4.2 Zinc coatings
The application of zinc coatings provides an effective method of retarding or preventing corrosion of
ferrous materials (see Clause 1 for the range of zinc coatings/processes covered by this document).
Zinc coatings are used in this regard because they protect iron and steel both by barrier action and by
galvanic action.
5 Selection of zinc coating
The zinc coating system to be used should be selected by taking the following items into account:
a) the general environment (macro-climate) in which it is to be applied;
b) local variations in the environment (micro-climate), including anticipated future changes and any
exceptional exposure;
c) the required life to first maintenance of the zinc coating system;
d) the need for ancillary components;
e) the need for post-treatment for temporary protection;
f) the need for painting, either initially (duplex system) or when the zinc coating is approaching the
end of its life to first maintenance to achieve minimal maintenance cost;
g) the availability and cost;
h) if the life to first maintenance of the system is less than that required for the structure, its ease of
maintenance.
NOTE The life for a zinc coating in any particular atmospheric exposure condition is approximately
proportional to the thickness of the coating.
The operational sequence for applying the selected system should be determined in consultation with
the steel fabricator and the applier of the zinc coating system.
6 Design requirements
6.1 General principles of design to avoid corrosion
Design of structures and products should influence the choice of protective system. It may be
appropriate and economic to modify the design to suit the preferred protective system.
The items in a) to j) should be considered.
a) Safe and easy access for cleaning and maintenance should be provided.
b) Pockets and recesses in which water and dirt can collect should be avoided; a design with smooth
contours facilitates application of a protective coating and helps to improve corrosion resistance.
Corrosive chemicals should be directed away from structural components, e.g. drainage tubes
should be used to control de-icing salts.
c) Areas which are inaccessible after erection should be given a coating system designed to last the
required life of the structure.
d) If bimetallic corrosion (corrosion due to contact between dissimilar materials: metals and/or
alloys) is possible, additional protective measures should be considered (see ISO 14713-2).
e) Where the coated iron and steel are likely to be in contact with other building materials, special
consideration should be given to the contact area; e.g. the use of paint, tapes or plastic foils should
be considered.
f) Hot dip galvanizing, sherardizing, mechanical coating, zinc flake coating or electroplating can be
provided only in works; thermal spraying can be applied in works or on site. When paint is to be
applied to a zinc coating, the application is more readily controlled in works but, where there is
a likelihood of substantial damage occurring during transportation and erection, specifiers may
prefer to apply the final paint coat on site. The application of a powder coating on metal-coated
steel can only be done in works.
Where the total system is applied offsite, the specification has to cover the need for care at all
stages to prevent damage to the finished iron and steel and set out repair procedures to the coating
once the steelwork is erected.
g) Hot dip galvanizing (in accordance with ISO 1461), sherardizing (in accordance with ISO 17668) or
thermal spraying (in accordance with ISO 2063) should take place after bending and other forms of
fabrication.
h) Methods of marking parts should not have an influence on the quality of the pre-treatment
operations prior to coating.
i) Precautions may be required to minimize the likelihood of deformation during processing or
subsequently.
j) The conditions experienced by the articles during coating application may also need to be
considered.
6.2 Design for application of different zinc coating processes
The design practice for hot dip coating differs from that for other zinc coating systems. ISO 14713-2
provides guidance on the design for hot dip coatings. This supplements the general principles of good
design for steel structures.
The design practice for sherardized coatings can be found in ISO 14713-3.
The design for zinc thermal spraying should be discussed with the thermal sprayer at an early stage so
that adequate provision is made for access to all areas of the article (see EN 15520).
The design for electroplating with zinc follows the general design principles for electroplating and these
are not given here. The design for mechanical coating is best discussed with specialist applicators; in
general, these processes are most suitable for small parts which can be tumbled in a barrel but specialist
plants may be available for other shapes.
6.3 Tubes and hollow sections
6.3.1 General
If they are dry and hermetically sealed, the internal surfaces of tubes and hollow sections will not need
protection. Where hollow sections are fully exposed to the weather, or interior environments that
might give rise to condensation, and are not hermetically sealed, consideration should be given to the
need for both internal and external protection.
6.3.2 Corrosion protection of internal and external surfaces
Hot dip galvanizing gives equal thickness internally and externally. There are some special products
where the thickness of the coating is different on internal and external surfaces, e.g. tubes for water
distribution systems (see EN 10240). When tubes and hollow sections are hot dip galvanized after
assembly into structures, drainage/venting holes should be provided for processing purposes (see
ISO 14713-2).
Sherardizing gives equal thickness internally and externally. No precautions are needed for hollow
sections. When tubes are sherardized, the zinc dust and sand mixture should be loaded into the tubes
before starting the thermal diffusion process (see ISO 14713-3).
4 © ISO 2017 – All rights reserved
6.4 Connections
6.4.1 Fastenings to be used with hot dip galvanized, sherardized or thermally sprayed coatings
The protective treatment of bolts, nuts and other parts of the structural connections should be given
careful consideration. Ideally, their protective treatment should provide a similar performance to
that specified for the general surfaces. Specific requirements are given in the appropriate product
International Standards (e.g. ISO 10684) and in a series of International Standards for coatings on
fasteners which are in the course of preparation/publication.
Hot dip galvanized (see, for example, ISO 1461 which covers specified minimum coating thicknesses
up to 55 µm), sherardized or other coatings on steel fasteners should be considered. Alternatively,
stainless steel fasteners can be used; for precautions, to take in order to minimize the potential for
bimetallic corrosion, see 7.9.
The mating surfaces of connections made with high-strength friction-grip bolts should be given special
treatment. It is not necessary to remove thermally sprayed, sherardized or hot dip coatings from
such areas to obtain an adequate coefficient of friction. However, consideration has to be given to any
long-term slip or creep-avoidance requirements and to any necessary adjustments to the assembly
dimensions.
6.4.2 Welding considerations related to coatings
It is recommended to weld prior to hot dip galvanizing, sherardizing or thermal spraying. The use of
welding anti-spatter sprays that cannot be removed in the pretreatment process at the galvanizers’
works should be avoided. For this reason, where welding sprays are used, low silicone, water-soluble
sprays are recommended. After welding, the surface should be prepared to the standard specified for
preparing the steelwork overall before applying the protective coating process. Welding should be
balanced (i.e. equal amounts on each side of the main axis) to avoid introducing unbalanced stresses
in a structure. Welding residues have to be removed before coating. The normal pretreatments for
thermal spraying are usually sufficient for this purpose but extra pretreatment may be needed for hot
dip galvanizing; in particular, weld slag should be removed separately. Some forms of welding leave
alkaline deposits behind. These have to be removed by blast-cleaning followed by washing with clean
water before applying thermally sprayed coatings. (This does not apply to hot dip galvanizing and
sherardizing where the pretreatment process removes alkaline deposits.)
It is desirable that fabrication takes place without the use of a blast primer, as this has to be removed
before hot dipping, sherardizing or thermal spraying.
Where welding takes place after hot dip galvanizing, sherardizing or thermal spraying, it is preferable,
before welding, to remove the coating locally in the area of the weld to ensure the highest-quality weld.
After welding, protection should be appropriately restored locally by thermal spraying, “solder sticks”
and/or zinc dust paints.
It is not recommended to weld sherardized articles, but spot-welding may be possible in certain
applications.
After welding of coated steels, the surface should be prepared to the standard specified for preparing
the steelwork overall before applying paint or fusion-bonded powder coatings.
Assemblies comprising different metals needing different pre-treatments should be discussed with the
processor.
Welding of zinc-coated parts must be done with appropriate local air ventilation in accordance with
health and safety regulations.
6.4.3 Brazing or soldering
Soft-soldered assemblies cannot be hot dip galvanized or sherardized and brazing should be avoided if
possible — many types of brazing are unsuitable for hot dip galvanizing or sherardizing. The galvanizer
or sherardizer should be consulted if brazing is being considered.
Since corrosive fluxes may be used in these processes, removal of flux residues after the coating process
is essential to avoid corrosion of the coated parts; the design of these parts should facilitate this.
6.5 Duplex systems
ISO 12944-5 and EN 13438 give information on organic coatings which are applied to hot dip galvanized
or sherardized coatings. When such an organic coating has been applied, the term “duplex system” is
used to describe the combination of coatings — historically, this term was most commonly used to
describe organic coatings on hot dip galvanized articles.
NOTE EN 15773 deals with quality and communications requirements in the supply chain when specifying
the supply of duplex systems.
The life of a zinc-coated steel structure is longer than the life of the zinc coating system that is initially
applied to it, as some steel can be lost by corrosion before a structure becomes unserviceable. If it is
necessary to prolong the life of the zinc coating, maintenance has to take place before any steel rusting
occurs and preferably while at least 20 µm to 30 µm of zinc coating remains. This gives a maintained
zinc coating plus organic coating system a longer total life than a simple organic coating.
The total life of a zinc coating plus organic coating system is usually significantly greater than the
sum of the lives of the zinc coating and protective organic coating. There is a synergistic effect, i.e. the
presence of zinc coatings reduces under-rusting of the paint film; the paint preserves the zinc coating
from early corrosion. Where it is desired to retain a reasonably intact layer of paint as a basis for
maintenance, the initially applied paint system should have extra thickness.
Maintenance usually takes place when the zinc coating loses its appearance or becomes degraded.
Zinc coatings usually take longer to degrade than paint. Hence, a zinc coating may be recommended
for 20 years or more up to first maintenance, whereas the same coating when covered by paint is, for
reasons of appearance of the paint, recommended for only 10 years up to first maintenance. It should
also be noted that an area of degraded paint can retain moisture and hence hasten the corrosion of
metal, particularly on a surface not washed by rain.
If maintenance is delayed until the zinc coating has been consumed and rusting has started, the iron
and steel have to be maintained in the same way as rusted painted steel.
6.6 Maintenance
Zinc coatings may be left unmaintained if the corrosion rate of the coating is insufficient to affect the
performance of the structure in its designed period of use. If a longer life span is required, maintenance
of the coating should be carried out by stripping and re-galvanizing (part of) the structure or by
painting while some original coating remains.
7 Corrosion in different environments
7.1 Atmospheric exposure
The corrosion rate of a zinc coating is affected by the time for which it is exposed to wetness, air
pollution and contamination of the surface, but the corrosion rates are much slower than for steel and
often decrease with time. General information on the atmospheric corrosion rate for zinc is given in
ISO 9224.
Table 1 gives basic groups of environments (related to ISO 9223). Where the relative humidity is below
60 %, the corrosion rate of iron and steel is negligible and they may not require zinc coating, e.g. inside
6 © ISO 2017 – All rights reserved
many buildings. Zinc coating with or without painting may, however, be required for appearance or
for reasons of hygiene, e.g. in a food factory. When the relative humidity is higher than 60 % or where
they are exposed to wet or immersed conditions or prolonged condensation then, like most metals,
iron and steel are subject to more serious corrosion. Contaminants deposited on the surface, notably
chlorides and sulfates, accelerate attack. Substances that deposit on the surface of the iron and steel
increase corrosion if they absorb moisture or go into solution on the surface of the iron and steel.
The temperature also influences the corrosion rate of unprotected iron and steel and temperature
fluctuations have a stronger effect than the average temperature value.
The micro-environment, i.e. the conditions prevailing around the structure, is also important because it
allows a more precise assessment of the likely conditions than study of the basic climate alone. It is not
always known at the planning stage of a project. Every effort should be made to identify it accurately,
however, because it is an important factor in the total environment against which corrosion protection
is required. An example of a micro-climate is the underside of a bridge (particularly over water).
The corrosion of steelwork inside buildings is dependent upon the internal environment, but in normal
atmospheres, e.g. dry and heated, it is insignificant. Steelwork in the perimeter walls of buildings is
influenced by the configuration within the perimeter wall, e.g. steelwork without direct contact with
the outer leaf of a wall comprising two parts separated by an air space is at less risk of corrosion than
steelwork in contact with or embedded in the outer leaf. Buildings containing industrial processes,
chemical environments, wet or contaminated environments should be given special consideration.
Steelwork which is partially sheltered, e.g. farm barns and aircraft hangars, should be considered as
being subject to the exterior environment.
Table 1 also sets out an indication of the likely range of corrosion rates which are applicable to zinc
coatings exposed to the different types of corrosivity category dealt with in ISO 9223.
Table 1 — Description of typical atmospheric environments related to the estimation of
corrosivity categories
Corrosivity category C Typical environments (examples)
Corrosion rate for zinc
(based upon first year
of exposure), r in
corr Indoor Outdoor
−1
µm·a and corrosion
level
C1 Heated spaces with low relative hu- Dry or cold zone, atmospheric environment with
midity and insignificant pollution, very low pollution and time of wetness, e.g. certain
r ≤ 0,1
corr
e.g. offices, schools, museums deserts, central Arctic/Antarctica
Very low
Unheated spaces with varying tem- Temperate zone, atmospheric environment with
C2
perature and relative humidity. Low low pollution (SO < 5 µg/m ), e.g. rural areas,
0,1 < r ≤ 0,7 frequency of condensation and low small towns. Dry or cold zone, atmospheric envi-
corr
pollution, e.g. storage, sport halls ronment with short time of wetness, e.g. deserts,
Low
sub-arctic areas
Spaces with moderate frequency of Temperate zone, atmospheric environment with
3 3
C3 condensation and moderate pollu- medium pollution (SO : 5 µg/m to 30 µg/m )
tion from production process, e.g. or some effect of chlorides, e.g. urban areas,
0,7 < r ≤ 2,1
corr
food-processing plants, laundries, coastal areas with low deposition of chlorides.
Medium breweries, dairies Subtropical and tropical zones with atmosphere
with low pollution
Spaces with high frequency of con- Temperate zone, atmospheric environment with
3 3
densation and high pollution from high pollution (SO : 30 µg/m to 90 µg/m ) or
C4
production process, e.g. industrial substantial effect of chlorides, e.g. polluted urban
2,1 < r ≤ 4,2 processing plants, swimming pools areas, industrial areas, coastal areas without
corr
spray of salt water, exposure to strong effect of
High
de-icing salts. Subtropical and tropical zones with
atmosphere with medium pollution
Table 1 (continued)
Corrosivity category C Typical e
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14713-1
Deuxième édition
2017-04
Revêtements de zinc — Lignes
directrices et recommandations pour
la protection contre la corrosion du fer
et de l’acier dans les constructions —
Partie 1:
Principes généraux de conception et
résistance à la corrosion
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in structures —
Part 1: General principles of design and corrosion resistance
Numéro de référence
©
ISO 2017
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Matériaux . 2
4.1 Substrats de fer et d’acier . 2
4.2 Revêtements de zinc . 3
5 Choix d’un revêtement de zinc . 3
6 Exigences de conception. 3
6.1 Principes généraux de conception pour éviter la corrosion . 3
6.2 Conception permettant l’application de différents procédés de revêtement de zinc . 4
6.3 Tubes et sections creuses . 5
6.3.1 Généralités . 5
6.3.2 Protection contre la corrosion des surfaces intérieures et extérieures . 5
6.4 Assemblages . 5
6.4.1 Éléments de fixation à utiliser avec les revêtements obtenus par
galvanisation à chaud, shérardisation ou projection thermique . 5
6.4.2 Considérations relatives au soudage pour les revêtements . 5
6.4.3 Brasage . 6
6.5 Systèmes duplex . 6
6.6 Entretien . 7
7 Corrosion dans différents environnements . 7
7.1 Corrosion atmosphérique . 7
7.2 Corrosion dans le sol . .12
7.3 Corrosion dans l’eau .15
7.4 Abrasion .15
7.5 Exposition aux produits chimiques .16
7.6 Températures élevées .16
7.7 Contact avec le béton .16
7.8 Contact avec le bois .17
7.9 Contact bimétallique .17
8 Méthodes d’essai accéléré appliquées aux revêtements de zinc .20
Bibliographie .21
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques, sous-comité SC 4, Revêtements par immersion à chaud (galvanisation, etc.).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14713-1:2009), dont elle constitue
une révision mineure après la publication de l’ISO 17668:2016 et de l’ISO 9223:2012, les modifications
étant les suivantes:
— l’ISO 17668 a remplacé l’EN 13811;
— révisions du Tableau 1 pour l’aligner sur les descriptions correspondantes d’environnements types
de l’ISO 9223:2012, Tableau C.1 et pour indiquer clairement que les vitesses de corrosion présentées
correspondent à la première année d’exposition.
Une liste de toutes les parties de la série de normes ISO 14713 peut être consultée sur le site de l’ISO.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14713-1:2017(F)
Revêtements de zinc — Lignes directrices et
recommandations pour la protection contre la corrosion
du fer et de l’acier dans les constructions —
Partie 1:
Principes généraux de conception et résistance à la
corrosion
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices et des recommandations concernant les principes
généraux de conception appropriés pour les pièces revêtues de zinc pour la protection contre la
corrosion et le niveau de résistance à la corrosion assuré par les revêtements de zinc appliqués aux
pièces en fer ou en acier, exposées à de nombreux environnements. La protection initiale est traitée en
relation avec
— les procédés normalisés existants,
— les considérations théoriques, et
— les environnements d’utilisation.
Le présent document s’applique aux revêtements de zinc appliqués au moyen des procédés suivants:
a) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués après fabrication);
b) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués sur tôle en continu);
c) revêtements obtenus par shérardisation;
d) revêtements obtenus par projection thermique;
e) revêtements obtenus par voie mécanique (matoplastie);
f) revêtements obtenus par galvanoplastie.
Ces lignes directrices et recommandations ne traitent pas de l’entretien de la protection contre la
corrosion en service pour l’acier revêtu de zinc. Des lignes directrices correspondantes sont fournies
dans l’ISO 12944-5 et dans l’ISO 12944-8.
NOTE Il existe un grand nombre de normes de produits (par exemple les clous, les éléments de fixation, les
canalisations en fonte ductile, etc.) fournissant des exigences spécifiques pour les systèmes de revêtement de
zinc appliqués qui dépassent le cadre des lignes directrices générales spécifiées dans le présent document. Ces
exigences spécifiques relatives aux produits prévalent sur les présentes recommandations générales.
2 Références normatives
ISO 1461, Revêtements par galvanisation à chaud sur produits finis en fonte et en acier — Spécifications et
méthodes d’essai
ISO 2063, Projection thermique — Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Zinc,
aluminium et alliages de ces métaux
ISO 2064, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes
concernant le mesurage de l’épaisseur
ISO 8044:2015, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
ISO 12683, Dépôts de zinc par voie mécanique (matoplastie) — Spécifications et méthodes de contrôle
ISO 17668, Revêtements par diffusion de zinc sur les produits ferreux — Shérardisation — Spécification
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 1461, l’ISO 2063,
l’ISO 2064, l’ISO 8044, l’ISO 12683 et l’ISO 17668 ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
corrosion atmosphérique
corrosion pour laquelle l’atmosphère terrestre à température ambiante est le milieu corrosif
[SOURCE: ISO 8044:2015, 3.4]
3.2
température élevée
température comprise entre +60 °C et +200 °C
3.3
exposition exceptionnelle
cas particulier d’exposition qui accélère de façon significative la corrosion et/ou qui soumet le système
de protection contre la corrosion à des conditions plus sévères
3.4
durée de vie avant le premier entretien
laps de temps entre le revêtement initial et le moment où la détérioration du revêtement rend les
opérations d’entretien nécessaires pour continuer d’assurer la protection du métal de base
4 Matériaux
4.1 Substrats de fer et d’acier
En galvanisation à chaud, la réactivité de l’acier est modifiée par sa composition chimique, en particulier
par les teneurs en silicium et phosphore (voir l’ISO 14713-2). La nature métallurgique et chimique de
l’acier n’a pas d’importance vis-à-vis de la protection par projection thermique ou shérardisation.
La large gamme d’aciers auxquels il est possible d’appliquer des revêtements de zinc comprend
généralement les catégories suivantes:
— l’acier au carbone, composé simplement de fer et de carbone, constitue 90 % de la production d’acier
[par exemple l’EN 10025-2 et l’EN 10080 (armature en acier)];
— les aciers faiblement alliés HR comportent un faible pourcentage d’autres éléments (généralement
< 2 % en poids), généralement 1,5 % de manganèse, pour assurer une plus grande résistance à un
coût modéré (par exemple l’EN 10025-6);
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
— l’acier faiblement allié est constitué d’autres éléments, généralement du molybdène, manganèse,
chrome ou nickel, dans des quantités jusqu’à 10 % en poids pour améliorer la trempabilité des
sections épaisses (par exemple l’EN 10083-1).
L’acier peut être laminé à chaud ou formé à froid. Le laminage à chaud est utilisé pour produire la
poutrelle courante, en «I», en «H» et d’autres profils de construction. Certains profils de construction
plus petits sont formés à froid, par exemple les barrières de sécurité, les lisses de façade et les bardages.
Les fontes et fers forgés sont de compositions métallurgique et chimique diverses. Cela est sans effet
sur la protection par projection thermique ou shérardisation, mais il faut accorder une attention
particulière au choix des fontes se prêtant le mieux à la galvanisation à chaud (voir l’ISO 14713-2).
4.2 Revêtements de zinc
L’application de revêtements de zinc est une méthode efficace pour retarder ou prévenir la corrosion des
matériaux ferreux (pour la gamme de revêtements de zinc/procédés traités par le présent document,
voir l’Article 1). Les revêtements de zinc sont utilisés à cet effet parce qu’ils protègent le fer et l’acier de
la corrosion non seulement en y faisant obstacle mais aussi par action galvanique.
5 Choix d’un revêtement de zinc
Il convient de sélectionner le système de revêtement de zinc en tenant compte des points suivants:
a) l’environnement général (macroclimat) dans lequel il est destiné à être utilisé;
b) les variations locales de l’environnement (microclimat), y compris tout éventuel changement et
toute exposition exceptionnelle;
c) la durée de vie requise avant les premières opérations d’entretien du système de revêtement de zinc;
d) les éléments auxiliaires éventuellement nécessaires;
e) la nécessité éventuelle d’un post-traitement assurant une protection temporaire;
f) la nécessité éventuelle d’appliquer une peinture dès le départ (systèmes duplex), ou peu avant le
moment prévu pour effectuer les premières opérations d’entretien sur le revêtement de zinc, afin
de réduire les coûts d’entretien;
g) la disponibilité et le coût;
h) dans le cas où la durée de vie du système avant les premières opérations d’entretien est inférieure à
celle requise pour la construction, la facilité de son entretien.
NOTE La durée de vie d’un revêtement de zinc dans toute condition d’exposition atmosphérique particulière
est approximativement proportionnelle à son épaisseur.
Il convient que l’ordre à respecter pour effectuer les opérations nécessaires à l’application du
système sélectionné soit déterminé conjointement par le producteur d’acier et la personne chargée de
l’application du système de revêtement de zinc.
6 Exigences de conception
6.1 Principes généraux de conception pour éviter la corrosion
Il convient que le choix du système de protection se fasse en fonction de la conception des structures
et des installations. Il peut s’avérer économique ou judicieux de modifier la conception d’une structure
pour l’adapter au système de protection choisi.
Il convient de prendre en compte les points a) à j).
a) Il convient de prévoir un accès facile et sans danger pour le nettoyage et l’entretien.
b) Il convient d’éviter les poches et cavités favorisant l’accumulation d’eau et de saleté; des contours
lisses facilitent l’application d’un revêtement protecteur et améliorent la résistance à la corrosion.
Il convient d’évacuer les produits chimiques corrosifs à distance des éléments de construction; par
exemple, il convient d’utiliser des tubes de drainage pour contrôler les sels de dégivrage.
c) Il convient de doter les zones inaccessibles après montage d’un système de revêtement conçu pour
durer aussi longtemps que la durée de vie prévue pour la structure.
d) En présence d’une corrosion bimétallique éventuelle (corrosion due au contact entre des matériaux
de nature différente: métaux et/ou alliages), il convient d’envisager des mesures de protection
supplémentaires (voir l’ISO 14713-2).
e) Lorsque le fer et l’acier revêtus sont susceptibles d’entrer en contact avec d’autres matériaux
de construction, il convient que la zone de contact fasse l’objet d’une attention particulière; par
exemple, il convient d’étudier la possibilité d’utiliser de la peinture, des rubans ou des feuilles en
matière plastique.
f) La galvanisation à chaud, la shérardisation, la matoplastie, le dépôt lamellaire de zinc ou la
galvanoplastie ne peuvent être réalisés qu’en atelier; la projection thermique peut se faire en atelier
ou sur site. Lorsqu’une peinture doit être appliquée à un revêtement de zinc, son application est plus
facile à contrôler en atelier, mais, si elle risque d’être abîmée pendant le transport ou le montage,
les prescripteurs peuvent choisir d’appliquer la dernière couche de peinture sur site. L’application
d’un revêtement poudre sur de l’acier revêtu de métal ne peut être réalisée qu’en atelier.
Lorsque l’ensemble du système est appliqué en atelier, les spécifications doivent faire état des
précautions qui s’imposent à toutes les étapes pour éviter d’endommager le fer et l’acier revêtus, et
prévoir des procédures de réparation du revêtement après montage de la structure en acier.
g) Il convient que la galvanisation à chaud (conformément à l’ISO 1461), la shérardisation
(conformément à l’ISO 17668) ou la projection thermique (conformément à l’ISO 2063) soient
effectuées après le cintrage ou autre procédé de fabrication.
h) Les méthodes de marquage des pièces avant le revêtement ne doivent pas avoir d’incidence sur la
qualité des opérations de traitement préalable.
i) Des précautions peuvent être nécessaires pour minimiser les risques de déformation pendant ou
après le traitement.
j) Il peut être nécessaire de tenir compte des conditions d’exposition auxquelles sont soumises les
pièces pendant l’application du revêtement.
6.2 Conception permettant l’application de différents procédés de revêtement de zinc
La conception pratique pour la galvanisation à chaud diffère de celle exigée pour d’autres systèmes de
revêtement de zinc. L’ISO 14713-2 fournit des conseils sur la conception des pièces avant revêtements
appliqués par galvanisation à chaud. Ceux-ci complètent les principes généraux de bonne conception
des constructions en acier.
L’ISO 14713-3 donne des informations sur la conception pratique des pièces avant revêtements obtenus
par shérardisation.
Il convient que la projection thermique de zinc soit discutée dès le début avec le responsable de la
projection thermique afin de prévoir des dispositions appropriées donnant accès à toutes les zones de
la pièce (voir l’EN 15520).
La conception des pièces pour le zingage électrolytique suit les principes généraux de conception pour
la galvanoplastie; ces derniers ne sont pas donnés ici. La conception des pièces pour la matoplastie sera
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
discutée avec des spécialistes; en général, ces procédés conviennent mieux aux petites pièces pouvant
être traitées au tonneau, mais il peut exister des installations spécialisées pour d’autres formes de pièces.
6.3 Tubes et sections creuses
6.3.1 Généralités
Si elles sont sèches et hermétiquement fermées, il est en général inutile d’appliquer une protection sur
les surfaces internes des tubes et sections creuses. Si les sections creuses sont destinées à être exposées
aux conditions atmosphériques ou à des environnements intérieurs susceptibles de générer de la
condensation, et qu’elles ne sont pas hermétiquement fermées, il convient de prévoir une protection à la
fois à l’intérieur et à l’extérieur.
6.3.2 Protection contre la corrosion des surfaces intérieures et extérieures
La galvanisation à chaud dote la pièce d’un revêtement d’épaisseur égale à l’intérieur comme à l’extérieur.
Certains produits spéciaux présentent une épaisseur de revêtement différente sur les surfaces
intérieures et extérieures, par exemple les tubes de réseaux de distribution d’eau (voir l’EN 10240). Si
des tubes et des sections creuses sont galvanisés à chaud après assemblage sous forme de structure, il
convient de ménager en conséquence des orifices d’évacuation (voir l’ISO 14713-2).
La shérardisation dote la pièce d’un revêtement d’épaisseur égale à l’intérieur comme à l’extérieur. Les
sections creuses ne font l’objet d’aucune précaution particulière. Lorsque les tubes sont shérardisés, il
convient de charger dans les tubes le mélange de poussière de zinc et de sable avant de commencer le
processus de diffusion thermique (voir l’ISO 14713-3).
6.4 Assemblages
6.4.1 Éléments de fixation à utiliser avec les revêtements obtenus par galvanisation à chaud,
shérardisation ou projection thermique
Il convient d’accorder une attention particulière au traitement de protection des boulons, écrous
et autres pièces des assemblages structuraux. Dans l’idéal, il convient de les doter d’une protection
similaire à celle spécifiée pour l’ensemble des surfaces. Des exigences spécifiques sont données dans
les Normes internationales de produits correspondantes (par exemple l’ISO 10684) ainsi que dans une
série de Normes internationales relatives aux revêtements des éléments de fixation actuellement en
cours de préparation/de publication.
Il convient de prendre en considération les éléments de fixation galvanisés à chaud (voir par exemple
l’ISO 1461 qui couvre les épaisseurs minimales de revêtement jusqu’à 55 µm), shérardisés ou les autres
revêtements des éléments de fixation en acier. Il est également possible d’utiliser des éléments de
fixation en acier inoxydable; pour les précautions à prendre dans le but de réduire le risque de corrosion
bimétallique, voir 7.9.
Il convient d’appliquer un traitement spécial sur les surfaces en contact des assemblages réalisés avec
des boulons H.R. travaillant au frottement. Il n’est pas nécessaire de retirer les revêtements obtenus par
projection thermique, shérardisation ou galvanisation à chaud de ces zones pour obtenir un coefficient
de frottement adéquat. Cependant, il convient de tenir compte des exigences pour éviter le glissement à
long terme ou le fluage, ainsi que des ajustements nécessaires aux dimensions de l’assemblage.
6.4.2 Considérations relatives au soudage pour les revêtements
Il est recommandé de procéder au soudage avant galvanisation à chaud, shérardisation ou projection
thermique. Il convient d’éviter l’utilisation de bombes anti-projections pour le soudage, qui ne peuvent
pas être éliminées pendant le procédé de traitement préalable dans l’atelier du galvaniseur. Pour cette
raison, si des bombes anti-projections pour le soudage sont utilisées, les bombes à faible teneur en
silicone et les bombes hydrosolubles sont recommandées. Après le soudage, il convient de préparer la
surface au niveau précisé pour l’ensemble de la structure en acier, avant l’application du revêtement
de protection. Il convient de veiller à la symétrie du soudage (c’est-à-dire à répartir de façon égale les
soudures de part et d’autre de l’axe principal) pour éviter d’introduire des contraintes asymétriques
dans la structure. Il convient d’éliminer les résidus du soudage avant d’appliquer le revêtement.
À cet effet, les traitements préalables courants pour la projection thermique suffisent en général
mais, pour ce qui concerne la galvanisation à chaud, un traitement préalable supplémentaire peut
s’avérer nécessaire; le nettoyage des scories de soudage, en particulier, fait généralement l’objet d’une
opération particulière. Certaines formes de soudage laissent des dépôts basiques. Ceux-ci doivent être
éliminés par décapage mécanique suivi d’un rinçage à l’eau claire avant application d’un revêtement
par projection thermique (cela ne s’applique pas à la galvanisation à chaud et à la shérardisation où le
traitement préalable élimine les dépôts basiques.).
Il est déconseillé d’utiliser un grenaillé prépeint en cours de fabrication, car il devra être éliminé avant
galvanisation à chaud, shérardisation ou projection thermique.
Lorsque le soudage a lieu après galvanisation à chaud, shérardisation ou projection thermique, il
est recommandé de retirer le revêtement localement sur la zone à souder, avant le soudage, pour
garantir une soudure de meilleure qualité. Après le soudage, il convient de reconditionner localement
la protection par projection thermique, utilisation de «baguettes de brasure» et/ou application de
peintures riches en zinc.
Il n’est pas recommandé de souder des pièces shérardisées, mais il est admis de procéder à un soudage
par points pour certaines applications.
Après le soudage d’aciers revêtus, il convient de préparer la surface au niveau de qualité spécifié
pour la préparation de l’ensemble de la structure en acier, avant d’y appliquer une peinture ou un
revêtement poudre.
Il convient que les assemblages de métaux différents, exigeant des traitements préalables différents,
soient discutés avec l’applicateur.
Les parties revêtues de zinc doivent être soudées avec une ventilation locale d’air appropriée
conformément aux réglementations en matière de santé et de sécurité.
6.4.3 Brasage
Il est impossible de galvaniser à chaud ou de shérardiser les assemblages réalisés par brasage tendre;
quant au brasage fort, il convient de l’éviter dans la mesure du possible (de nombreux types de brasage
sont incompatibles avec la galvanisation à chaud ou la shérardisation). Il convient que tout brasage fort
envisagé soit soumis à l’avis d’un galvanisateur ou shérardiseur.
Ces processus pouvant faire appel à l’utilisation de flux corrosifs, il est essentiel de bien nettoyer
les résidus de flux après le processus de revêtement pour éviter la corrosion des parties revêtues. Il
convient que les pièces soient conçues pour permettre cette opération.
6.5 Systèmes duplex
L’ISO 12944-5 et l’EN 13438 donnent des informations sur l’application de revêtements organiques aux
revêtements galvanisés à chaud ou shérardisés. Dans le cas de l’application d’un revêtement organique, le
terme «système duplex» est utilisé pour décrire la combinaison de revêtements; historiquement, ce terme
était plus couramment utilisé pour décrire les revêtements organiques des pièces galvanisées à chaud.
NOTE L’EN 15773 traite des exigences de qualité et de communication applicables à la chaîne
d’approvisionnement dans le cadre des spécifications de fourniture de systèmes duplex.
La durée de vie d’une structure en acier revêtue de zinc est plus longue que la vie d’un système de
revêtement de zinc qui lui est d’abord appliqué, du fait qu’une certaine perte d’acier par corrosion est
tolérée avant de déclarer la structure hors d’usage. S’il est nécessaire de prolonger encore la durée de
vie du revêtement de zinc, il faut prévoir des opérations d’entretien avant l’apparition de rouille, et de
préférence alors qu’il reste au moins 20 µm à 30 µm de revêtement de zinc. Cela confère à un revêtement
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de zinc doté d’un système de revêtement organique une durée de vie totale plus longue que celle d’un
simple revêtement organique.
La durée de vie totale d’un revêtement de zinc doté d’un système de revêtement organique est, en
général, significativement plus longue que celle obtenue en faisant la somme de la durée de vie du
revêtement de zinc d’une part, et de celle du revêtement organique protecteur, d’autre part. Il s’agit
d’une synergie: le revêtement de zinc retarde l’apparition de rouille sous la pellicule de peinture et la
peinture préserve le revêtement de zinc d’une corrosion prématurée. Lorsque l’on souhaite conserver
comme base à entretenir une couche de peinture à peu près intacte, il convient que le système de
peinture appliqué soit plus épais.
Les opérations d’entretien ont généralement lieu lorsque le revêtement de zinc ou l’aspect de celui-ci se
détériore. La détérioration des revêtements de zinc est en général plus lente que celle de la peinture.
C’est pourquoi la durée de vie d’un revêtement de zinc, avant le premier entretien, peut être de 20 ans
et plus, alors que celle du même revêtement métallique peint ne sera, pour des raisons d’aspect, que
de 10 ans. Il convient également de noter qu’une zone dont la peinture s’est dégradée peut retenir
l’humidité et donc accélérer la corrosion du métal, notamment lorsque cette surface n’est pas lavée par
la pluie.
Si l’entretien n’a lieu qu’après consommation du revêtement de zinc et apparition de la rouille, le fer et
l’acier doivent être entretenus de la même façon qu’un acier peint rouillé.
6.6 Entretien
Les revêtements de zinc peuvent ne pas être entretenus si la vitesse de corrosion du revêtement est
trop peu importante pour affecter la performance de la structure durant sa période d’utilisation
prévue. Si une durée de vie plus longue est exigée, il convient de procéder à l’entretien du revêtement
par enlèvement du revêtement restant et regalvanisation de tout ou partie de la structure ou par
application de peinture lorsqu’il subsiste une partie du revêtement initial.
7 Corrosion dans différents environnements
7.1 Corrosion atmosphérique
La vitesse de corrosion d’un revêtement de zinc dépend de la durée d’exposition à l’humidité, à la
pollution de l’air et à la contamination de la surface, mais sa vitesse de corrosion est bien moindre que
celle de l’acier et décroît souvent avec le temps. Des informations générales sur la vitesse de corrosion
atmosphérique pour le zinc sont données dans l’ISO 9224.
Le Tableau 1 récapitule les grandes catégories d’environnements (reprises de l’ISO 9223). Si l’humidité
relative est inférieure à 60 %, la vitesse de corrosion du fer et de l’acier est négligeable, ce qui peut
rendre l’application d’un revêtement de zinc superflu, par exemple à l’intérieur d’un grand nombre
de bâtiments. Un revêtement de zinc avec ou sans peinture peut cependant être considéré comme
nécessaire pour des raisons esthétiques ou d’hygiène, par exemple dans l’industrie agroalimentaire.
Si l’humidité relative est supérieure à 60 % ou si le fer et l’acier sont exposés à des conditions humides
ou à une condensation de manière prolongée, ils sont, comme la plupart des métaux, sujets à une
corrosion plus importante. Les contaminants déposés sur la surface, notamment les chlorures et les
sulfates, accélèrent l’attaque. Les substances qui se déposent à la surface du fer et de l’acier augmentent
la corrosion si elles absorbent l’humidité ou se dissolvent en surface. La température joue également un
rôle dans la vitesse de corrosion du fer et de l’acier non protégés, et l’effet de ses variations est encore
plus prononcé que celui de la température moyenne.
L’étude du microclimat, c’est-à-dire des conditions prévalant autour de la construction, joue également
un rôle important car elle permet d’évaluer, avec une plus grande précision que ne le fait une simple
étude du climat général, les conditions susceptibles d’être rencontrées. Elles ne sont pas toujours
connues au stade de la préparation d’un projet. Il convient cependant de tout mettre en œuvre pour les
identifier de façon exacte, car il s’agit d’un élément non négligeable de l’environnement général dans
lequel une protection contre la corrosion doit être assurée. Comme exemple de microclimat, on peut
citer le dessous d’un pont (particulièrement ceux qui enjambent un cours d’eau).
La corrosion des structures en acier à l’intérieur de bâtiments est fonction des conditions
environnementales qui y prévalent, mais, dans des atmosphères dites normales, c’est-à-dire sèches et
chauffées, elle est négligeable. Une structure en acier incluse dans les murs extérieurs des bâtiments
subit l’influence de la configuration de ces murs, par exemple pour une structure en acier sans contact
direct avec la partie extérieure d’une paroi constituée de deux parties séparées par un espace d’air,
le risque de corrosion est moindre que pour une structure en acier directement en contact avec cette
partie extérieure ou encastrée dedans. Il convient que les bâtiments abritant des procédés industriels,
des environnements chimiques, des environnements contaminés ou humides fassent l’objet d’une
attention particulière. Une structure en acier qui ne serait que partiellement sous abri, par exemple une
grange de ferme, un hangar d’aviation, etc., est considérée en général comme soumise à l’environnement
extérieur.
Le Tableau 1 indique également la gamme de vitesses de corrosion applicable aux revêtements de zinc
exposés à différents types de catégorie de corrosion couverts par l’ISO 9223.
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Tableau 1 — Description des conditions atmosphériques types liées à l’estimation des
catégories de corrosion
Catégorie de Environnements types (exemples)
corrosion C
Vitesse de corrosion du
zinc (sur la base d’expo-
Intérieur Extérieur
sitions d’un an), r
corr
−1
en µm·a et niveau de
corrosion
C1 Espaces chauffés à faible taux d’humi- Zone sèche ou froide, condition atmosphérique à
dité relative et pollution négligeable, très faible niveau de pollution et période d’humidité,
r ≤ 0,1
corr
par exemple bureaux, écoles, musées par exemple certains déserts, centre de l’Arctique/
Très faible Antarctique
Espaces non chauffés à température Zone tempérée, condition atmosphérique à faible
C2
et humidité relative variables. Faible pollution (SO < 5 µg/m ), par exemple: zones
0,1 < r ≤ 0,7 fréquence de condensation et faible rurales, petites villes. Zone sèche ou froide, condi-
corr
pollution, par exemple entrepôt, tion atmosphérique à courte période d’humidité,
Faible
gymnases par exemple déserts, régions sub-arctiques
Espaces à fréquence modérée de Zone tempérée, condition atmosphérique à pollution
3 3
C3 condensation et pollution modérée moyenne (SO : 5 µg/m à 30 µg/m ) ou influence
du fait du procédé de fabrication, par des chlorures, par exemple zones urbaines, zones
0,7 < r ≤ 2,1
corr
exemple usines de transformation côtières à faible dépôt de chlorures. Zones subtro-
Moyen alimentaire, blanchisseries, brasse- picale et tropicale, atmosphère à faible pollution
ries, laiteries
Espaces à haute fréquence de conden- Zone tempérée, condition atmosphérique à pollution
3 3
sation et pollution élevée du fait du élevée (SO : 30 µg/m à 90 µg/m ) ou influence
C4
procédé de fabrication, par exemple substantielle des chlorures, par exemple zones
2,1 < r ≤ 4,2 usines de traitement industriel, urbaines polluées, zones industrielles, zones
corr
piscines côtières sans brouillard salin, exposition sévère
Élevé
aux sels de dégivrage. Zones subtropicale et tro-
picale, atmosphère à pollution moyenne
Tableau 1 (suite)
Catégorie de Environnements types (exemples)
corrosion C
Vitesse de corrosion du
zinc (sur la base d’expo-
Intérieur Extérieur
sitions d’un an), r
corr
−1
en µm·a et niveau de
corrosion
Espaces à très haute fréquence de Zones tempérée et subtropicale, condition atmos-
condensation et/ou à pollution élevée phérique à très forte pollution (SO : 90 µg/m à
C5
du fait du procédé de fabrication, par 250 µg/m ) et/ou forte influence des chlorures,
4,2 < r ≤ 8,4 exemple mines, souterrains d’extrac- par exemple zones industrielles, zones côtières,
corr
tion industrielle, hangars non venti- zones côtières abritées
Très élevé
lés dans des zones subtropicales et
tropicales
Espaces à condensation pratiquement Zones subtropicale et tropicale (très longue période
permanente ou longues périodes d’ex- d’humidité), condition atmosphérique à pollution
position à des conditions extrêmes (SO ) très élevée (supérieure à 250 µg/m ), y
d’humidité et/ou à pollution élevée compris facteurs associés et de production et/ou
CX
du fait du procédé de fabrication, par forte influence des chlorures, par exemple zones
8,4 < r ≤ 25 exemple hangars non ventilés dans industrielles sévères, zones côtières et en mer,
corr
les zones tropicales humides avec contact occasionnel de brouillard salin
Extrême
pénétration de pollution extérieure, y
compris les chlorures en suspension
dans l’air et les matières particulaires
favorisant la corrosion
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Tableau 1 (suite)
Catégorie de Environnements types (exemples)
corrosion C
Vitesse de corrosion du
zinc (sur la base d’expo-
Intérieur Extérieur
sitions d’un an), r
corr
−1
en µm·a et niveau de
corrosion
NOTE 1 Les dépôts de chlorures dans les zones côtières dépendent fortement des variables ayant une inci-
dence sur la migration des sels marins vers les terres, telles que direction et vitesse du vent, topographie
locale, îles au large abritées du vent, distance du site à la mer, etc.
NOTE 2 La classification de corrosivité des conditions de service spécifiques, par exemple dans les industries
chimiques, ne fait pas partie du domaine d’application de l’ISO 9223.
NOTE 3 Les surfaces abritées et non lavées par la pluie dans des conditions atmosphériques marines présen-
tant des dépôts de chlorures peuvent relever d’une catégorie de corrosion supérieure du fait de la présence de
sels hygroscopiques.
NOTE 4 Dans des environnements prévoyant la «catégorie CX», il est recommandé de déterminer la classifica-
tion de corrosivité atmosphérique à partir des pertes dues à la corrosion sur un an.
NOTE 5 Il convient de déterminer la concentration de dioxyde de soufre (SO ) sur au moins 1 an et de l’expri-
mer en moyenne annuelle.
NOTE 6 Une description détaillée des types d’environnements intérieurs appartenant aux catégories de corro-
sion C1 et C2 est donnée dans l’ISO 11844-1. Les catégories de corrosion en intérieur IC1 à IC5 sont définies et
classées.
NOTE 7 Le critère de classification est fondé sur les méthodes de détermination des vitesses de corrosion des
échantillons étalons utilisés pour l’évaluation de la corrosivité (voir l’ISO 9226).
NOTE 8 Les valeurs de perte d’épaisseur sont identiques à celles données dans l’ISO 9223.
NOTE 9 Le matériau de référence pour le zinc est caractérisé dans l’ISO 9226.
NOTE 10 Les vitesses de corrosion dépassant les limites supérieures de la catégorie C5 sont considérées
comme extrêmes. La catégorie de corrosion CX fait référence aux milieux marins et aux environnements
marins/industriels spécifiques.
NOTE 11 En première approximation, toutes les surfaces galvanisées se corrodent à la même vitesse dans un
environnement donné. La vitesse de corrosion du fer et de l’acier est en général 10 à 40 fois supérieure à celle
du zinc, les vitesses les plus élevées étant le plus souvent rencontrées dans des environnements à haute teneur
en chlorures. Ces données sont en relation avec les résultats obtenus sur éprouvettes planes de l’ISO 9223 et de
l’ISO 9224.
NOTE 12 Variations des conditions atmosphériques dans le temps. Pour de nombreuses régions, les concen-
trations en polluants (notamment en SO ) dans l’atmosphère ont diminué au cours du temps, ce qui a abaissé
la catégorie de corrosion attribuée à ces régions, ce qui a, à son tour, conduit à des vitesses de corrosion
plus faibles expérimentées pour les revêtements de zinc, en comparaison avec les données de performance
historiques relatives à la corrosion. Les régions présentant une augmentation de la pollution et des activités
industrielles seront par conséquent amenées à développer des environnements caractérisés par des catégories
de corrosion supérieures.
NOTE 13 La vitesse de corrosion du zinc et des couches d’alliage zinc-fer est approximativement la même.
Le Tableau 2 indique la durée de vie avant le premier entretien pour les revêtements de zinc exposés
à la gamme des catégories de corrosion correspondantes. Les durées de vie escomptées minimales et
maximales sont indiquées pour chaque système choisi et classe de durabilité indiquée. La durabilité est
classée selon les classes suivantes:
a) très limitée (TL): 0 à < 2 ans
b) limitée (L): 2 à < 5 ans
c) moyenne (M): 5 à < 10 ans
d) haute (H): 10 à < 20 ans
e) très haute (TH): ≥ 20 ans
7.2 Corrosion dans le sol
La large gamme de propriétés physiques et chimiques des sols (par exemple variation du pH de 2,6 à 12
et résistivité d’une dizaine d’ohms à environ 100 kΩ) et l’inhomogénéité grossière des sols indiquent
que la corrosion des revêtements de zinc dans le sol est rarement uniforme dans la na
...
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