et son utilisation dans les constructions Recherche thématique Acier inoxydable et son utilisation dans les constructions Binôme 6 2GC2

Le travail ci-dessous est la présentation préliminaire Le travail ci-dessous est la présentation préliminaire. Modifications et mise en page seront apportés au document ultérieurement.

Plan Qu’est-ce-que l’acier inoxydable Pourquoi utiliser l’acier inoxydable Les constituants et leurs roles Types d’aciers inoxydables Nuances de matériaux Caractéristiques mécaniques Utilisation de l’inox dans le batiment Conclusion

Qu’est ce l’acier inoxydable? C’est un acier contenant au minimum 10,5 % de chrome, moins de 1,2 % de carbone et des éléments d’alliage. Sa résistance à la corrosion est une propriété intrinsèque obtenue grâce à la réaction du chrome avec l’oxygène qui crée en surface une très fine couche passive autoprotectrice.Cette couche protectrice se reforme spontanément si elle est endommagée. La résistance à la corrosion les propriétés physiques peuvent être encore améliorées par l’addition d’autres composants tels que le nickel, le molybdène, le titane, le niobium, le manganèse, l’azote, le cuivre, le silicium, l’aluminium et le vanadium.

Pourquoi utiliser l’acier inoxydable ? Les avantages que représente pour le préconisateur l’utilisation de l’acier inoxydable comprennent: • Excellente résistance à la corrosion • Caractéristiques mécaniques et ductilité élevées • Amagnétisme • Excellentes caractéristiques à basses et hautes températures • Résistance au tachement • Bénéfices sur les coûts du cycle de vie des structures • Traitements de surfaces esthétiques

Les constituants et leurs roles Rôle du Chrome : - Elément essentiel des inox - Augmente la Résistance à la corrosion Augmente la résistance à l’oxydation à chaud Rôle du Nickel : Stabilise la structure austénitique => facilite la mise en forme Augmente la résistance à la corrosion généralisée

Les constituants et leurs roles Rôle du Carbone : Conduit à une sensibilité à la corrosion intergranulaire Augmente les caractéristiques mécaniques Rôle du tungstène:  améliore la tenue aux températures élevées des aciers inoxydables austénitiques. Rôle du Molybdène : Augmente la résistance à la corrosion dans tous les milieux, en particulier dans les milieux chlorés Rôle du titane: évite l'altération des structures métallurgiques lors du travail à chaud, en particulier lors des travaux de soudure.

Types d’aciers inoxydables Inox martensitiques Caractéristiques mécaniques très élevées haute teneur en carbone durs Magnétique faible résistance à la corrosion Non soudables Applications: limite leur application à certains composants tels que les vannes et les lames de couteaux.

Inox austénitiques Applications: Excellente résistance à la corrosion Grande ductilité Amagnétique Soudables parfois le métal légèrement magnétique réduire la résistance à la corrosion Applications: les plus utilisées à la fois en interieur et en exterieur à la compagne en ville ou dans les sites faiblement industrialisés

Inox ferritiques Applications: Magnétique Bonne résistance à la corrosion Bonne résistance à l’oxydation à chaud Économiques réservée aux applications en intérieur. Applications: résistance à la corrosion généralment suffisante pour les applications intérieures sauf en cas d'ambiances particulièrement agressives(atmosphere chargée en chlorures en bord de mer par exemple)

Inox austéno-ferritiques Magnétique Hautes caractéristiques mécaniques Excellente résistance à la corrosion (surtout sous contrainte) Applications: utilisés dans l’industrie du papier, l’industrie pétro-chimique, et la construction

Martensitique - ferritique Austénitique – austéno-fer.

Nuances d’acier

Caractéristiques

Composition chimique

Courbes typiques contrainte-déformation

Caractéristiques physiques

Utilisation des nuances

Utilisation dans le sol

Utilisation dans le BTP Armatures en acier inox. Planchers. Les façades en tôle mince. Les façades en tôle épaisse. Les sur toitures. Les portes et fenêtres. Les sols.

Le béton armé avec inox 70% des pathologies du béton sont liées à la corrosion des armatures en acier ordinaire Pour un pH < 9, l'acier carbone se corrode sur toute sa surface, avec la création de volumes importants de produits de corrosion.

Armatures en inox L’Acier inoxydable est devenu le complément indispensable au béton: résistivité thermique, amagnétisme, très hautes caractéristiques mécaniques, résistance aux chocs des bétons. Ces aciers présentent une limite élastique et un allongement bien supérieurs à ceux des aciers ordinaires. Il sera ainsi aisé de réduire le nombre d'armature lors d'une construction ou d'utiliser ces produits dans le cas d'une recherche d'une tenue aux chocs du béton.

Essai de choc réalisé sur des dalles armées Dalle avec acier en carbone Dalle armée avec acier inoxydable

Certains de ces produits sont amagnétiques : ils sont intéressants dans tous les cas ou cette propriété est importante (aéroports, banques, hôpitaux…) Ils présentent une tenue au feu remarquable et répondent aux exigences demandées aux constructions en zone sismiques. Sa faible conductivité thermique en fait par ailleurs, un excellent matériau pour résoudre les problèmes de pont thermiques.

OÙ DOIT-ON UTILISER L'INOX ? Selon EUROCODE 2 , l'inox peut être utiliser dans les classes suivantes : Attaques chimiques Corrosion induite par carbonatation Corrosion induite par les chlorures non marins Corrosion par Cl- présents dans l'eau de mer Attaques gel/dégel avec ou sans déverglaçage

Plus généralement l'armature inox en substitution totale ou partielle de l'acier ordinaire se justifie sur les ouvrages : Soumis à des risques de corrosion Soumis aux sels de déverglaçage Situés dans les zones de marnage Soumis à des ambiances marines Dont la durée de vie attendue est supérieure En cas de difficultés de maintenance Dont la fermeture pour maintenance est impossible Pour les ouvrages de sécurité Pour lesquels le maître d'ouvrage souhaite une pérennité maximale

DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES En terme d'adhérence, il n'y a pas de différence entre des armatures classiques et les inox (coef. de scellement 1,5 et coef de fissuration 1,6 pour les diamètres supérieurs à 6 et 1,3 pour les diamètres inférieurs à 6). En terme d'épaisseurs d'enrobage, l'eurocode 2 considère que ces épaisseurs peuvent être diminuées dans le cas d'utilisation d'inox. En terme de durée de vie attendue, 6 classes ont été prévues. Dans le cas d'utilisation d'inox, pour une même épaisseur d'enrobage, il est possible de passer à la classe de structure supérieure.

Coût De nombreuses études, réalisées en Amérique du Nord et dans les pays d'Europe sur des constructions suivis pendant plusieurs années, ont démontré que l'utilisation d'armatures inox constitue une solution économique intéressante dès que l'on cherche à optimiser le coût global notamment en réduisant les frais de maintenance. Les coûts directs sont diminués car les frais de maintenance et d'entretien peuvent être réduits à leur strict minimum.

Conclusions Choisir d'armer les ouvrages par de l'inox présente de multiples avantages : Optimisation du volume de béton, des quantités de ferraillages et du poids des structures donc par conséquent des gains sur les coûts liés au poids. Des coûts de maintenance et d'exploitation réduits Des garanties de sécurité, de tenue au feu et de résistance aux séismes. Et bien d'autres atouts tels l'amagnétisme et sa faible conductivité thermique Enfin, il ne faut pas oublier la pérennité de l'esthétique et son adaptation aux critères de développement durable.

Planchers

Planchers Grande rigidité pour un faible poids.

Les façades en tôle mince

Les façades en tôle mince Aspect mat définitif et durable dès la pose s’intègre dans tout type d’environnement, tant rural qu’urbain, traditionnel ou moderne, et s’adapte à tous les styles de construction. Utilisable dans tous les éléments d’enveloppe d’un bâtiment

Les façades en tôle épaisse

Les façades en tôle épaisse inox à faible teneur en nickel. facile à souder et peut être utilisé décapé ou poli Les découpes peuvent être réalisées par laser ou jet d’eau suivant les epaisseurs

Les sur toitures

Les sur toitures protège du soleil et donne une dimension esthétique particulière. Il peut avoir un aspect mat,brosse ou brillant. Ce type de parement peut facilement être assemblé en usine sur des cadres et arriver prêt à poser sur le chantier.

Les portes et fenêtres

Les portes et fenêtres excellente résistance aux sollicitations mécaniques. bonne tenue au feu. Aspect esthétique : alliant finesse et résistance. d’adapter sa géométrie aux contraintes imposées d’un bâtiment comme de se plier au désir d’un architecte.

Les sols

Les sols résistants à la corrosion, antidérapants et solides. rend faciles à nettoyer, voire à stériliser, antibactériens et anti-odeur.