Acier inoxydable et son utilisation dans le BTP Houda Dahmani Imane El fakir Binome 6 GC2

Plan L’acier inoxydable L’utilisation l’acier inoxydable Les constituants et leurs rôles Les types d’aciers inoxydables Les nuances de matériaux L’utilisation de l’inox dans le bâtiment Conclusion

L’acier inoxydable L'acier inoxydable, couramment appelé acier inox ou inox est une famille d'aciers, alliages de fer et de carbone, auxquels on ajoute essentiellement du chrome qui, au-delà de 10,5 % en solution (selon la teneur en carbone) dans la matrice, provoque la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome qui confère à ces aciers leur inoxydabilité..

L’acier inoxydable oxygène Altération Couche passive masse d’acier inoxydable

L’utilisation de l’acier inoxydable Les avantages que représentent l’utilisation des aciers inoxydables comprennent: Excellente résistance à la corrosion Caractéristiques mécaniques et ductilité élevées Amagnétisme Excellentes caractéristiques à basses et hautes températures Facile à façonner à l’aide des procédés habituels Bénéfices sur les coûts du cycle de vie des structures Traitements de surfaces esthétiques Non sensible au contact des mortiers de ciment, de chaux ou de plâtre

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 (la dureté) 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: Evite l'altération des structures métallurgiques lors du travail à chaud, en particulier lors des travaux de soudure.

Types d’aciers inoxydables Inox austénitiques (0,015 à 0,10 % de carbone, 16 à 18 % de chrome, 8 à 13 % de nickel, 0 à 4 % de molybdène)) AVANTAGES excellente résistance à la corrosion. Ces aciers riches en chrome sont ductiles et ont une résistance mécanique élevée. Ils sont amagnétiques , formables et soudables. INCOVENNIENTS Parfois le métal légèrement magnétique ce qui réduit la résistance à la corrosion UTILISATION Les aciers inoxydables austénitiques sont fréquemment utilisés dans l’industrie de la construction, l’industrie pharmaceutique et le secteur chimique.

Types d’aciers inoxydables Inox martensitiques (>0,1 % de carbone,10,5 à 17 % de chrome) AVANTAGES Durs . Des résistances à la rupture de plus de 1300 N/mm2 . Ils sont magnétiques. ils sont moins chers que les aciers austénitiques Caractéristiques mécaniques très élevées INCOVENNIENTS Faible résistance à la corrosion Non soudables UTILISATION leur faible résistance à la corrosion limite leur application à certains composants tels que les vannes et les lames de couteaux.  

Types d’aciers inoxydables Inox ferritiques (0,02 à 0,06 % de carbone,10,5 à 29 % de chrome, 0 à 4 % de molybdène) AVANTAGES Ils sont magnétiques Les aciers ferritiques courants sont comparativement économiques. leur résistance à la fissuration dûe à la corrosion sous contrainte est supérieure. INCOVENNIENTS Ils sont moins résistants et moins ductiles que les aciers austénitiques UTILISATION leur utilisation doit être réservée aux applications en intérieur.

Types d’aciers inoxydables Inox austéno-ferritiques (duplex) (0,02 % de carbone, 3 % de molybdène, 5,5 % de nickel et 22 % de chrome) AVANTAGES Hautes caractéristiques mécaniques Excellente résistance à la corrosion (surtout sous contrainte) Ils sont magnétiques et soudables. INCOVENNIENTS Ne peuvent pas être formés aussi aisément  UTILISATION Les aciers duplex sont utilisés dans l’industrie du papier,l’industrie pétro-chimique, et la construction.

Martensitique - ferritique Austénitique – austéno-fer.

Composition chimique

Caractéristiques physiques

Caractéristiques mécaniques

Caractéristiques mécaniques

Courbes typiques contrainte-déformation

Utilisation dans le sol

OÙ DOIT-ON UTILISER L'INOX ? L’utilistion de l’inox 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

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

Le béton armé avec inox Le béton armé connaît au cours du temps une dégradation de sa structure dans certaines conditions : on estime que 70% des pathologies du béton sont liées à la corrosion des armatures en acier ordinaire. L'acier inoxydable présente une résistance à la corrosion exceptionnelle mais aussi des propriétés maintenant bien connues qui en font, pour certaines applications, le complément indispensable au béton résistivité thermique, amagnétisme, très hautes caractéristiques mécaniques, résistance aux chocs des bétons.

Pour un pH < 9, l'acier carbone se corrode sur toute sa surface, avec la création de volumes importants de produits de corrosion

ouvrages routiers Route en Tchéquie

Armatures en inox

Essai de choc réalisé sur des dalles armées Les aciers inoxydables 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 REALISEE AVEC ACIER TRADITIONNEL DALLE REALISEE AVEC INOX

Planchers

Les façades en tôle mince

Les façades en tôle épaisse

Les toitures

Les portes et fenêtres

Les sols et les escaliers

Conclusion 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.

Merci de votre attention