15 juin 2019
Dans un environnement chloré, le prix unitaire de la fibre n’est jamais le coût principal. La question est de savoir si le renfort sera toujours là en trente ans.
La couche de cuivre sur la fibre d'acier plaquée a une épaisseur de quelques micromètres. Il ralentit la corrosion et améliore l'adhérence à la matrice cimentaire ; il n'offre pas de protection à long terme. Dans les intérieurs secs, les sols ordinaires et les conditions extérieures douces, il dure toute la durée de vie prévue. Dans les environnements chlorés tels que les côtes, les sols salins, les usines chimiques et les routes salées de déglaçage, le chlorure brise le film passif et, une fois que la couche de cuivre est localement endommagée, le noyau en acier commence à se piquer. Les piqûres sont invisibles et profondes, donc au moment où les taches de rouille apparaissent, une partie importante a déjà disparu. C'est pourquoi les ouvrages maritimes et les réservoirs chimiques n'utilisent pas de fibre cuivrée.
La qualité d'acier inoxydable courante est 304, avec une résistance à la traction supérieure à 2 000 MPa et utilisable jusqu'à 650 °C, et elle surpasse largement la fibre plaquée dans le brouillard salin : 180 jours de tests ne laissent que 5,6 % de perte de résistance, tandis que la fibre plaquée a été rouillée bien avant. Le 316L contient du molybdène et résiste mieux aux piqûres de chlorure à un prix plus élevé. Le choix dépend de la concentration et de la température des chlorures : l'eau de mer ambiante et l'atmosphère côtière se portent généralement bien avec 304 ; les températures élevées et les teneurs élevées en chlorures, comme dans les réacteurs chimiques ou la désulfuration des fumées, nécessitent du 316L ou duplex. Choisir un niveau plus élevé n’est pas du gaspillage, mais cela coûte cher ; choisir une valeur inférieure signifie s’écailler quelques années plus tard.
Le nombre n’a de sens qu’en comparaison. La fibre ordinaire à faible teneur en carbone rouille en quelques jours dans une chambre à brouillard salin et perd plus de la moitié de sa résistance en dix jours ; la fibre plaquée survit un mois ou deux avant que les piqûres ne s'accélèrent ; 304 a encore 94,4% de sa force à 180 jours. Dans le même environnement marin, la fibre inoxydable dure donc des dizaines de fois plus longtemps que la fibre plaquée. Ce n’est pas une amélioration marginale, c’est la différence entre utilisable et non utilisable, car les structures marines sont conçues pour cinquante ans et aucun revêtement ne survit à cinquante ans de chlorure.
À 0,16 et 0,22 mm, la fibre est un microfil, utilisé dans les parois minces, les mortiers de précision, les éléments BFUP et partout où un réseau tridimensionnel dense est nécessaire. À 0,75 mm, il s'agit d'une qualité structurelle, utilisée dans les revêtements de tablier de pont et en remplacement du renforcement conventionnel des éléments marins. Le microfil donne beaucoup plus de fibres par kilogramme, donc à dosage égal, il forme un réseau plus dense et intercepte des fissures plus fines ; sa limitation est la faible capacité par fibre, elle ne peut donc pas remplacer une barre structurelle plus épaisse. Décidez d’abord de la largeur des fissures à contrôler, puis du diamètre.
La corrosion dans les réservoirs de produits chimiques provient de trois directions : les milieux acides, les chlorures et les cycles humides et secs. Le cycle est le plus sous-estimé, car le béton au niveau de la conduite de liquide est mouillé et séché à plusieurs reprises et se corrode beaucoup plus rapidement que le béton immergé en permanence. L'approche habituelle est du béton de fibres 304 ou 316L partout, avec un dosage plus élevé ou une qualité plus élevée localement au niveau de la conduite de liquide. La profondeur de la couverture est l'autre détail : la fibre inoxydable ne remplace pas la couverture, et la fibre exposée à la surface devient toujours un site de corrosion, la couverture spécifiée doit donc être entièrement respectée.
Les superpositions de tabliers de pont sur les traversées maritimes constituent une application de grande valeur. Le revêtement est mince, généralement de 60 à 80 mm, supporte la charge de fatigue du véhicule et repose dans du chlorure marin, trois conditions à la fois dans lesquelles la fibre plaquée ne peut pas survivre. La pratique utilise des microfils en acier inoxydable ou des fibres 304 à raison de 1 % à 2 % en volume, souvent avec une barre recouverte de polymère ou d'époxy. Cela coûte plus cher au départ, mais contre une réparation majeure tous les cinq ans, le coût sur toute la durée de vie est inférieur. C'est pourquoi les offres maritimes spécifient fréquemment la fibre inoxydable et refusent un substitut plaqué.
La fibre d'acier inoxydable coûte six à dix fois plus cher que le fil étiré à froid cuivré, ce n'est donc jamais le meilleur choix, c'est le seul choix. Sa justification dépend de trois conditions : une durée de vie nominale supérieure à 15 ans, une exposition aux chlorures ou aux acides et un emplacement qui ne peut pas être réparé ou qui coûte très cher à réparer. Laissez tomber n’importe qui et l’argent est gaspillé. Cela s'avère clairement rentable dans la zone de marée d'une plate-forme offshore, dans le revêtement d'un réservoir de décapage d'une usine chimique, dans la zone autour d'un joint de dilatation de tablier de pont et dans le bassin d'aération d'une usine de traitement des eaux usées. Ce n'est clairement pas payant sur un sol intérieur, dans une cave sèche ou sur un tablier réparable à volonté, où du fil cuivré plus un inhibiteur de corrosion suffit. Lors de la sélection de la qualité, le 304 fonctionne de manière fiable en dessous de 200 ppm de chlorure, le 316L contient du molybdène et maintient environ 1 000 ppm, et l'immersion dans l'eau de mer ou le sel de dégivrage exigent du 316L ; Le 446 est une qualité ferritique résistante à la chaleur jusqu'à 1 400 degrés Celsius mais pas au chlorure, alors ne le placez pas au mauvais endroit. Un élément de coût est régulièrement négligé : le dosage pour l'acier inoxydable ne peut pas simplement copier un chiffre pour l'acier au carbone, car la plage de traction diffère et le même objectif de résistance à la flexion peut nécessiter une fraction volumique différente, qui appartient au devis. La comparaison de la surface des taches de rouille après 180 jours de brouillard salin est la méthode la plus directe. Demandez donc aux fournisseurs des données dans des conditions de test identiques au lieu de comparer les noms de qualité.
La décision se réduit à trois questions. Y a-t-il du chlorure dans l'environnement, provenant de l'eau de mer, du sol salin ou du sel de déglaçage. L'élément est-il à paroi mince ou dans une zone humide et sèche. La durée de vie de conception est-elle au-delà de trente ans. Deux réponses oui font de l’acier inoxydable le choix raisonnable ; un oui permet une approche partielle, inoxydable aux endroits critiques et plaqué ailleurs ; trois pas de réponses et la fibre plaquée est tout à fait adéquate. Pour les nuances, les diamètres et les températures nominales, la section inoxydable de la page produit en fibre d'acier répertorie les gammes de fils 304 et micro avec diamètre, longueur et résistance, qui peuvent être utilisées directement comme données de sélection.
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Obtenez un devis gratuitCopper-plated micro wire, cold-drawn hooked-end, glued in bundles, milled, 304 / 310S / 446 stainless and melt-extracted heat-resistant fiber, plus synthetic fiber for UHPC. Diameters from 0.2 to 1.0 mm, lengths from 6 to 60 mm, tensile strength from 700 to 2850 MPa, and dosage covering 0.5% to 2% by volume or 30 to 268 kg/m3. Production can follow ASTM A820 or EN 14889-1 with batch test reports, packed in cartons, jumbo bags or bulk, on EXW / FOB / CIF / DDP terms.
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