Qu'est-ce que l’acier galvanisé, à quoi sert-il ?

Couramment utilisé dans de nombreux secteurs, l'acier galvanisé est un matériau polyvalent et facile à travailler, que l'on retrouve un peu partout autour de nous. Découvrons ensemble ce qu'apporte cette technique de la galvanisation de l'acier, les propriétés qu'elle confère à ce métal, et l'utilisation qui en est faite.

Qu'est-ce que l'acier galvanisé ? Présentation

L'acier est le résultat d'un alliage métallique, dont principalement le fer et le carbone, mais aussi le chrome, le nickel, le molybdène et le manganèse. Le fer présente une parfaite conductivité thermique et électrique, ce qui est appréciable en construction. Toutefois, il présente le défaut considérable d'être fortement sujet à la corrosion en milieu humide. Le carbone compense ce défaut, puisqu'il est lui, en revanche, extrêmement résistant à la corrosion et aux changements de température. On l'utilise très souvent dans les alliages qui forment les bateaux ou les avions.

Malheureusement, bien qu'ils s'équilibrent et que les métaux ajoutés favorisent la conservation et la durabilité de l'acier, cela ne suffit pas à le rende parfaitement résistant. L'acier nécessite une maintenance récurrente de remise en état, sans oublier l'aspect inesthétique de la rouille qui s'installe. C'est ainsi qu'est né l'acier galvanisé. Si le métal reste dans sa composition initiale, soit celle précitée, la galvanisation consiste à recouvrir l'acier d'une couche de zinc. Pourquoi ? Parce que le zinc est un matériau noble, naturel et durable, qui s'auto-protège, se travaille facilement et nécessite peu d'entretien. En bref, le parfait allié de l'acier. Ainsi protégé, l'acier peut profiter d'une parfaite et inaltérable résistance à la corrosion.

Les procédés de galvanisation

Deux techniques de galvanisation de l'acier existent. D'abord, la galvanisation en continu, que l'on appelle également la pré-galvanisation. Son principe est simple, l'acier est enroulé à travers un agent de nettoyage pour amorcer rapidement le matériau à galvaniser. C'est alors que le métal est plongé en bobines dans un bain de zinc liquide en fusion, puis sera ensuite pré-laqué. Ce procédé permet la galvanisation à grande échelle avec un revêtement unifié, mais ne sera finalement pas la méthode la plus utilisée.

En effet, intéressons-nous davantage à la galvanisation par immersion à chaud. Le principe est similaire, mais on mise ici sur la température de chauffe. Le bain de zinc est monté à 450 °C, et l'acier y est immergé non pas par bobines, mais directement par pièces. Aussi, la technique à chaud permet de galvaniser les moindres recoins d'un élément en acier, pour une parfaite tenue dans le temps. Le bain de zinc amorce une liaison métallurgique entre le zinc et le métal. Le métal réagit à l'oxygène dès qu'il sort du bain pour former l'oxyde de zinc, qui réagit lui-même avec le dioxyde de carbone pour former le carbonate de zinc. C'est ce dernier qui formera la couche protectrice finale du matériau. On reconnaît aisément la méthode de galvanisation employée, puisque la galvanisation à chaud laisse apparaître des motifs cristallins à la surface de l'acier, que l'on pourrait assimiler à des paillettes.

Comment s'utilise l'acier galvanisé ?

Sa finition si résistante à la corrosion comme à l'abrasion lui permet d'être préféré dans divers usages : fabrication d'outillage en tout genre (écrous, boulons, outils, fils, etc.), carrosserie de voitures (pour 80 % de l'ossature), cadres de vélos, toitures, conduits de cheminée, gouttières, plomberie, portails, vérandas, escaliers, passerelles, etc. Pour prendre un peu de hauteur, nous pouvons dire que l'acier galvanisé est utilisé dans de nombreux secteurs, comme l'agriculture, l'automobile, la construction ou encore l'énergie solaire.

Il peut être peint, mais attention : l'acier galvanisé doit d'abord avoir eu le temps de "vieillir" durant au moins une à deux années. En effet, le zinc dans lequel l'acier a baigné doit avoir le temps de réagir avec l'oxygène de l'air pour former une patine d'un gris mat. Auparavant donc, le risque de peindre l'acier est de lui faire perdre ses propriétés anticorrosives et que la peinture ne cesse de s'écailler. Passé deux années, l'acier peut être peint avec un apprêt d'époxy polyamide ou de latex à base d'eau, puis avec une couche de polyuréthane aliphatique ou de peinture à métal à base d'huile en couche de finition.

Acier galvanisé, inox, alu : Quelles différences ?

L'inox et l'aluminium sont deux autres types d'acier. L'acier est dit inoxydable lorsqu'il comporte plus de 10,2 % de chrome, et moins de 1,2 % de carbone. Ainsi, ses propriétés lui garantissent une parfaite résistance à la rouille et à la corrosion, sans besoin de traitement complémentaire. Il est également plus esthétique et moins onéreux que l'acier galvanisé. De son côté, l'alu présente des qualités similaires, notamment anticorrosives, et peu onéreux. Egalement, il reste stable et ne se détériore pas en présence de chaleur ou d'humidité. Son petit + : L'aluminium est antibactérien.

En bref, l'alu est préféré pour les menuiseries, l'acier galvanisé est préféré pour les constructions solides, et l'inox, plus polyvalent, peut faire office de remplaçant de l'un ou de l'autre.

Acier galvanisé : Quelle est son empreinte carbone ?

Le bilan carbone d'un matériau doit s'apprécier tout au long de son cycle de vie, autrement dit à chacune des étapes d'extraction des matières premières, de fabrication, transport, distribution, utilisation, valorisation ou fin de vie. Le fer et le carbone majoritairement présents dans l'acier sont extraits des minerais d'oxyde de fer en Australie, Brésil, Chine, Inde et Russie pour le premier, et des mines de charbon d'Australie, Indonésie, Russie, Colombie et Afrique du Sud pour le second. Egalement, le chrome est extrait de minerais de chromite et produit en Afrique du Sud, Russie, Inde et Kazakhstan. Vous l'aurez compris, l'extraction ne fait pas appel aux circuits courts.

Concernant sa fabrication, l'acier peut être issu du recyclage de matières. Aussi, une tonne d'acier recyclé représente 0,9 tonne équivalent Co2. L'industrie de l'acier représente entre 7 et 9 % des émissions directes dues à l'utilisation d'hydrocarbures. Pour ce qui est de l'utilisation, ce n'est pas beaucoup mieux. L'acier galvanisé ne rouille pas parce que, grâce au zinc, le fer n'est pas libéré (oui, c'est le fer qui s'oxyde). Ainsi, il ne relâche pas de fer dans l'environnement, qui présente des effets biologiques néfastes sur la faune et la flore, et principalement en eau douce et salée, par étouffement des poissons provoqué par la congestion de leurs branchies, mais aussi par la toxicité qu'il donne aux algues, qui de fait peuvent empoisonner la biodiversité aquatique. C'est un bon point, mais c'est sans compter les effets néfastes du zinc, qui lui par contre, est libéré. Le zinc est fortement toxique pour les organismes aquatiques sur le long terme. Il est d'ailleurs utilisé comme biocide. Plus il est concentré, plus il est toxique. Bien que la très faible quantité relâchée dans l'environnement ne présente que peu de conséquences, il reste tout de même une matière plutôt néfaste.

Mais, on en arrive enfin à son point bonus ! L'acier galvanisé est l'un des matériaux les mieux recyclés. La quasi-totalité de l'alliage peut être recyclé, ce qui lui donne l'étiquette méritée de matériau durable. Malheureusement, seule une grosse moitié de la production d'acier est réellement recyclée en France, selon les secteurs. L'empreinte carbone n'est donc pas des meilleures, mais son recyclage quasi-complet fait de lui un matériau résistant et polyvalent à valoriser.