LA PROTECTION DES ACIERS,

Un gage de durabilité et de diversité architecturale

Chaque construction en acier nécessite d’être soumise à une protection anticorrosion pérenne et adaptée, prenant la forme d’un système de revêtement métallique appliqué sur sa surface. Trois types de techniques performantes peuvent être mises en œuvre sur un ouvrage neuf ou ancien réhabilité, dans le but de préserver sa structure, ses parements de façades, sa toiture et, dans la prise en compte du développement durable, l’environnement. L’occasion pour les concepteurs de donner libre cours à leur imagination et à leur créativité, en injectant dans leurs projets des textures et/ou des couleurs diversifiées qui contribuent à valoriser et à embellir les édifices de toutes natures.

Aéroport Suvarnabhumi, Bangkok, Thaïlande ; Richard Roger, architecte. Il comporte une ossature cintrée en acier galvanisé qui englobe son ample volume et enserre à la fois des vitrages et des toiles tendues. Photo : Carol Maillard
Reconversion de la halle Pajol, Paris 18e ; Françoise-Hélène Jourda, architecte. Cette ancienne halle ferroviaire, devenue une auberge de jeunesse, valorise sa charpente en sheds d’acier restaurée, associée à du bois. Photo : 11h45

Tout type d’ouvrage en acier recèle une durée de vie presque illimitée, s’il a été bien conçu, et correctement protégé et entretenu, puisque l’acier reste le matériau qui résiste le mieux aux phénomènes naturels, de type tempête ou séisme, ou accidentels, incendie ou attaque de parasites. Néanmoins, le degré de protection envisagé requiert une évaluation précise des conditions d’exposition aux agents atmosphériques et aux intempéries, ou à la corrosion chimique, d’un ouvrage situé sur un lieu spécifique. La prise en compte des données environnementales d’un projet permet de définir avec précision les solutions de protection adéquates à mettre en œuvre sur le bâtiment, tout en anticipant son entretien à venir, afin de garantir sa pérennité. Les techniques de pointe de protection mises en œuvre, en constante évolution, sont la promesse de possibilités créatives et esthétiques illimitées, qui s’offrent aux architectes et aux designers à la recherche d’innovations aptes à booster leur imagination…

Le cinéma Jean-Claude Carrière, Bédarieux ; A+ Architecture. Ses façades sont revêtues d’un bardage vertical atypique à ondes carrées de quatre tons qui les animent en créant un camaïeu vibrant. Photo : Camille Gharbi

LA GALVANISATION : DOUBLE TECHNIQUE PERFORMANTE

Si la galvanisation consiste à recouvrir une pièce en acier d’un revêtement métallique à base de zinc pour assurer sa protection contre les effets de la corrosion et de l’abrasion, elle fait l’objet de deux principales techniques. La première se rapporte à la galvanisation en continu consistant à passer une bobine d’acier dans un bain de zinc liquide en fusion, qui est ensuite refroidie et enroulée de nouveau. Ce processus industriel est destiné à produire des aciers plats galvanisés qui pourront également être prélaqués, donc revêtus de peinture également en continu. La seconde technique a trait à la galvanisation à chaud au trempé qui permet de plonger des pièces d’acier préparées dans un bain de zinc liquide à une température de 450 °C pour produire une réaction métallurgique de diffusion entre le zinc et le fer, liant le zinc à l’acier. La fine couche d’alliage fer-zinc formée en surface agit comme un écran protecteur : le zinc, s’oxydant 25 fois plus lentement que l’acier, préserve le métal des effets atmosphériques. Les pièces sont totalement protégées, à l’intérieur et à l’extérieur. Ce procédé industriel confère à l’acier une longévité exceptionnelle, une résistance aux chocs et à l’abrasion, une haute protection à la corrosion face à l’humidité, et une bonne résistance mécanique à l’abrasion. L’acier galvanisé puis éventuellement prélaqué sert donc à fabriquer des tôles et des profilés pour des façades, des toitures, des structures ainsi que des garde-corps et des rampes d’escaliers et d’autres ouvrages de serrurerie et métallerie.

PANEL ÉLARGI D’APPLICATIONS

Si l’acier galvanisé peut être laissé à l’état brut pour des considérations esthétiques ou économiques, il sert à composer les ossatures et les charpentes de bâtiments de toutes dimensions, formes et destinations, et à créer des éléments de façades de toutes sortes. C’est un matériau toujours très prisé des architectes. Ainsi, la Maison des avocats, réalisée en 2020 à Paris 17e par l’architecte Renzo Piano (RPBW), se compose d’une structure mixte qui allie des dalles de béton à une charpente d’acier laquée en blanc laissée apparente, les façades vitrées créant de multiples transparences. Un autre programme concerne le nouvel aéroport de Bangkok, en Thaïlande qui, conçu en 2006 par l’architecte Richard Roger, compte une ossature cintrée métallique qui englobe son volume et enserre vitrages et toiles tendues. L’acier galvanisé se mixe en effet aisément avec d’autres matériaux, tels que le verre, le bois et le béton. Concernant la rénovation de bâtiments anciens, la halle Pajol à Paris 18e (1926), reconvertie en auberge de jeunesse en 2013 par l’architecte Françoise-Hélène Jourda, met en valeur sa charpente en sheds d’acier restaurée, associée à du bois. Un exemple historique, avec la gare de Barcelone-França, érigée en 1929 par l’architecte Pedro Muguruzu pour l’Exposition universelle, puis rénovée en 1992 pour les Jeux olympiques, sa structure métallique repeinte en gris foncé se démarquant par des piétements rouges.

Gare de France, Barcelone, Espagne ; Pedro Muguruzu, architecte. Rénovée en 1992, sa charpente métallique ouvragée (1929), repeinte en gris foncé, se démarque par des piétements laqués rouges. Photo : Carol Maillard
Maison des avocats, Paris 17e ; Renzo Piano/RPBW, architecte. Elle se compose d’une structure mixant des dalles de béton à une charpente en acier apparente, les façades très vitrées créant des transparences. Photo : Sergio Grazia/RPBW

LA MÉTALLISATION

Une autre solution anticorrosion efficace est la métallisation, qui consiste à fondre, à haute température, le zinc présenté sous la forme de fil et à le projeter en fines particules sur les pièces en acier, à l’aide d’un pistolet à flamme ou d’un arc électrique. Il s’agit ici de déposer une couche métallique (métal ou alliage) sur le support : les particules de métal fondu se lient entre elles au contact de celui-ci et forment une pellicule protectrice. Ce procédé ancien de traitement de surface, qui bloque le processus d’oxydation, présente plusieurs atouts. Il apporte à l’acier une haute résistance à l’abrasion, gomme tout risque de déformation des pièces et ne requiert quasi aucun temps de séchage, son aspect rugueux servant de support à la peinture ; sachant que la pièce métallique à traiter doit être préparée par la projection d’un abrasif en vue d’obtenir une rugosité facilitant la fixation des gouttes de métal. La dimension des pièces n’étant pas limitée, cette technique est adaptée à des projets d’envergure, de type ouvrages d’art (ponts) qui, bâtis avec des mégapièces d’acier, font face à de sévères conditions climatiques.

LA PEINTURE : UN SUPPORT À LA CRÉATION

Une autre technique classique de traitement anticorrosion de l’acier a trait à la mise en peinture qui permet d’isoler le matériau de l’effet oxydant néfaste de l’humidité. Les façades, charpentes et toits en acier doivent être protégés de la corrosion, au moyen de traitements ou de revêtements adaptés, surtout quand ils se situent à l’extérieur. Les peintures offrent un large choix de solutions appropriées à chaque besoin : de l’antirouille pour les particuliers au procédé de peinture anticorrosion composé d’une à plusieurs couches de peinture aux performances renforcées. Pour les charpentes, les systèmes les plus courants superposent trois couches de peinture. La première, dite primaire, offre la protection anticorrosion au support en métal ; la seconde renforce la couche précédente, en ajoutant un effet barrière ; et la dernière, de finition, apporte une résistance accrue aux conditions extérieures et octroie à l’édifice son esthétique propre. Les peintures anticorrosion peuvent aussi couvrir l’acier galvanisé et l’acier métallisé pour les protéger et leur donner de la couleur. Cette protection n’est efficace que sur des surfaces propres et décapées au préalable, afin d’assurer l’adhésion du primaire sur le support.

Centre de bus « La Garance », crèche et services centraux du ministère de l’Intérieur, Paris 20e ; Brigitte Métra, architecte. Tel un phare urbain, ce paquebot est enserré d’un bardage laqué rouge qui se décline sur les autres façades selon d’autres tons (blanc, gris…). Photo : Philippe Ruault

DEUX TECHNIQUES DISTINCTES POUR LES OSSATURES ET LA SERRURERIE

En un siècle, la qualité des aciers s’est considérablement améliorée, tout comme les techniques de mise en œuvre garantissant une protection efficace du matériau face aux agressions auxquelles il est soumis. Si la peinture reste toujours d’actualité pour ses vertus de durabilité, de facilité d’exécution, d’entretien maîtrisé et d’esthétique, elle est aussi apposée sur des éléments en acier brut, galvanisé ou métallisé, au choix. Elle fait l’objet de deux techniques distinctes qui se résument aux peintures liquides et à celles en poudre. La peinture liquide, qui s’applique en atelier ou sur chantier, offre une grande souplesse d’utilisation et est adaptée aux divers produits finis en acier d’un ouvrage. Elle se met en œuvre à l’aide d’un pistolet pulvérisateur, d’un rouleau ou d’une brosse qui dépose une ou plusieurs couches sur chaque pièce, le séchage se déroulant à basse température. Si la peinture liquide peut servir à opérer des retouches, elle est utilisée couramment et peut recouvrir tous types d’éléments métalliques, de formes et de tailles diverses. Ce procédé habituel et économique est appelé laquage. La peinture en poudre, quant à elle, requiert une cuisson au four après application et est uniquement apposée en atelier, en une à trois couches, sa charge électrostatique positive lui permettant de s’accrocher au métal chargé négativement.
Ce procédé s’effectue, en général, lors d’un processus industriel de thermolaquage. Différents types de peintures peuvent être employées (époxy, polyester, polyuréthane) pour répondre aux contraintes particulières que subira l’élément en acier. Si cette technique est limitée par la capacité du four de polymérisation qui ne cuit que des pièces de petite taille, elle représente un moyen de conservation écologique, car elle ne contient ni solvants ni durcisseurs, et peut être récupérée et réutilisée.

LE PRÉLAQUAGE, SOLUTION PRÉFÉRÉE POUR LES FAÇADES ET LES TOITURES

Depuis plus de 50 ans, la technologie du prélaquage en continu sur support de bobines galvanisées s’est imposée comme la solution la plus efficace pour les façades, bardages et toiture en acier. Combinant productivité et donc compétitivité économique avec durabilité et grand choix de couleurs et d’aspects, cette technologie est aujourd’hui largement prédominante pour ces applications. Elle continue d’ailleurs à progresser avec de nouveaux revêtements de galvanisation à base d’alliage zinc-aluminium et magnésium, et des peintures dont les performances de durabilité évoluent constamment, en particulier pour les environnements les plus sévères. PRÉSERVER L’ENVIRONNEMENT ET LA SANTÉ Le volet le plus important dorénavant concernant la prise en compte du développement durable, les fabricants de peinture œuvrent depuis longtemps à améliorer les formulations destinées à rendre les peintures plus performantes et plus « vertes », afin de préserver l’environnement et la santé des personnes. D’où le développement de produits plus vertueux destinés à limiter leur impact sur l’humain, comme les peintures bicomposants à haut extrait sec ou en phase aqueuse, avec une teneur en COV (composés organiques volatils) réduite, voire inexistante, pour la protection des structures. Les systèmes de peinture dotés d’une haute durabilité contribuent à réduire la fréquence de maintenance des édifices, voire à assurer la protection anticorrosion durant toute la vie de la façade ou de la toiture.

Opération Les Aulnes, Châlons-en-Champagne, 18 logements collectifs sociaux ; Philippe Gibert, architecte. Les six bâtiments sont enserrés d’une vêture en acier prélaqué rouge, pleine en RDC et microperforée aux étages, qui sert de repère visuel. Photos : Sergio Grazia

PRÉSERVER L’ENVIRONNEMENT ET LA SANTÉ

Le volet le plus important dorénavant concernant la prise en compte du développement durable, les fabricants de peinture œuvrent depuis longtemps à améliorer les formulations destinées à rendre les peintures plus performantes et plus « vertes », afin de préserver l’environnement et la santé des personnes. D’où le développement de produits plus vertueux destinés à limiter leur impact sur l’humain, comme les peintures bicomposants à haut extrait sec ou en phase aqueuse, avec une teneur en COV (composés organiques volatils) réduite, voire inexistante, pour la protection des structures. Les systèmes de peinture dotés d’une haute durabilité contribuent à réduire la fréquence de maintenance des édifices, voire à assurer la protection anticorrosion durant toute la vie de la façade ou de la toiture.

FAÇADES ET ENVELOPPES COLORÉES À FOISON…

La peinture s’adresse à un grand nombre de bâtiments neufs ou réhabilités, de toutes échelles, morphologies et destinations (gare, industrie, tertiaire, musée, aéroport…). Leurs façades et enveloppes peuvent se revêtir de bardages industriels ou sur mesure, offrant un large choix de textures et de teintes qui les embellissent. Les architectes utilisent volontiers ces divers produits pour singulariser leurs projets. Ainsi, le cinéma Jean-Claude Carrière, bâti en 2019 à Bédarieux (34) par l’agence A+ Architecture, affiche des façades revêtues d’un bardage vertical à ondes carrées de quatre tons, créant un camaïeu vibrant. Autre expression pour le centre de bus « La Garance » – assorti d’une crèche et des services centraux du ministère de l’Intérieur –, érigé en 2015 à Paris 20e par l’architecte Brigitte Métra : ce paquebot, emballé d’une peau laquée rouge vif, marque fortement le quartier dense. L’habitat n’est pas en reste, avec l’opération Les Aulnes de dix-huit logements collectifs, réalisée en 2022 à Châlons-en-Champagne (51) par l’architecte Philippe Gibert. Les six bâtiments sont enserrés d’une vêture en acier prélaqué rouge, pleine en RDC et microperforée aux étages, qui sert de repère visuel dans la ville.