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Préparations de surface

Une expérience déjà ancienne a prouvé que le bon diagnostic de l’état de surface initial puis le bon choix et la bonne exécution de la préparation de surface, étaient primordiaux dans l’efficacité et la durée de vie de la protection choisie.
Les meilleures peintures peuvent donner de bien mauvais résultats lorsqu’elles sont appliquées sur un support sale, défectueux, mal préparé ou dans des conditions d’application défavorables.

Le rôle de l’Entrepreneur d’application est donc prépondérant. L’OHGPI favorise le dialogue nécessaire entre l’Entrepreneur et le Fabricant pour retenir les conditions de mise en œuvre les plus adaptées aux paramètres à prendre en compte, tels que la nature de l’ouvrage, son environnement, les conditions d’application prévues ou possibles, le système de protection envisagé.
Ceci est tellement important que les professionnels se sont attachés depuis longtemps à préciser les conditions et les moyens de préparation des surfaces ainsi que l’évaluation visuelle de la propreté du subjectile avant application.

La projection d’abrasif : préparation de surface primaire (totale)

Les aciers laminés à chaud comportent toujours, à l’état neuf, une couche d’oxyde grise, très adhérente, appelée « calamine ».

Bien que cette couche puisse localement rester longtemps présente, ses caractéristiques dilatomètriques différentes de celles de l’acier entraînent un comportement imprévisible conduisant à des décollements et à la rupture des revêtements. La plupart des concepteurs préfèrent donc éviter de telles incertitudes et demandent l’élimination de la calamine.
Ce n’est d’ailleurs qu’à cette condition que les prestataires peuvent s’engager sans réserve sur une garantie de durée.

A part des modes de préparation de surface par action de produits chimiques (acides) ou certains outils (meules) qui ne sont adaptés qu’à des cas particuliers, ce sont les projections d’abrasifs sous forme de grains qui s’avèrent les plus efficaces et les plus fiables pour l’élimination de la calamine, ainsi que de tout autre corps étranger à la surface de l’acier, tels que les anciennes peintures.
Quatre degrés de soins (DS) par décapage ont été définis (désignés par les lettres Sa dans la norme suédoise) :

  • DS 3 décapage à blanc, degré de soin maximal
  • DS 2,5 décapage très soigné (le plus courant sur site)
  • DS 2 décapage soigné
  • DS 1 décapage léger

L’OHGPI publie un opuscule de 6 feuillets, pratique et bon marché, à la disposition de toutes les parties, qui reprend l’essentiel des spécifications techniques de décapage par projection d’abrasif.
Lorsque la protection d’abrasif n’est pas retenue, on peut avoir recours au nettoyage à la main et aux outils manuels (degrés de soins St3 ou St2), à la flamme (Fi) ou au décapage à l’acide (Be).
La norme ISO 8501-1, exhaustive sur le sujet, est le document normatif de référence.

Préparation de surface secondaire

Tout particulièrement sur les ouvrages neufs, la (ou les) première(s) couche(s) de peinture a(ont) souvent lieu en atelier avant la réalisation de la plupart des soudures, dont les primaires d’atelier appliqués de façon automatique (norme NF EN 10238).

Il y a donc lieu d’effectuer de nouveaux travaux de préparation de surface, appelés
« préparation secondaire de surface » sur les soudures et les parties où le revêtement initial a été endommagé ou sali, après les opérations de fabrication ou de montage et exposition aux intempéries.
Ces préparations de surface secondaires ne sont généralement pas réalisées par projection d’abrasif, bien que cela puisse être le cas.
La norme NF T 35-506 traite de ce sujet et définit 4 degrés de soins, avec les modes de préparation correspondants :

PS 4 : le meilleur avec seulement des traces du zinc d’atelier dans les cavités
PS 3 : oxydation et corps étrangers retirés
PS 2 : traces d’oxydation ou de corps étrangers
PS 1 : simple brossage manuel et chiffonnage
Pour chacun des types de dégradation dûs aux :
A : Soudure manuelle
B : Soudure automatique
C : Brûlure et chaude de retrait
D : Sels de zinc
E : Oxydation en pleine tôle

Autres préparations de surface

Lorsque le subjectile, l’ouvrage lui-même ou l’environnement ne permettent pas, ou difficilement, la projection d’abrasifs, on peut avoir recours à d’autres modes de préparation de surface. Cela concerne essentiellement les ouvrages anciens à rénover.

  • Grattage brossage : déjà traité dans le paragraphe précédent, avec référence à la norme NF 35-506.
  • Décapage à l’eau sous pression (HP haute pression, THP, très haute pression, ou UHP ultra haute pression ; respectivement 70 à 100, 100 à 140 et supérieure à 140 MPa) : ce sont des techniques nouvelles qui présentent des avantages et des inconvénients, et sur lesquelles nous n’avons que très peu de retour d’expérience.

Elles peuvent permettre de conserver une partie de l’ancien revêtement. Elles ne peuvent créer de rugosité comme la projection d’abrasif (sec ou humide) mais restituent partiellement la rugosité d’origine.

Il convient de prendre garde au phénomène instantané d’oxydation qui en résulte toujours, dit « oxydation flash », plus connu en anglais sous le vocable « flash rusting » qui peut prendre très vite des proportions telles qu’il convient de procéder à une deuxième passe avant application d’une première couche appropriée. De nombreuses études sont en cours sur ce sujet et une première norme, ISO 4618, NFT 35-520 définit 4 degrés de soins ainsi obtenus et 3 échelles d’oxydation-flash, mesurées par un procédé pratique de collage et décollage successifs de papier adhésif :

DHP 4 : mise à nu de l’acier
DHP 3 : décapage poussé
DHP 2 : décapage moyen
DHP 1 : décapage léger
OF 0 : pas d’oxydation
OF 1 : oxydation superficielle non pulvérulente
OF 2 : oxydation superficielle pulvérulente

  • Dégraissage : Rappelons que toutes les préparations de surface décrites précédemment ne font pas tout. Un contrôle est nécessaire pour décider d’un éventuel dégraissage.
  • Nettoyage à la flamme : pour mémoire.
  • Autre : à préciser.
  • Supports en acier galvanisé, métallisé, aluminium, autres alliages : des préparations spécifiques aux peintures utilisées peuvent être nécessaires. Elles sont alors spécifiées dans les fiches techniques du Fabricant.

La rugosité de surface

De plus, selon les qualités d’abrasif choisies et leur granulométrie, combinées avec leur vitesse, leur distance et leur temps de projection, on peut régler la rugosité de la surface d’acier ainsi obtenue. Cette rugosité favorise l’adhérence du revêtement et donc la protection, du moins si son importance est cohérente avec l’épaisseur du subjectile et du feuil de peinture, notamment le primaire.
Pour la définir, on utilise généralement la valeur Ra mais aussi de plus en plus souvent la valeur Rt, mesurées en microns (µm ou µ).

La rugosité doit être moyenne ou même faible pour des revêtements d’épaisseur sèche totale faible (environ 100 µ d’épaisseur), surtout s’ils gardent en permanence une forte plasticité. En revanche il est généralement recommandé qu’elle soit forte (Ra > 12 µ) pour des revêtements plus durs et dont l’épaisseur sèche totale est supérieure à 200 µ.
Ces conditions favorables de rugosité peuvent être obtenues par la projection d’abrasif, à sec, tels que les grenailles ou certains abrasifs non métalliques de granulométrie suffisante. Plusieurs appareils ou méthodes existent pour mesurer ou préciser la rugosité. Sans conteste les plus pratiques et les plus couramment utilisés sont les plaques, en nickel ou acier inoxydable, qui permettent de déterminer, par comparaison visio-tactile, la rugosité obtenue par la projection d’abrasifs composés soit de grains sphériques, soit de grains angulaires. Le plus ancien, encore en usage, est le RUGOTEST N°3 qui, à l’aide d’une table de correspondance, permet de définir la rugosité en µ, avec des valeurs Ra variant de 0,8 µ (quasiment lisse) à 25 µ (très rugueux).
La norme plus récente NF ISO 8503-1, basée sur le même principe et deux plaques, permet de définir 3 classes de profil (Fin, Moyen, Grossier) pour chaque type de grains de la grenaille (G pour Grit = angulaire et S pour Shot = sphérique ou nodulaire).

Conclusion

Il convient que l’adhérent, généralement l’entrepreneur de peinture industrielle, précise sans ambiguité toutes ces informations et notamment :

  • l’état initial du support,
  • le degré de soin du décapage DS 3 à DS 1, ou Sa 3 à Sa 1,
  • les autres modes de préparation éventuels, avec leurs degrés de soins,
  • la rugosité,
  • sinon les autres éléments d’appréciation.