Corrosion galvanique

Trois méthodes pour la prévenir 

La question la plus fréquemment posée dans le contexte des connexions métalliques est de savoir comment se comportent les métaux dissemblables et si la corrosion galvanique peut se produire, par exemple, entre l’acier au carbone et l’acier inoxydable, ou entre l’aluminium et l’acier au carbone. La réponse brève à cette question est : la corrosion galvanique ne pose généralement pas de problème. 

La réponse longue est : pour que la corrosion galvanique se produise, les trois conditions suivantes doivent être réunies simultanément : 

différentes types de métaux ; 

présence d’un électrolyte (par exemple, l’eau) ; 

continuité électrique entre les deux métaux. 

Type de métaux 

Le potentiel de corrosion galvanique entre les métaux est déterminé par la distance qui les sépare sur la série galvanique des métaux. Plus la différence de potentiel est élevée, plus le risque de corrosion est important. 

Les matériaux structurels les plus courants dans les bâtiments en bois sont l’acier inoxydable, l’acier au carbone, l’aluminium et le zinc (comme revêtement pour l’acier au carbone). Le fait que le zinc soit couramment utilisé comme revêtement en contact étroit avec l’acier nous fournit des indications intéressantes : 

• en principe, la combinaison de matériaux dissemblables ne pose pas de problème. La détérioration du zinc ne commence pas automatiquement dès qu’il entre en contact avec l’acier ; 

• le zinc est moins noble que l’acier (il est situé plus à gauche sur le graphique ci-dessus) et agit donc comme une couche sacrificielle pour prévenir la corrosion de l’acier, car les matériaux nobles « corrodent » les matériaux moins nobles. 

L’électrolyte 

L’une des trois conditions générant la corrosion galvanique est la présence d’un électrolyte. L’électrolyte permet le transfert d’ions entre les métaux, facilitant ainsi la réaction électrochimique qui conduit à la corrosion. L’un des électrolytes les plus courants est l’eau, le fait d’empêcher l’eau de pénétrer dans la connexion évite donc la corrosion galvanique de se produire. 

Mais le bois ne contient-il pas de l’humidité qui pourrait potentiellement agir comme un électrolyte et déclencher une corrosion galvanique ? Même après des années passées dans un endroit fermé, le bois atteindra seulement une humidité d’équilibre, mais jamais 0 % d’humidité. À ce stade, il est important de faire la distinction entre l’eau libre et l’eau liée. L’eau libre peut éventuellement agir comme un électrolyte, mais dans ce cas, le risque associé serait extrêmement faible car l’électrolyte doit entrer en contact avec les deux matériaux dissemblables, et l’eau libre ne se déverse pas vraiment en jaillissant des cellules du bois. L’eau liée à son tour ne peut pas agir comme un électrolyte car elle est liée à l’intérieur des cellules du bois. Nous pouvons dire qu’il n’y a plus d’eau libre dans le bois dont le taux d’humidité est inférieur à 20 %, et comme le taux d’humidité du bois est plus proche de 10 %, le bois entourant la connexion peut protéger efficacement la connexion de la corrosion galvanique en absorbant l’excès d’humidité et en empêchant l’accumulation d’eau. 

Trois méthodes de prévention 

Parfois, nous ne pouvons pas éviter l’utilisation de métaux dissemblables. Ou encore, en utilisant un mélange de différents métaux, nous obtenons des gains d’efficacité pour le projet auxquels nous ne voulons pas renoncer. Et il n’est pas nécessaire d’y renoncer si nous nous en tenons à quelques principes : 

EMPÊCHER L’EAU DE PÉNÉTRER. Sans eau, il n’y a pas d’électrolyte, et donc pas de corrosion galvanique. L’eau n’est pas seulement un problème pour la corrosion galvanique, mais aussi pour la corrosion conventionnelle, le gonflement et le gauchissement du bois, la pourriture, les taches et les champignons. En réalité, en présence d’eau dans la structure, la corrosion galvanique peut être le cadet de vos soucis. 

Isoler des matériaux dissemblables, c’est-à-dire interrompre la continuité électrique entre les matériaux. Par exemple, LOCK EVO est fabriqué en aluminium extrudé et est utilisé avec des éléments de fixation à vis en acier inoxydable. Les plaques d’aluminium sont peintes pour éviter la corrosion galvanique. 

Veillez à ce que les éléments de fixation soient réalisées dans le matériau le plus noble de l’assemblage. Par exemple, nos plaques invisibles en aluminium utilisent des vis et des chevilles en acier au carbone (si nécessaires). L’acier au carbone et l’aluminium ne présentent pas une différence de potentiel trop élevée dans la série galvanique ; la corrosion est donc peu probable et, même si elle se produit, elle s’avère très lente. De plus, l’acier au carbone étant le matériau le plus noble, ce n’est pas le connecteur en aluminium qui coupe les éléments de fixation de petit diamètre en mettant immédiatement en péril l’intégrité structurelle de la connexion, mais ce sont les éléments de fixation de petit diamètre qui corrodent l’aluminium moins noble, déplaçant ainsi visiblement la connexion avant qu’elle n’atteigne une défaillance catastrophique. 

La conclusion est que les matériaux les plus couramment utilisés dans la construction en bois ne présentent pas de risque significatif de corrosion galvanique si les principes de base sont respectés, en premier lieu l’absence d’eau dans la structure. Les considérations théoriques exposées dans cet article sont confirmées par les trente années d’expérience de Rothoblaas en matière de tests et de production de solutions structurelles pour les constructions en bois.