Etude d'un pont mixte acier-béton sur le ruisseau Oà¯cha, axe reliant le rond point de la cité d'Oà¯cha à l'hopital général de référence de la même cité

II.3. GENERALITES SUR LES ACIERS

II.3.1. INTRODUCTION 5(*)

II.3.1.1. Fer-fonte et acier au carbone

Le fer est un constituant important de l'écorce terrestre. Dans le langage courant, on confond facilement, mais erronément, les notions de fer et d'acier. Le fer s'emploie rarement à l'état pur mais très souvent sous forme d'alliage avec le carbone et d'éventuels additifs. On parle ainsi de fonte lorsque la teneur en carbone est au moins égale à 2 % et d'acier, et plus précisément, d'acier au carbone, lorsque cette teneur reste inférieure à 2 %. Les propriétés d'un acier dépendent fortement de la teneur en carbone - généralement entre 0,2 à 0,5 % pour un acier de construction - mais également de la présence éventuelle d'additifs (silice, cuivre, manganèse, nickel, vanadium,...).

Les aciers alliés présentent généralement de meilleures propriétés de résistance que les aciers au carbone. Ils permettent notamment d'atteindre de hautes limites d'élasticité, qu'ils aient ou non subi un traitement thermique.

Les principaux métaux mis en oeuvre dans les structures de constructions civiles sont l'acier et les alliages d'aluminium. L'acier est le plus utilisé : il requiert beaucoup moins d'énergie pour son élaboration - la réduction du minerai de fer consomme seulement 1/10 de l'énergie nécessaire à la réduction de la bauxite - et combine des qualités de bonne résistance (en compression et traction), une grande raideur (module d'élasticité élevé) et une bonne ductilité (mise à forme par forgeage, laminage,...). Les alliages d'aluminium ne sont normalement utilisés que lorsque la résistance à la corrosion et/ou la légèreté sont des conditions déterminantes.

II.3.1.2. Procédé d'élaboration de l'acier 6(*)

On distingue les aciers dits « aciers au carbone » des aciers « inoxydables » (aciers rendus passifs, c'est-à-dire insensibles à la corrosion dans la masse par addition de pourcentages importants de chrome, nickel et molybdène). L'acier au carbone est fabriqué par l'une des deux grandes filières de production que sont :

- La filière « fonte et aciérie à l'oxygène »,

- La filière « ferrailles et four électrique ».

Dans les deux cas, l'acier est mis en nuance dans une station d'affinage.

L'acier inoxydable (non envisagés dans ces notes) est, quant à lui, produit uniquement à partir de la filière électrique.

II.3.1.3. Composition chimique des aciers

Les aciers de construction contiennent de 0,1 à 1% de carbone en fonction des propriétés recherchées, et, selon les cas, des éléments d'addition tels que manganèse, nickel, chrome, molybdène, titane, tungstène (augmentation des caractéristiques mécaniques), cuivre (contre la corrosion), silicium (désoxydation), aluminium (affinage du grain) ...

Ils contiennent également une faible proportion d'azote résiduel, du soufre et du phosphore (impuretés résiduelles défavorables aux caractéristiques mécaniques et à la soudabilité).

En fonction de ses composants lors de la mise en nuance et des traitements thermiques subis par les alliages lors de leur élaboration, l'acier aura des propriétés mécaniques et technologiques variables.

D'une manière générale, on peut dire qu'en augmentant la teneur en carbone ou la teneur en éléments d'alliages, on augmente les caractéristiques de résistance des aciers, mais on nuit à leur soudabilité.

Pour des aciers non alliés et non traités, on peut établir une correspondance entre les taux de carbone et la résistance à la traction des aciers. C'est ainsi que plus la teneur en carbone est élevée, plus la limite de rupture constatée lors d'un essai de traction est élevée. ^7(*)

Pour info, nous distinguons, suivant la teneur en carbone, les types d'acier ci-après :

· Acier extra-doux inférieure à 0,10 %

· Acier doux entre 0,10 % et 0,20 %

· Acier demi-doux entre 0,20 % et 0,30 %

· Acier demi-dur entre 0,30 % et 0,40 %

· Acier dur entre 0,40 % et 0,50 %

· Acier extra-dur supérieur à 0,50 %

* ⁵ www.argenco.ulg.ac.be

* ⁶ Ir. Jacques Dehard, 2008

* ⁷ http://metal-connexion.fr/