Des vieilles bagnoles à l’acier d’armature

Un article suggéré par Anne Charest
Adjointe au président, Groupe AGF

Par Robert Risser et Michael Hoffman
www.concreteconstruction.net

D’où vient l’acier d’armature? Dans l’industrie, on répond souvent en plaisantant que la plupart des gens sur le chantier savent qu’il est venu par camion. Mais, les connaissances sur l’acier s’arrêtent là en général. Un peu d’information sur les changements qui se sont produits dans le secteur de la production d’acier aux États-Unis au cours des 40 dernières années vous permettrait d’en savoir davantage sur l’acier d’armature que vous utilisez. Voici donc le premier d’une série d’articles visant à vous expliquer les diverses étapes du processus de fabrication de l’acier et des conséquences potentielles sur vos projets de béton armé.

L’acier d’armature de nos jours provient presque entièrement de la récupération de vieux véhicules et appareils électroménagers et de divers types de ferrailles d’acier. La majorité des gens associent la fabrication de l’acier à l’utilisation d’énormes fours intégrés alimentés au charbon où l’on introduit minerai de fer et chaux. Pendant la majeure partie du XXe siècle, c’était vrai. Au cours des années 1960 et 1970, toutefois, un changement s’est amorcé : on a en effet commencé à utiliser de plus en plus des fours électriques à arc pour fabriquer ce que nous appelons les « produits longs ». Aujourd’hui, tout l’acier d’armature produit aux États-Unis est fait à partir de 97 % de ferrailles d’acier recyclées pour les nuances standard (ASTM A615 ou A706). Il est important que les entrepreneurs connaissent cette caractéristique s’ils essaient de satisfaire aux objectifs de durabilité liés à l’utilisation de matériaux recyclés dans le cadre d’un projet.

Pour examiner de plus près le processus de transformation, nous avons récemment visité les installations de Gerdau Ameristeel situées à Jacksonville en Floride. Les ferrailles sont séparées en tas distincts selon les propriétés de l’acier, notamment sa teneur en fer. Elles se divisent en cinq catégories : les ferrailles lourdes nos 1 et 2, les ferrailles broyées (qui proviennent des carcasses de voitures, de vieux réfrigérateurs, etc.) la fonte et la tôle forte de construction. Les matériaux sont ensuite placés dans la poche de coulée en lot de 93 tonnes pour être fondus.

Dans le four, la charge de ferrailles est exposée directement à un arc électrique produit par des électrodes géantes, insérées dans le mélange de ferrailles. La charge est chauffée à la fois par le courant qui la traverse et également par l’énergie radiante produite par l’arc. Le bruit est assourdissant, car plus de 2 900 MW passant à travers les électrodes. L’arc jaillit sur la ferraille et enflamme les poches de gaz au-dessus de la poche. Les électrodes incandescentes sont lentement relevées et abaissées afin de faire fondre entièrement le métal. Il faut environ 40 minutes dans le four pour que le métal liquide atteigne la température voulue, soit environ 1 530º C.
Le contrôle de la qualité est une étape primordiale dans le processus de production de l’acier. Vers la fin de l’étape de la fusion, un échantillon de l’acier liquide est prélevé afin de s’assurer que ce dernier satisfait aux spécifications chimiques.

L’acier liquide est ensuite coulé en sections rectangulaires de 40 pieds appelés billettes et refroidi. L’usine Gerdau produit du fil machine et des barres d’armature 7 jours par semaine, jour et nuit, et transforme ainsi des ferrailles recyclées en matériaux de construction utiles. Le mois prochain, nous décrirons dans notre chronique la façon dont les billettes sont transformées en acier d’armature.

Nous remercions tout spécialement le personnel de Gerdau Ameristeel de Jacksonville, en Floride.