Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures — Part 1: General principles of design and corrosion resistance

ISO 14713-1:2009 provides guidelines and recommendations regarding the general principles of design which are appropriate for articles to be zinc coated for corrosion protection and the level of corrosion resistance provided by zinc coatings applied to iron or steel articles, exposed to a variety of environments. Initial protection is covered in relation to available standard processes, design considerations, and environments for use. ISO 14713-1:2009 applies to zinc coatings applied by the following processes: hot dip galvanized coatings (applied after fabrication); hot dip galvanized coatings (applied onto continuous sheet); sherardized coatings; thermal sprayed coatings; mechanically plated coatings; electrodeposited coatings. These guidelines and recommendations do not deal with the maintenance of corrosion protection in service for steel with zinc coatings. Guidance on this subject can be found in ISO 12944-5 and ISO 12944-8.

Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions — Partie 1: Principes généraux de conception et résistance à la corrosion

L'ISO 14713-1:2009 fournit des lignes directrices et des recommandations concernant les principes généraux de conception appropriés pour les pièces revêtues de zinc pour la protection contre la corrosion et le niveau de résistance à la corrosion assuré par les revêtements de zinc appliqués aux pièces en fer ou en acier, exposées à de nombreux environnements. La protection initiale est traitée en relation avec les procédés normalisés existants, les considérations théoriques, et les environnements d'utilisation. L'ISO 14713-1:2009 s'applique aux revêtements de zinc appliqués au moyen des procédés suivants: revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués après fabrication); revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués sur tôle en continu); revêtements obtenus par shérardisation; revêtements obtenus par projection thermique; revêtements obtenus par voie mécanique (matoplastie); revêtements obtenus par galvanoplastie. Ces lignes directrices et recommandations ne traitent pas de l'entretien de la protection contre la corrosion en service pour l'acier revêtu de zinc. Des lignes directrices correspondantes sont fournies dans l'ISO 12944-5 et dans l'ISO 12944-8.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
09-Dec-2009
Withdrawal Date
09-Dec-2009
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
13-Apr-2017
Completion Date
13-Apr-2017
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ISO 14713-1:2009 - Zinc coatings -- Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures
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ISO 14713-1:2009 - Revetements de zinc -- Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14713-1
First edition
2009-12-15
Zinc coatings — Guidelines and
recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in
structures —
Part 1:
General principles of design and
corrosion resistance
Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations pour la
protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les
constructions —
Partie 1: Principes généraux de conception et résistance à la corrosion
Reference number
ISO 14713-1:2009(E)
ISO 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14713-1:2009(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 14713-1:2009(E)
Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................iv

1 Scope......................................................................................................................................................1

2 Normative references............................................................................................................................1

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................2

4 Materials .................................................................................................................................................3

4.1 Iron and steel substrates......................................................................................................................3

4.2 Zinc coatings .........................................................................................................................................3

5 Selection of zinc coating ......................................................................................................................3

6 Design requirements.............................................................................................................................4

6.1 General principles of design to avoid corrosion ...............................................................................4

6.2 Design for application of different zinc coating processes..............................................................5

6.3 Tubes and hollow sections...................................................................................................................5

6.4 Connections...........................................................................................................................................5

6.5 Duplex systems .....................................................................................................................................6

6.6 Maintenance...........................................................................................................................................7

7 Corrosion in different environments ...................................................................................................7

7.1 Atmospheric exposure..........................................................................................................................7

7.2 Exposure to soils.................................................................................................................................10

7.3 Exposure to water ...............................................................................................................................12

7.4 Abrasion ...............................................................................................................................................12

7.5 Exposure to chemicals .......................................................................................................................12

7.6 Elevated temperatures........................................................................................................................13

7.7 Contact with concrete.........................................................................................................................13

7.8 Contact with wood...............................................................................................................................14

7.9 Bimetallic contact................................................................................................................................14

8 Accelerated test methods applied to zinc coatings.........................................................................16

Bibliography......................................................................................................................................................17

© ISO 2009 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14713-1:2009(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 14713-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,

Subcommittee SC 4, Hot dip coatings (galvanized, etc.).

This first edition, together with ISO 14713-2 and ISO 14713-3, cancels and replaces ISO 14713:1999, which

has been technically revised.

ISO 14713 consists of the following parts, under the general title Zinc coatings — Guidelines and

recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures:

⎯ Part 1: General principles of design and corrosion resistance
⎯ Part 2: Hot dip galvanizing
⎯ Part 3: Sherardizing
iv © ISO 2009 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14713-1:2009(E)
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the
protection against corrosion of iron and steel in structures —
Part 1:
General principles of design and corrosion resistance
1 Scope

This part of ISO 14713 provides guidelines and recommendations regarding the general principles of design

which are appropriate for articles to be zinc coated for corrosion protection and the level of corrosion

resistance provided by zinc coatings applied to iron or steel articles, exposed to a variety of environments.

Initial protection is covered in relation to
⎯ available standard processes,
⎯ design considerations, and
⎯ environments for use.

This part of ISO 14713 applies to zinc coatings applied by the following processes:

a) hot dip galvanized coatings (applied after fabrication);
b) hot dip galvanized coatings (applied onto continuous sheet);
c) sherardized coatings;
d) thermal sprayed coatings;
e) mechanically plated coatings;
f) electrodeposited coatings.

These guidelines and recommendations do not deal with the maintenance of corrosion protection in service

for steel with zinc coatings. Guidance on this subject can be found in ISO 12944-5 and ISO 12944-8.

NOTE There are a variety of product-related standards (e.g. for nails, fasteners, ductile iron pipes, etc.) which

provide specific requirements for the applied zinc coating systems which go beyond any general guidance presented in

this part of ISO 14713. These specific product-related requirements will take precedence over these general

recommendations.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 1461, Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles — Specifications and test methods

© ISO 2009 – All rights reserved 1
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ISO 14713-1:2009(E)

ISO 2063, Thermal spraying — Metallic and other inorganic coatings — Zinc, aluminium and their alloys

ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the measurement

of thickness

ISO 2081, Metallic and other inorganic coatings — Electroplated coatings of zinc with supplementary

treatments on iron or steel
ISO 8044:1999, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions

ISO 9223, Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Classification

ISO 9224, Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Guiding values for the corrosivity

categories

ISO 9226, Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Determination of corrosion rate of

standard specimens for the evaluation of corrosivity

ISO 11844-1, Corrosion of metals and alloys — Classification of low corrosivity of indoor atmospheres —

Determination and estimation of indoor corrosivity

ISO 12683, Mechanically deposited coatings of zinc — Specification and test methods

ISO 12944-5, Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems —

Part 5: Protective paint systems

ISO 12944-8, Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems —

Part 8: Development of specifications for new work and maintenance

ISO 14713-2, Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron

and steel in structures — Part 2: Hot dip galvanizing

ISO 14713-3, Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron

and steel in structures — Part 3: Sherardizing

EN 10240, Internal and/or external protective coatings for steel tubes — Specification for hot dip galvanized

coatings applied in automatic plants

EN 10346, Continuously hot-dip coated steel flat products — Technical delivery conditions

EN 13438, Paints and varnishes — Powder organic coatings for galvanized or sherardized steel products for

construction purposes

EN 13811, Sherardizing — Zinc diffusion coatings on ferrous products — Specification

EN 15520, Thermal spraying — Recommendations for constructional design of components with thermally

sprayed coatings
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1461, ISO 2063, ISO 2064,

ISO 8044, ISO 12683, EN 13811 and the following apply.
3.1
atmospheric corrosion

corrosion with the earth’s atmosphere at ambient temperature as the corrosive environment

(see ISO 8044:1999, 3.04)
2 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 14713-1:2009(E)
3.2
elevated temperatures
temperatures between + 60 °C and + 200 °C
3.3
exceptional exposure

special cases, such as exposure that substantially intensifies the corrosive exposure and/or places increased

demands on the corrosion protection system
3.4
life to first maintenance

the time interval that can elapse after initial coating before coating deterioration reaches the point when

maintenance is necessary to restore protection of the basis metal
4 Materials
4.1 Iron and steel substrates

In hot dip galvanizing, the reactivity of the steel is modified by its chemical composition, particularly by the

silicon plus phosphorus contents (see ISO 14713-2). The metallurgical and chemical nature of the steel is

irrelevant to protection by thermally sprayed or sherardized coatings.

The broad range of steels likely to be subject to zinc coating will commonly fall into the following categories:

⎯ carbon steel, composed simply of iron and carbon, accounts for 90 % of steel production [e.g.

EN 10025-2 and EN 10080 (steel reinforcement)];

⎯ high strength, low-alloy (HSLA) steels have small additions (usually < 2 % by weight) of other elements,

typically 1,5 % manganese, to provide additional strength for a modest price increase (e.g. EN 10025-6);

⎯ low-alloy steel is alloyed with other elements, usually molybdenum, manganese, chromium, or nickel, in

amounts of up to 10 % by weight to improve the hardenability of thick sections (e.g. EN 10083-1).

Steel can be hot rolled or cold formed. Hot rolling is used to produce angle, “I”, “H” and other structural

sections. Some structural sections, e.g. safety barriers, cladding rails, and cladding panels, are cold formed.

Cast and wrought irons are of various metallurgical and chemical compositions. This is irrelevant to protection

by thermally sprayed or sherardized coatings but special consideration is needed regarding the cast irons

most suitable for hot dip galvanizing (see ISO 14713-2).
4.2 Zinc coatings

The application of zinc coatings provides an effective method of retarding or preventing corrosion of ferrous

materials (see Clause 1 for the range of zinc coatings/processes covered by this part of ISO 14713). Zinc

coatings are used in this regard because they protect iron and steel both by barrier action and by galvanic

action.
5 Selection of zinc coating

The zinc coating system to be used should be selected by taking the following items into account:

a) the general environment (macro-climate) in which it is to be applied;

b) local variations in the environment (micro-climate), including anticipated future changes and any

exceptional exposure;
© ISO 2009 – All rights reserved 3
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ISO 14713-1:2009(E)
c) the required life to first maintenance of the zinc coating system;
d) the need for ancillary components;
e) the need for post-treatment for temporary protection;

f) the need for painting, either initially (duplex system) or when the zinc coating is approaching the end of its

life to first maintenance to achieve minimal maintenance cost;
g) the availability and cost;

h) if the life to first maintenance of the system is less than that required for the structure, its ease of

maintenance.

NOTE The life for a zinc coating in any particular atmospheric exposure condition is approximately proportional to the

thickness of the coating.

The operational sequence for applying the selected system should be determined in consultation with the

steel fabricator and the applier of the zinc coating system.
6 Design requirements
6.1 General principles of design to avoid corrosion

Design of structures and products should influence the choice of protective system. It may be appropriate and

economic to modify the design to suit the preferred protective system.
The items in a) to j) should be considered.
a) Safe and easy access for cleaning and maintenance should be provided.

b) Pockets and recesses in which water and dirt can collect should be avoided; a design with smooth

contours facilitates application of a protective coating and helps to improve corrosion resistance.

Corrosive chemicals should be directed away from structural components, e.g. drainage tubes should be

used to control de-icing salts.

c) Areas which are inaccessible after erection should be given a coating system designed to last the

required life of the structure.

d) If bimetallic corrosion (corrosion due to contact between dissimilar materials: metals and/or alloys) is

possible, additional protective measures should be considered (see ISO 14713-2).

e) Where the coated iron and steel are likely to be in contact with other building materials, special

consideration should be given to the contact area; e.g. the use of paint, tapes or plastic foils should be

considered.

f) Hot dip galvanizing, sherardizing, mechanical coating, zinc flake coating or electroplating can be provided

only in works; thermal spraying can be applied in works or on site. When paint is to be applied to a zinc

coating, the application is more readily controlled in works but, where there is a likelihood of substantial

damage occurring during transportation and erection, specifiers may prefer to apply the final paint coat on

site. The application of a powder coating on metal coated steel can only be done in works.

Where the total system is applied offsite, the specification has to cover the need for care at all stages to

prevent damage to the finished iron and steel and set out repair procedures to the coating once the

steelwork is erected.
4 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 14713-1:2009(E)

g) Hot dip galvanizing (in accordance with ISO 1461), sherardizing (in accordance with EN 13811) or

thermal spraying (in accordance with ISO 2063) should take place after bending and other forms of

fabrication.

h) Methods of marking parts shall not have an influence on the quality of the pre-treatment operations prior

to coating.

i) Precautions may be required to minimize the likelihood of deformation during processing or subsequently.

j) The conditions experienced by the articles during coating application may also need to be considered.

6.2 Design for application of different zinc coating processes

The design practice for hot dip coating differs from that for other zinc coating systems. ISO 14713-2 provides

guidance on the design for hot dip coatings. This supplements the general principles of good design for steel

structures.
The design practice for sherardized coatings can be found in ISO 14713-3.

The design for zinc thermal spraying should be discussed with the thermal sprayer at an early stage so that

adequate provision is made for access to all areas of the article (see EN 15520).

The design for electroplating with zinc follows the general design principles for electroplating and these are

not given here. The design for mechanical coating is best discussed with specialist applicators; in general,

these processes are most suitable for small parts which can be tumbled in a barrel but specialist plants may

be available for other shapes.
6.3 Tubes and hollow sections
6.3.1 General

If they are dry and hermetically sealed, the internal surfaces of tubes and hollow sections will not need

protection. Where hollow sections are fully exposed to the weather, or interior environments that might give

rise to condensation, and are not hermetically sealed, consideration should be given to the need for both

internal and external protection.
6.3.2 Corrosion protection of internal and external surfaces

Hot dip galvanizing gives equal thickness internally and externally. There are some special products where

the thickness of the coating is different on internal and external surfaces, e.g. tubes for water distribution

systems (see EN 10240). When tubes and hollow sections are hot dip galvanized after assembly into

structures, drainage/venting holes should be provided for processing purposes (see ISO 14713-2).

Sherardizing gives equal thickness internally and externally. No precautions are needed for hollow sections.

When tubes are sherardized, the zinc dust and sand mixture should be loaded into the tubes before starting

the thermal diffusion process (see ISO 14713-3)
6.4 Connections

6.4.1 Fastenings to be used with hot dip galvanized, sherardized or thermal sprayed coatings

The protective treatment of bolts, nuts and other parts of the structural connections should be given careful

consideration. Ideally, their protective treatment should provide a similar performance to that specified for the

general surfaces. Specific requirements are given in the appropriate product International Standards (e.g.

ISO 10684) and in a series of International Standards for coatings on fasteners which are in the course of

preparation/publication.
© ISO 2009 – All rights reserved 5
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ISO 14713-1:2009(E)

Hot dip galvanized (see, for example, ISO 1461 which covers specified minimum coating thicknesses up to

55 µm), sherardized, or other coatings on steel fasteners should be considered. Alternatively, stainless steel

fasteners can be used; for precautions to take in order to minimize the potential for bimetallic corrosion,

see 7.9.

The mating surfaces of connections made with high-strength friction-grip bolts should be given special

treatment. It is not necessary to remove thermally sprayed, sheradized or hot dip coatings from such areas to

obtain an adequate coefficient of friction. However, consideration has to be given to any long-term slip or

creep-avoidance requirements and to any necessary adjustments to the assembly dimensions.

6.4.2 Welding considerations related to coatings

It is recommended to weld prior to hot dip galvanizing, sherardizing or thermal spraying. The use of welding

anti-spatter sprays that cannot be removed in the pretreatment process at the galvanizers' works should be

avoided. For this reason, where welding sprays are used, low silicone, water-soluble sprays are

recommended. After welding, the surface should be prepared to the standard specified for preparing the

steelwork overall before applying the protective coating process. Welding should be balanced (i.e. equal

amounts on each side of the main axis) to avoid introducing unbalanced stresses in a structure. Welding

residues have to be removed before coating. The normal pretreatments for thermal spraying are usually

sufficient for this purpose but extra pretreatment may be needed for hot dip galvanizing; in particular, weld

slag should be removed separately. Some forms of welding leave alkaline deposits behind. These have to be

removed by blast-cleaning followed by washing with clean water before applying thermally-sprayed coatings.

(This does not apply to hot dip galvanizing and sherardizing where the pretreatment process removes alkaline

deposits.)

It is desirable that fabrication takes place without the use of a blast primer, as this has to be removed before

hot dipping, sherardizing or thermal spraying.

Where welding takes place after hot dip galvanizing, sherardizing or thermal spraying, it is preferable, before

welding, to remove the coating locally in the area of the weld to ensure the highest quality weld. After welding,

protection should be appropriately restored locally by thermal spraying, “solder sticks” and/or zinc dust paints.

It is not recommended to weld sherardized articles, but spot-welding may be possible in certain applications.

After welding of coated steels, the surface should be prepared to the standard specified for preparing the

steelwork overall before applying paint or fusion-bonded powder coatings.

Assemblies comprising different metals needing different pretreatments should be discussed with the

processor.

Welding of zinc coated parts must be done with appropriate local air ventilation in accordance with health and

safety regulations.
6.4.3 Brazing or soldering

Soft soldered assemblies cannot be hot dip galvanized or sherardized and brazing should be avoided if

possible — many types of brazing are unsuitable for hot dip galvanizing or sherardizing. The galvanizer or

sherardizer should be consulted if brazing is being considered.

Since corrosive fluxes may be used in these processes, removal of flux residues after the coating process is

essential to avoid corrosion of the coated parts; the design of these parts should facilitate this.

6.5 Duplex systems

ISO 12944-5 and EN 13438 give information on organic coatings which are applied to hot dip galvanized or

sherardized coatings. When such an organic coating has been applied, the term “duplex system” is used to

describe the combination of coatings — historically, this term was most commonly used to describe organic

coatings on hot dip galvanized articles.
6 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 14713-1:2009(E)

NOTE EN 15773 deals with quality and communications requirements in the supply chain when specifying the supply

of duplex systems.

The life of a zinc coated steel structure is longer than the life of the zinc coating system that is initially applied

to it, as some steel can be lost by corrosion before a structure becomes unserviceable. If it is necessary to

prolong the life of the zinc coating, maintenance has to take place before any steel rusting occurs and

preferably while at least 20 µm to 30 µm of zinc coating remains. This gives a maintained zinc coating plus

organic coating system a longer total life than a simple organic coating.

The total life of a zinc coating plus organic coating system is usually significantly greater than the sum of the

lives of the zinc coating and protective organic coating. There is a synergistic effect, i.e. the presence of zinc

coatings reduces under-rusting of the paint film; the paint preserves the zinc coating from early corrosion.

Where it is desired to retain a reasonably intact layer of paint as a basis for maintenance, the initially applied

paint system should have extra thickness.

Maintenance usually takes place when the zinc coating loses its appearance or becomes degraded. Zinc

coatings usually take longer to degrade than paint. Hence a zinc coating may be recommended for 20 years

or more up to first maintenance, whereas the same coating when covered by paint is, for reasons of

appearance of the paint, recommended for only 10 years up to first maintenance. It should also be noted that

an area of degraded paint can retain moisture and hence hasten the corrosion of metal, particularly on a

surface not washed by rain.

If maintenance is delayed until the zinc coating has been consumed and rusting has started, the iron and steel

have to be maintained in the same way as rusted painted steel.
6.6 Maintenance

Zinc coatings may be left unmaintained if the corrosion rate of the coating is insufficient to affect the

performance of the structure in its designed period of use. If a longer life span is required, maintenance of the

coating should be carried out by stripping and re-galvanizing (part of) the structure or by painting while some

original coating remains.
7 Corrosion in different environments
7.1 Atmospheric exposure

The corrosion rate of a zinc coating is affected by the time for which it is exposed to wetness, air pollution and

contamination of the surface, but the corrosion rates are much slower than for steel and often decrease with

time. General information on the atmospheric corrosion rate for zinc is given in ISO 9224.

Table 1 gives basic groups of environments (related to ISO 9223). Where the relative humidity is below

60 %, the corrosion rate of iron and steel is negligible and they may not require zinc coating, e.g. inside

many buildings. Zinc coating with or without painting may, however, be required for appearance or for

reasons of hygiene, e.g. in a food factory. When the relative humidity is higher than 60 % or where they

are exposed to wet or immersed conditions or prolonged condensation then, like most metals, iron and

steel are subject to more serious corrosion. Contaminants deposited on the surface, notably chlorides

and sulfates, accelerate attack. Substances that deposit on the surface of the iron and steel increase

corrosion if they absorb moisture or go into solution on the surface of the iron and steel. The temperature

also influences the corrosion rate of unprotected iron and steel and temperature fluctuations have a

stronger effect than the average temperature value.

The micro-environment, i.e. the conditions prevailing around the structure, is also important because it allows

a more precis
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14713-1
Première édition
2009-12-15
Revêtements de zinc — Lignes
directrices et recommandations pour la
protection contre la corrosion du fer et de
l'acier dans les constructions —
Partie 1:
Principes généraux de conception et
résistance à la corrosion
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in structures —
Part 1: General principles of design and corrosion resistance
Numéro de référence
ISO 14713-1:2009(F)
ISO 2009
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ISO 14713-1:2009(F)
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ii © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 14713-1:2009(F)
Sommaire Page

Avant-propos .....................................................................................................................................................iv

1 Domaine d'application ..........................................................................................................................1

2 Références normatives.........................................................................................................................2

3 Termes et définitions ............................................................................................................................3

4 Matériaux................................................................................................................................................3

4.1 Substrats de fer et d'acier ....................................................................................................................3

4.2 Revêtements de zinc .............................................................................................................................4

5 Choix d'un revêtement de zinc.............................................................................................................4

6 Exigences de conception .....................................................................................................................4

6.1 Principes généraux de conception pour éviter la corrosion ............................................................4

6.2 Conception permettant l'application de différents procédés de revêtement de zinc ....................5

6.3 Tubes et sections creuses....................................................................................................................5

6.4 Assemblages .........................................................................................................................................6

6.5 Systèmes duplex ...................................................................................................................................7

6.6 Entretien .................................................................................................................................................8

7 Corrosion dans différents environnements........................................................................................8

7.1 Corrosion atmosphérique.....................................................................................................................8

7.2 Corrosion dans le sol..........................................................................................................................10

7.3 Corrosion dans l'eau...........................................................................................................................12

7.4 Abrasion ...............................................................................................................................................12

7.5 Exposition aux produits chimiques...................................................................................................13

7.6 Températures élevées.........................................................................................................................13

7.7 Contact avec le béton .........................................................................................................................13

7.8 Contact avec le bois............................................................................................................................14

7.9 Contact bimétallique ...........................................................................................................................14

8 Méthodes d'essai accéléré appliquées aux revêtements de zinc ..................................................16

Bibliographie.....................................................................................................................................................17

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ISO 14713-1:2009(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 14713-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres

revêtements inorganiques, sous-comité SC 4, Revêtements par immersion à chaud (galvanisation, etc.).

Cette première édition, conjointement avec l'ISO 14713-2 et l'ISO 14713-3, annule et remplace

l'ISO 14713:1999, qui a fait l'objet d'une révision technique.

L'ISO 14713 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Revêtements de zinc — Lignes

directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les

constructions:
⎯ Partie 1: Principes généraux de conception et résistance à la corrosion
⎯ Partie 2: Galvanisation à chaud
⎯ Partie 3: Shérardisation
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NORME INTERNATIONALE ISO 14713-1:2009(F)
Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations
pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans
les constructions —
Partie 1:
Principes généraux de conception et résistance à la corrosion
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 14713 fournit des lignes directrices et des recommandations concernant les

principes généraux de conception appropriés pour les pièces revêtues de zinc pour la protection contre la

corrosion et le niveau de résistance à la corrosion assuré par les revêtements de zinc appliqués aux pièces

en fer ou en acier, exposées à de nombreux environnements. La protection initiale est traitée en relation avec

⎯ les procédés normalisés existants,
⎯ les considérations théoriques, et
⎯ les environnements d'utilisation.

La présente partie de l'ISO 14713 s'applique aux revêtements de zinc appliqués au moyen des procédés

suivants:
a) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués après fabrication);

b) revêtements obtenus par galvanisation à chaud (appliqués sur tôle en continu);

c) revêtements obtenus par shérardisation;
d) revêtements obtenus par projection thermique;
e) revêtements obtenus par voie mécanique (matoplastie);
f) revêtements obtenus par galvanoplastie.

Ces lignes directrices et recommandations ne traitent pas de l'entretien de la protection contre la corrosion en

service pour l'acier revêtu de zinc. Des lignes directrices correspondantes sont fournies dans l'ISO 12944-5 et

dans l'ISO 12944-8.

NOTE Il existe un grand nombre de normes de produits (par exemple les clous, les éléments de fixation, les

canalisations en fonte ductile, etc.) fournissant des exigences spécifiques pour les systèmes de revêtement de zinc

appliqués qui dépassent le cadre des lignes directrices générales spécifiées dans la présente partie de l'ISO 14713. Ces

exigences spécifiques relatives aux produits prévalent sur les présentes recommandations générales.

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ISO 14713-1:2009(F)
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 1461, Revêtements par galvanisation à chaud sur produits finis en fonte et en acier — Spécifications et

méthodes d'essai

ISO 2063, Projection thermique — Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Zinc,

aluminium et alliages de ces métaux

ISO 2064, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes

concernant le mesurage de l'épaisseur

ISO 2081, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques de zinc

avec traitements supplémentaires sur fer ou acier

ISO 8044:1999, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions

ISO 9223, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Classification

ISO 9224, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Valeurs de référence relatives

aux classes de corrosivité

ISO 9226, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Détermination de la vitesse de

corrosion d'éprouvettes de référence pour l'évaluation de la corrosivité

ISO 11844-1, Corrosion des métaux et alliages — Classification de la corrosivité faible des atmosphères

d'intérieur — Partie 1: Détermination et estimation de la corrosivité des atmosphères d'intérieur

ISO 12683, Dépôts de zinc par voie mécanique (matoplastie) — Spécifications et méthodes de contrôle

ISO 12944-5, Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture —

Partie 5: Systèmes de peinture

ISO 12944-8, Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture —

Partie 8: Développement de spécifications pour les travaux neufs et l'entretien

ISO 14713-2, Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la

corrosion du fer et de l'acier dans les constructions — Partie 2: Galvanisation à chaud

ISO 14713-3, Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la

corrosion du fer et de l'acier dans les constructions — Partie 3: Shérardisation

EN 10240, Revêtements intérieur et/ou extérieur des tubes en acier — Spécifications pour revêtements de

galvanisation à chaud sur des lignes automatiques

EN 10346, Produits plats en acier à bas carbone revêtus en continu par immersion à chaud — Conditions

techniques de livraison

EN 13438, Peintures et vernis — Revêtements de poudre organique pour produits en acier galvanisé ou

shérardisé utilisés dans la construction

EN 13811, Shérardisation — Revêtements par diffusion de zinc sur les produits ferreux — Spécifications

EN 15520, Projection thermique — Recommandations relatives à la conception des éléments de construction

comportant un revêtement déposé par projection thermique
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ISO 14713-1:2009(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 1461, l'ISO 2063,

l'ISO 2064, l'ISO 8044, l'ISO 12683, l'EN 13811 ainsi que les suivants s'appliquent.

3.1
corrosion atmosphérique
corrosion causée par l'exposition à l'atmosphère à température ambiante
NOTE Adapté de l'ISO 8044:1999, 3.04.
3.2
température élevée
température comprise entre +60 °C et +200 °C
3.3
exposition exceptionnelle

cas particulier d'exposition qui accélère de façon significative la corrosion et/ou qui soumet le système de

protection contre la corrosion à des conditions plus sévères
3.4
durée de vie avant le premier entretien

laps de temps entre le revêtement initial et le moment où la détérioration du revêtement rend les opérations

d'entretien nécessaires pour continuer d'assurer la protection du métal de base
4 Matériaux
4.1 Substrats de fer et d'acier

En galvanisation à chaud, la réactivité de l'acier est modifiée par sa composition chimique, en particulier par

les teneurs en silicium et phosphore (voir l'ISO 14713-2). La nature métallurgique et chimique de l'acier n'a

pas d'importance vis-à-vis de la protection par projection thermique ou shérardisation.

La large gamme d'aciers auxquels il est possible d'appliquer des revêtements de zinc comprend

généralement les catégories suivantes:

⎯ l'acier au carbone, composé simplement de fer et de carbone, constitue 90 % de la production d'acier

[par exemple l'EN 10025-2 et l'EN 10080 (armature en acier)];

⎯ les aciers faiblement alliés HR comportent un faible pourcentage d'autres éléments (généralement < 2 %

en poids), généralement 1,5 % de manganèse, pour assurer une plus grande résistance à un coût

modéré [par exemple l'EN 10025-6];

⎯ l'acier faiblement allié est constitué d'autres éléments, généralement du molybdène, manganèse, chrome

ou nickel, dans des quantités jusqu'à 10 % en poids pour améliorer la trempabilité des sections épaisses

[par exemple l'EN 10083-1].

L'acier peut être laminé à chaud ou formé à froid. Le laminage à chaud est utilisé pour produire la poutrelle

courante, en «I», en «H» et d'autres profils de construction. Certains profils de construction plus petits sont

formés à froid, par exemple les barrières de sécurité, les lisses de façade et les bardages.

Les fontes et fers forgés sont de compositions métallurgique et chimique diverses. Cela est sans effet sur la

protection par projection thermique ou shérardisation, mais il faut accorder une attention particulière au choix

des fontes se prêtant le mieux à la galvanisation à chaud (voir l'ISO 14713-2).
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ISO 14713-1:2009(F)
4.2 Revêtements de zinc

L'application de revêtements de zinc est une méthode efficace pour retarder ou prévenir la corrosion des

matériaux ferreux (pour la gamme de revêtements de zinc/procédés traités par la présente partie de

l'ISO 14713, voir l'Article 1). Les revêtements de zinc sont utilisés à cet effet parce qu'ils protègent le fer et

l'acier de la corrosion non seulement en y faisant obstacle mais aussi par action galvanique.

5 Choix d'un revêtement de zinc

Il convient de sélectionner le système de revêtement de zinc en tenant compte des points suivants:

a) l'environnement général (macroclimat) dans lequel il est destiné à être utilisé;

b) les variations locales de l'environnement (microclimat), y compris tout éventuel changement et toute

exposition exceptionnelle;

c) la durée de vie requise avant les premières opérations d'entretien du système de revêtement de zinc;

d) les éléments auxiliaires éventuellement nécessaires;

e) la nécessité éventuelle d'un post-traitement assurant une protection temporaire;

f) la nécessité éventuelle d'appliquer une peinture dès le départ (systèmes duplex), ou peu avant le

moment prévu pour effectuer les premières opérations d'entretien sur le revêtement de zinc, afin de

réduire les coûts d'entretien;
g) la disponibilité et le coût;

h) dans le cas où la durée de vie du système avant les premières opérations d'entretien est inférieure à

celle requise pour la construction, la facilité de son entretien.

NOTE La durée de vie d'un revêtement de zinc dans toute condition d'exposition atmosphérique particulière est

approximativement proportionnelle à son épaisseur.

Il convient que l'ordre à respecter pour effectuer les opérations nécessaires à l'application du système

sélectionné soit déterminé conjointement par le producteur d'acier et la personne chargée de l'application du

système de revêtement de zinc.
6 Exigences de conception
6.1 Principes généraux de conception pour éviter la corrosion

Il convient que le choix du système de protection se fasse en fonction de la conception des structures et des

installations. Il peut s'avérer économique ou judicieux de modifier la conception d'une structure pour l'adapter

au système de protection choisi.
Il convient de prendre en compte les points a) à j).

a) Il convient de prévoir un accès facile et sans danger pour le nettoyage et l'entretien.

b) Il convient d'éviter les poches et cavités favorisant l'accumulation d'eau et de saleté; des contours lisses

facilitent l'application d'un revêtement protecteur et améliorent la résistance à la corrosion. Il convient

d'évacuer les produits chimiques corrosifs à distance des éléments de construction; par exemple, il

convient d'utiliser des tubes de drainage pour contrôler les sels de dégivrage.

c) Il convient de doter les zones inaccessibles après montage d'un système de revêtement conçu pour

durer aussi longtemps que la durée de vie prévue pour la structure.
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ISO 14713-1:2009(F)

d) En présence d'une corrosion bimétallique éventuelle (corrosion due au contact entre des matériaux de

nature différente: métaux et/ou alliages), il convient d'envisager des mesures de protection

supplémentaires (voir l'ISO 14713-2).

e) Lorsque le fer et l'acier revêtu sont susceptibles d'entrer en contact avec d'autres matériaux de

construction, il convient que la zone de contact fasse l'objet d'une attention particulière, par exemple il

convient d'étudier la possibilité d'utiliser de la peinture, des rubans ou des feuilles en matière plastique.

f) La galvanisation à chaud, la shérardisation, la matoplastie, le dépôt lamellaire de zinc ou la

galvanoplastie ne peuvent être réalisées qu'en atelier; la projection thermique peut se faire en atelier ou

sur site. Lorsqu'une peinture doit être appliquée à un revêtement de zinc, son application est plus facile à

contrôler en atelier, mais, si elle risque d'être abîmée pendant le transport ou le montage, les

prescripteurs peuvent choisir d'appliquer la dernière couche de peinture sur site. L'application d'un

revêtement poudre sur de l'acier revêtu de métal ne peut être réalisée qu'en atelier.

Lorsque l'ensemble du système est appliqué en atelier, les spécifications doivent faire état des

précautions qui s'imposent à toutes les étapes pour éviter d'endommager le fer et l'acier revêtu, et prévoir

des procédures de réparation du revêtement après montage de la structure en acier.

g) Il convient que la galvanisation à chaud (conformément à l'ISO 1461), la shérardisation (conformément à

l'EN 13811) ou la projection thermique (conformément à l'ISO 2063) soient effectuées après le cintrage

ou autre procédé de fabrication.

h) Les méthodes de marquage des pièces avant le revêtement ne doivent pas avoir d'incidence sur la

qualité des opérations de traitement préalable.

i) Des précautions peuvent être nécessaires pour minimiser les risques de déformation pendant ou après le

traitement.

j) Il peut être nécessaire de tenir compte des conditions d'exposition auxquelles sont soumises les pièces

pendant l'application du revêtement.

6.2 Conception permettant l'application de différents procédés de revêtement de zinc

La conception pratique pour la galvanisation à chaud diffère de celle exigée pour d'autres systèmes de

revêtement de zinc. L'ISO 14713-2 fournit des conseils sur la conception des pièces avant revêtements

appliqués par galvanisation à chaud. Ceux-ci complètent les principes généraux de bonne conception des

constructions en acier.

L'ISO 14713-3 donne des informations sur la conception pratique des pièces avant revêtements obtenus par

shérardisation.

Il convient que la projection thermique de zinc soit discutée dès le début avec le responsable de la projection

thermique afin de prévoir des dispositions appropriées donnant accès à toutes les zones de la pièce (voir

l'EN 15520).

La conception des pièces pour le zingage électrolytique suit les principes généraux de conception pour la

galvanoplastie; ces derniers ne sont pas donnés ici. La conception des pièces pour la matoplastie sera

discutée avec des spécialistes; en général, ces procédés conviennent mieux aux petites pièces pouvant être

traitées au tonneau, mais il peut exister des installations spécialisées pour d'autres formes de pièces.

6.3 Tubes et sections creuses
6.3.1 Généralités

Si elles sont sèches et hermétiquement fermées, il est en général inutile d'appliquer une protection sur les

surfaces internes des tubes et sections creuses. Si les sections creuses sont destinées à être exposées aux

conditions atmosphériques ou à des environnements intérieurs susceptibles de générer de la condensation, et

qu'elles ne sont pas hermétiquement fermées, il convient de prévoir une protection à la fois à l'intérieur et à

l'extérieur, d'éviter la formation de dépôts internes.
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ISO 14713-1:2009(F)
6.3.2 Protection contre la corrosion des surfaces intérieures et extérieures

La galvanisation à chaud dote la pièce d'un revêtement d'épaisseur égale à l'intérieur comme à l'extérieur.

Certains produits spéciaux présentent une épaisseur de revêtement différente sur les surfaces intérieures et

extérieures, par exemple les tubes de réseaux de distribution d'eau (voir l'EN 10240). Si des tubes et des

sections creuses sont galvanisés à chaud après assemblage sous forme de structure, il convient de ménager

en conséquence des orifices d'évacuation (voir l'ISO 14713-2).

La shérardisation dote la pièce d'un revêtement d'épaisseur égale à l'intérieur comme à l'extérieur. Les

sections creuses ne font l'objet d'aucune précaution particulière. Lorsque les tubes sont shérardisés, il

convient de charger dans les tubes le mélange de poussière de zinc et de sable avant de commencer le

processus de diffusion thermique (voir l'ISO 14713-3)
6.4 Assemblages

6.4.1 Éléments de fixation à utiliser avec les revêtements obtenus par galvanisation à chaud,

shérardisation ou projection thermique

Il convient d'accorder une attention particulière au traitement de protection des boulons, écrous et autres

pièces des assemblages structuraux. Dans l'idéal, il convient de les doter d'une protection similaire à celle

spécifiée pour l'ensemble des surfaces. Des exigences spécifiques sont données dans les Normes

internationales de produits correspondantes (par exemple l'ISO 10684) ainsi que dans une série de normes

relatives aux revêtements des éléments de fixation actuellement en cours de préparation/de publication.

Il convient de prendre en considération les éléments de fixation galvanisés à chaud (voir par exemple

l'ISO 1461 qui couvre les épaisseurs minimales de revêtement jusqu'à 55 µm), shérardisés ou les autres

revêtements des éléments de fixation en acier. Il est également possible d'utiliser des éléments de fixation en

acier inoxydable; pour les précautions à prendre dans le but de réduire le risque de corrosion bimétallique,

voir 7.9.

Il convient d'appliquer un traitement spécial sur les surfaces en contact des assemblages réalisés avec des

boulons H.R. travaillant au frottement. Il n'est pas nécessaire de retirer les revêtements obtenus par projection

thermique, shérardisation ou galvanisation à chaud de ces zones pour obtenir un coefficient de frottement

adéquat; cependant, il convient de tenir compte des exigences pour éviter le glissement à long terme ou le

fluage, ainsi que des ajustements nécessaires aux dimensions de l'assemblage.
6.4.2 Considérations relatives au soudage pour les revêtements

Il est recommandé de procéder au soudage avant galvanisation à chaud, shérardisation ou projection

thermique. Il convient d'éviter l'utilisation de bombes anti-projections pour le soudage, qui ne peuvent être

éliminées pendant le procédé de traitement préalable dans l'atelier du galvaniseur. Pour cette raison, si des

bombes anti-projections pour le soudage sont utilisées, les bombes à faible teneur en silicone et les bombes

hydrosolubles sont recommandées. Après le soudage, il convient de préparer la surface au niveau précisé

pour l'ensemble de la structure en acier, avant l'application du revêtement de protection. Il convient de veiller

à la symétrie du soudage (c'est-à-dire à répartir de façon égale les soudures de part et d'autre de l'axe

principal) pour éviter d'introduire des contraintes asymétriques dans la structure. Il convient d'éliminer les

résidus du soudage avant d'appliquer le revêtement. À cet effet, les traitements préalables courants pour la

projection thermique suffisent en général mais, pour ce qui concerne la galvanisation à chaud, un traitement

préalable supplémentaire peut s'avérer nécessaire; le nettoyage des scories de soudage, en particulier, fait

généralement l'objet d'une opération particulière. Certaines formes de soudage laissent des dépôts basiques.

Ceux-ci doivent être éliminés par décapage mécanique suivi d'un rinçage à l'eau claire avant application d'un

revêtement par projection thermique (cela ne s'applique pas à la galvanisation à chaud et à la shérardisation

où le traitement préalable élimine les dépôts basiques.)

Il est déconseillé d'utiliser un grenaillé prépeint en cours de fabrication, car il devra être éliminé avant

galvanisation à chaud, shérardisation ou projection thermique.
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ISO 14713-1:2009(F)

Lorsque le soudage a lieu après galvanisation à chaud, shérardisation ou projection thermique, il est

recommandé de retirer le revêtement localement sur la zone à souder, avant le soudage, pour garantir une

soudure de meilleure qualité. Après le soudage, il convient de reconditionner localement la protection par

projection thermique, utilisation de «baguettes de brasure» et/ou application de peintures riches en zinc.

Il n'est pas recommandé de souder des pièces shérardisées mais il est admis de procéder à un soudage par

points pour certaines applications.

Après le soudage d'aciers revêtus, il convient de préparer la surface au niveau de qualité spécifié pour la

préparation de l'ensemble de la structure en acier, avant d'y appliquer une peinture ou un revêtement poudre.

Il convient que les assemblages de métaux différents, exigeant des traitements préalables différents, soient

discutés avec l'applicateur.

Les parties revêtues de zinc doivent être soudées avec une ventilation locale d'air appropriée conformément

aux réglementations en matière de santé et de sécurité.
6.4.3 Brasage

Il est impossible de galvaniser à chaud ou de shérardiser les assemblages réalisés par brasage tendre; quant

au brasage fort, il convient de l'éviter dans la mesure du possible (de nombreux types de brasage sont

incompatibles avec la galvanisation à chaud ou la shérardisation). Il convient que tout brasage fort envisagé

soit soumis à l'avis d'un galvanisateur ou shérardiseur.

Ces processus pouvant faire appel à l'utilisation de flux corrosifs, il est essentiel de bien netto

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.