La qualité des produits pour la construction tropicale : un rond à béton ductile et certifié compte davantage que la seule résistance

7.1 Une norme obligatoire encadre le marché camerounais du rond à béton

Le Cameroun réglemente étroitement le rond à béton. La norme nationale des aciers pour béton armé, en vigueur sous la référence NC 236/2024/06, est obligatoire depuis un arrêté ministériel du 20 avril 2022, et la nuance Fe450 ne figure pas à son catalogue [S26, S27]. En octobre 2024, l’agence nationale de normalisation, l’ANOR, a retiré à un producteur son certificat de conformité pour des barres Fe450 et a ordonné le rappel du produit, après la plainte d’une association professionnelle [S26, S27]. En janvier 2026, les services du Premier ministre ont rejeté une demande de révision de la norme, alors que la mauvaise qualité de certains matériaux de construction, rond à béton compris, était mise en cause dans des effondrements de bâtiments [S26, S27]. Les importations de ronds à béton sont interdites depuis 2016, position que la Douane a confirmée en avril 2023 [S69].

Le message réglementaire est clair et favorable à un producteur qui investit dans la qualité : le marché récompense les barres conformes à la norme et sanctionne celles qui ne le sont pas. Pour un nouveau producteur qui entend aussi approvisionner les travaux publics, les entreprises internationales et les pays voisins, la certification NC 236 est un minimum ; l’aptitude à certifier les principales nuances internationales est l’objectif de conception.

Tableau 7.1 Nuances de ronds à béton qu’un producteur d’Afrique centrale doit pouvoir satisfaire

Source : norme camerounaise telle que rapportée par Business in Cameroon et EcoMatin [S26, S27] ; synthèse de BS 4449 par The Concrete Centre [S29] ; spécification technique d’une barre TEMPCORE ASTM A615 Grade 60 [S30]. Rm/Re : rapport de la résistance à la traction à la limite d’élasticité ; Agt : allongement total sous force maximale.

7.2 La résistance est nécessaire ; la ductilité est décisive

Deux valeurs d’un certificat de rond à béton en disent plus sur le comportement d’une barre que sa limite d’élasticité. L’Agt, allongement total sous force maximale, mesure jusqu’où la barre s’allonge avant l’apparition de la striction. Le rapport Rm/Re, de la résistance à la traction à la limite d’élasticité, mesure combien la barre gagne en résistance après avoir plastifié. Une barre aux bonnes valeurs pour ces deux grandeurs cède progressivement, répartit l’endommagement sur sa longueur et donne une alerte visible avant la rupture ; une barre fragile peut casser presque sans prévenir.

Source : The Concrete Centre, Standards for reinforcement, synthèse de BS 4449:2005+A3:2016 [S29].

Les trois classes de la figure 7.1 partagent la même limite d’élasticité de 500 MPa, mais diffèrent par leur ductilité : la classe A exige un Agt d’au moins 2,5 %, la classe B de 5,0 % et la classe C de 7,5 %, avec des rapports minimaux croissants entre résistance à la traction et limite d’élasticité [S29]. Les trois nuances sont conformes aux classes de ductilité recommandées par l’Eurocode 2 [S29]. La classe C plafonne aussi Rm/Re en dessous de 1,35, afin que la barre ne devienne pas, après plastification, résistante au point de surcharger le béton environnant ou les assemblages.

Pour la construction tropicale, la ductilité compte pour des raisons qui vont au-delà des séismes. Les bâtiments des villes en forte croissance subissent des surcharges, des tassements différentiels sur sols meubles, des chocs et des transformations ultérieures jamais prévues à la conception. Des barres capables de s’allonger avant de rompre donnent à une structure la robustesse nécessaire pour y résister, et laissent aux inspecteurs et aux occupants le temps de remarquer les désordres. La préoccupation des autorités camerounaises face aux effondrements de bâtiments [S26, S27] porte, au fond, sur ce type de résilience.

7.3 Comment l’aciérie et le laminoir garantissent les propriétés

La qualité du rond à béton résulte de trois maîtrises que la filière électrique assure bien.

La composition chimique. L’aciérie règle le carbone, le manganèse et le silicium au four-poche et maintient bas le phosphore et le soufre par la conduite du laitier au four à arc et par la désulfuration en poche. L’ASTM A615 limite le phosphore à 0,060 % sur coulée [S30]. Les fours à induction alimentés en DRI peinent sur ce point : le National Metallurgical Laboratory indien a relevé 0,08 à 0,11 % de phosphore dans la plupart des aciers élaborés au four à induction à partir de DRI, contre 0,03 à 0,06 % exigés par les normes indiennes et ASTM [S10]. Le DRI et le HBI de la charge du FAE diluent aussi le cuivre et l’étain de la ferraille, qui fragilisent l’acier à teneur élevée.

Le traitement thermomécanique. Le procédé de trempe et autorevenu donne à la barre sa résistance sans éléments d’alliage coûteux (figure 7.2). Des jets d’eau refroidissent brutalement la surface juste après la dernière cage, formant de la martensite dans un anneau extérieur ; la chaleur du cœur, encore chaud, revient ensuite cet anneau ; et le cœur se transforme en ferrite et perlite ductiles sur le refroidissoir [S28]. Le résultat est une barre à peau résistante et à cœur ductile, élaborée à partir d’un acier bas carbone et bas manganèse qui reste soudable [S28]. Le laminoir commandé en Tanzanie en septembre 2026 comprend pour cette raison une trempe et un revenu en ligne [S47].

Source : Cameroon Steel, d’après la description du procédé TEMPCORE par le CRM Group [S28].

Le traitement comporte une réserve pratique : les propriétés d’une barre dépendent de son historique thermique. Une chaleur apportée ultérieurement, par exemple par une galvanisation à chaud à environ 450 °C, peut réduire la résistance des aciers dont les propriétés proviennent d’un traitement thermomécanique [S98]. Les barres trempées et autorevenues galvanisées doivent donc être testées après revêtement, et la même considération vaut pour l’évaluation des dommages après incendie.

Les essais et la certification. Chaque lot de coulée est échantillonné pour l’analyse chimique et pour les essais de traction, d’allongement et de pliage, et les résultats alimentent un certificat d’essai qui accompagne les bottes (chapitre 8). La certification par l’ANOR pour le marché national, et par des organismes tiers reconnus pour les marchés d’exportation qui l’exigent, boucle la boucle entre les enregistrements de l’usine et l’acceptation par le client.

7.4 Le laboratoire de l’usine et le régime d’essais

Le laboratoire d’une usine de ronds à béton est le lieu où la qualité devient preuve. Pour chaque lot de coulée, l’usine analyse la composition chimique au spectromètre d’émission optique et teste des échantillons de chaque diamètre en limite d’élasticité, en résistance à la traction et en allongement (Agt compris), en pliage ou pliage-dépliage, en masse linéique et en géométrie des nervures, qui détermine l’adhérence entre la barre et le béton. Les résultats sont comparés aux limites de la norme selon laquelle le lot est certifié, enregistrés sous les numéros de coulée et de lot de laminage, et imprimés sur le certificat de contrôle qui accompagne les bottes (chapitre 8). Des audits indépendants de l’organisme de certification vérifient que les équipements du laboratoire sont étalonnés et que ses procédures sont respectées.

Pour la phase 1, cela signifie un laboratoire spécifié avec le laminoir, et non après lui : des machines de traction équipées d’extensomètres capables de mesurer l’Agt, des bancs de pliage couvrant toute la gamme de diamètres, un spectromètre, une préparation des échantillons et un système de données relié à la production. Cela signifie aussi un personnel formé et l’accréditation du laboratoire selon des normes reconnues, afin que les certificats de l’usine inspirent confiance aux entreprises et aux prêteurs.

7.5 Les pratiques de chantier protègent le produit

Des barres sorties conformes du laminoir peuvent être endommagées sur chantier. Trois pratiques comptent le plus. Les barres doivent être coupées et façonnées à froid, sur des mandrins du diamètre spécifié par la norme, et non chauffées pour faciliter le pliage, car la chaleur modifie les propriétés des barres trempées et autorevenues [S28, S98]. Le soudage des armatures doit suivre des modes opératoires qualifiés, adaptés à la composition de la barre. Enfin, les barres doivent être stockées hors sol, à couvert et à l’abri des embruns jusqu’à leur mise en place, en particulier sur les sites côtiers comme Kribi. Les recommandations de Cameroon Steel sur ses produits et ses formations à l’intention des entreprises devraient couvrir ces trois points.

7.6 Le fil machine et les profilés ont leurs propres déterminants de qualité

Le fil machine est vendu à des tréfileurs qui fabriquent des fils, des pointes, des treillis et des fils de ligature. Leurs principales exigences sont un acier propre (peu d’inclusions et de résiduels, qui provoquent des casses au tréfilage), une composition régulière d’une couronne à l’autre et une microstructure fixée par le refroidissement contrôlé après la tête de pose. Les profilés et les poutrelles sont jugés sur leurs tolérances dimensionnelles (épaisseur des ailes et de l’âme, rectitude, équerrage) et sur des nuances de construction selon l’EN 10025 ou les normes ASTM, qui fixent la résistance, la ténacité et la soudabilité. Dans chaque cas, c’est la maîtrise de la composition à l’aciérie et la mesure des dimensions et des températures au laminoir qui rendent possible une qualité régulière.

7.7 Corrosion : le climat de Kribi fixe la stratégie de protection

Kribi a un climat équatorial côtier, avec environ 2 836 mm de pluie par an et une humidité relative maximale journalière de 92 à 96 % [S99]. L’acier se corrode dans l’atmosphère lorsque sa surface est humide et en présence de chlorures apportés par les embruns ou de dioxyde de soufre issu de la pollution. L’ISO 9223 classe la corrosivité des atmosphères de C1 (très faible) à CX (extrême) à partir de ces mêmes facteurs : durée d’humectation, dioxyde de soufre et salinité de l’air [S100]. La perte d’épaisseur de l’acier au carbone non protégé la première année va de 1,3 µm au plus en catégorie C1 à une fourchette de 200 à 700 µm en catégorie CX, soit un rapport de plus de 500 (figure 7.3) [S98].

Source : Šmak et al. (2021), tableau 1, reprenant l’EN ISO 9223 [S98] ; facteurs selon la description de l’ISO 9223 [S100].

Aucune classification mesurée de la corrosivité à Kribi n’a été publiée. La combinaison d’une forte humidité et de la proximité de la mer oriente vers les catégories supérieures, mais la classification devrait être mesurée sur site au moyen d’éprouvettes d’exposition normalisées pendant un an, comme le permet l’ISO 9223 [S100]. Cette mesure compte pour trois choses : la protection des propres structures et équipements de l’usine, le stockage des produits avant expédition et les conseils donnés aux clients.

Pour les armatures noyées dans le béton, l’atmosphère n’est qu’une partie de la question. Un béton sain et compact protège chimiquement l’acier pendant des décennies ; la corrosion commence lorsque les chlorures ou la carbonatation traversent l’enrobage et atteignent la barre. La durabilité dépend donc d’abord de l’épaisseur et de la qualité du béton d’enrobage, de son rapport eau-ciment, de sa cure et de la maîtrise de la fissuration, autant d’aspects que l’Eurocode 2 et la norme béton associée, l’EN 206, encadrent au moyen de classes d’exposition pour les environnements chargés en chlorures et marins. Les barres revêtues ou résistantes à la corrosion constituent une seconde ligne de défense pour les ouvrages les plus exposés :

• Le rond à béton galvanisé à chaud (ISO 14657, ASTM A767) ajoute une couche de zinc sacrificielle ; pour les barres trempées et autorevenues, la résistance doit être vérifiée après revêtement [S98].
• Le rond à béton revêtu d’époxy fusionné (ASTM A775) forme une barrière, mais doit être manipulé avec soin pour éviter d’endommager le revêtement sur chantier.
• Le rond à béton en acier inoxydable (BS 6744) offre la plus haute résistance pour un prix bien supérieur et s’emploie de manière sélective dans les zones de marnage et les éléments critiques.

7.8 L’usine elle-même vit dans le même climat

La corrosivité qui menace les ouvrages des clients menace aussi l’usine. Les halls de l’aciérie et du laminoir, les chemins de roulement des ponts, les convoyeurs, les tours de refroidissement, les racks de tuyauteries et le poste haute tension sont exposés au même air humide et salin, souvent avec en plus de la chaleur, de la vapeur et des poussières. Leurs systèmes de peinture et de protection devraient être spécifiés pour la catégorie de corrosivité mesurée plutôt que pour une valeur par défaut valable à l’intérieur des terres, avec une inspection et une maintenance budgétées dès l’origine. Les produits finis exigent le même soin : les bottes et les couronnes en attente d’expédition doivent être stockées à couvert et hors sol, et le parc d’expédition conçu pour se drainer rapidement sous les pluies de septembre et d’octobre. Ce sont de petits choix de conception qui protègent le rendement, la qualité et les actifs de l’usine pendant des décennies.

7.9 Ce que la qualité implique pour le choix de la filière

La qualité renforce l’argument en faveur de la filière électrique avec four-poche. Un four à arc avec laitier d’affinage, un four-poche et un laminoir à trempe et autorevenu peuvent produire de manière régulière des nuances NC 236, BS 4449 et ASTM A615 à partir d’un mélange de ferraille et de DRI ; un four à induction sans affinage en poche a du mal à respecter les limites de phosphore [S10] ; et un relamineur qui achète des billettes ne peut maîtriser la composition de l’acier qu’il lamine. À mesure que le DRI national entre dans la charge, l’aciérie dispose d’un fer propre, pauvre en résiduels, qui améliore l’aptitude au tréfilage du fil machine et donne plus de marge sur la composition. La spécification du laminoir de la phase 1 devrait donc inclure la trempe en ligne, la mesure dimensionnelle continue et un laboratoire capable de tester chaque lot de coulée, dès le premier jour de production.