Les verres instables du patrimoine : compréhension des mécanismes d’altération atmosphérique et recherche de traitements de conservation

Résumé

La conservation des verres instables du patrimoine est une thématique majeure dans le monde des musées. Afin d'apporter des éléments de réponse à cette problématique, une étude fine des mécanismes d'altération en milieu atmosphérique humide a été mise en place pour une série de verres modèles silicatés en faisant varier le rapport R = ([CaO] + [MgO]) / [Na2O] + [K2O]). Les échantillons synthétisés pour cette étude (coupons et poudres calibrées) ont été altérés en laboratoire sous humidité (80-85% HR) et température (35 et 80 °C) contrôlées en présence ou non d'acide formique (polluant acide) dans l'atmosphère. Pour comparaison, des altérations ont également été réalisées en milieu immergé à 80 °C. L'évolution de la composition et de la structure de la couche hydratée, produite au cours de la réaction de la surface du verre avec l'atmosphère humide ou le milieu d'immersion, en fonction de R et du temps a été suivie au moyen d'une approche multi-techniques (microscope optique et électronique, spectroscopies vibrationnelles, analyse thermique...). Les analyses multi-échelles (nature des sels formés, profils élémentaires...) ont montré que les mécanismes d'altération sont différents en fonction de la température, de la présence d'un polluant acide et du milieu d'altération. De plus, les résultats confirment que le rapport R influence sur la durabilité chimique : les verres sont moins altérés lorsque R≥1. En vue de simuler le nettoyage effectué par les restaurateurs sur les verres altérés, l'impact d'un rinçage à l'eau sur les propriétés de la couche altérée a été également étudié sur nos échantillons. Les résultats obtenus mettent en évidence un ralentissement significatif de la cinétique d'altération après rinçage. L'effet de différents nettoyages a également été étudié sur trois verres vénitiens conservés au département des Objets d'art du Louvre à l'aide d'un protocole non invasif encore en cours de développement. Enfin, en étroite collaboration avec des professionnels de la conservation-restauration, un essai d'altération à long terme a été lancé dans trois musées franciliens (le Louvre, le Musée des Arts décoratifs et le Musée national de la Renaissance) où des échantillons et des capteurs ont été placés dans des vitrines aux conditions environnementales plus ou moins contrôlées.