Résumé :
Les travaux réalisés dans le cadre de la thèse sont dédiés à la conservation de granites altérés, en mettant particulièrement l’accent sur les sculptures de Maoling, situées dans la province du Shaanxi, en Chine. Âgées de plus de 2 000 ans, ces sculptures en granite représentent un défi de conservation unique et complexe en raison de leur faible porosité et de l’hétérogénéité de leurs altérations. Un cadre expérimental en laboratoire a été mis en place afin d’évaluer l’efficacité de trois consolidants du commerce à travers une analyse multi-critères. Deux groupes représentatifs d’échantillons de granite, présentant des états d’altération distincts, ont fait l’objet d’évaluations systématiques avant et après traitement. Les propriétés mécaniques et physiques essentielles ont été mesurées (absorption capillaire, perméabilité à la vapeur d’eau, vitesse des ondes ultrasonores, module d’élasticité, résistance mécanique ultime, …). Parallèlement, des analyses de compatibilité esthétique et de modifications microstructurales induites par les consolidants ont été menées. Le protocole expérimental a permis de comprendre la manière dont chaque consolidant interagit avec le granite, tant au niveau de la surface qu’au sein de sa structure interne. Les résultats indiquent que l’infiltration de nano-silice améliore de manière significative les performances mécaniques des granites tout en maintenant une perméabilité acceptable à l’eau et une altération chromatique minimale. En revanche, les deux autres consolidants présentent des limites, soit par un renforcement mécanique insuffisant, soit par des effets esthétiques indésirables. D’un point de vue ingénierie, ces travaux ont permis d’adapter des procédures expérimentales normalisées ainsi que des protocoles d’interprétation des données. Ils apportent un cadre méthodologique validé pour l’étude des matériaux lithiques à faible porosité permettant de formuler des recommandations scientifiquement étayées pour la conservation du patrimoine en granite.
Ce travail est le fruit d’une collaboration scientifique franco-chinoise :
- Shaanxi Institute for the preservation of Culture Heritage, Xi’an (Chine)
- Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques (LRMH), Champs sur Marne (France)
- Centre de Recherche et Restauration des Musées de France (C2RMF), Paris (France)
- Laboratoire de Mécanique et Matériaux du Génie Civil (L2MGC), Neuville sur Oise (France)
- Fondation des Sciences du Patrimoine (FSP), Paris (France)
Composition du jury :
- ZHOU Ping, Vice Director Emperor Qin Shihuang’s Mausoleum Site Museum –Rapporteur
- TOMACHOT-SCHNEIDER Céline, Université de Reims Champagne Ardennes, Laboratoire GEGENA – Rapporteur
- PEI Xianzhi, Chang’An University – Examinateur
- MECHLING Jean-Michel, Université de Nancy, Institut Jean Lamour – Examinateur
- MA Tao, Shaanxi Institute for the preservation of Culture Heritage – Directeur de thèse
- Dr BOURGES Ann, C2RMF – Co-directrice de thèse
- MELINGE Yannick, LRMH – Directeur de thèse
