Catégorie : Actualité FSP

Résumé :

En conservation-restauration, les comblements des artefacts en plâtre sont fréquemment réalisés en raison de la fragilité de ce matériau. Afin de pallier les altérations produisant des instabilités structurelles et/ou visuelles et esthétiques, des matériaux non originaux sont appliqués : réalisés in situ par modelage de matière fraîche, ou par fixation d’une pièce mise en œuvre à part. En fonction des critères déontologiques et techniques, divers matériaux peuvent être utilisés. Afin de mieux les connaître, une étude a été menée en développant une méthodologie pluri-disciplinaire allant des techniques analytiques aux différents champs de la conservation-restauration.

Dans un premier temps, un corpus d’artefacts a été étudié, constitué de deux collections du musée du Louvre : la statuaire moulée de la gypsothèque et les cadres du XIX^e siècle, en associant observations des comblements et étude documentaire. Différents usages ont été constatés, comme celui de matériaux identiques aux originaux ainsi que celui visant une différenciation par l’ajout d’additifs. À partir de ces données, des formulations de plâtre, aux rapports massiques eau/plâtre échelonnés, additionnées de carbonate de calcium et de dioxyde de titane ont été sélectionnées pour caractérisation.

Dans un deuxième temps, les aspects micro-structurels ont été examinés par observations aux microscopes optique et électronique à balayage (MEB). Les éléments ont été identifiés par analyse en spectroscopie à dispersion d’énergie (MEB-EDS). La caractérisation des aspects rhéologiques à l’état frais a été traitée dans un troisième temps afin de calibrer et classer les textures. Des correspondances entre les consistances ont été établies, offrant des gammes d’usages pâteux à fluides, adaptées aux méthodes par modelage ou par coulée.

Une quatrième phase a permis la caractérisation des propriétés mécaniques à l’état solide, en mesurant les résistances à la compression et à la flexion 4 points, et en calculant les modules d’élasticité. Enfin, un protocole de suivi a évalué la stabilité de trois artefacts, restaurés entre 2015 et 2017, par des relevés et des corrélations d’images 3D haute définition. Un des artefacts a également été équipé de capteurs de déplacement afin de compléter le suivi. L’étude et la caractérisation des formulations de comblement, en liant les aspects physico-chimiques et structurels, à différentes échelles et selon les états frais ou pris, peuvent alors assister les choix des spécialistes de la conservation-restauration en fonction des conditions d’intervention. Le protocole est ajustable pour étudier d’autres formulations ou d’autres matériaux, typologies ou spécialités du patrimoine.

François Pernot, professeur des universités, HDR, CY Cergy Paris Université (Directeur)

Yannick Mélinge, professeur des universités, HDR, CY Cergy Paris Université, Laboratoire de recherche des monuments historiques (détachement) (Encadrant)

Anne-Solenn Le Hô, ingénieure de recherche, Centre de recherche et de restauration des musées de France / Chimie ParisTech, Research University, CNRS, IRCP (Encadrante)

Aurelia Badde, conservatrice-restauratrice de sculpture (Berlin)

Ann Bourgès, ingénieure de recherche, HDR, Centre de recherche et de restauration des musées de France (Rapporteur)

Catherine Chevillot, conservatrice générale du patrimoine, docteure en Histoire, Cité de l’architecture et du patrimoine

Christophe Lanos, professeur des universités, HDR, Université de Rennes – IUT de Rennes (Rapporteur)

Delphine Morana Burlot, maîtresse de conférences, HDR, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne

 

Résumé :

Dans un contexte patrimonial les vibrations représentent une véritable menace quant à la préservation des objets. Pourtant, les dispositifs de protection des vibrations employés sont généralement très rudimentaires et les systèmes proposés dans la littérature scientifique ne sont pas appliqués, principalement par manque de considération pratique. Pour dépasser ces limites, les travaux présentés dans cette thèse s’articulent autour du développement d’un nouveau type de système de protection, basé sur le principe du contrôle actif de vibrations.

La conception du dispositif de contrôle commence par l’établissement d’un cahier des charges au double objectif. D’une part il définit les objectifs de contrôle des vibrations rencontrées en domaine patrimonial, d’autre part il formalise les considération pratiques des acteurs du patrimoine. Le cahier des charges permet alors d’identifier la stratégie de contrôle la plus adaptée au respect des spécifications formulées. En l’occurrence, le contrôleur est conçu comme un dispositif autonome et indépendant qui vient se greffer à la structure à protéger et utilisant un algorithme de contrôle adaptatif et de type feedforward.

Un dispositif de contrôle expérimental dont le contrôleur est actualisé par l’algorithme Filtered-x Least Mean Square (FxLMS) est conçu afin d’éprouver sa capacité à respecter le cahier des charges. Ce dispositif est testé dans un premier temps sur une structure à la dynamique relativement simple, puis sur un banc d’essai représentatif d’une situation couramment rencontrée en contexte patrimonial. Une fois le dispositif validé, un outil permettant de comparer quantitativement, objectivement et robustement les performances de différentes situations de contrôle est proposé. Cette méthodologie passe par l’extraction de descripteurs de performance, chacun d’entre eux devant représenter un aspect du contrôle qu’il est souhaitable de quantifier.

Si l’utilisation du FxLMS permet de valider le cahier des charges, une hypothèse forte de cet algorithme restreint son champ d’utilisation. Une solution à cette limite est l’utilisation d’algorithmes de contrôle plus récents et basés sur la paramétrisation de Youla-Kuçera. Une étude paramétrique définit les conditions à partir desquelles les performances du FxLMS ne sont plus acceptables, et l’utilisation du benchmark permet de quantifier les performances des nouveaux algorithmes proposés.

Hervé Lissek Professeur, LTS2, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Rapporteur)

Patrice Masson Professeur, GAUSS, Université de Sherbrooke (Rapporteur)

Ioan Doré Landau, Directeur de recherche émérite, GIPSA – Lab (Examinateur)

Marc Lethiecq Professeur des universites, GREMAN, Universite de Tours (Examinateur)

NicolasWilkie-Chancellier, Professeur des universités, SATIE, CY Cergy Paris Université (Directeur)

Henri Boutin, Maitre de conférence, STMS, Sorbonne Université (Encadrant)

Marguerite Jossic, Chargée de recherche, Musée de la Musique (Encadrante)

Sandie Le Conte, Responsable de laboratoire, Institut national du patrimoine (Encadrante)

Eléonore Kissel, Responsable Conservation-Restauration, Musée Quai-Branly (Invitée)