IFEPAR - Impact des Facteurs Environnementaux sur le Patrimoine Restauré

Impact of environnemental agents on restored heritage

• Auteur / Autrice : Soizic Gibeaux
• Direction : Vincent Barbin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences - STS
• Date : Soutenance le 13/12/2017
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne ; 2000-2011)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe d'Etude sur les Géomatériaux et ENvironnements Anthropisés (GEGENA) - UR 3795 (Reims, Marne)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Françoise André
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Barbin, Céline Thomachot, Abdelkhaleq Chakir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carlota Grossi, Beatriz Menendez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance à la pollution atmosphérique

Conservation et restauration

Effets de la pollution

Patrimoine urbain

Mots clés libres

Altération de la pierre

Pollution atmosphérique

Patrimoine restaurée

Suivi environnemental

Tests de vieillissement accéléré

Stone weathering

Air pollution

Restored heritage

Environmental monitoring

Laboratory ageing tests

Résumé

Le projet IFEPAR s’intéresse à l’impact des nouvelles concentrations de polluants atmosphériques sur le patrimoine restauré de la ville de Reims afin d’évaluer les cinétiques d’altération actuelles et d’anticiper les restaurations futures des monuments. A l’échelle de monuments rémois restaurés, un suivi continu de la température, de l’humidité relative et des polluants atmosphériques grâce au développement d’un réseau de capteurs autonomes en énergie et en transfert de données (3G), et un suivi périodique de l’état de surface des pierres des façades ont été mis en place. A l’échelle d’échantillons de pierres de construction et de leur réseau poreux, des tests de vieillissement accéléré par des expositions en atmosphères et solutions acides ont été réalisés. Le suivi micro-environnemental en direct des monuments est désormais possible. Il a mis en évidence l’existence des concentrations plus élevées que les données de fond (ATMO) et des différences importantes entre deux façades d’un même monument. Les suivis de l’état de surface par NDT ont montré que les surfaces restaurées sont moins réactives que les surfaces déjà altérées. Les tests de vieillissement simulant différents rapports de concentrations en NOx et SO2 et illustrant l’inversion constatée ces dernières décennies, montrent que la concentration en SO2 reste déterminante dans les processus et les cinétiques d’altération. L’étude à l’échelle microscopique sous HRXCT permet une prédiction du comportement microstructural des pierres à long-terme. Cette étude montre l’importance de coupler le suivi in situ à des études approfondies en laboratoire.

The IFEPAR project focuses on the impact of new concentrations of atmospheric pollutants on the restored heritage of Reims (France) in order to assess the current alteration kinetics and to anticipate the future restorations on monuments. For this purpose, a multi-scale approach was carried out. At the scale of restored monuments, a continuous monitoring of temperature, relative humidity and atmospheric pollutants through the development of a network of autonomous sensors network and data transfer (3G), and a periodic monitoring of the surface conditions of the façade stones have been set. At the scale of the samples and the porous network of the original and the restoration stones, laboratory accelerated ageing tests by atmospheric deposition and acid solutions were carried out. The micro-environmental monitoring of monuments is now possible. It pointed out the existence of significant differences between two façades of the same monument and sometimes higher values compared to background data (ATMO). Monitoring of the surface conditions by NDT showed little differences in 2 years, even if the restored surfaces appear less reactive than the altered surfaces. The ageing tests simulating different ratios of NOx and SO2 and illustrating the inversion observed in recent decades show that the concentration of SO2 remains decisive in the processes and kinetics of alteration. The microscopic study under HRXCT allowed a prediction of the microstructural behavior of stones in the long term. This study demonstrates the importance of linking in situ monitoring with in-depth laboratory studies.