BellACorr : Corrosion atmosphérique et altération mécanique des bronzes  campanaires : un patrimoine sonore et artistique en danger ?

 

 

Le bronze campanaire (22%wt Sn-phases α/δ) appartient au patrimoine mondial matériel et immatériel. Parmi les bronzes célèbres, on peut citer Big Ben (1858), les 8 cloches de Notre Dame de Paris, remplacées en 2013 qui ont nécessité la coulée de 23 tonnes de bronze pour 2 millions d’euros de chiffre d’affaire. Ce fait d’importance industrielle et économique est sous tendu par l’universalité d’un patrimoine ancestral et moderne sans cesse bonifié par les professionnels campanaires.

 

FIGURE 1 EXEMPLE D’UNE CLOCHE EN CAMPANILE (A): ALTERATION PHYSICOCHIMIQUE ET MECANIQUE AU NIVEAU DE LA COURONNE (B) ET DU PROFIL INTERNE SOUS L’ACTION REPETEE DU BATTANT (C)

Les cloches sont omniprésentes sur le territoire. La Société Française de Campanologie (SFC) en dénombre plus de 450 000 encore actives. On en trouve dans tous les milieux atmosphériques : urbain, marin, rural. Par ses ornementations historiques et symboliques, la cloche est une œuvre d’art. Sa musicalité rythme le temps et les civilisations. Cependant, dès leur mise en œuvre, les cloches subissent une altération très complexe (Fig.1), à la fois physicochimique environnement-dépendante, mais aussi mécanique par percussions. La conjonction de ce double processus d’altération n’a jamais été étudié. A travers cette altération matérielle, c’est le patrimoine artistique mais aussi le patrimoine immatériel sonore de cet instrument qui est en danger. La cloche est à elle seule une archive et la mémoire sonore du passé qui doit être protégée. Le 5ème Rapport d’évaluation du Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC) (2013-2014) s’en fait l’écho pour la 1ère fois en évoquant la nécessité de prendre en compte le patrimoine culturel dans les politiques d’adaptation climatique.

Le projet BellACorr vise à comprendre le processus physicochimique et mécanique responsable de la corrosion micro-infiltrante du bronze campanaire biphasé α/δ et évaluer ses conséquences sur la qualité sonore de l’instrument.

BellACorr conduira, dans des conditions atmosphériques réalistes reproduites en laboratoire et représentatives des milieux urbain et marin (dépôts secs / humides), à une étude de la corrosion du bronze campanaire en tenant compte des contraintes mécaniques de l’alliage. Pour proposer un processus physicochimique et mécanique d’altération, la corrosion sera analysée à différents stades. En tenant compte des impuretés de l’alliage, via une étude de la corrosion préférentielle α/δ, l’impact de la structure biphasée sur le processus de corrosion sera pour la première fois quantifié. Un marquage isotopique (D,18O,34S,37Cl) de l’altération sur des échantillons anciens et reproduite en laboratoire permettra de tracer les réseaux micro-infiltrants de fluides environnementaux, de localiser et de quantifier les zones réactives du matériau en tenant compte de la fatigue mécanique et de la morphologie interne de la couche de corrosion. Par ailleurs, une caractérisation fine des bronzes (identification multi échelles de l’altération et des réseaux micro-infiltrants) fournira une formulation prédictive dynamique des processus. BellACorr quantifiera l’effet de l’altération sur les propriétés sonores des cloches en investiguant la signature sonore (analyse modale et par émission acoustique) sur des cloches altérées de carillon de façon réaliste en laboratoire.

Ce projet interdisciplinaire rassemble des scientifiques de différentes communautés (héritage culturel, science de l’environnement et des matériaux, acousticiens, mécaniciens, physico-chimistes…) pour proposer une méthodologie innovante visant à mieux quantifier l’effet de l’altération sur les propriétés physiques et les qualités sonores des cloches.

BellACorr ouvre à terme sur des technologies de sauvegarde innovantes non destructrices du patrimoine campanaire, respectueuses de l’écologie et participe à la naissance d’une banque de sons campanaires anciens (archéoson) prônée aujourd’hui par de nombreux organismes. Les résultats de BellACorr contribueront aux recherches sur l’accordage non destructif des cloches anciennes.

 

Projet ANR–CES27  « Culture, créations, patrimoine » - JCJC  - (AAPG 2018)    
Date du projet scientifique: 01/01/2019- 01/06/2022

Contacts LISA : A. Petitmangin

 

Site Internet :  http://bellacorr.cnrs.fr

Collaborateurs :
LISA - Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques, CNRS/UPD/UPEC
LAUM - Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine , CNRS/ Université du Mans
LaMCube - Laboratoire de Mécanique, Multi-Physique et Multi-échelle – CNRS/Université de Lille/Ecole Centrale de Lille
CICRP - Centre Interdisciplinaire de la Conservation et de la Restauration du Patrimoine-Marseille CNRS/Ministère chargé de la Culture
ICMPE - Institut de Chimie des Matériaux de Paris-Est Créteil CNRS/UPD/UPEC