Matériaux constitutifs & Procédés de mise en œuvre Technologies artistiques, artisanales et industrielles / 14 0ctobre 2016 Aurélie Nicolaus Restauratrice du Patrimoine – Maître de Conférences Associé Paris 1 C.R.B.C. Responsable de la spécialité Peinture Matériaux constitutifs & Procédés de mise en œuvre La peinture murale - 1 -

Technologies artistiques, artisanales et industrielles Peinture Murale INTRODUCTION: L’ensemble des peintures murales = patrimoine immobilier (depuis le XIXe siècle) car lié à l’architecture, « immobile » ≠ Les peintures de chevalet de grand format = immobilières par destination, car «mobiles », même si elles participent au décor de l’édifice

La question des sources en technologie des peintures murales

La recherche en technologie des peintures murales: obstacles Dispersion des œuvres et difficulté d’accès 2. Intérêt limité en histoire de l’art 3. Insuffisance de la documentation 4. Disparition (dégradation) des matériaux constitutifs/ Dissimulations des matériaux constitutifs

La recherche en technologie des peintures murales: Bilan des scientifiques Certaines techniques sont plus stables que d’autres 2 TYPES DE PRODUCTION DE PEINTURE MURALE : Matériaux de nature minérale + Procédé dans le frais, sur enduit humide (vraie fresque) 2. Matériaux de nature minérale et organique + Procédés dits « à sec » ou a secco, sur enduit sec

La recherche en technologie des peintures murales: Bilan des scientifiques Vraie fresque = technique de peinture murale la plus stable Absence de composés organiques, généralement plus fragiles Pigments inclus dans la masse cristallisée de calcite résultant de la carbonatation de l’enduit

La recherche en technologie des peintures murales: Bilan des scientifiques Techniques à sec = techniques de peinture murale plus fragile Présence de composés organiques Couche picturale complexe

La recherche en technologie des peintures murales: Bilan des scientifiques Conclusion du L.R.M.H. : La nature des altérations des peintures murales et leur développement sont surtout liés à la technique d’exécution de la peinture murale elle-même : à savoir matériaux et procédés mais également gestes mis en œuvre.

Technologie de la Peinture Murale A. Description générique des matériaux constitutifs possibles B. Matériaux et procédés de la Peinture Murale

Technologie de la Peinture Murale Approche stratigraphique générique : 2 cas de figure  Le support fixe simple Le support fixe complexe

Support fixe simple Murs et cloisons Plafonds ou couvrements Eléments d’architecture intérieure

SUPPORT FIXE SIMPLE SUPPORT FIXE COMPLEXE MUR - PLAFOND OU COUVREMENT – ELÉMENT D’ARCHITECTURE pierre (rigide) +toile ou papier ou métal ou … ? plâtre (rigide) +toile ou papier ou métal ou … ? bois (rigide) +toile ou papier ou … ?

Technologie de la Peinture Murale B. MATÉRIAUX ET PROCÉDÉS DE LA PEINTURE MURALE Les techniques de peinture murale, pour être évoquées de façon claire, doivent tenir compte de deux paramètres indissociables : leurs MATÉRIAUX CONSTITUTIFS mais également les PROCÉDÉS DE MISE EN ŒUVRE

PLAN 1. Matériaux de nature minérale / Procédé dans le frais : Mise en œuvre d’une vraie fresque 1.1 Qu’est-ce que la chaux aérienne éteinte ? 1.2 Description de la mise en œuvre d’un mortier chaux-sable et du mécanisme de prise 1.3 Préparation du support de peinture murale : notions générales 1.4 Mise en œuvre de la vraie fresque et survol historique Matériaux de nature minérale / Procédé à sec : Mise en œuvre d’une peinture à la chaux 3. Matériaux de nature organique / Procédé à sec : Mise en œuvre d’une peinture a secco 3.1 Colle animale et caséine 3.2 Emulsion et tempera d’œuf/Caséine/ ou gomme 3.3 Huile/Résine/Cire Matériaux de nature minérale & organique / Procédé dans le frais & à sec : Combinaisons/associations de techniques 5. Matériaux synthétiques / Procédé à sec : Matériaux de l’industrie moderne  

* Fabrication de la chaux aérienne éteinte Matériaux de nature minérale / Procédé dans le frais : Mise en œuvre d’une vraie fresque 1.1 Qu’est-ce que la chaux aérienne éteinte ? * Fabrication de la chaux aérienne éteinte

Fabrication de la chaux aérienne éteinte La chaux résulte de la cuisson de pierres calcaires: Sous l’effet de la chaleur elles perdent leur gaz carbonique et se transforment en oxyde de calcium (CaO) appelé « chaux vive » CaCO3  CaO (oxyde de calcium) + CO2 (dioxyde de carbone) (cuisson à 900°C)

Fabrication de la chaux aérienne éteinte Ce matériau est « éteint » par adjonction d’eau : La « chaux vive » se transforme en « chaux éteinte » ou hydroxyde de calcium Ca(OH)2 qui se présente sous forme de poudre. CaO (oxyde de calcium) + H2O (eau)  Ca(OH)2 (hydroxyde de calcium) C’est sous cette forme et sous cet état que la chaux est utilisée comme constituant des mortiers. Selon les normes actuelles = chaux en poudre de type CAEB (c’est-à-dire Chaux Aérienne Eteinte pour le Bâtiment), ne contenant que 5% d’impuretés (maximum).

1.2 Mise en œuvre d’un mortier chaux-sable et mécanisme de prise De façon générique, un mortier de chaux comprend une part de chaux aérienne pour 3 à 4 parts de charge ainsi que de l’eau. Exemple de source textuelle: Le manuscrit Mappae Clavicula concerne l’Europe du Nord pour les Xe et XIIe siècles. Il recommande: 1 part de chaux : 3-4 parts de sable : 1/3 de part de filasse hachée : 1/6 de part de paille battue + eau + graisse de porc. Le mélange doit être conservé au moins 8 jours dans un milieu humide.

LES CHARGES Introduites dans les mortiers de chaux, elles assument les fonctions suivantes: Elles augmentent le volume de mortier à disposition tout en réduisant le phénomène de retrait, du fait de leur inertie. Elles créent une armature qui renforce la résistance du mortier. Leur granulométrie améliorent la porosité du mortier. Leur texture et leur couleur peuvent participer à la composition et être utilisées par l’artiste.

LES CHARGES peuvent être de natures variées: INORGANIQUES ET INERTES : Cailloux (sup. à 30 mm); Graviers (4 à 30 mm); Sables (0,1 à 6,5 mm); Poudres de pierre (marbre par exemple)… Remarque : Certaines charges influent sur la prise du mortier. Ce sont des charges actives appelées aussi agents hydrauliques. Elles jouent le même rôle que la pouzzolane naturelle: Tuileau; Cendres volantes; Terres ocreuses; Scories…   ORGANIQUES: Ces charges aèrent et favorisent l’expansion du mortier: Crin, Poils de lapin, Paille…

Phénomène de Carbonatation Une fois appliqué sur un support, l’enduit contenant de la chaux aérienne va prendre, c’est-à-dire qu’il va durcir au contact de l’air libre. Le durcissement est le résultat du phénomène de carbonatation Au contact du gaz carbonique de l’air, l’hydroxyde de calcium se transforme en carbonate de calcium. CaOH2 (chaux aérienne éteinte) + CO2 (dioxyde de carbone de l’air)  CaCO3 (Carbonate de calcium ou « calcin ») + H2O (eau contenue dans le mortier qui s’évapore) Cette opération n’est pas un simple séchage mais bien une transformation de nature chimique, appelée carbonatation. Un nouveau matériau composé de cristaux se forme, de même nature que le calcaire avant sa cuisson, aussi dur et aussi solide.

1.4 Mise en œuvre de la vraie fresque Première couche d’enduit : arriccio, de l’italien « hérissé » ou « frisé » Arriccio = 1 part de chaux aérienne éteinte + 3 ou 4 parts de charge Deuxième couche : arriccio Troisième couche (facultative) : arriccio

Mur appareillé 1ère(s) couche(s) dite(s) « arriccio » Mise en œuvre de la vraie fresque

Mur appareillé 1ère(s) couche(s) dite(s) « arriccio » Intonaco en une ou deux couches: chaux aérienne + sable fin ou poudre de marbre… Mise en œuvre de la vraie fresque

Mise en œuvre de la vraie fresque La vraie fresque – buon fresco des Italiens – est une peinture réalisée sur un enduit frais à base de chaux aérienne éteinte, avec des pigments véhiculés à l’eau et seulement à l’eau. Ils sont fixés sur l’enduit grâce à la formation d’une croûte transparente de carbonate de calcium ou calcin due au phénomène de carbonatation.

Mise en œuvre de la vraie fresque L’exécution de la peinture doit donc tenir compte du temps de travail par rapport à la dimension des surfaces à peindre définies par « journées » (giornate) horizontalement, et par échafaudages successifs verticalement (pontate)

Mise en œuvre de la vraie fresque Déterminants sont le temps de séchage et le contrôle de formation de la croûte de calcite durant l’évaporation de l’eau (grâce en partie, aux truellages nécessaires en surface)

Mise en œuvre de la vraie fresque Les Pigments La plus grande partie des pigments utilisés pour peindre affresco est d’origine naturelle, souvent des argiles contenant des oxydes de fer (rouge, brun et jaune), le blanc est rendu avec la chaux elle-même, les noirs résultent de calcinations…