Congrès 2015 26-29 mai La Rochelle France Société Française de Thermique Thermographie infrarouge stimulée appliquée à la détection de sel de type chlorure.

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1 Congrès 2015 26-29 mai La Rochelle France Société Française de Thermique Thermographie infrarouge stimulée appliquée à la détection de sel de type chlorure de sodium dans des peintures murales du patrimoine Kamel MOUHOUBI (1) (kamel.mouhoubi@univ-reims.fr) J.L Bodnar (1), V. Detalle (2), J.M. Vallet (3),, P. Vasquez (4), C. Schneider (4) (1) GRESPI/ CATHERM, UFR Sciences Exactes et Naturelles, BP 1039, 51687 Reims cedex 02, (2) LRMH, 29 avenue du Paris, 77420 Champs sur Marne, (3) CICRP Marseille, 21 Rue Guibal, 13003 Marseille, (4) GEGENA², Centre de Recherche en Environnement et Agronomie, 2 esplanade Roland Garros, 51100 Reims Résumé Il existe un type de défaut critique en matière de conservation des œuvres d’art, il s’agit des infiltrations de sel dans la pierre. Le travail présenté vise à démontrer les possibilité de la thermographie infrarouge stimulée pour la détection de ces infiltrations. Nous nous intéresserons plus particulièrement au NaCl dans des pierres calcaires. Les infiltrations de sels hygroscopiques portent un fort préjudice à l’intégrité structurale de la pierre et peuvent endommager sévèrement les œuvres d’art. Nous allons pour cela observer l’évolution de 2 paramètres thermophysiques en présence de NaCl dans des échantillons de calcaire : l’effusivité thermique et l’élévation maximale de température d’un échantillon soumis à une excitation flash. L’objectif de ce travail est de présenter une méthode de détection utilisable in-situ. Résumé Il existe un type de défaut critique en matière de conservation des œuvres d’art, il s’agit des infiltrations de sel dans la pierre. Le travail présenté vise à démontrer les possibilité de la thermographie infrarouge stimulée pour la détection de ces infiltrations. Nous nous intéresserons plus particulièrement au NaCl dans des pierres calcaires. Les infiltrations de sels hygroscopiques portent un fort préjudice à l’intégrité structurale de la pierre et peuvent endommager sévèrement les œuvres d’art. Nous allons pour cela observer l’évolution de 2 paramètres thermophysiques en présence de NaCl dans des échantillons de calcaire : l’effusivité thermique et l’élévation maximale de température d’un échantillon soumis à une excitation flash. L’objectif de ce travail est de présenter une méthode de détection utilisable in-situ. Paroi endommagée par des infiltrations de sels Echantillon inconnu peint Echantillon de référence peint (PVC) Résultats Étude de 8 pastilles calcaires de Pierre d’Avignon peintes Ces 8 pastilles comprennent 4 pastilles soumise à une infiltration saline et 4 pastilles témoin (saines). Nous nous sommes intéressé à 2 paramètres thermiques : l’élévation de température T max et l’effusivité thermique b mesurée par la méthode des comparaisons. Le premier tableau fait apparaître les résultats d’élévation maximale de température. Il montre qu’en présence de sel, cette élévation maximale diminue notablement. Elle passe d’une valeur moyenne de 21,3°C à une valeur moyenne de 17,8°C. L’effusivité thermique mesurée passe d’une valeur moyenne d’environ 1067 J.K -1. m -2. s -1/2 pour des échantillons sains à environ 1139 J.K -1.m -2 s -1/2 pour des échantillons salés. 8 pastilles de pierre d'Avignon peintes Image photothermique des pastilles Elévations maximales de température obtenues lors de l’analyse photothermique des 8 pastilles de pierre calcaire d’Avignon Valeurs d’effusivité thermique obtenues lors de l’analyse photothermique des 8 pastilles de pierre calcaire d’Avignon Etude d’un bloc calcaire de pierre d’Avignon peint contenant localement du chlorure de sodium Ce bloc de pierre d’Avignon peint a été soumis en son centre à une infiltration de NaCl.Nous avons tracé le profil de température maximale atteinte le long d’une droite traversant de part en part le défaut de la partie centrale. Pour cela nous avons considéré 8 points de mesures. 4 de ces points ont été pris en dehors de la zone salée. Les 4 autres ont été pris dans la zone centrale avec sel. Le profil de température montre qu’en présence de sels on observe une baisse moyenne de température d’environ 1,8 °C. Les valeurs moyennes d’effusivité augmentent quant à elles dans la zone centrale, de 1130 J.K -1.m -2.s -1/2 à 1269 J.K -1.m -2.s -1/2, Bloc de pierre calcaire d’Avignon Réponse photothermique obtenue Profil d’élévation maximale de température Valeurs d’effusivité thermique Conclusion Dans ce travail, nous avons montré que la thermographie infrarouge stimulée était sensible à la présence de sels de type NaCl dans des pierres calcaires d’Avignon (diminution de l’échauffement maximal induit par l’analyse flash et augmentation du paramètre effusivité thermique). Ce résultat est encourageant, car semblant ouvrir la voie à la détection non destructive et in situ de sels dans des supports de peintures murales du patrimoine.