ANR « jeune chercheur » 2018‑2022
Porteur : Aline Petitmangin (LISA, université de Créteil)
Partenariats : CICRP (Jean‑Marc Vallet), Institut de Chimie des Matériaux Paris‑Est Créteil, Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine, Laboratoire de Mécanique Multiphysique et Multiéchelle (Lille), Laboratoire de Minéralogie et Cosmochimie — MNHN
Le CICRP a rejoint cette ANR « jeune chercheur » pour contribuer à la caractérisation des phénomènes physico‑chimiques d’altération, en particulier grâce à sa plateforme de vieillissement naturel, afin d’étudier la corrosion en atmosphère marine des bronzes campanaires exposés (conditions réalistes de dépôts secs/humides) et d’en évaluer les effets à la surface et à l’intérieur de l’alliage, en milieu urbain (vieillissement artificiel à Créteil, naturel à Marseille) et marin (vieillissement naturel à Marseille).
En 2020, la campagne de prélèvement d’échantillons vieillis s’est poursuivie sur la plateforme du CICRP, sur le toit des réserves du Mucem. Une réunion intermédiaire a permis de présenter les résultats des différentes équipes.
En 2021, une deuxième réunion à distance a fait le point sur l’avancement des travaux et la suite du projet, achevé fin 2022.
En 2022, une thèse a été soutenue à l’université de Créteil (Contribution à l’étude de l’altération du bronze campanaire, C. Blanc) et le rapport final a été remis à l’ANR. Les principaux résultats obtenus ont été :
- L’altération atmosphérique à long terme des bronzes campanaires se traduit par une corrosion stratifiée en trois couches (externe, intermédiaire, interne) ;
- La couche intermédiaire développe des phases d’altération différentes selon le milieu (marin vs urbain) ;
- La corrosion interne de l’alliage se produit quelle que soit la cloche ou l’environnement ;
- Les chocs et vibrations générés par le fonctionnement de la cloche influencent la corrosion et modifient le faciès interne et les réseaux infiltrants.
Plus particulièrement à Marseille, site marin pollué, les globules de plomb migrent vers la surface dès 1 mois d’exposition : sous forme de PbO en conditions abritées, et de PbCO3 en conditions exposées, avant de pénétrer dans les couches corrodées. Après 12 mois, la couche de corrosion stratifiée se développe en abri, avec une corrosion préférentielle de la phase α. Ces résultats soulignent l’impact du plomb sur la propagation du chlore et du soufre dans la corrosion naissante.
En 2023, ce projet s’est achevé. Selon le rapport final de A. Petitmangin, il a permis de décrire le processus de corrosion du bronze campanaire, d’identifier les zones de corrosion préférentielles et d’évaluer les effets sur les propriétés mécaniques et acoustiques ; de montrer que la micro‑indentation génère des microfissures dans l’alliage ; et de confirmer l’efficacité de l’analyse vibratoire non linéaire pour évaluer la corrosion.
