Brevet FR2857960A1 — publié le 20050128

Procédé de réalisation d'une reproduction d'une paroi minérale, composition pour la mise en oeuvre du procédé et reproduction ainsi réalisée La présente invention concerne le domaine de la réalisation de parois artificielle reproduisant fidèlement une paroi originelle. Elle concerne notamment la réalisation de reproduction de sites remarquables, par exemple de grottes 10 ornées. On connaît dans l'état de la technique un procédé de reproduction d'une grotte ornée, appelé facsimilé. Des relevés à l'oeil nu et de nombreuses esquisses à main levée sont effectués dans la grotte servant de 15 référence à la fresquiste pour recopier les peintures de Lascaux sur la coque en ciment du fac-similé. Ce procédé consiste ensuite à préparer une coque en béton épousant le volume général interne de l'original. Cette forme est créée à partir de courbes 20 isométriques et traduite par une série de profils transversaux en fer carré, juxtaposés et espacés de 25 à 50 cm. Sur cette armature métallique sont posées plusieurs couches de grillage à mailles suffisamment fines pour retenir le béton projeté constituant l'épiderme de la 25 copie. Enfin, on applique des matériaux colorants traduisant aussi bien les peintures que l'aspect de surface de la roche et leur positionnement, étape initialement réalisée à partir de relevés manuels, sous projection sur 30 la paroi à reproduire des images issues du site original. Ce procédé n'est pas totalement satisfaisant car il implique la préparation d'une structure lourde, inadaptée pour la réalisation d'expositions itinérantes. Par ailleurs, et indépendamment de ce problème, l'aspect de la reproduction est relativement médiocre car les matériaux colorants sont appliqués sur la structure en béton réapparaissant à l'occasion de la moindre dégradation des matériaux colorants rapportés. Les répliques pariétales actuelles sont réalisées en polyester: À partir d'une matrice initiale reconstituant un modèle de la paroi originelle, un tirage est effectué à partir du moule de cette matrice. La coque 10 obtenue ainsi est en surface un polyester comportant, incluant, des charges minérales pour se rapprocher de la texture de la roche. L'emploi du polyester condamne ce type de réplique à tous les inconvénients du polyester: Modelages direct impossible, donc ni retouches par rajouts 15 ou gravures sur le tirage. Par ailleurs les raccords entre les différents modules d'une paroi sont visibles. Selon une alternative, les modules sont définitivement associés par soudure des éléments entre eux ce qui entraîne d'importantes difficultés à monter, démonter puis remonter 20 ces reproductions destinées à être fixes et non itinérantes. D'autre part, les patines et les colorisations sur polyester "détruisent" les détails du tirage par effet de "bouche-pore" et ternissent le rendu de la paroi qui 25 privée de grain ne prend pas la lumière. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé permettant une reproduction fidèle de l'aspect de la paroi d'origine, sous la forme d'une structure légère transportable. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de réalisation d'une reproduction d'une paroi minérale comportant une étape de mise en oeuvre d'une matrice positive (ou maître modèle) de la paroi à reproduire, une étape de prise d'empreinte de cette matrice pour en obtenir un moule négatif, et une étape de réalisation d'un tirage positif caractérisé en ce que l'étape concernant ladite matrice comporte une double opération de restitution avec la production d'un état de 5 surface ébauché, et ensuite, une opération de traitement de cette première approche pour la reproduction de l'état de surface détaillé de la paroi originelle, et en ce que l'étape de tirage comporte une opération de dépôt dans le moule consécutif à la prise d'empreinte d'une composition 10 minérale complétée renforcée ensuite par stratification d'un polymère composite de type polyester. Avantageusement, ladite opération de mise en oeuvre de la matrice consiste à apposer sur la matrice présentant l'état de surface approché une composition 15 modelable. De préférence, l'état de surface détaillée est réalisé par modelage de ladite composition sous l'assistance photographique d'une image de la paroi originelle spécifiquement enregistrée in situ puis 20 précisément recadré et projeté sur le volume de la matrice et ses reliefs. Selon une variante, la morphologie générale de la matrice initiale est réalisée par assemblage de profils 25 équidistants découpés en conformité avec l'analyse stéréophotogrammétrique préalable de la paroi originelle. De préférence, lesdits profils sont découpés dans des plaques de polystyrène ou de mousse de polyuréthane ou de bois. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, le matériau modelable est constitué par un mortier composite comprenant une pâte de cellulose, un enduit cellulosique et des charges minérales. De préférence, les charges minérales sont constituées de poudres de verre et/ou de silices non colorées. Selon une variante préférée, les compositions 5 minérales déposées en fond de moule lors de l'étape de tirage sont constituées par un mortier comportant un ciment blanc, des silices et des poudres de verre dont la granulométrie et les proportions dans le mélange sont déterminées par l'état de surface de la zone correspondante 10 de la paroi originelle. Avantageusement, le polymère de stratification apposé en renforcement desdites compositions minérales déposées dans l'empreinte ne comporte pas de charge minérale pour la raison qu'il ne participe pas au rendu de 15 surface et que sa fonction est l'obtention d'une coque résistante adhérant à la pellicule minérale. De préférence, le polymère composite recouvrant lesdites compositions minérales déposées dans l'empreinte est un polyester résistant au feu. L'invention concerne également une reproduction d'une paroi originelle réalisée par le procédé conforme à l'invention susvisée, caractérisé en ce qu'elle est constituée par une coque multicouche d'un composite polymère stratifié présentant en surface seulement un 25 revêtement de compositions minérales. Elle concerne également une composition minérale pour la mise en oeuvre du procédé susvisé caractérisé en ce qu'elle comporte des ingrédients minéraux de granulométrie correspondant à l'état de surface de la 30 zone restituée de la paroi originelle, des pigments minéraux avec un liant acrylique et un ciment blanc. De préférence, ladite composition minérale comporte en outre un ciment blanc. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrite dans ce qui à suit à titre d'exemple non limitatif. La première opération consiste à réaliser une 5 matrice positive moulable reproduisant avec précision l'identité de la paroi originale. Une prise d'empreinte de ce maître modèle de la paroi est ensuite réalisée à l'aide de matériau de moulage (silicone de type RTV) appliqué par estampage. La réalisation de la matrice positive s'effectue en deux temps. La première approche commence par la restitution du développé global des volumes et reliefs généraux de la paroi originelle. Afin de reproduire le plus 15 fidèlement possible la texture de la roche, on réalise des séries de couples stéréophotographiques de la paroi originelle, qui sont ensuite utilisés pour optimiser la phase de modelage restituant les différentes aspérités du support. Cette opération consiste à assembler en les alignant sur un axe de référence, des lames de polystyrène dont le profil correspond à une coupe verticale ou horizontale de la paroi originelle. Toutes ces sections résultent d'une analyse stéréophotogrammétrique préalable 25 de la paroi originelle qui permet d'en obtenir un modèle numérique tridimensionnel. Ce modèle est à l'origine d'un programme informatique particulier qui permet de piloter l'instrument (la machine) de découpe des lames de polystyrène. L'épaisseur du polystyrène est fonction de l'équidistance interprofils retenue pour la restitution d'une paroi considérée. A titre d'exemple, dans le cas d'une paroi de grotte ornée, l'équidistance est de 19 millimètres pour approcher les reliefs en zones de fresque, et de 40 millimètres en périphérie de ces zones. L'assemblage de ces profils découpés se fait par pressage pour former un bloc ébauchant la morphologie 5 générale de la paroi à restituer, conforme à son modèle numérique. La surface de ce bloc-matrice est ensuite soumise à un lissage de manière à ne conserver que le profil gauche d'une lame en gommant (par remplissage ou 10 arasage) les liaisons inter-profils. La seconde approche consiste ensuite à restituer les détails de surface par modelage manuel au moyen d'un mortier adapté, opération qui s'effectue sous contrôle de l'image photographique correspondante de la 15 paroi originelle projetée sur la surface du bloc. Le mortier de modelage présente à titre d'exemple la composition suivante: Pour 10 parts égales: * 5 parties de poudre de cellulose * 2 parties d'enduit cellulosique blanc * 2 parties de silice N 03 Nemours SIFRACO * 1 partie de cristaux de verre dont la granulométrie est adaptée à celle de la zone de la paroi originelle * une quantité suffisante d'eau pour ajuster la ductibilité du mortier. La surface de la matrice est travaillée et ajustée avec ce mortier pour reproduire fidèlement les détails de relief de la paroi originelle tels que les 30 révèlent les projections photographiques qui guident la phase de modelage. Ce mortier est blanc pour faciliter la lecture des images photographiques projetées et le bon suivi de la fidélité des détails de relief. Lorsque la matrice est achevée, on procède à sa prise d'empreinte à l'aide d'un élastomère. La prise d'empreinte s'effectue par estampage d'une membrane de silicone de type RTV (nom commercial) sous chape polyester 5 pour réaliser un moule à pièces, double négatif de la paroi originelle reconstituée. L'opération suivante consiste à déposer en fond de moule une pellicule d'une composition minérale. Cette composition minérale présente une 10 granulométrie conforme à celle des mortiers de modelage, et se compose de ciment blanc, d'ingrédients minéraux et d'un liant acrylique. A titre d'exemple, la composition comprend pour parts égales: * 3 parties de ciment blanc * 3 parties de silice N 03 de la société SIFRACO (NEMOURS) * 2 parties de silice de SAMIN (MARCHEPRIME) * 1 partie de poudre de verre GF2 de la société 20 SOVITEC * 1 partie de cristaux de verre GF 3 de la société SOVITEC * Eau et liant acrylique AC 337 dilué à 70% de la société ROHM & HAAS L'épaisseur de cette composition minérale est inférieure à 6 millimètres. Après séchage de cette couche minérale, on réalise son renforcement par l'application d'une stratification polyester de façon à obtenir une coque 30 résistante. Cette stratification consiste à déposer par estampage une couche de résine polyester sur la pellicule minérale puis de procéder par imprégnations successives à la confection d'un revêtement stratifié composé au minimum de deux couches de mat de verre respectivement de 200g et 400g/m2. Les résines polyester utilisées sont classées au feu en catégorie Mi. Le nombre de couche de la stratification et le 5 grammage des mats de verre employés dépendent de la dimension de la paroi à réaliser, ainsi que de sa forme. L'épaisseur globale de la coque ainsi réalisée (pelliculage minéral compris) varie entre 8 et 15 millimètres et son poids est inférieur à 12 kilogrammes par 10 mètre carré. On démoule ensuite ce tirage positif, double de la paroi originelle reproduite et on le replace en position conforme à celle du bloc-matrice du départ pour retrouver le calage et les réglages des projections photographiques 15 qui ont assisté les différentes étapes de la restitution et vont de la même façon permettre l'achèvement du travail de reproduction notamment la colorisation et les patines de la paroi qui sont réalisées à l'aide de pigments minéraux naturels et de compositions acryliques-minérales variées. Dans le cas d'une paroi ornée, les peintures et gravures sont reproduites à leur tour sur la réplique de la paroi originelle et toujours sous assistance de la projection photographique sur relief. Il est également possible de modifier le 25 modelage de la surface de la paroi artificielle par retrait ou incision (gravure) ou par ajout de compositions minérales. Par ailleurs, il est possible de masquer les joints d'assemblages de plusieurs panneaux par ce même type 30 de mortier acrylique-minéral. REVEND I CATIONS 1 - Procédé de réalisation d'une reproduction d'une paroi minérale comportant une étape de préparation 5 d'une matrice positive de la paroi à reproduire, une étape de prise d'empreinte de cette matrice, et une étape de réalisation d'un tirage caractérisé en ce que l'étape de préparation de ladite matrice positive comporte une opération de réalisation d'une matrice avec un état de 10 surface grossier, et une opération de traitement de cette matrice pour la reproduction de l'état de surface détaillé de la paroi originelle, et en ce que l'étape de tirage comporte une opération de dépôt dans le moule obtenu lors de la prise d'empreinte d'une composition minérale suivie 15 d'au moins une stratification de cette composition minérale par un polymère. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite opération de traitement de la 20 matrice consiste à apposer sur la matrice présentant l'état de surface grossier une composition modelable. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'état de surface détaillée est 25 réalisé par modelage de ladite composition sous projection photographique sur relief d'une représentation de la paroi originelle. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que la matrice initiale est réalisée par assemblage de profils équidistants découpés en fonction de l'analyse stéréophotogrammétrique de la paroi originelle. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits profils sont découpés dans des plaques de polystyrène ou de bois. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau modelable est constitué par un mortier composite comprenant une pâte de cellulose, un enduit cellulosique et des charges minérales. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les charges minérales sont constituées de poudres de verre ou de silices non colorées. 8 - Procédé selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que les compositions minérales déposées en fond de moule lors de l'étape de tirage sont constituées par un mortier comportant un ciment blanc, de silices et de poudre de verre dont la granulométrie est déterminée par l'état de surface de la zone correspondante de la paroi 20 originelle. 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère recouvrant lesdites compositions minérales déposées dans l'empreinte ne 25 comporte pas de charge minérale de rendu de surface. - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le polymère recouvrant lesdites charges minérales déposées dans l'empreinte est un 30 polyester résistant au feu. 11 - Reproduction d'une paroi originelle réalisée par le procédé conforme à l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est constituée par une feuille de polymère présentant en surface seulement un revêtement de compositions minérales. 12 - Composition minérale pour la mise en oeuvre 5 du procédé conforme à l'une au moins des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'elle comporte des ingrédients minéraux de granulométrie conforme à l'état de surface de la zone correspondante de la paroi originelle, des pigments minéraux avec un liant acrylique et un ciment blanc. 10