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second moyen consistera à tenir compte du fait que l'Humanité tient à sa disposition quantités de monuments anciens sur lesquels on est suffisamment fixé, quant à l'époque de construction. À ce sujet, il convient de rappeler que le Professeur HANISCH, de Vienne, avait signalé en 1909 le travail du Professeur HIRSCHWALD, de Berlin, sur un programme d'études à entreprendre pour l'essai des pierres de construction, ainsi que le mode opératoire de notre collaborateur M. LEDUC, du Conservatoire des Arts et Métiers, sur les effets de la gélivité. Depuis cette époque, en raison des événements mondiaux survenus, ces questions ont sommeillé.
en raison des événements mondiaux survenus, ces questions ont sommeillé. Or, au cours de l'année 1930, la Direction générale des Beaux-Arts de France, sous la haute direction de M. PAUL-LÉON, Directeur général, et de M. PAQUET, Inspecteur général des Monuments Historiques, a bien voulu confier à notre Laboratoire d'essais du Conservatoire des Arts et Métiers les études destinées à rechercher les meilleurs moyens de protection des pierres des Monuments historiques. Voici comment nous avons conçu notre programme général de recherche: •c) Programme général d'essais à entreprendre sur les pierres. — Pour l'établissement de ce programme, il faut tout d'abord observer
Pour l'établissement de ce programme, il faut tout d'abord observer que la résistance des pierres aux agents destructifs dépend de deux facteurs essentiellement distincts : l'un est la continuité de leur grain et l'autre la résistance du cément qui unit les grains entre eux. Une première distinction peut être faite suivant que l'on a affaire à des roches primaires (granit, porphyre, trachyte, basalte, etc.) ou à des roches secondaires (grès, grauwacke, pierre calcaire, etc.). HIRSCHWALD avait observé en effet que les « constituants principaux des roches primaires (quartz et composés siliceux, silicates, feldspath, mica, etc.), peuvent, pour des périodes de
siliceux, silicates, feldspath, mica, etc.), peuvent, pour des périodes de temps à considérer comme durée des édifices, être regardés comme absolument inaltérables par les agents atmosphériques lorsqu'ils n'ont pas subi dans le sol une transformation notable. » De cette observation, il résulte que les études des roches primaires peuvent se limiter à l'analyse microscopique de la pierre pour vérifier l'état de la conservation des éléments ou leur degré de décomposition, puis à la détermination de la résistance du cément à l'altération par l'eau et à la gelée. Quant aux roches secondaires, si la décomposition n'est pas complète, il reste des
secondaires, si la décomposition n'est pas complète, il reste des grains de feldspath à demi décomposés et d'autres silicates, etc.; dans le cas contraire, il ne reste que du quartz mélangé de silice amorphe, de substances argileuses, de carbonates, d'oxyde de fer, de mica, etc. Le microscope permettra facilement d'établir la distinction d'état d'avancement de la désagrégation des constituants ainsi que la structure et la composition du cément. Tableau récapitulatif des essais de pierre ESSAIS OBSERVATIONS Examen pétrographique. Etat minéralogique des grains constituants, disposition des grains, agglomération des grains, nature et composition du cément, stratification, etc. Détermination de la résistance
et composition du cément, stratification, etc. Détermination de la résistance du cément. Procédé Hirschwald. Essai de ramollissement de l'eau. Essai de résistance à la traction et à la compression, à la dureté, soit à l'état sec, soit après séjour dans l'eau. Essai de résistance à la gelée. Mode opératoire du Laboratoire d'Essais, décrit par M. LEDUC, ancien Chef de Section. Détermination de la porosité absolue et de la porosité relative et de l'absorption d'eau. Imprégnation par teinte. Analyse chimique des constituants particuliers (FeS2, carbone, CaO, MgO, FeO, P2O5). B. — ÉTUDE DES MOYENS DE PRÉSERVATION DES PIERRES NATURELLES a) Procédés
ÉTUDE DES MOYENS DE PRÉSERVATION DES PIERRES NATURELLES a) Procédés actuels. — Un grand nombre de procédés ont été appliqués pour la préservation des pierres naturelles contre les atteintes du temps. Quelques-uns d'entre eux ont déjà donné des résultats satisfaisants. Toutefois, on se heurte, pour les indications, à deux ordres de faits qui exigent de nouvelles études actuellement entreprises. Le premier réside dans les dépenses relativement importantes qu'entraîne le traitement à faire subir aux façades plus ou moins hautes ou plus ou moins étendues des édifices. Le second, dans la durée plus ou moins longue d'efficacité de ce traitement, et
durée plus ou moins longue d'efficacité de ce traitement, et en exigeant le renouvellement. Dans différents pays, les études sont envisagées pour concilier les divers points de vue, en tenant compte des derniers progrès de la science et notamment de la chimie. 1° Les procédés physiques sont basés sur l'emploi d'encaustiques, lesquelles sont généralement constituées par des solutions de paraffine ou de cire dans divers solvants organiques (benzine, ligroïne, essence de térébenthine, xylène, huile de paraffine, etc.). Généralement, l'emploi de ces procédés a été assez limité. 2° Les procédés chimiques consistent dans l'emploi de produits susceptibles de décomposer le carbonate
consistent dans l'emploi de produits susceptibles de décomposer le carbonate de chaux des pierres calcaires pour former une substance dure et imperméable aux agents extérieurs. Certains sont très anciens; toutefois, l'extension de l'emploi des pierres artificielles, des bétons, a suscité, dans ces derniers temps, de nouveaux produits. Ils sont énumérés ci-après: Silicatation. — On utilise une solution de silicate alcalin qui forme un silicate calcique dur et imperméable, avec résidu de carbonate alcalin soluble qui est éliminé à la longue par l'humidité ou la pluie. C'est surtout le silicate de potasse qui est employé et celui-ci fournit moins d'efflorescences que
potasse qui est employé et celui-ci fournit moins d'efflorescences que le silicate de soude. Procédé à la baryte (barytage). — Il consiste à imbibier les pierres avec de l'eau de baryte ou des solutions à base de baryte (aluminate et zincate de baryte). Ce procédé ne paraît pas avoir donné les résultats que l'on en attendait. Fluatation. — On emploie comme fluates des sels de divers métaux, à l'exclusion des métaux alcalins qui fourniraient des efflorescences de carbonates alcalins. Tels sont les fluates de zinc, d'alumine, de magnésie, double de magnésie et de zinc; ceux de fer, de cuivre, de
magnésie et de zinc; ceux de fer, de cuivre, de plomb, de chrome qui durcissent les pierres en leur donnant des colorations diverses; le roulis-fluate, la lithurine, etc. Tous ces procédés sont plus ou moins efficaces; parfois même, la couche apposée sur la pierre peut gêner la sortie de l'humidité de l'intérieur et y provoquer des troubles graves. De plus, il faut les renouveler plus ou moins fréquemment. a) Procédés d'essais. — Les procédés d'essais consisteront donc à préparer des plaques de matériaux à essayer, à les exposer (l'une des faces en vase clos à la température ordinaire, les autres
faces en vase clos à la température ordinaire, les autres recouvertes de vernis celluloïque) à des vapeurs renfermant les acides en question dans des proportions relativement élevées. Il est préconisé pour l'acide chlorhydrique d'utiliser une solution contenant 5 % d'acide concentré (35 % HCl, 50 % d'eau). Observations analogues pour les autres acides. Au bout d'un certain temps, on examine les surfaces, on détermine la perte de poids après lavage et séchage, etc. Dans une étude systématique, les méthodes employées doivent être comparatives; elles doivent en outre éviter toute erreur due à l'enlèvement des particules de pierre ou de préservatif
due à l'enlèvement des particules de pierre ou de préservatif durant le lavage, et se rapprocher autant que possible des conditions réelles dans lesquelles se trouvent placés les matériaux. J.-F. CELLERIER. LES MONUMENTS DE SALAMANQUE Analyse et reconstitution chimiques de la patine Les monuments de la ville de Salamanque suscitent l'admiration de tous les amateurs d'art. L'aspect des fines sculptures qui ornent les façades de la Cathédrale, de l'Université, du couvent de Saint-Esteban et de tant d'autres monuments encore, se trouve rehaussé par la patine dont la pierre est recouverte. Éclairés par le soleil couchant, les édifices prennent une coloration
Éclairés par le soleil couchant, les édifices prennent une coloration étrange, phénomène auquel Salamanque doit son surnom de Ciudad dorada, ville dorée. Tous les monuments artistiques de la ville ont été construits avec la pierre des carrières de Villamayor, petit bourg situé à proximité de la capitale. Cette pierre est extrêmement molle au sortir de la carrière, et c'est à cette propriété, qui facilite beaucoup l'exécution des plus fines sculptures, que les monuments de la ville de Salamanque doivent leurs ciselures comparables à des pièces d'orfèvrerie. La présente étude a deux objets essentiels : 1° rechercher la composition et le
deux objets essentiels : 1° rechercher la composition et le mode de formation de la patine ; 2° trouver le moyen de reconstituer cette patine, afin de pouvoir l'appliquer aux restaurations artistiques. Propriétés générales de la pierre. — Cette pierre est une espèce de grès, unie à un ciment de kaolin ; elle résulte de la désagrégation de roches formées de feldspath et de quartz. Lorsqu'elle vient d'être extraite de la carrière, elle est très tendre, elle se scie facilement et se façonne très aisément au ciseau ; elle contient beaucoup d'eau ; elle est blanche, d'une teinte jaunâtre, à
beaucoup d'eau ; elle est blanche, d'une teinte jaunâtre, à l'aspect sale et désagréable ; elle perd lentement l'eau qu'elle contient, tout en devenant de plus en plus dure et de plus en plus claire ; cette transformation se produit en quelques années, mais ce n'est qu'au bout d'environ 40 ou 50 ans que la pierre commence à acquérir la teinte dorée que lui donne la patine. Cette pierre est en somme de qualité assez mauvaise ; l'humidité la désagrège facilement, d'où la nécessité de la protéger contre l'humidité du sol en interposant plusieurs assises de granit. Grâce à ce
sol en interposant plusieurs assises de granit. Grâce à ce procédé, elle parvient à résister parfaitement aux agents atmosphériques. Sa résistance à la pression n'est que de 100 à 125 kilogr., au centimètre carré. Son poids spécifique oscille entre 1,79 et 1,80. Avec le temps et à mesure qu'elle perd l'eau qu'elle contenait primitivement, la pierre se contracte, mais ce phénomène, peut-être en raison de sa lenteur et de sa régularité, ne semble pas nuire à la stabilité de l'édifice. C'est d'ailleurs là un élément qui contribue pour beaucoup à l'effet esthétique, en délimitant chaque assise et en donnant à
l'effet esthétique, en délimitant chaque assise et en donnant à l'ensemble du monument un aspect tout à fait caractéristique. Constitution de la pierre. — Le microscope polarisant montre que la pierre en question est composée surtout de feldspath et de quartz et qu'elle contient un grand nombre de cristaux microscopiques de ces matières qui forment, avec le kaolin, le ciment qui agglomère les fragments plus importants. Les résultats des analyses pratiquées sur divers échantillons de patine, de vieille pierre sans patine et de pierre récemment extraite de la carrière peuvent être résumés dans le tableau suivant. Les chiffres indiqués se
être résumés dans le tableau suivant. Les chiffres indiqués se rapportent à des échantillons de pierre sèche chauffée à 110°. VIEILLE PIERRE PIERRE EXTRAITE DE LA CARRIERE Humidité en % 0,73 0,84 0,55 0,58 0,81 0,74 1,67 1,37 Perte de poids causée par la calcination.... 1,62 1,69 1,37 0,95 1,57 1,34 1,73 1,81 SiO2 87,74 87,80 87,94 88,54 87,89 88,52 87,31 87,26 P2O5 0,82 0,87 0,80 0,86 0,82 0,83 0,83 0,84 Fe2O3 1,65 1,93 1,89 1,82 1,75 1,53 1,87 1,72 Al2O3 4,61 4,65 4,74 4,89 4,76 4,64 4,62 4,70 MgO 2,16 2,05 2,14 2,18 2,14 2,26 2,56 2,65 TiO2 0,47
2,16 2,05 2,14 2,18 2,14 2,26 2,56 2,65 TiO2 0,47 0,46 0,42 0,46 0,47 0,43 0,45 0,46 K2O 0,21 0,18 0,20 0,17 0,19 0,15 0,19 0,19 Na2O 0,43 0,39 0,39 0,31 0,32 0,37 0,27 0,34 Total 99,71 100,02 99,90 100,18 99,91 100,07 99,77 99,97 Quant à la forme de combinaison de la silice, nous avons constaté que 2,87 % de cette silice se trouve sous forme de silicate décomposable par les acides, 48,87 % sous forme de feldspath et 36,72 % sous forme de quartz. Nous pouvons donc déduire de ces analyses que parmi les éléments chimiques dont se compose
ces analyses que parmi les éléments chimiques dont se compose la pierre qui nous occupe, les seuls qui puissent entrer en ligne de compte dans la teinte de la patine sont le fer et le titane. Nous verrons plus loin que ce dernier corps doit être exclu. En outre, pour connaître la manière dont se formera la patine, il importe de rechercher sous quelle forme le fer se rencontre dans la patine même et dans le reste de la pierre. Un premier examen des édifices recouverts de patine donne l'impression que ce revêtement provient d'une oxydation catalysée par la lumière,
que ce revêtement provient d'une oxydation catalysée par la lumière, puisqu'il n'apparaît que sur les façades et non dans l'intérieur des édifices. Le fait est surtout apparent dans la Cathédrale, dont l'extérieur est très fortement patiné, tandis qu'aucun phénomène de ce genre n'est visible à l'intérieur. L'oxydation du fer transformant l'oxyde ferric en oxyde ferrique et modifiant ainsi la couleur de la pierre, est un phénomène très fréquent dans la nature. Nous en avons un exemple frappant à Ainsa (Huesca), où — selon une communication du professeur M. San Miguel — on voit de larges surfaces de meulière et de
— on voit de larges surfaces de meulière et de calcaire siliceux de l'éocène très riches en oxyde ferreux ; au contact de l'air et sous l'influence de l'humidité ambiante, l'oxyde ferreux se transforme en hydroxyde ferrique, ce qui donne à la pierre, sur une épaisseur de 15 centimètres, sa coloration spéciale. Un tel phénomène ne peut se produire dans les pierres de Salamanque, car le fer qu'elles contiennent se présente déjà, au sortir de la carrière, sous la forme d'oxyde ferrique, ainsi que nous l'avons constaté en appliquant la méthode classique de Cocke. L'expérience consistant à dissoudre dans des
méthode classique de Cocke. L'expérience consistant à dissoudre dans des acides minéraux, successivement concentrés et dilués, le fer contenu dans la pierre, a révélé d'une manière incontestable la présence du fer sous deux formes distinctes, l'une très soluble dans les acides, même dilués (hydroxyde), l'autre insoluble, même dans les acides concentrés et à chaud (silicate). Nous avons déterminé quantitativement l'hydroxyde en chauffant au bain-marie à 100° pendant 8 heures une certaine quantité de pierre pulvérisée, dans un bain d'acide sulfurique 2n. et en déterminant ensuite par la méthode de Marguerite le fer contenu dans le liquide une fois filtré. La
le fer contenu dans le liquide une fois filtré. La pierre sortant de la carrière contient 1,3 % de Fe2O3. La patine contient également de 1,3 à 1,4 % de Fe2O3, mais le fer de la patine ne se dissout dans l'acide sulfurique qu'au bout de 25 heures au minimum, tandis que celui de la pierre fraîche n'a besoin que de 8 heures. Le résidu de poudre de pierre obtenu après la dissolution de l'hydroxyde est blanc et ne prend plus, lorsqu'on le chauffe, la coloration rougeâtre de la patine. Les éléments dissous dans l'acide sulfurique 2n. dans les conditions
Les éléments dissous dans l'acide sulfurique 2n. dans les conditions précitées sont donc les seuls qui donnent à la patine sa couleur spéciale, et comme on n'a pas trouvé de titane dans la solution, il faut en conclure que cet élément n'est pour rien dans la coloration de la patine. Voici la composition de la solution dans l'acide sulfurique de la pierre sèche exposée à l'air : PIERRE SORTANT DE LA CARRIÈRE PATINE DE LA CARRIÈRE SiO2 1,94 % 1,92 % Fe2O3 1,31 % 0,65 % P2O5 0,80 % 0,81 % Al2O3 0,63 % 0,70 % MgO 0,59 % 0,50
% Al2O3 0,63 % 0,70 % MgO 0,59 % 0,50 % K2O 0,09 % 0,09 % Na2O 0,06 % 0,05 % En soumettant à l'action de l'acide sulfurique 2n. à 100°, de la patine pulvérisée, jusqu'à disparition de sa couleur dorée caractéristique, c'est-à-dire pendant 25 heures, on obtient les quantités suivantes, se rapportant comme ci-dessus à de la pierre séchée à l'air : SiO2, 1,98 %. — Fe2O3, 1,45 %. — P2O5, 0,80 %. — Al2O3, 0,80 %. — MgO, 0,53 %. — K2O, 0,08 %. — Na2O, 0,05 %. Processus probable de la formation de la patine. — Comme
Processus probable de la formation de la patine. — Comme nous venons de le voir, les données analytiques recueillies et les expériences exécutées ont prouvé qu'il n'existe aucune différence, soit au point de vue de la qualité, soit au point de vue de la quantité, entre la patine et la pierre à l'état naturel, exception faite de la rapidité plus ou moins grande. avec laquelle l'hydroxyde de fer qu'elles contiennent se dissout dans l'acide sulfurique 2n. Nous pouvons donc éliminer toutes les hypothèses qui auraient trait à une altération chimique de la surface de la pierre : oxydation, carbonatation, etc.
de la surface de la pierre : oxydation, carbonatation, etc. Il est probable au contraire que nous nous trouvons en face d'une altération physico-chimique de l'hydroxyde de fer contenu dans la pierre. Le fait que l'hydroxyde de fer de la patine se dissout plus lentement dans l'acide sulfurique 2n. que celui de la pierre non encore patinée, montre que le premier a subi une altération, qui consiste probablement en une perte d'eau et en une condensation. Or on sait que la couleur de l'hydroxyde de fer dépend de la quantité d'eau qu'il contient et de son degré de condensation, tant
d'eau qu'il contient et de son degré de condensation, tant et si bien qu'il peut varier entre le jaune de certaines limonites et le brun foncé des hématites. Reconstitution de la patine. — Après avoir ainsi résolu par voie analytique le problème de la composition et de la formation de la patine, nous avons voulu contrôler par voie synthétique l'exactitude de nos conclusions. En effet, si la coloration de la patine était due en réalité à l'hydroxyde de fer partiellement déshydraté et condensé, il devait être possible de reproduire artificiellement la teinte caractéristique de cette patine, en imprégnant une pierre
la teinte caractéristique de cette patine, en imprégnant une pierre d'hydroxyde de fer partiellement déshydraté. Après un certain nombre d'essais, nous avons constaté qu'il en était réellement ainsi. La méthode à suivre pour arriver au résultat désiré consiste à préparer un hydroxyde de fer en traitant par l'ammoniaque du chlorure de fer. On obtient ainsi un précipité, qu'on lave abondamment, après quoi on le fait sécher jusqu'à ce qu'il garde un poids constant à 110°. Lorsque l'hydroxyde est bien sec, on le réduit à l'état de poudre impalpable, on le fait tenir en suspension dans de l'eau, à raison de
fait tenir en suspension dans de l'eau, à raison de 1 %, et on ajoute 2 % de colle, afin de stabiliser le mélange. On imbibe avec ce liquide la pierre qu'on veut patiner, jusqu'à ce qu'on obtienne l'intensité de couleur désirée ; quant à la teinte, elle est identique à celle de la patine naturelle. Grâce à la porosité et à la faculté d'absorption de la pierre, l'opération est facile à exécuter, et il sembla que la pierre retient bien l'hydroxyde ; il faudra cependant attendre quelques années avant de se prononcer définitivement sur l'efficacité de ce procédé. Dans
de se prononcer définitivement sur l'efficacité de ce procédé. Dans certains édifices, la teinte rougeâtre de la patine est un peu obscurcie par des particules de matières organiques ; nous avons employé avec succès dans ces cas-là, pour obscurcir la teinte obtenue par le procédé que nous venons de décrire, un second liquide contenant 0,5 % de noir de fumée et 2 % de colle. (Traduit de l'espagnol.) I. RIBAS et Mlle PETRA DE PRADA. POUR PROTÉGER DE LA DÉCOLORATION LES OBJETS EXPOSÉS DANS LES MUSÉES 1' Les causes de la décoloration des tableaux et les moyens pour l'empêcher ont
la décoloration des tableaux et les moyens pour l'empêcher ont fait l'objet d'une communication de deux physiciens anglais, J. MACINTYRE et H. BUCKLEY, à la VIIP Session de la Commission Internationale de l'Eclairage tenue à Saranac (Etats-Unis), en Septembre 1928. Ces auteurs signalent que, dans la majorité des cas, les radiations de courte longueur d'onde, les violettes et les ultra-violettes, sont les plus actives. Pour protéger de la décoloration par la lumière solaire, les objets exposés dans les Musées, il suffit donc d'absorber en totalité ou de réduire d'une manière importante par l'interposition d'un vitrage, les rayonnements violets et ultra-violets
importante par l'interposition d'un vitrage, les rayonnements violets et ultra-violets qui pénètrent dans les salles d'exposition. L'absorption totale n'est réalisable qu'avec un vitrage qui absorbe malheureusement en même temps la presque totalité des radiations visibles : c'est le verre noir. On peut obtenir une plus ou moins forte absorption dans le spectre ultraviolet, si l'on tolère, en même temps, une plus ou moins forte absorption dans certaines régions du spectre visible, c'est-à-dire avec un vitrage plus ou moins coloré. MACINTYRE et BUCKLEY préconisent l'emploi de verres légèrement colorés. Un verre spécial a été étudié pour le vitrage des nouvelles salles
spécial a été étudié pour le vitrage des nouvelles salles du musée d'Ethnographie de Paris ; il présente, pour le spectre ultra-violet, sous une épaisseur de 6 millimètres, la courbe de transmission ci-dessous, qui est très voisine de celle du verre de MACINTYRE et BUCKLEY, sous une épaisseur de 2 millimètres. La limite de transmission est 3.660 angströms. Pour les radiations 3.800, 3.900 et 4.000 angströms, la transmission a respectivement pour valeurs : 10%, 25%, 50%. La teinte d'un échantillon d'une glace de 6 millimètres d'épaisseur est très légèrement jaunâtre. La transmission de cet échantillon dans le spectre visible entre
La transmission de cet échantillon dans le spectre visible entre 5.000 et 7.000 angströms reste comprise entre 80 et 90 %. L'IDENTIFICATION DES OEUVRES D'ART ET L'EXAMEN PHOTOGRAPHIQUE Depuis qu'on a entrepris de réaliser l'identification des oeuvres d'art par les procédés modernes, l' « enregistrement photographique » sous ses formes les plus diverses revient toujours au premier plan, comme étant la méthode la plus intéressante. On a pensé surtout à employer la microphotographie, en reproduisant par ce moyen certaines parties de l'oeuvre, de manière à permettre ensuite une identification à l'aide de la photographie. Mais, comme les peintures ne sont
l'aide de la photographie. Mais, comme les peintures ne sont aucunement inaltérables, et qu'elles sont au contraire sujettes aux craquelures, aux boursouflures, etc., cette méthode d'authentification est par là-même incertaine. Lorsque la grande importance de la dactyloscopie fut reconnue, on suggéra l'idée que l'artiste pourrait incorporer une empreinte digitale dans son oeuvre. Autant l'identification d'un individu par ses empreintes digitales est certaine, autant l'identification d'une oeuvre d'art par le même moyen est incertaine. On peut, sur le modèle d'une empreinte digitale authentique fabriquer des cachets de la plus grande finesse qui reproduisent si bien les empreintes authentiques, qu'il n'est pas
qui reproduisent si bien les empreintes authentiques, qu'il n'est pas toujours possible de distinguer une empreinte fausse obtenue ainsi d'une empreinte défectueuse mais authentique. Les empreintes digitales présentent aussi, au point de vue de la finesse des détails, un aspect extrêmement variable, selon le degré de rudesse de la peau et selon les propriétés adhésives du fond. Il est du reste nécessaire que l'identification soit d'un fonctionnement plus simple. On a employé avec succès pour reconnaître l'authenticité des tableaux les rayons Roentgen. Il est hors de doute que personne ne peut imiter la structure intime des tableaux de telle sorte