Les interventions sur les sites archéologiques
Très souvent, pour le conditionnement et le prélèvement de vestiges de grandes dimensions en bois gorgés d’eau, ARC-Nucléart est sollicité par les archéologues en raison de sa connaissance de ces matériaux particulièrement fragiles et de ses compétences dans leur manipulation.
Depuis plusieurs années, l’atelier est ainsi intervenu, en France et à l’étranger, sur divers sites d’époques gauloise, gallo-romaine, médiévale, moderne et contemporaine.
Dégradation des matériaux gorgés d’eau
Les matériaux gorgés d’eau ont séjourné parfois pendant plusieurs siècles en milieu humide ou aqueux. Ils sont découverts à l’occasion de fouilles archéologiques terrestres, subaquatiques ou sous-marines, et semblent intacts, mais ils ont subi des dégradations irréversibles de leur structure interne.
Les principaux responsables de la dégradation des matériaux organiques sont les agents biologiques, à savoir l’eau et les nombreux micro-organismes présents dans les sols aérés et qui se nourrissent des sucres de la cellulose ou du collagène. Il faut donc des conditions particulières pour que soit évitée cette dégradation.
Dans le fond des lacs, des rivières, de la mer et dans les sols où la nappe phréatique est restée constante à travers les siècles, l’absence d’oxygène (milieu anaérobie) peut préserver le bois, le cuir et les fibres d’une dégradation rapide. Mais un autre phénomène plus lent s’amorce, qui entraîne la dissolution des composés de ces matériaux par l’eau (hydrolyse de la cellulose pour le bois, du collagène pour le cuir). Ils perdent ainsi peu à peu leur cohésion.
Stables aussi longtemps que leur milieu d’enfouissement ou d’immersion n’est pas modifié, les matériaux organiques se déforment, dès qu’ils sont exposés à l’air, et un séchage sans précaution conduit à leur destruction.
Les premiers gestes, dès la fouille archéologique, doivent donc préserver l’élément essentiel qui assure leur conservation : l’eau.
Il est ensuite nécessaire de contrôler leur séchage en appliquant, lorsque leur structure est profondément affectée, une consolidation préalable qui vise à leur restituer une partie de leurs qualités mécaniques.
Les méthodes de traitement mises en œuvre par ARC-Nucléart sont choisies en fonction de l’état de dégradation des pièces, des réactions prévisibles de l’essence botanique, et aussi du devenir de la collection. La durée des différents traitements peut varier, selon les dimensions et l’altération des pièces, de quelques mois à plusieurs années.
Les traitements
Les traitements aux polyéthylène glycols (PEG)
• PEG-lyophilisation
Cette méthode consiste à imprégner le bois ou le cuir par des polyéthylène glycols (PEG), de poids moléculaires différents selon les résultats recherchés (dureté pour le bois, souplesse pour le cuir), puis à sécher l’objet par lyophilisation. Toutefois, les objets traités de cette façon demeurent fragiles et très sensibles aux variations du climat d’exposition ou de stockage. Pour leur bonne conservation, une humidité de 55 % est recommandée pour une température de 18-20°C. Pour les fibres (vanneries, cordages), des traitements spécifiques (imprégnation de PEG ou d’une autre résine) peuvent être mis en oeuvre avant lyophilisation.
• PEG à saturation- séchage contrôlé
Un autre traitement de consolidation doit être retenu pour des objets dont les grandes dimensions ne permettent pas une lyophilisation : l’imprégnation à saturation de PEG (jusqu’à 80 % de PEG dans la solution), suivie par un séchage en atmosphère contrôlée.
Le traitement Nucléart mixte
Un traitement combinant les avantages du procédé PEG à la méthode « Nucléart » tout en excluant leurs inconvénients, a été mis au point.
Il consiste à appliquer, pour des bois pouvant entrer dans le lyophilisateur, le procédé PEG/lyophilisation – avec une solution de PEG 2000 entre 20% et 35% – suivie d’une lyophilisation.
Lors du séchage, les 65 à 80% d’eau présents dans le bois sont évacués, libérant de la porosité ; il devient alors possible d’appliquer le procédé « Nucléart sec » qui consiste à imprégner directement le bois sec après dégazage sous vide. L’imprégnation est réalisée sous pression d’azote, pendant quelques heures seulement, avec l’objet immergé dans la résine styrène-polyester à l’état liquide. La polymérisation de la résine par irradiation gamma se déroule comme pour le procédé « Nucléart ».
La restauration des objets traités
Après traitement, les objets sont stabilisés et peuvent être conservés tels quels. Toutefois, pour être présentables et compréhensibles par le public, ils nécessitent des opérations complémentaires, effectuées par le restaurateur selon les souhaits des responsables des collections. Les travaux de restauration interviennent à plusieurs niveaux :
- sur la structure : remise en forme et remontage des pièces, réassemblage des fragments par collage, pose de tenons, consolidations localisées, comblements de fentes et de lacunes,
- sur la surface : nettoyage pour éliminer les traces de sédiments ou de produits de traitements, retouches colorées sur les comblements.
Les interventions sont toujours effectuées dans le souci d’assurer la stabilité chimique des matériaux et de ménager une éventuelle ré-intervention. La restauration terminée, les pièces reçoivent des conditionnements adaptés en matériaux neutres et stables, assurant leur protection durant le transport et le stockage à long terme.
Présenter
Pour permettre le soutien, la sécurisation et la présentation de certaines pièces lourdes, fragiles ou lacunaires, des supports en bois, métal ou plexiglas peuvent être réalisés. Ces socles doivent permettre une lecture et une compréhension aisée et esthétique de l’objet exposé.