Mécanique du bois appliquée aux panneaux peints du patrimoine

Julien Colmars, Post-Doctorant, Laboratoire de Recherche et de Restauration du Musée de la Musique, PARIS

@ : julien.colmars@imelavi.fr

 

Résumé

Le bois est le matériau naturel produit par l’arbre. On l’apprécie dans la construction pour ses bonnes propriétés mécaniques, ses vertus écologiques ou encore son esthétique naturelle. C’est un matériau omniprésent dans notre patrimoine culturel, dans le mobilier, la sculpture, et qui a couramment servi de support pictural pour une période qui s’étale du XIII au XVIIIème siècle. C’est sous cette dernière forme qu’il nous intéresse ici.

Les panneaux en bois peints sont généralement composés d’un support de bois (une planche ou plusieurs reliées entre elles) dont une des faces est recouverte d’une ou plusieurs couches de préparation destinées à recevoir la peinture et le vernis final. La préparation de ces panneaux peints, leur conservation et leur restauration font appel à différents métiers : jadis métiers du bois, peintre, doreur… auxquels viennent s’ajouter aujourd’hui ceux de conservateurs, restaurateurs, chercheurs et ingénieurs. Cette grande diversité dans la constitution et la mise en oeuvre de ces objets rend leur conservation extrêmement complexe, comme cela a été mis en évidence lors du colloque qui s’est tenu au Getty Museum de Los Angeles en 1995.

Après plusieurs siècles d’existence, les panneaux peints présentent des signes visibles, caractéristiques, liés en partie au comportement hygromécanique du support bois. Les « pathologies » des panneaux peints sont tantôt observables sur la couche picturale où des réseaux de craquelures orientés se développent en surface, tantôt sur le support. Par exemple, chaque planche de bois constituant le support d’un panneau peint, et dont on peut supposer qu’elle était plate au moment de l’application de la peinture, présente aujourd’hui un tuilage plus ou moins accentué selon les oeuvres. L’aspect visuel du tableau s’en trouve souvent dégradé, par la courbure elle-même ou plus indirectement parce que cette même courbure peut accentuer le problème de fissuration et de décollement de la couche picturale.

Dans le cas de supports comprenant plusieurs planches, la couche picturale se fissure aux jointures, et cela nécessite de combler ces nouveaux espaces avant de pouvoir la restaurer (repeindre). Pour des raisons identique liées au comportement du bois, ce type de restauration n’est généralement que temporaire, et les restaurateurs sont contraints de répéter régulièrement l’opération.

L’objectif des conservateurs a longtemps été de préserver la peinture en négligeant totalement les propriétés du support. Ainsi, jusque dans les années 60-70, les restaurations ont consisté à maintenir la planéité des panneaux à l’aide d’autres éléments de bois (de type poutre), sous la forme de traverses ou de parquetages. On sait bien aujourd’hui qu’empêcher les déformations du bois est une solution très rarement viable car celui-ci va développer des efforts (contraintes) importants lorsqu’il est empêché de gonfler, de fléchir, etc., avec pour conséquence plausibles des fissurations du support menaçant la conservation des oeuvres (fissuration et/ou décollement de la peinture).

Une des principales difficultés de la conservation des panneaux peints réside probablement dans leur diversité, qui est telle que les solutions développées par les restaurateurs correspondent souvent à du cas par cas. Il existe des panneaux peints constitués d’une planche, d’autres constitués de plusieurs planches assemblées par des traverses, des clous, parfois contraintes par un cadre, un châssis, un parquetage… Ces panneaux ont tous des épaisseurs différentes, des débits différents, et leur couche picturale se caractérise par une épaisseur et une composition très variables ; certains panneaux ont même été peints sur leurs deux faces. Les lieux d’exposition sont à l’origine de climats de conservation très divers, et la variabilité du bois (entre essences ou entre arbres) couronne ce constat.

Pourtant la courbure des panneaux s’est imposée comme une pathologie de référence, celle commune à pratiquement tous les panneaux. A tel point que les spécialistes s’étonnent aujourd’hui de trouver des

panneaux non courbés. Plus troublant encore, il semblerait que les panneaux courbés le soient le plus souvent dans le même sens, avec le centre du rayon de courbure orienté du côté non peint.

Puisque le matériau bois est le point commun à tous ces phénomènes, nous avons choisi de traiter la question de courbure des panneaux avec un regard de mécanicien des solides, et en mettant en oeuvre des outils théoriques et expérimentaux développés dans les laboratoires de recherche. Aussi nous pensons que cette approche pourrait être généralisée à des nombreux autres objets en bois. Pour l’instant nous proposons d’illustrer cette démarche par des cas d’étude. L’exposé se focalisera notamment sur un panneau peint daté de 1563, conservé dans le coeur d’une église en Avignon.

Au cours de cette présentation, nous monterons un large éventail de mesures effectuées sur ce panneau, incluant des mesures physiques avec contact non invasif et des mesures sans contact basées sur des systèmes optiques 3D. Nous aborderons également les questions des modèles numériques de panneaux peints, leur intérêt et leurs limites, en insistant sur la comparaison entre les simulations et les mesures in-situ. Nous proposerons enfin quelques applications pratiques des modèles numériques pour la conservation des panneaux étudiés.

 

Quelques lectures sur la mécanique appliquée aux panneaux peints

Articles de vulgarisation

The structural conservation of panel paintings: proceedings of a symposium at the J. Paul Getty museum [Los Angeles], 24-28 April 1995 / Ed. by Kathleen Dardes and Andrea Rothe Los Angeles : The Getty conservation institute, cop. 1998 565 p. ISBN 0-89236-384-3

Dionisi Vici, P., Uzielli, L. et Colmars, J. (2009) Instrumentation pour le contrôle continu des panneaux peints en bois, Technè, vol. 29, p.21-27.

Dureisseix, D., Gril, J. et Arnould, O. (2006), « Une modélisation mécanique de l’action du châssiscadre », extrait de « Au coeur de la joconde », Chapitre II.6 Un panneau de peuplier, Gallimard / Musée du Louvre éditions.

Publications de revue de mécanique internationale

Dureisseix, D., Colmars, J., Baldit , A., Morestin, F. et Maigre, H. (2011) Follow-up of a panel restoration procedure through image correlation and finite element modeling, International Journal of Solids and Structures, vol. 48, p.1024-1033.

Thèses

Colmars, J. (2011), thèse de doctorat, Hygromécanique du matériau bois appliquée à la conservation du patrimoine culturel : étude sur la courbure des panneaux peints, Université Montpellier 2.

Marcon, B. (2009), thèse de doctorat, Hygromécanique des panneaux en bois et conservation du patrimoine culturel : des pathologies…aux outils pour la conservation, Université Montpellier 2

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