Stabilisation

Les siècles d’enfouissement des objets archéologiques conduisent à la formation, sur leur surface, d’épaisses couches de corrosion. La stabilisation, étape la plus longue du processus, consiste à rendre la surface de l’objet stable vis-à-vis de son nouvel environnement

Principe de la stabilisation

Lorsqu’un objet métallique est sorti de fouille, les sels présents dans ces couches de corrosion et parfois même à cœur, majoritairement à base d’ions chlorures, vont naturellement réagir avec l’humidité de l’air pour former de l’acide chlorhydrique (HCl). Ce phénomène est naturel et autoentretenu et si, rien n’est fait, il provoque la ruine du métal, c’est-à-dire l’autodestruction de l’objet et à la perte irrémédiable des informations techniques, historiques et épistémologiques que sa surface porte. Il est donc prioritaire et vital, dès qu’un objet est sorti de son milieu de fouille d’extraire ces sels : cette étape est appelée étape de stabilisation (de la corrosion).

La stabilisation, étape la plus longue du processus, consiste à rendre la surface de l’objet stable vis-à-vis de son nouvel environnement. Pour les matériaux métalliques, elle est également appelée déchloruration. L’objectif est d’extraire les sels accumulés sur la surface de l’objet pendant les siècles d’enfouissement dans les différents milieux (sols, eaux douces, saumâtres ou eau de mer). C’est une étape dite « passive » car les traitements de stabilisation aujourd’hui utilisés pour les métaux consistent en l’immersion des objets dans une solution chimique (généralement basique, à base de soude). Malgré une stabilisation correcte de l’objet (on estime à 90% le taux d’ions chlorures extraits), l’inconvénient majeur de ce traitement est sa durée, puisqu’en fonction de la nature de l’objet et de son milieu d’enfouissement (eau douce, terre, mer), cela peut prendre de plusieurs mois à quelques années (3 ans maximum pour les objets en fonte de fer provenant de l’eau de mer) ; cette durée représentant globalement 95% du temps de traitement total de l’objet.

Méthodes classiques

La stabilisation peut être obtenue par des méthodes classiques comme les techniques électrochimiques localisées (oxyde d’argent, feuille d’aluminium ou électrolyse localisée), les techniques électrochimiques en immersion complète dans un bain de stabilisation (électrolyse) ou les bains chimiques.

Traitement en immersion d’un lot d’objets en alliage cuivreux dans un bain de sesquicarbonate de sodium

Exemple de traitement de stabilisation par électrolyse locale sur un objet en alliage cuivreux.

Méthode innovante par fluides subcritiques

Cette nouvelle méthode consiste à stabiliser les objets en les plaçant dans un flux de soude chauffée sous pression. Elle permet de réduire les temps de traitement d’environ 30 fois et de diminuer de manière drastique les quantités d’eau et produits chimiques utilisés pour le traitement.

Il ne faut donc que quelques jours pour stabiliser entièrement un objet, sans que l’intégrité physique des matériaux ne change ou que l’objet perde la moindre information archéologique.

Installation de stabilisation d’objets archéologiques par les fluides subcritiques

Notre laboratoire a conçu, réalisé et développé cet accélérateur de stabilisation unique en Europe, à l’origine développé par le laboratoire américain du Clemson Conservation Center, aux États-Unis.

Dix ans de travaux de recherche au sein de notre laboratoire ont pu mettre en évidence :

• sa très grande efficacité dans l’extraction des chlorures (un objet habituellement stabilisé en 9 mois peut l’être en 8 à 10 jours),
• la pérennité de l’objet à long terme,
• l’excellente préservation de l’information archéologique durant le traitement, même sur des objets très fragiles qui ne supporteraient habituellement pas les bains de sulfites alcalins.