Etude de structures en aluminiumexposees en exterieur en lien avec le Musee de l'Histoire du fer

Abstract

Ce projet, qui est une collaboration entre l’EEIGM (Ecole Européenne d’Ingénieurs en Génie des Matériaux) et le musée de l’histoire du fer à Nancy, concerne l’exposition à l’extérieur de trois pièces en aluminium conçues par l’architecte nancéien Jean Prouvé, à savoir un portique, initialement installé à l’entrée de l’aéroport de Paris Orly en 1993, et actuellement exposé à l’entrée du musée ; un facsimilé du Shed MAME qui faisait partie de la toiture en dent de scie de l’imprimerie MAME à Tours et qui lui aussi est placé à l’extérieur au musée ; et finalement une poutre transversale du Pavillon du centenaire de l’aluminium construit à Paris en 1954, et actuellement entreposé. Le projet est composé de trois parties. La première est une collecte d’informations des propriétés d’aluminium et son utilisation dans le bâtiment. La seconde est une recherche bibliographique concernant les trois pièces en question. Elle comporte une compilation de leurs histoires, les données techniques acquises ainsi qu’une évaluation de leurs états actuels. La dernière partie propose une panoplie de solutions vis-à-vis des problèmes recueillis en seconde partie. Elle comporte également quelques recommandations quant à la manière d’exposition de la poutre à l’espace extérieur du musée. Découvert vers le XIXème siècle, l’aluminium a été produit à grande échelle particulièrement après l’apparition du processus Bayer en 1984. Sa légèreté, combinée à d’autres propriétés intéressantes ont fait de lui un matériau largement utilisé dans divers applications, notamment dans le bâtiment et l’industrie automobile où il est le matériau par excellence aujourd’hui. En outre, un ensemble d’alliages classés en fonction des métaux ajoutés et de leurs traitements est disponible pour augmenter leurs applicabilités. Les alliages généralement utilisés dans la construction comportent les séries 3XXX, 5XXX et 6XXX. On sait que Jean prouvé a utilisé les séries 5XXX et 6XXX. La 5XXX comprend l’alliage d’aluminium avec le magnésium qui favorise son usinabilité et améliore sa résistance à la corrosion, tandis que la 6XXX est un alliage d’aluminium, de silicium et de magnésium. Les alliages 6xxx ont une meilleure coulabilité, mais sont moins résistants à la corrosion. Même si ces alliages sont bien choisis en fonction de leurs domaines d’utilisation, quelques problèmes se manifestent, par exemple la corrosion galvanique et les piqûres pour les alliages 5XXX et 6XXX. Les facteurs externes, bien entendu, ne peuvent que favoriser l’apparition de ces problèmes, on cite la composition atmosphérique, les facteurs chimiques et thermiques, ainsi que le vieillissement et l’impact humain. Après analyse de l’état des objets, il a été établi que les trois pièces présentent les mêmes problèmes. Ils comportent la corrosion galvanique, l’oxydation du fer, la corrosion par piqûres ainsi que des dommages physiques et de la saleté couvrant de larges surfaces. Pour le portique, l’oxydation du fer constitue le plus fréquent problème, tandis que la corrosion galvanique causée par le contact entre le fer et l’aluminium demeure le problème majeur pour la poutre et le shed. Finalement, un ensemble de solutions a été proposé pour empêcher d’éventuelles dégradations des pièces. Pour ce faire, nettoyer, appliquer une couche protectrice et substituer toutes les pièces corrodées sera nécessaire. Par ailleurs, il sera essentiel de s’assurer qu’il n’y ait aucun contact entre le fer et l’aluminium pour éviter que la corrosion ne se produise dans le futur. Des propositions de l’installation de la poutre sont aussi discutées.