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Métaux

De nombreuses œuvres d’art public sont constituées de métaux ou comportent des éléments métalliques :

  • stabiles en aluminium
  • statues en fonte de fer
  • assemblages en cuivre et en laiton
  • luminaires en bronze
  • sculptures en acier Corten, en acier galvanisé ou en acier inoxydable.

Malgré leur apparente solidité, ces œuvres sont vulnérables. Soumises aux contraintes de l’environnement, elles se corrodent, leur patine s’altère, leurs socles se fissurent. Les facteurs de cette dégradation sont ici passés en revue, de même que les moyens de la contrer.

Parmi la grande variété de métaux utilisés en art, les plus fréquents sont :

  • les métaux ferreux
  • les métaux cuivreux
  • l’aluminium
  • le plomb
  • le zinc.

Caractéristiques physiques et chimiques des métaux en général

Majoritairement extraits des minerais, les métaux et les alliages métalliques sont souvent définis par leurs propriétés physiques et chimiques.

Certains, comme le plomb, sont malléables et peuvent être martelés, pliés, moulés, déformés. D’autres, comme le cuivre et l’aluminium, sont ductiles et peuvent être allongés, étirés, laminés. Le plomb est le moins ductile des métaux.

En alliant un métal à un autre, on modifie ses caractéristiques physiques ou chimiques. En modifiant la composition d’un alliage, on améliore souvent ses propriétés mécaniques, c’est-à-dire sa résistance, son élasticité ou sa malléabilité.

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Facteurs généraux de dégradation des œuvres d’art public en métal

En extérieur, la corrosion se produit quand les métaux réagissent avec leur environnement. Les métaux ferreux se couvrent d‘une couche de produits de corrosion brunâtres, et les cuivreux deviennent verdâtres.

La présence de produits poudreux sur une surface métallique témoigne d’un processus de corrosion actif. La corrosion est la destruction physico-chimique des métaux par interaction avec leur environnement immédiat.

Sur des métaux tendres, des éraflures et des traces d’abrasion peuvent déclencher des processus de corrosion et ruiner la patine. Certains métaux malléables sont aussi déformés sous l’effet d’un impact.

Photo d'une surface de métal avec plusieurs éraflures.



Exemple d'éraflures.

Photo 1 : CCQ, Jérôme R. Morissette

Les dégâts causés par des actes de vandalisme sur certaines surfaces métalliques sont souvent irréversibles :

  • un graffiti gravé dans un métal tendre comme l’aluminium est hélas permanent
  • le bombage d’une surface d’acier Corten peut laisser des empreintes tenaces comme des fantômes de graffitis
  • des traces d’abrasion, des éraflures et de l’usure peuvent résulter de l’assaut de grimpeurs.

Des méthodes inadéquates d'entretien affectent aussi les surfaces métalliques. Elles créent des  abrasions, laissent des dépôts ou initient des processus de corrosion.

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Environnement et corrosion

À l’extérieur, les métaux réagissent avec leur environnement en formant des produits de corrosion. Ce processus correspond au retour des métaux à leur état naturel, soit celui de minerais. À l’intérieur les métaux sont plus stables, mais ils se corrodent quand même.

À l’extérieur, les fientes d’oiseaux constituent une source non négligeable de corrosion sur les œuvres métalliques.

Le comportement des métaux dépend de leurs propriétés physiques et chimiques, du climat auquel ils sont exposés, des détails de la conception de l’œuvre et de leur proximité par rapport à d’autres éléments métalliques.

Photographie d'un boulon avec de la corrosion bi-métallique



Exemple de corrosion bimétallique.

Photo 2 : CCQ, Jérôme R. Morissette

 

Par exemple, certains métaux ou alliages métalliques réagissent quand ils sont en contact les uns avec les autres. Cela déclenche un processus de corrosion bimétallique par lequel le métal le moins noble se détériore plus rapidement (voir section Métaux, Série galvanique).

D’autres métaux réagissent à la présence de certains polluants gazeux ou solides par des processus de corrosion spécifiques :

  • la dézincification du laiton
  • la maladie du bronze
  • la fissuration par corrosion sous contrainte de l’aluminium, du laiton ou des aciers inoxydables.

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Choix des matériaux

À l’intérieur ou à l’extérieur, l’œuvre est très affectée par son environnement. Elle se conserve aussi plus ou moins bien, selon les qualités physiques ou chimiques des métaux qui la composent.

Le choix des matériaux est donc crucial dans l’élaboration d’une œuvre entièrement ou partiellement métallique. Certains matériaux et un design approprié permettent de ralentir le processus de corrosion et d’éviter les bris.

La forme de l’œuvre peut aussi contribuer à sa dégradation :

  • les replis ou les creux, où l’eau, le sable et les feuilles s’accumulent, sont propices à la corrosion
  • certains éléments en porte-à-faux ou en saillie fragilisent l’œuvre parce qu’ils peuvent céder s’ils sont soumis à un stress mécanique.

Le choix du socle et des matériaux qui le composent est à ne pas négliger :

  •  exposée aux intempéries, une pièce d’acier Corten tachera son socle de béton ou de pierre
  • de même, une sculpture posée directement sur le sol sera plus vulnérable à la corrosion.

Les surfaces d’une œuvre constituée de métaux doivent être bien drainées pour éviter l’accumulation d’eau qui favoriserait la corrosion.

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Techniques d'assemblage et préparation des surfaces

La compatibilité des métaux entre eux doit aussi être prise en compte. Des feuilles de laiton posées sur des cornières d’acier doux risquent, par exemple, de provoquer une dégradation accélérée de la pièce d’acier (voir section Métaux, photo 2 et Série galvanique).

Au moment d’assembler des pièces, garder à l’esprit que de la corrosion bimétallique peut survenir à cause de contacts inadéquats entre des métaux ou des alliages aux potentiels d’oxydation éloignés.

Les assemblages doivent aussi respecter les coefficients d’expansion des métaux ou des alliages. Éviter, par exemple, le boulonnage trop serré d’éléments en fonte de fer ou en fonte de zinc, car ils pourraient se briser.

Des interventions comme le brossage, le meulage ou le ponçage affectent la couche d’oxyde des surfaces métalliques. Elles forment des particules qui, avec l’humidité, déclenchent la corrosion. Ce sont surtout l’acier inoxydable et l’aluminium qui sont affectés de la sorte.

Les opérations de soudage doivent être menées dans les règles de l’art et, idéalement, confiées à des professionnels.

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Choix des enduits protecteurs

La préparation des surfaces et l’application d’enduits protecteurs sont des étapes importantes de la réalisation d’une œuvre de métal. Il est fortement suggéré de consulter un spécialiste pour déterminer si les surfaces doivent être protégées et, si oui, de quelle façon.

Avant d’appliquer un enduit, il est essentiel de dégraisser les surfaces avec le solvant approprié, par exemple l’acétone. Au moment de l’application, lire le mode d’emploi et respecter les spécifications, comme l’épaisseur de produit à appliquer et son temps de séchage. Certains métaux (acier galvanisé, plomb) nécessitent des apprêts spécifiques.

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