L'apport des analyses chimiques à la connaissance des armatures de fer de Notre-Dame de Paris

Maxime L'Héritier (1) , Aurélia Azéma (2) , Delphine Syvilay (2) , Emmanuelle Delque-Količ (3) , Philippe Dillmann (4, 5)

1 GAMA - Archéologie de la Gaule : structures économiques et sociales
2 LRMH - Laboratoire de recherche des monuments historiques
3 LMC14 - UMS 2572 - Laboratoire de mesure du carbone 14
4 LAPA - UMR 3685 - Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération
5 IRAMAT-LAPA - IRAMAT - Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération

L’incendie de 2019 a mis au jour des armatures de fer jusqu’ici inconnues dans la structure de Notre‐Dame de Paris. Ces découvertes ont conduit à la documentation systématique de ces usages dans la diachronie, des phases de construction des XIIe‐XIII e siècles aux restaurations des XIX e‐XX e siècles. Au‐delà de l’inventaire archéologique de ces armatures préalable à toute forme d’étude, l’analyse chimique des alliages ferreux qui les composent apporte un éclairage inédit sur les pratiques des bâtisseurs médiévaux et modernes, grâce aux méthodologies développées depuis une vingtaine d’années [1] : nature et qualité des matériaux mis en œuvre, procédés techniques de production utilisés et mise en forme par les forgerons [2], provenance et approvisionnement du métal pour le chantier [3]. Ces analyses permettent enfin de renseigner la chronologie de ces renforcements [4]. Grâce au chantier de restauration et à l’ensemble de ses acteurs, plusieurs dizaines d’armatures (agrafes, tirants, clous, armatures des décors…) ont pu être prélevées pour être soumises à ces investigations. L’analyse métallographique de ces armatures révèle en premier lieu la nature des alliages ferreux mis en œuvre, très hétérogène, alliant fer, carbone, phosphore et de nombreuses inclusions non métalliques. Certaines pièces se démarquent toutefois par une composition très aciérée. Elle met également en évidence de nombreuses soudures, qui posent la question de la mise en forme de ces barres, par assemblage d’éléments plus petits, et incidemment la question de l’utilisation de matières recyclées et des circuits d’approvisionnement. L’analyse des inclusions de scories en éléments majeurs par MEB‐EDS, puis en éléments traces par LA‐ICP‐MS renseigne sur les procédés techniques utilisés, bas fourneau et haut fourneau, et les différentes sources de métal, illustrant l’activité du marché du fer sur la place parisienne. Enfin, six agrafes et deux clous ont pu être datés par la méthode du radiocarbone. Les résultats obtenus donnent des éléments nouveaux de compréhension des phases de construction et de consolidation de l’édifice.

Domaines: Matériaux

Maxime L'Héritier, Aurélia Azéma, Delphine Syvilay, Emmanuelle Delque-Količ, Philippe Dillmann. L'apport des analyses chimiques à la connaissance des armatures de fer de Notre-Dame de Paris. Chimie et Notre-Dame: la science au service d'une résurrection, Fondation de la Maison de la Chimie, Feb 2022, Paris, France. ⟨cea-03574124⟩