Technique de scellement au plomb

[eric.d]

Mon message est parti trop vite, j'en suis désolé. Je disais que l'avantage du scellement au plomb réside dans la souplesse et dans la solidité ; ce scellement est également une protection efficace contre la corrosion. J'espère avoir votre avis et un partage d'expérience sur la manière de procéder (surtout pour les scellements verticaux).
Une bonne journée à tous.
Eric.

[Metal Connexion]

Bonjour Eric,
je n'ai pas trouvé beaucoup de détails techniques sur le scellement au plomb sur Internet. J'ai trouvé deux ressources pour apporter quelques éléments de réponse.
Ici - pour sceller un portail au plomb -, il est précisé que le plomb liquide a été coulé dans un entonnoir fabriqué à partir d'une demi-boîte de conserve, et repoussé au burin.
Là - pour sceller des barreaux au plomb -, il est fait mention de petits nids d'hirondelle en plâtre permettant de maintenir le plomb le temps qu'il refroidisse.
Pour les éléments verticaux, il semblerait, toujours en référence à cet échange, que le plomb ne soit pas coulé mais tassé au marteau puis lissé au fer rouge. Il n'y a pas davantage de détails...

Ceux qui ont pratiqué ces procédés pourront sans doute en dire plus.

[Roland PINON]

Bonjour Eric.
Bonne question car j'ai souvent regardé de près cette technique et me suis dit que ça serait bien de l'utiliser pour certains travaux.
Même si je n'ai jamais fait ce genre de scellement, je pense qu'il y a des précautions à prendre.
ABSOLUMENT aucune humidité dans les scellements sinon il y a vaporisation et donc projection de métal en fusion. Cela est valable pour les "nids d'hirondelle" en plâtre mentionnés plus haut.
Si le scellement est un peu volumineux, il va y avoir du retrait au refroidissement donc je ferais un nid d'hirondelle et de petites tours en plâtre pour avoir un excédent que je couperais au burin ensuite.
Enfin, je me demande s'il ne serait pas possible, pour les scellements de poteaux, de mettre les fers en place puis faire glisser de la grenaille de plomb dans le trou et de chauffer le fer au chalumeau pour obtenir la fusion du plomb ?
Si tu fais des essais, fais nous remonter ton expérience, ça sera surement très enrichissant !

[eric.d]

Merci à Roland et à M. Connexion pour les réponses et les liens forts intéressants sur ce sujet curieusement très peu abordé.

Un complément d'information que je vous transmets; lors du symposium de la forge organisé par l'Ifram à Celle sur Belle, j'ai posé la question à un intervenant ayant déjà réalisé ce type de scellement et qui a expliqué qu'il mettait dans le trou des morceaux de fer avant de couler le plomb (je suppose pour renforcer le scellement); je n'ai malheureusement pas pu avoir davantage d'informations. Je vais tenter de retrouver ses coordonnées et le contacter; je vous tiens au courant des résultats. Peut-être que d'autres personnes apporteront d'ici là leur contribution. Eric.

[thierry loeve]

Je pense que le scellement au plomb, qui est très ancien, est tombé en désuétude pour plusieurs raisons : le prix de revient, les dangers pour la santé et l'emploi de matériaux nouveaux plus performants. Il y aussi le fait qu'autrefois, on se souciait plus de l'entretien et donc de la facilité de démontage des éléments architecturaux que ce soit pour soi ou pour les générations à venir.
Il existait des moules que l'on mettait aux pieds des ouvrages, pour balcons par exemple, permettant de faire le scellement tout en le dissimulant par une platine décorative dessinée par la forme du moule.

[Roland PINON]

Salut Eric.
Tu parles de morceaux de fer mis dans le scellement avant la coulée, je pense que c'est pour limiter le retrait lors du durcissement du plomb (moins de matière = moins de retrait).
Comme dit Thierry, aujourd'hui il existe d'autres techniques et même si cela semble sacrilège, je pense qu'un scellement au chimique légèrement en retrait masqué avec une bague en plomb martelée pour entrer dans le logement peut permettre d'avoir la solidité et l'esthétique !

[kurillos]

Bonjour à vous,

J'ai su que cette technique de scellement était également employé en taille de pierre, de ce que j'en savais (à confirmer) cette technique était déjà employée du temps de l'Égypte antique.

D'un autre côté, je rejoins l'avis de Thierry pour ce qui est de la dangerosité du plomb, hormis pour restaurer "à l'origine" du patrimoine ancien (et encore...). La Directive européenne RoHS demande à bannir le plomb de ses (encore nombreux) usages.

J'en profite aussi pour glisser une anecdote, qui a fortiori n'a rien à voir avec le sujet, mais bon...

Le plomb (comme le bismuth et d'autres métaux à bas point de fusion) peut pénétrer dans les métaux sous l'effet d'une "corrosion sous tension".
Quand un métal est travaillé à froid (écrouissage), il contient des tensions mécaniques internes résultant de la déformation. Ces tensions peuvent être considérées comme permanentes. Le seul moyen de les retirer, c'est de mettre la pièce en traitement thermique dit de relaxation (en général, plusieurs heures à 700°C, avec montée/descente en température lentes).

Des tensions mécaniques, il y en a de plusieurs ordres : la tension, la contraction, la flexion, la torsion : dans le cas d'une pièce métallique qui possède sur une de ces faces des tensions résiduelles de traction (la "peau" du métal est tendue par déformation mécanique), cela génère une "intrusion" : si un métal est soumis à de la corrosion, il peut former en surface une couche de protection (couche passive d'oxydes, dans la plupart des cas). Or, la tension fait que si cette couche d'oxydes se reforme sans cesse, les efforts de tension localisée la brise continuellement, et on a une corrosion profonde, à la perpendiculaire de la surface de la pièce. Ce cas de corrosion est fréquent quand des pièces sont cintrées, sur l'extrados la corrosion apparaît, l'intrados n'est pas concerné...

Il arrive assez souvent que lors de travaux de galvanisation à chaud, les pièces sortant de la piscine de zinc soient fissurées. MAIS on ne voit plus la fissure, car elle est recouverte (noyée serait plus exact) par du zinc.
Récemment, des inspecteurs notifiés ont vérifiés -à temps- la tenue structurelle du stade de Kaiserslautern. Le résultat des investigations a montré que des poutrelles structurelles en acier soudé étaient fissurées, du fait de la galvanisation à chaud.
Et comme le zinc a une tenue mécanique très faible comparé à l'acier... il y a danger.

Et c'est là où la boucle se boucle : le responsable de la fissuration, ce n'est pas le zinc, mais le plomb présent dans le zinc, comme impureté... ou parfois employé "massivement" et volontairement, comme fondant !
Il faut des quantités très réduites pour faire fissurer des pièces, quelques centaines de parties par million (ppm).

A la limite, chauffer une casserole de plomb liquide peut être suffisant pour la faire fissurer, passé un certain temps de chauffe. Si la casserole n'est pas revêtue d'une barrière isolante comme de l'émail, et si le plomb entre en contact avec des tensions défavorables.

Il est déjà arrivé (notamment au Maroc, d'où je tire mon propos) qu'une "piscine" de zinc en cours de liquéfaction se fissure "d'un coup", en déversant aux alentours son brûlant et volumineux (et fluide !) contenu : l'erreur a été pour ce cas de "tasser" le fond de la piscine de pains de zinc et de lingots de plomb (comme fondant, quelle erreur !) et de ne pas laisser suffisamment de jeu : les matériaux se sont dilatés sous la chaleur des brûleurs de la "piscine", le plomb a fini par pénétrer la membrane en acier, celle-ci a "absorbé" le plomb au niveau des joints de grains, la section résistante a fini par se réduite puis lâcher, et crac ! (ou plutôt : sploutch !).

On peut retenir que cette fissuration se produit par l'action combinée de 4 facteurs :
- Efforts mécaniques internes suite à un écrouissage,
- Présence de plomb ou autres composés à bas point de fusion (genre bismuth),
- Température relativement élevée (de quoi liquéfier du zinc, dans les 450-500°C),
- Un séjour sous ces trois conditions réunies, de l'ordre de la minute, pas plus !

On peut donc imaginer qu'une louche en acier forgée avec amour au marteau à emboutir finisse de cette triste façon.
Le cuivre a aussi la réputation de faire fissurer les aciers et les inox à chaud, par insertion entre les joints de grains...

Comme quoi le plomb, s'il est un poison pour nous, pour les autres métaux c'est pas terrible non plus.
Bien à vous.

[bryan]

Bonjours a tous.

J'ai eu l'occasion de sceller quelques pierres au plomb (quelques brouettes de plomb de coulée en fait). Si vous voulez plus de détails, je pourrais faire un micro-exposé sur ma façon de faire (ni mauvaise, ni très bonne) et vous exposer les problèmes que nous pouvons rencontrer.
bryan

[thierry loeve]

Toutes les expériences sont bonnes à prendre et cet exposé sera surement très intéressant de par sa transversalité.

[bryan]

Le scellement au plomb que j'ai fait, c'était principalement pour sceller deux pierres entre elles, principalement des balustrades, des fûts de fleurons, mais aussi "agrafer" deux pierres entre elles (agrafe soit en cuivre, soit en inox - sans plus de détails sur la nuance de l'inox -).

Pour commencer :
Le matériel : un "tripate" une bouteille de gaz, une casserole solide (surtout la poignée de solide), du plâtre, du BA13, bande adhésive alu, et... du plomb.

Les joints horizontaux :
- couler le plomb dans les joints de pierre (entre 5 et 10 mm d’épaisseur pour ce que j'ai fait) est relativement facile si on respecte certaines règles de base.

- l'aveuglement des joints (pour éviter de voir sortir le plomb liquide de tous cotés) :

• aveuglement au plâtre : 5 mm d’épaisseur de plâtre suffit pour 1 cm de hauteur de joint ; par contre : "bien" déborder sur la pierre en haut et en bas pour une bonne accroche.
  Une bande de BA13 collé sur la pierre suffit pour éviter que le plâtre rentre dans le joint ; ce qui donnerait un joint de plomb en retrait.
• aveuglement a la bande adhésive "alu" pour les joints courts et peu hauts. La pressions du plomb n'est alors pas suffisante pour décoller la bande.
• Pour les joints "longs" : pas facile de donner un ordre de grandeur comme ça : c'est souvent au ressenti sur place. Il est indispensable de faire des évents : idem, je ne peux dire combien, c'est au jugé sur place en fonction de la pierre, du climat (chaud / froid...). Parfois, un simple tube (bande alu enroulée sur elle même), pris dans le plâtre d'aveuglement, de la taille d'un stylo suffit. Faire remonter le haut de l’évent au dessus du point de coulée (pour éviter les débordements).

La principale cause d’échec, c'est le blocage du plomb dans le joint dû à un refroidissement trop rapide (ou a une coulée trop lente). Les évents, en principe, font bien leur travail. Deux points de coulée peuvent être mis en place au cas où un se boucherait (Attention a la remontée de plomb sur le 2ème point de coulée si tout se passe bien sur le 1er...)
Les points de coulée peuvent être faits en plâtre eux aussi (nid d'hirondelle).

Les joints verticaux :

• aveuglement avec le même principe que pour les joints horizontaux. Selon la hauteur à couler : peut être prévoir de le faire en plusieurs fois... Exemple : sur la coulée d'un joint vertical entre deux balustrades en pierres (joints de 10mm d’épaisseur, 30 cm de largeur et environ 90 cm de hauteur), j'ai fait la coulée en 3 fois, 3 nids d'hirondelle en face avant et deux en arrière au cas où...

J'aime couler en une fois, ce qui implique de faire chauffer beaucoup de plomb d'un coup. Il est aussi impératif d’épurer le plomb à la louche pendant la chauffe.
J'utilise principalement du plomb de récupération (chute de couverture...), souvent pas très propre.
Quand je dis que je coule en une fois, j'entends, dans ce cas là, en une fois entre les nids de coulée, donc en réalité en trois fois pour la balustrade (je suis peut être pas très clair là...)

Prévoir une casserole "solide" : c'est vite lourd.
Je n'aime pas non plus couler à la louche : il y a trop de refroidissement entre chaque louche, ce qui risque de boucher les nids de coulée, sauf pour les petites agrafes où il n'y a pas grand risque.

Si l'aspect du joint n'importe pas, un simple aveuglement à la terre de modelage peut faire l'affaire. La terre peut être réutilisée après la coulée.
Il faut attendre quelques minutes pour couler, après avoir mis en place la terre. Il peut y avoir un peut d'humidité et ça ne fait pas bon ménage avec le plomb liquide.

Je suppose que le départ de ce sujet était à propos de la fixation d’éléments en métal dans le mur (portail...) : rien de bien sorcier. Si je devais le faire :

• Mise en place de la pièce en métal (préalablement marqué pour une meilleur accroche) et calage dans le trou de la pierre,
• Dépoussiérage au compresseur.
• Aveuglement au plâtre : une bande de collant alu peut être mis en place sur le métal pour éviter l'accroche du plomb.
  Un nid d’hirondelle sur le haut et un évent sur le haut,
• coulée en un coup a la casserole .
  Le temps de poser la casserole, couper le feu : vous pouvez enlever le plâtre et vérifier que tout est bien coulé. Si ce n'est pas le cas... bon courage pour tout enlever, et recommencer.

A savoir que tout ce que j'ai démonté en métal, qui était coulé au plomb, a fini par prendre du jeu, mais si les amorces son bien faites dans le fer, il ne sortira pas de son emplacement tout seul.

Le plomb se coupe très bien au ciseau à bois ou à pierre.
C'est toujours une mauvaise idée que de vouloir "mater" le plomb au marteau quand il est dans le joint, ca éclate la pierre à coup sûr.

C'est au jugé de chacun de définir la meilleure façon de faire : là c'est juste une approche de base, il y en a 1000 autres.
voila.

C'est peut être un peu brouillon, si d'autres idées m'arrivent, j’éditerais le message.
Sinon : tablier cuir, lunette, etc...