Mai 2002 - n°68
LEM Matériaux
Un panel complet d’analyses sur les matériaux : matériaux
de monuments historiques, polymères, métal, fibres et poussières…
Le laboratoire LEM Matériaux appartient au Groupe LEM
qui fédère également aujourd’hui 4 autres entités
de haute technologie : LEM Environnement, IFRA Agroalimentaire, INDERA et CODGENE.
Fort de plus de 12 années d’existence, LEM Matériaux constitue
le premier pôle analytique du Groupe. Ses activités se structurent
autour de trois départements : le Département Monuments Historiques,
le Département Fibres et Poussières et le Département Matériaux.
Archéologues, musées et ateliers de restauration, entreprises
du bâtiment et des travaux publics, architectes, notaires et industries
des peintures : le Laboratoire est sollicité par de très nombreux
corps de métier pour des prestations scientifiques et technologiques
particulièrement diversifiées.
Ses installations, basées à Saverne en Alsace, s’étendent
sur plus de 800 m2, équipés des outils les plus modernes pour
fournir aux partenaires-clients le meilleur service, dans les meilleurs délais…
le Département Monuments Historiques
C’est sur la base des compétences de ce Département,
créé il y a plus de 12 ans, qu’a été fondé
et remporté le premier défi du laboratoire LEM Matériaux
: l’application en routine de technologies émergentes comme la
chromatographie, l’analyse élémentaire automatisée
ou encore l’étude de substrats sensibles, pour les monuments historiques.
“ Cette activité a bénéficié de travaux
réalisés par le LRMH, le Laboratoire public de Recherche des Monuments
Historiques, spécialisé dans le suivi des altérations d’origine
biologique, et en particulier, dans les problèmes de restauration des
peintures murales ”, précise M. MULLER, fondateur et PDG du
groupe LEM. “ Des études ont ainsi notamment été
réalisées en collaboration avec des architectes des monuments
historiques et des entreprises spécialisées sur le statuaire de
la cathédrale de Reims, sur la consolidation de colonnades au Château
de Versailles ou encore sur la restauration des façades du Louvre…
”
Toujours aussi sollicité aujourd’hui, le service Monuments Historiques
du LEM Matériaux s’impose parmi les équipes les plus réputées
à l’échelle mondiale. Il est d’ailleurs reconnu dans
ce domaine comme expert international et représente officiellement la
France dans la Commission de Normalisation Européenne de la Pierre.
Parmi les prestations les plus courantes : l’étude préalable
à la restauration (inventaire lithologique et analyse des altérations),
le suivi de restauration (nettoyage, consolidation, durabilité), l’étude
de produits et procédés de traitements de la pierre, l’assistance
analytique à la restauration des objets en musée et en archéologie,
l’analyse de peinture murale et de chevalet (liants organiques, altération,
stratigraphie…).
“ Dans un premier temps, les géologues identifient les minéraux
par analyse pétrographique sur lame mince, échantillons de pierre
ou sections polies ”, nous explique M. Stéphane LOGEL, responsable
du Département Monuments Historiques.
La résistance à la compression, à la flexion, à
la perméabilité ou encore à la porosité est ensuite
déterminée par les techniciens matériaux. L’identification
cristallographique des minéraux se fait en diffraction X par les physiciens.
Les chimistes, quant à eux, étudient les composés organiques
(liants de peinture, polluants) et quantifient également par chromatographie
ionique les sels solubles responsables des altérations, tandis que les
biologistes effectuent les tests d’élimination des mousses, lichens,
souches bactériennes…
le Département Matériaux
La connaissance des matériaux sur les monuments, pour lesquels d’énormes moyens sont mis en œuvre, l’étude de leur altération par les polluants atmosphériques ont amené naturellement le laboratoire à appliquer ses protocoles d’analyse à tout type de matériaux : béton, sable, granulat, pierre, silice, amiante…
Trois services travaillent en étroite collaboration au sein du Département :
le service Matériaux,
interlocuteur des entrepreneurs du bâtiment et des travaux publics, des
cimentiers, des gravières et sablières, de producteur de chaux
et de ciment.
L’expertise de ce service porte sur les essais d’aptitude et d’identité
sur les pierres naturelles, la caractérisation mécanique et physico-chimique
des ciments, les essais de résistance des bétons, le suivi de
production et de la qualité des matériaux de construction, ou
encore la mise en place de bancs d’essais pour l’évaluation
des caractéristiques des matériaux.
Ainsi, en terme d’analyses chimiques, sont entre autres réalisés
le dosage des ions de sels solubles par chromatographie ionique, les études
pétrographiques sur lame mince, la détermination de la teneur
en halogènes (chlorure, soufre et bromure), l’identification des
hydrates et des facès des bétons…
“ Sur le plan physique, nous effectuons les essais de compression
et de flexion et procédons aux mesures de porosité, capillarité,
masse volumique, perméabilité au CO2 et H20
”, ajoute M. LOGEL. “ Nous définissons également
les courbes granulométriques, les fréquences de résonance
ultrasons et étudions le vieillissement de matériaux en chambre
climatique.”
le service Métal
satisfait tout particulièrement aux besoins de l’industrie de l’électronique,
de l’industrie électrique et métallurgique.
Son savoir-faire et son expérience s’étendent des analyses
chimiques sur les fontes et les alliages ferreux et non ferreux aux examens
métallographiques et fractométriques, et jusqu’à
l’assistance industrielle et les expertises sollicitées par les
tribunaux ou les assurances.
“ Les caractérisations chimiques mettent en jeu les techniques
de microanalyse élémentaire, la cristallographie, l’analyse
de contrainte résiduelle, le dosage des ions et des produits corrosifs…
Les analyses mécaniques concernent les essais de traction, dureté,
résilience, fatigue ainsi que la granulométrie laser des poudres
de métallurgie… ”, précise M. Antoine STEMPF,
conseiller technique au département Matériaux.
le service Polymères
intéresse également le secteur électronique et électrique,
mais aussi plus largement les industries dans les domaines des polymères,
peintures, vernis et colles ainsi que les collectivités locales, les
fabricants et les utilisateurs de matières plastiques.
En adéquation avec leurs besoins les plus variés, il met à
profit son expérience, notamment pour la formulation des polymères,
leur mise en œuvre et leur caractérisation. Parmi l’éventail
de prestations proposées : l’identification des polymères
de toutes natures et de toutes tailles, la caractérisation mécanique
(traction, chic, température de fléchissement sous charge…),
la caractérisation rhéologique (viscosité Brookfield, indice
de fluidité, viscosité capillaire), la caractérisation
thermique (analyse thermogravimétrique, analyse enthalpique différentielle),
les tests de vieillissement accéléré, l’identification
et le dosage d’impuretés (eau, monomère résiduel…),
les dosages élémentaires (plomb, étain, baryum, calcium…)…
le Département Fibres et Poussières
Le département Fibres et Poussières du Laboratoire
est lui aussi accrédité par le COFRAC : programme 94 pour l’évaluation
de la qualité de l’air des lieux de travail, et programme 144 pour
la recherche d’amiante dans les matériaux friables et dans l’air.
De fait, en ce qui concerne l’amiante, LEM Matériaux s’impose
comme le 1er laboratoire français en nombre d’analyses réalisées.
Plus largement, ses prestations couvrent l’étude des matériaux
par les techniques de microscopie, l’analyse des fibres, des particules
et la détermination du taux de poussières inhalé au poste
de travail, l’analyse de fibres de céramiques sur les matériaux
massifs et l’air ambiant…
Toujours très novateur, le laboratoire se distingue également
pour ses études conduites sur la silice ; il est agréé
dans ce domaine par le Ministère de l’Emploi et de la Solidarité
et travaille déjà avec le Secrétariat d’Etat à
la Santé sur un nouveau concept : “ l’hygiène dans
le Bâtiment ”, à savoir : l’analyse du plomb dans l’Habitat
(peintures, poussières…) et la détection des légionelles
et microorganismes.
Des particuliers aux industriels, des architectes aux organismes de Santé
Publique, des géomètres aux désamianteurs… : les
clients du département Fibres et Poussières sont d’origines
très diverses….
Un équipement de pointe et une équipe de passionnés
Le Laboratoire LEM Matériaux s’attache à
être équipé des outils les plus performants pour satisfaire
au plus près les besoins de ses clients. Au-delà d’un investissement
matériel très important, il développe et adapte en permanence
ses méthodologies en fonction des exigences de chacun.
Notons, entre autres technologies et équipements utilisés au quotidien
:
- la microscopie électronique - à balayage (MEB) et à transmission
(MET) et la microscopie optique - à contraste de phase (MOCP) et à
lumière polarisée (MOLP)
- la diffraction X et la fluorescence X
- la calorimétrie : adiabatique, isotherme… et différentielle
- l’analyse thermogravimétrique (ATG masse)
- la spectrométrie RAMAN, l’IRTF et microscope IRTF
- la chromatographie ionique, CPG ; ICP-MS, ICP – EAS
- la granulométrie laser
- la mesure de surface spécifique BET, de la perméabilité,
la porosimétrie à mercure
- les essais de flexion, de traction et de compression par presse hydraulique
Très impliqués dans la politique qualité du Laboratoire, les femmes et les hommes de LEM Matériaux sont des passionnés, tous de formation scientifique, à l’écoute permanente des besoins spécifiques de chacun de leurs clients.
S. DENIS