Terre cuite

Découvrir la terre cuite

Matières premières, produits et utilisations

Terre cuite

Découvrir la terre cuite

Matières premières, produits et utilisations

Fabrication des produits de terre cuite

Les procédés de fabrication des tuiles et des briques, et des autres produits de construction de terre cuite, sont sensiblement les mêmes.

Les usines utilisent l’argile et le sable comme matières premières principales et quelques pourcents d’autres produits minéraux ou organiques (pigments colorés, produits hydrofugeants, etc.).

Les argiles sont extraites des carrières situées généralement à proximité des sites de fabrication. Le mélange argileux est homogénéisé, porté à la granulométrie souhaitée par broyage, puis il est façonné par extrusion au travers de filières et parfois pressé pour donner sa forme au produit.

Ensuite, les produits sont convoyés et empilés afin d’être séchés pour en extraire l’humidité.

Enfin, les produits secs sont cuits, en général dans un four tunnel fonctionnant en continu ; cette étape permet la céramisation qui donne ses caractéristiques finales au produit de terre cuite. Les températures de cuisson sont propres à chaque usine et varient entre 850° C et 1200° C.

Les produits finis sont dépilés des wagons du four pour être palettisés et houssés. Les opérations de dépilage et d’empilage sont robotisées.

Extraction des argiles

Préparation des
matières premières

Façonnage des
produits crus

Séchage des produits façonnés

Cuisson des produits

Conditionnement
des produits

Laboratoire de contrôle

Fabrication des produits de terre cuite

Les procédés de fabrication des tuiles et des briques, et des autres produits de construction de terre cuite, sont sensiblement les mêmes.

Les usines utilisent l’argile et le sable comme matières premières principales et quelques pourcents d’autres produits minéraux ou organiques (pigments colorés, produits hydrofugeants, etc.).

Les argiles sont extraites des carrières situées généralement à proximité des sites de fabrication. Le mélange argileux est homogénéisé, porté à la granulométrie souhaitée par broyage, puis il est façonné par extrusion au travers de filières et parfois pressé pour donner sa forme au produit.

Ensuite, les produits sont convoyés et empilés afin d’être séchés pour en extraire l’humidité.

Enfin, les produits secs sont cuits, en général dans un four tunnel fonctionnant en continu ; cette étape permet la céramisation qui donne ses caractéristiques finales au produit de terre cuite. Les températures de cuisson sont propres à chaque usine et varient entre 850° C et 1200° C.

Les produits finis sont dépilés des wagons du four pour être palettisés et houssés. Les opérations de dépilage et d’empilage sont robotisées.

Extraction des argiles

Préparation des
matières premières

Façonnage des
produits crus

Séchage des produits façonnés

Cuisson des produits

Conditionnement
des produits

Laboratoire de contrôle

Les matières premières nécessaires à la fabrication des briques de terre crue et des produits de terre cuite sont des argiles, roches sédimentaires formées à partir de la décomposition de roches anciennes.

L’argile est extraite dans des carrières, puis transportée par voie routière vers les usines.

Les matières premières nécessaires à la fabrication des briques de terre crue et des produits de terre cuite sont des argiles, roches sédimentaires formées à partir de la décomposition de roches anciennes.

L’argile est extraite dans des carrières, puis transportée par voie routière vers les usines.

Les argiles sont déposées dans des trémies. Pour obtenir la qualité souhaitée, elles peuvent être mélangées avec du sable, de la sciure de bois ou certains résidus de l’industrie papetière.

La préparation comprend deux opérations principales :

  • broyage et malaxage pour homogénéiser le mélange argileux et de lui conférer la plasticité nécessaire au moulage,
  • dosage et mélange qui s’effectuent dans des machines constituées de réservoirs contenant les divers ingrédients. Ils alimentent régulièrement – et dans les proportions requises – un ou plusieurs mélangeurs qui assurent la mixture homogène de la pâte.

Enfin, pour que l’argile soit de qualité optimale, elle sera stockée quelque temps dans un lieu humide appelé « cave à terre ».

Les argiles sont déposées dans des trémies. Pour obtenir la qualité souhaitée, elles peuvent être mélangées avec du sable, de la sciure de bois ou certains résidus de l’industrie papetière.

La préparation comprend deux opérations principales :

  • broyage et malaxage pour homogénéiser le mélange argileux et de lui conférer la plasticité nécessaire au moulage,
  • dosage et mélange qui s’effectuent dans des machines constituées de réservoirs contenant les divers ingrédients. Ils alimentent régulièrement – et dans les proportions requises – un ou plusieurs mélangeurs qui assurent la mixture homogène de la pâte.

Enfin, pour que l’argile soit de qualité optimale, elle sera stockée quelque temps dans un lieu humide appelé « cave à terre ».

L’extrusion est un procédé qui consiste à pousser le mélange argileux à travers une filière de géométrie donnée à l’aide d’une vis sans fin.

A la sortie de l’extrudeuse, les pièces sont découpées transversalement avec un fil pour les briques. Pour les tuiles et certains carreaux, une préforme est d’abord obtenue par extrusion appelée « galette ». Cette préforme acquiert sa forme finale dans une presse avec des moules en plâtre, en caoutchouc ou en acier selon le produit.

L’extrusion est un procédé qui consiste à pousser le mélange argileux à travers une filière de géométrie donnée à l’aide d’une vis sans fin.

A la sortie de l’extrudeuse, les pièces sont découpées transversalement avec un fil pour les briques. Pour les tuiles et certains carreaux, une préforme est d’abord obtenue par extrusion appelée « galette ». Cette préforme acquiert sa forme finale dans une presse avec des moules en plâtre, en caoutchouc ou en acier selon le produit.

Le séchage a pour but d’éliminer la presque totalité de l’eau qui a permis le façonnage. A la sortie de la filière, les produits sont entreposés sur des wagonnets composés de claies métalliques afin de sécher pendant 6 à 78 heures.

La mise au point du programme de séchage est une opération délicate car elle doit être adaptée aux matières premières, à la forme du produit et aux types de séchoir. La consommation énergétique est faible. De plus, l’air chaud venant de la zone de refroidissement d’un four tunnel peut être récupéré et utilisé dans le séchoir. On limite ainsi la consommation énergétique.

Au sortir des séchoirs, les produits sont dépilés, contrôlés et de nouveaux empilés sur des wagons du four.

Le séchage a pour but d’éliminer la presque totalité de l’eau qui a permis le façonnage. A la sortie de la filière, les produits sont entreposés sur des wagonnets composés de claies métalliques afin de sécher pendant 6 à 78 heures.

La mise au point du programme de séchage est une opération délicate car elle doit être adaptée aux matières premières, à la forme du produit et aux types de séchoir. La consommation énergétique est faible. De plus, l’air chaud venant de la zone de refroidissement d’un four tunnel peut être récupéré et utilisé dans le séchoir. On limite ainsi la consommation énergétique.

Au sortir des séchoirs, les produits sont dépilés, contrôlés et de nouveaux empilés sur des wagons du four.

La cuisson se fait en trois phases : le préchauffage, la cuisson proprement dite, le refroidissement. Un cycle de cuisson dure de 12 à 48 heures. La cuisson des tuiles et des briques nécessite une température du four de 900°C à 1200°C.

Le matériau a atteint alors ses propriétés de résistance mécanique, porosité, résistance au gel, absorption d’eau…

Les fours les plus utilisés sont les fours tunnels. Ils permettent une production en continu. Leur longueur varie de 50 à 210 m et leur largeur de 1 à 10 m.

Des fours intermittents sont réservés à des productions de petite série où le cycle de cuisson est adapté aux types de produits traités.

Le combustible le plus utilisé est désormais le gaz naturel, source énergétique très peu polluante ; celui-ci représente de l’ordre de 96% de la consommation énergétique totale.

La cuisson se fait en trois phases : le préchauffage, la cuisson proprement dite, le refroidissement. Un cycle de cuisson dure de 12 à 48 heures. La cuisson des tuiles et des briques nécessite une température du four de 900°C à 1200°C.

Le matériau a atteint alors ses propriétés de résistance mécanique, porosité, résistance au gel, absorption d’eau…

Les fours les plus utilisés sont les fours tunnels. Ils permettent une production en continu. Leur longueur varie de 50 à 210 m et leur largeur de 1 à 10 m.

Des fours intermittents sont réservés à des productions de petite série où le cycle de cuisson est adapté aux types de produits traités.

Le combustible le plus utilisé est désormais le gaz naturel, source énergétique très peu polluante ; celui-ci représente de l’ordre de 96% de la consommation énergétique totale.

Les produits sortis du four après refroidissement sont palettisés, cerclés, houssés et chargés sur camions ou mis sur le parc de stockage. Des robots sont utilisés pour ces manutentions intermédiaires.

Les produits qui, pour des raisons d’imperfections, ne peuvent être commercialisés sont recyclés pour le remblaiement des carrières ou la réfection des chemins de carrière. Ainsi, on ne génère pas de déchets de production.

Les produits sortis du four après refroidissement sont palettisés, cerclés, houssés et chargés sur camions ou mis sur le parc de stockage. Des robots sont utilisés pour ces manutentions intermédiaires.

Les produits qui, pour des raisons d’imperfections, ne peuvent être commercialisés sont recyclés pour le remblaiement des carrières ou la réfection des chemins de carrière. Ainsi, on ne génère pas de déchets de production.

A tous les stades de fabrication, de nombreux contrôles sont effectués pour veiller à la régularité de la qualité des mélanges et des process :

Les matières premières argileuses sont contrôlées lors de la constitution des stocks (granulométrie, teneur en carbonate, humidité…).

Des tests précis sont effectués sur les produits finis pour vérifier la conformité aux normes, aux référentiels de marque de qualité (Marque NF, CSTBat) et aux Avis Techniques.

Tous les produits de construction sont soumis aux exigences du marquage CE.

A tous les stades de fabrication, de nombreux contrôles sont effectués pour veiller à la régularité de la qualité des mélanges et des process :

Les matières premières argileuses sont contrôlées lors de la constitution des stocks (granulométrie, teneur en carbonate, humidité…).

Des tests précis sont effectués sur les produits finis pour vérifier la conformité aux normes, aux référentiels de marque de qualité (Marque NF, CSTBat) et aux Avis Techniques.

Tous les produits de construction sont soumis aux exigences du marquage CE.

Mise en œuvre des produits de terre cuite

Il existe 3 familles de produits de construction en terre cuite, et plusieurs modes de pose :

  • Les tuiles : couvertures/toitures, bardages
  • Les briques de structure : murs porteurs, acrotères, cloisons, plafonds, planelles, linteaux, coffres, conduits de fumée (boisseaux)
  • Les briques apparentes : murs porteurs, parements de façade en mur double ou en plaquettes, bardeaux, brises-soleil ou maçonnerie décorative (ex : moucharabieh).
    •  

Tuiles

Briques de structure

Briques apparentes

Mise en œuvre des produits de terre cuite

Il existe 3 familles de produits de construction en terre cuite, et plusieurs modes de pose :

  • Les tuiles : couvertures/toitures, bardages
  • Les briques de structure : murs porteurs, acrotères, cloisons, plafonds, planelles, linteaux, coffres, conduits de fumée (boisseaux)
  • Les briques apparentes : murs porteurs, parements de façade en mur double ou en plaquettes, bardeaux, brises-soleil ou maçonnerie décorative (ex : moucharabieh).
    •  

Tuiles

Briques de structure

Briques apparentes

La mise en œuvre des tuiles doit répondre à des règles de l’art. Elles visent à prendre en compte les différentes contraintes climatiques auxquelles sera soumise la construction et à fixer les caractéristiques de la toiture en conséquence, afin qu’elle puisse rester parfaitement étanche dans les conditions extrêmes.

Nées il y a plus de 4000 ans en Mésopotamie, les tuiles se sont adaptées aux évolutions techniques, à l’architecture et aux situations géographiques des lieux où elles sont utilisées.

En France, on distingue généralement 5 principaux types de tuiles :

  • les tuiles canal,
  • les tuiles  à emboîtement fortement galbées,
  • les tuiles plates,
  • les tuiles à pureau plat,
  • les tuiles à emboîtement faiblement galbées.

La mise en œuvre des tuiles doit répondre à des règles de l’art. Elles visent à prendre en compte les différentes contraintes climatiques auxquelles sera soumise la construction et à fixer les caractéristiques de la toiture en conséquence, afin qu’elle puisse rester parfaitement étanche dans les conditions extrêmes.

Nées il y a plus de 4000 ans en Mésopotamie, les tuiles se sont adaptées aux évolutions techniques, à l’architecture et aux situations géographiques des lieux où elles sont utilisées.

En France, on distingue généralement 5 principaux types de tuiles :

  • les tuiles canal,
  • les tuiles  à emboîtement fortement galbées,
  • les tuiles plates,
  • les tuiles à pureau plat,
  • les tuiles à emboîtement faiblement galbées.

Leur mise en œuvre est décrite dans les normes de pose également appelées normes DTU ou des Règles professionnelles. Ces prescriptions visent à garantir pour les toitures :

  • les pentes minimales à respecter (en fonction des zones de concomitance vent/pluie, du site et de la présence ou non d’un écran de sous toiture),
  • les caractéristiques du support (continu ou discontinu, section et espacement des liteaux, épaisseurs des voliges…) et les modalités de fixation.

Pour les applications en bardage des tuiles, on se référera :

  • au NF DTU 45.4 P1-1-6  – Systèmes d’isolation thermique par l’extérieur en bardage tuiles rapporté avec lame d’air ventilée – Publié en août 2022 pour la mise en œuvre sur paroi en béton ou maçonnée.
  • aux Règles Professionnelles « Bardage rapporté Tuiles terre cuite sur COB et panneaux CLT », publiées en 2021.

Leur mise en œuvre est décrite dans les normes de pose également appelées normes DTU ou des Règles professionnelles.

Ces prescriptions visent à garantir pour les toitures :

  • les pentes minimales à respecter (en fonction des zones de concomitance vent/pluie, du site et de la présence ou non d’un écran de sous toiture),
  • les caractéristiques du support (continu ou discontinu, section et espacement des liteaux, épaisseurs des voliges…) et les modalités de fixation.

Pour les applications en bardage des tuiles, on se référera :

  • au NF DTU 45.4 P1-1-6  – Systèmes d’isolation thermique par l’extérieur en bardage tuiles rapporté avec lame d’air ventilée – Publié en août 2022 pour la mise en œuvre sur paroi en béton ou maçonnée.
  • aux Règles Professionnelles « Bardage rapporté Tuiles terre cuite sur COB et panneaux CLT », publiées en 2021.

La maçonnerie en briques de structure pour la réalisation de mur, suivant le DTU 20.1, ou de cloison, suivant le DTU 20.13, assure de nombreuses fonctionnalités :

  • résistance mécanique,
  • résistance au feu,
  • confort acoustique,
  • performance thermique.

La performance thermique et durable des maçonneries isolantes à Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI) ou à Isolation Thermique Répartie (ITR ou Monomur terre cuite), montées :

  • à joint mince de mortier colle
  • ou au pistolet à colle prête à l’emploi,

est optimisée par des gammes d’accessoires permettant d’assurer l’homogénéité du système en matière d’isolation et de traitement des ponts thermiques.

Face aux enjeux du Développement durable et de la RE2020, l’optimisation de ces paramètres majeurs pour la conception des bâtiments a amené le CTMNC à :

  • réaliser de nombreuses Fiches de déclaration environnementales collectives ou individuelles (FDES), suivant la norme EN NF 15804+A1 (+CN) (voir la base INIES),
  • effectuer des recherches en amont sur le comportement des ouvrages – murs ou cloisons –, afin de préparer les évolutions des codes de dimensionnement des ouvrages (Eurocode 6 « Maçonnerie » et Eurocode 8 « Parasismique »).

Ces études ou thèses ont permis de développer des outils spécifiques de modélisation thermique, acoustique et de résistance au feu. Ainsi, le CTMNC répond aux demandes des industriels pour l’optimisation des briques en cours de développement ou pour l’obtention de certification.


Etude multi-échelle et multi-physique du comportement au feu
des murs en maçonnerie de terre cuite et modélisation

La maçonnerie en briques de structure pour la réalisation de mur, suivant le DTU 20.1, ou de cloison, suivant le DTU 20.13, assure de nombreuses fonctionnalités :

  • résistance mécanique,
  • résistance au feu,
  • confort acoustique,
  • performance thermique.

La performance thermique et durable des maçonneries isolantes à Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI) ou à Isolation Thermique Répartie (ITR ou Monomur terre cuite), montées :

  • à joint mince de mortier colle
  • ou au pistolet à colle prête à l’emploi,

est optimisée par des gammes d’accessoires permettant d’assurer l’homogénéité du système en matière d’isolation et de traitement des ponts thermiques.

Face aux enjeux du Développement durable et de la RE2020, l’optimisation de ces paramètres majeurs pour la conception des bâtiments a amené le CTMNC à :

  • réaliser de nombreuses Fiches de déclaration environnementales collectives ou individuelles (FDES), suivant la norme EN NF 15804+A1 (+CN) (voir la base INIES),
  • effectuer des recherches en amont sur le comportement des ouvrages – murs ou cloisons –, afin de préparer les évolutions des codes de dimensionnement des ouvrages (Eurocode 6 « Maçonnerie » et Eurocode 8 « Parasismique »).

Ces études ou thèses ont permis de développer des outils spécifiques de modélisation thermique, acoustique et de résistance au feu. Ainsi, le CTMNC répond aux demandes des industriels pour l’optimisation des briques en cours de développement ou pour l’obtention de certification.


Etude multi-échelle et multi-physique du comportement au feu
des murs en maçonnerie de terre cuite et modélisation

Produit traditionnel par excellence, la brique apparente a été déclinée au travers des âges dans de nombreuses applications (murs, pavés et carreaux de sols), où elle offre à la fois durabilité, absence d’entretien, et surtout une grande richesse créative et décorative par la large palette des aspects de surface et les nombreuses possibilités de calepinage :

  • parement en mur manteau,
  • plaquettes collées,
  • bardeaux.

Les activités du CTMNC ont donc pour principal objet de caractériser les performances de ces ouvrages, et de faire évoluer les techniques de mise en œuvre en regard des évolutions normatives et réglementaires, mais aussi pour permettre la réalisation et le dimensionnement d’ouvrages atypiques.

Le CTMNC intervient dans les Commissions d’instruction des DTU et dans divers Groupes Spécialisés d’Avis Technique (AT) ou d’Appréciation Technique Expérimentale (ATex), notamment pour les systèmes innovants de bardage de terre cuite.

Produit traditionnel par excellence, la brique apparente a été déclinée au travers des âges dans de nombreuses applications (murs, pavés et carreaux de sols), où elle offre à la fois durabilité, absence d’entretien, et surtout une grande richesse créative et décorative par la large palette des aspects de surface et les nombreuses possibilités de calepinage :

  • parement en mur manteau,
  • plaquettes collées,
  • bardeaux.

Les activités du CTMNC ont donc pour principal objet de caractériser les performances de ces ouvrages, et de faire évoluer les techniques de mise en œuvre en regard des évolutions normatives et réglementaires, mais aussi pour permettre la réalisation et le dimensionnement d’ouvrages atypiques.

Le CTMNC intervient dans les Commissions d’instruction des DTU et dans divers Groupes Spécialisés d’Avis Technique (AT) ou d’Appréciation Technique Expérimentale (ATex), notamment pour les systèmes innovants de bardage de terre cuite.

Contactez-nous !

01.45.37.77.77

Contactez-nous !

01.45.37.77.77

Contacts

Membre de

© Tous droits réservés CTMNC – 2024
Mentions légalesCrédits du site

Date de mise à jour du site :

17/04/2024

Contacts

Membre de

© Tous droits réservés CTMNC – 2024

Date de mise à jour du site :

17/04/2024