Tuiles courantes :production, caractéristiques clés et types pour les matériaux et l'ingénierie

Dans cet article, nous discuterons de : - 1. Fabrication de tuiles communes 2. Caractéristiques d’une bonne tuile 3. Types.

Fabrication de Tuiles Communes :

Quatre opérations distinctes sont impliquées dans le processus général de fabrication des tuiles communes :

(i) Préparation de l'argile

(ii) Moulage

(iii) Séchage

(iv) Brûler.

Chacune des opérations ci-dessus va maintenant être brièvement traitée.

(i) Préparation de l'argile :

L'argile sélectionnée est prélevée et débarrassée de toute impureté telle que des graviers, des cailloux, etc. Cette argile est ensuite pressée et transformée en poudre fine dans des moulins à carlin.

Pour les carreaux de qualité supérieure, une grande quantité d'eau pure est ajoutée à l'argile en poudre et celle-ci est bien mélangée dans une cuve. Le mélange est ensuite laissé reposer tranquillement. Les grosses particules lourdes se déposent au fond du réservoir. Les fines particules sont acheminées vers d’autres réservoirs et l’eau peut ensuite sécher. L'argile fine laissée après ce processus est utilisée pour la fabrication de carreaux.

Pour rendre les carreaux durs et imperméables, un mélange de verre broyé et de poterie peut être ajouté en quantité requise à l'argile des carreaux.

(ii) Moulage :

L'argile est placée dans des moules qui représentent le motif ou la forme dans laquelle le carreau doit être formé. Le moulage peut être réalisé soit à l’aide de moules en bois, soit de moyens mécaniques ou au tour de potier.

Les moules en bois doivent être préparés à partir de bois bien séché. L'argile est pressée dans de tels moules et les carreaux sont prêts à sécher lorsque l'argile est retirée des moules. Il convient de veiller à conserver la forme des carreaux lors du démoulage. Les carreaux qui n'ont pas une section uniforme sur toute leur longueur sont moulés à l'aide de moules en bois.

Le moulage à l'aide de moyens mécaniques comprend la mise à disposition de machines et l'argile est pressée dans ces machines pour obtenir des carreaux de section et de forme souhaitées. Cette méthode de moulage est adoptée pour les carreaux ayant une section uniforme sur toute leur longueur. La découpe des carreaux à la longueur souhaitée s'effectue à l'aide d'un fil fin.

La méthode de moulage au tour de potier est similaire à celle adoptée par un potier dans la fabrication de récipients en faïence. Cette méthode est adoptée lorsque le carreau est de forme parfaitement circulaire lorsqu'il est sur la roue. Son diamètre peut cependant varier sur sa longueur.

(iii) Séchage :

Les carreaux, à leur sortie des moules, sont posés à plat les uns sur les autres en nombre approprié. Les différents tas sont ainsi formés. Après environ 2 jours, l'irrégularité des carreaux due au gauchissement est corrigée à l'aide d'un maillet plat en bois. Les carreaux sont ensuite soulevés car ils sont désormais durs à la main. Les bords et les dessous sont nettoyés. Ils sont empilés sur le bord à l’ombre pour sécher pendant environ deux jours. Le séchage à l'ombre évite la déformation et la fissuration des carreaux dues à la pluie et au soleil.

(iv) Brûlage :

Les tuiles sont ensuite brûlées dans des fours. Un four typique, connu sous le nom de four Sialkote, pouvant contenir environ 30 000 à 40 000 tuiles, est illustré à la fig. 3-1. Elle est de forme circulaire et est protégée par un cabanon. Une couche de briques est posée à plat sur les rangées de conduits longs et étroits. Le brûlage s'effectue en brûlant du bois placé dans ces conduits. Les briques sont disposées de manière à laisser des espaces ouverts entre elles.

Au-dessus de la couche de briques, les carreaux séchés sont posés couche par couche sur chant. La fermeture des portes est affectée par la maçonnerie en terre crue. Le dessus du four est recouvert d'une couche de tuiles anciennes placées en vrac.

La régulation de la chaleur est importante pour obtenir de meilleurs résultats. Le feu est doux au début. Il élimine l'humidité. Elle est ensuite portée à environ 800°C. On le détend pendant une durée d'environ 6 heures puis on le porte à nouveau à chaleur blanche, la température étant de 1300°C. Cette température est maintenue constante pendant une durée de 3 heures.

Le processus consistant à ralentir le feu pendant 6 heures puis à augmenter la température jusqu'à la chaleur blanche est répété. La chaleur blanche est maintenue pendant 4 heures. Enfin, les conduits sont remplis de combustible et les portes sont fermées par des maçonneries en terre cuite. Le four est ensuite progressivement laissé refroidir. Il faut environ 72 heures pour terminer le processus de gravure des carreaux.

Les tuiles sont sorties du four. Les tuiles sous-brûlées sont triées et placées sur le dessus du four lors de la combustion ultérieure des tuiles. On voit donc que ce four est un four intermittent.

Un nouveau processus automatique connu sous le nom de technologie de cuisson unique a été découvert et a permis de réduire considérablement le cycle de cuisson de 72 heures dans l'ancienne méthode conventionnelle de double cuisson à une moyenne étonnante d'une heure seulement.

Cette nouvelle technologie a réduit la consommation de carburant et abaissé le coût total de production. La nouvelle technologie a augmenté la qualité, le design et la polyvalence des carreaux et ainsi un nouveau chapitre de découvertes s'est ouvert pour l'industrie céramique.

Caractéristiques d'une bonne tuile :

Voici les caractéristiques d'une bonne tuile :

(i) Il doit être exempt de fissures, de défauts ou de courbures.

(ii) Il doit être de forme et de taille régulières.

(iii) Il doit être solide, dur et durable.

(iv) Il doit être bien brûlé.

(v) Il doit émettre une sonnerie claire lorsqu'il est frappé avec la main, entre eux ou avec un marteau léger.

(vi) Il doit s'insérer correctement une fois mis en place.

(vii) Il doit donner une structure uniforme et compacte lorsqu'on le voit sur sa surface brisée.

(viii) Il doit posséder une couleur uniforme.

Types de tuiles communes :

Selon l'usage auquel les tuiles sont destinées, voici leurs différents types :

(i) Tuiles de drainage

(ii) Dalles de sol ou de pavage

(iii) Tuiles.

(i) Tuiles de drainage :

Ces carreaux sont préparés de manière à conserver une texture poreuse après cuisson. Ainsi, lorsque de tels carreaux sont posés dans les zones gorgées d’eau, ils laissent passer l’eau du sous-sol à travers leur squelette. Ces drains peuvent être circulaires, semi-circulaires ou segmentaires. Ils sont également utilisés pour acheminer l’eau d’irrigation. De tels drains sont rarement adoptés à l’époque moderne.

(ii) Carreaux de sol ou de pavage :

Les dalles de sol ou de pavage peuvent être de forme carrée ou hexagonale. Ce sont des carreaux plats et leur épaisseur varie de 12 mm à 50 mm. La taille des carreaux carrés varie de 150 mm à 300 mm. Les carreaux de sol doivent être durs et compacts afin de mieux résister à l’usure. Les carreaux de sol de section mince peuvent également être adoptés pour le plafond.

Pour préparer des carrelages colorés, la substance colorante est ajoutée à l'argile au moment de sa préparation. Les carreaux de sol, relativement moins résistants, peuvent être adoptés pour la fixation sur les murs.

Les carreaux de sol ou de pavage en céramique présentent les avantages distincts suivants malgré leur coût élevé :

(a) Ils sont disponibles dans une gamme infinie de couleurs et de designs.

(b) Ils sont plus faciles à poser car ils sont de petite taille.

(c) Ils sont beaucoup plus légers que les mosaïques ou les marbres.

(d) Ils sont résistants aux rayures, aux taches et à l'humidité ainsi qu'antidérapants.

(e) Ils ne nécessitent pas de polissage et le sol est prêt à être utilisé dès le lendemain.

(iii) Tuiles :

Ces tuiles servent de revêtement pour les toitures en pente. Les différents types de tuiles sont disponibles sur le marché.

Leurs variétés importantes sont les suivantes :

(a) Tuiles Allahabad :

Ces carreaux sont fabriqués à partir d'argile sélectionnée. Le moulage de l'argile se fait sous pression dans des machines. La combustion de ces tuiles se fait de telle manière qu'elles acquièrent plus de résistance. Ces dalles sont munies de saillies afin qu'elles s'emboîtent les unes dans les autres lorsqu'elles sont mises en place. Les tuiles de formes spéciales sont fabriquées pour les parties de croupe, de faîtage et de vallée du toit. Ces tuiles sont largement utilisées dans le nord-ouest de l’Inde.

(b) Tuiles ondulées :

Ces carreaux présentent des ondulations et lorsqu'ils sont mis en place, un recouvrement latéral d'une ou deux ondulations est formé. La pose de telles tuiles sur un toit donne un aspect de tôles ondulées galvanisées. Ces carreaux sont beaux en apparence, mais ils peuvent facilement être emportés par un vent violent.

(c) Tuiles plates :

Ce sont des carreaux de sol ordinaires. Pour les fixer sur des lattes, deux ou plusieurs trous sont prévus sur leur surface. Les recouvrements appropriés sont prévus sur les côtés et les bords.

(d) Tuiles Flamandes :

Ces carreaux ont la forme d'une lettre « s » mesurant 350 mm X 225 mm x 12 mm et sont préparés à l'aide d'un moule. Ces tuiles ne forment pas un bon revêtement comme les tuiles plates et elles ne sont utilisées que pour les hangars.

(e) Tuiles Guna :

Ce sont des carreaux creux et effilés en terre cuite brûlée. Ils sont de forme conique avec une base de 100 mm de diamètre à l'extrémité la plus large et de 75 mm à l'extrémité la plus étroite. L'épaisseur de la bague annulaire est de 6 mm. Ces tuiles peuvent être fabriquées au tour de potier et du fait de leur forme conique, elles peuvent être insérées les unes dans les autres de manière à former un anneau de tuiles guna. L'anneau peut être réalisé selon une forme appropriée telle que circulaire, elliptique, parabolique, etc.

(f) Tuiles Manglore :

Ces carreaux sont à motif plat et sont dotés de saillies appropriées pour qu'ils s'emboîtent les uns dans les autres lorsqu'ils sont placés en position. Ces carreaux sont de couleur rouge et constitués d'un motif Basel Mission Manglore à double canal. Les tuiles spéciales Manglore sont disponibles pour les parties de croupe, de faîtage et de vallée du toit. On constate qu'il faut une quinzaine de tuiles Manglore pour couvrir un mètre carré de toiture.

Ces tuiles sont fabriquées à grande échelle dans le sud de l'Inde notamment à Manglore, Cochin et Calicut. Cette industrie a été créée au début du XIXe siècle par des missionnaires allemands. La première unité de fabrication de carreaux à motif Manglore a été lancée à Morvi, Saurashtra en 1951 et actuellement, plus de 200 unités travaillent dans ce domaine.

Ainsi, Morvi est devenu le Bangaluru de l'État du Gujarat et quelques autres unités, environ 30 ou plus, sont également situées dans les districts de Bulsar et Surat de l'État du Gujarat.

Les tuiles à motif Manglore deviennent populaires dans les zones rurales et semi-urbaines et sont utilisées par les groupes à revenus moyens et faibles pour diverses raisons telles que l'effet architectural, la rareté et la hausse des prix d'autres substituts, la croissance de la population, etc. La durée de vie de ces tuiles est estimée à environ 25 ans avec un remplacement d'environ 5 % par an.

Selon le Bureau of Indian Standards (BIS) :654-1962, les carreaux à motif Manglore sont divisés en deux classes, à savoir la classe AA et la classe A.

Les caractéristiques de ces deux classes sont mentionnées dans le tableau 3-1.

Les dimensions des tuiles Manglore sont données dans le tableau 3-2.

(g) Tuiles panoramiques :

Ces tuiles sont courtes et lourdes. Leur section est moins incurvée que celle des tuiles en pot. De tels carreaux sont d'abord moulés à plat, puis on leur confère la courbure requise par moulage sous des formes appropriées. Le séchage et la combustion des carreaux sont effectués avec soin pour obtenir une meilleure qualité de carrelage. Ces dalles sont de longueur 330 mm à 380 mm et de largeur 230 mm à 280 mm.

(h) Tuiles Pot :

Ce sont des tuiles de campagne demi-rondes ordinaires et elles sont également connues sous le nom de tuiles verrouillables. Ils sont préparés sur un tour de potier et la forme est donnée à ces carreaux par un potier avec ses mains mouillées. Le polissage des surfaces intérieures et extérieures se fait soit avec un chiffon humide, soit avec une bande de cuir mouillée.

Ces tuiles ont une section semi-circulaire et se rétrécissent sur une longueur de 300 mm avec un diamètre d'environ 230 mm à l'extrémité la plus grande et d'environ 200 mm à l'extrémité la plus petite. Ils sont placés sur le toit alternativement avec leurs côtés concaves et convexes vers le haut afin de pouvoir s'auto-verrouiller. Un chevauchement d'au moins 80 mm est prévu sur les bords lorsque ces carreaux sont utilisés.

Ces carreaux sont susceptibles de se briser facilement et nécessitent donc un remplacement et une réparation fréquents, ce qui peut s'avérer extrêmement difficile.

Voici les avantages de ces tuiles :

(i) Ces tuiles sont moins susceptibles d'être déplacées par les oiseaux.

(ii) Ces tuiles peuvent être utilisées comme unique revêtement de toiture.

(iii) Le toit en pente peut être rendu totalement étanche du fait qu'un bon drainage est assuré par ces tuiles même lorsque la pente du toit est moindre.