1.  Introduction.

Les tuiles de terre cuite constituent le type de couverture en petits éléments le plus répandu dans nos régions. En France, il représente annuellement 60% environ des couvertures en petits éléments mis en œuvre.
L’emploi de la terre cuite pour la couverture des édifices remonte à l’Antiquité et certains des modèles utilisés de nos jours dérivent de ceux employés à cette époque.
La fabrication des tuiles de terre cuite comporte la préparation de l’argile, le façonnage, le séchage et la cuisson. Les techniques de production se sont considérablement mécanisées lors des dernières décennies et principalement après le premier choc pétrolier (1973). En effet, l’étape de séchage est gourmande en combustible et rejette une grande quantité de dioxyde de carbone.

2.  Familles et types de tuiles.

Les tuiles de terre cuite se décomposent en trois familles, selon leur principe de raccordement destiné à réaliser l’étanchéité de la toiture.
Pour chacune de ses familles, on compte les tuiles courantes et les tuiles accessoires destinées au traitement des points singuliers de couverture comme les rives de toit (demi-tuile, tuile de rive, faîtière, arêtière, etc.).

2.1  Les tuiles canal.

Les tuiles canal s’adaptent aux toitures de faible pente (maximum 8%). Ces tuiles — qui sont des éléments en forme de gouttière — comprennent les tuiles de courant (dites également « tuile de dessous ») et des tuiles de couvert (dites également « tuile de dessus »).


Tuiles canal.

2.2  Les tuiles plates.

Les tuiles plates s’adaptent majoritairement à des toits de forte pente (jusqu’à 50%).
L’étanchéité se fait par recouvrement plus ou moins important d’une rangée de tuile sur l’autre selon la pente de la toiture à couvrir.


Tuiles Plates.

2.3  Tuiles à emboitement ou à glissement.

Le principe de cette famille de tuiles consiste à gagner de la surface utile en remplaçant le recouvrement important des éléments nécessaire à l’étanchéité des tuiles plates et canal par un jeu de chicanes emboîtées.
Elles sont les premières à être produite de manière industrielle (XIXe siècle), c'est pourquoi elles portent également le nom de tuiles mécaniques.


Tuiles à emboitement ou à glissement.

3.  Caractéristiques physique des tuiles.

3.1  Imperméabilité des tuiles.

La norme classe les tuiles selon deux niveaux d'imperméabilité (« niveau 1 », le plus sévère, et « niveau 2 »).
Le niveau 1 d’imperméabilité (de rigueur en France) impose une valeur moyenne du facteur d’imperméabilité inférieure ou égale à 0,5 cm³/cm²/jour (0,5 cm³ d'eau pouvant traverser chaque cm² de tuile par jour).

3.2  Résistance au gel.

Les effets du gel se caractérisent par un feuilletage ou des fissures . Le facteur d’endommagement des tuiles par le gel étant conditionné par des alternances rapides et de grande amplitude de température plus que par l’importance de la température négative, les essais de vieillissement accéléré destinés à caractériser la résistance au gel des tuiles s’attachent à reproduire, par un nombre de cycles approprié, ces conditions de températures et de cycles d’alternance.
À l’issue de 50 cycles d’essais, la perte de masse entre l’état initial et après essai ne doit pas être supérieure à 1 % pour chaque tuile testée qui par ailleurs ne doit pas présenter de feuilletage, cassure, fêlure ou fissure superficielle.

4.  Caractéristiques mécaniques des tuiles.

On se limitera ici à la caractéristique de résistance à la rupture par flexion des tuiles. L’essai consiste à solliciter la tuile en flexion, posée sur deux appuis simples, à l’aide d’une charge centrée à mi-portée entre les appuis. La charge est appliquée avec une vitesse de montée de 0,05 kN/s, jusqu’à la ruine de la tuile. L’essai est réalisé sur 10 tuiles et l’on note la charge minimale enregistrée et la charge moyenne de rupture.


Essais de résistance à la flexion.

5.  Support de couverture.

Le support de couverture est la partie supérieure de la charpente. Elle se place sur les chevrons, juste avant la couverture. nous ne parlerons ici que des supports en bois qui sont utilisés dans la grande majorité des cas (pour les couverture en terre cuite), mais on trouve aussi parfois des supports métalliques ou en maçonnerie.
Selon le type de tuiles, les supports peuvent etre discontinus (liteaux) ou continus (voliges). Les liteaux et voliges doivent reposer sur trois appuis minimum.
Les essences les plus utilisées sont le sapin ou l’épicéa. Les bois utilisés ne doivent pas présenter d’altérations biologiques, de défauts localisés (nœud par exemple) affectant plus du quart de la section. Les bois doivent également présenter une protection fongicide et insecticide.


Liteaux (à gauche) et voliges (à droite).

6.  Fixation des tuiles sur le support.

Les dispositifs de fixation des tuiles de terre cuite couramment utilisés sont les clous, les pointes, les pannetons, les clips, les crochets, les fils, le scellement et les mastics. Notons que tous ces procédés ne peuvent être utilisés avec tous les types de tuiles.

7.  Isolation thermique des combles.

L’isolation thermique se place directement sous la couverture ou sous l’écran (élément souple ou rigide disposé sous les éléments de couverture dont la fonction est de recueillir les infiltrations et de les évacuer) s’il y en a un.
L’isolant (souvent de la laine de verre) ne doit jamais être en contact avec la sous-face des tuiles ou de l’écran de sous-toiture. On doit toujours prévoir un vide d’au moins 20 mm entre l’isolant et les liteaux (ou entre l’isolant et l’écran s’il y en a un). Enfin, La face inférieure de l’isolant doit être munie d’un pare-vapeur.


Isolation de la sous-face de couverture.

8.  Ventilation de la sous-face de couverture.

La ventilation de la sous-face des tuiles est indispensable pour assurer la bonne conservation dans le temps des ces dernières et de leurs bois supports. L’espace à ventiler sous couverture est constitué soit par le volume du comble dans le cas ou celui-ci n’est pas occupé et que la toiture ne comporte pas d’écran, soit par la lame d’air contenue entre, d’une part, la sous-face de la couverture et de son support, et, d’autre part, la face supérieure de l’isolant ou de l’écran disposé sous rampant. La sous-face de l’écran éventuel doit être également ventilée. La ventilation est assurée par des orifices en relation avec l’extérieur pratiqués en égout et au faîtage.


Ventilation de la sous-face de couverture.

9.  Bibliographie.

  1. Construire en terre, CRATerre (P. Doat, A. Hays et al.), Editions Alternatives et Parrallèles, 1979, 265 p.
  2. Techniques de l'ingénieur, http://www.techniques-ingenieur.fr/, consulté le 30/11/2009.
  3. Imerys Terre Cuite, http://www.imerys-toiture.com/, consulté le 1/12/2009.
  4. Wikipédia, l'Enclyclopédie libre (article : Tuiles), http://fr.wikipedia.org/wiki/Tuiles/, consulté le 1/12/2009.