PREPARATION DES TESSELLES (partie 2/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Numéroter et évider les tesselles selon le plan d’assemblage prévu. 2. Nettoyer, contrôler la conformité dimensionnelle et l'aspect des tesselles préparées. 3. Réaliser un séchage régulier adapté avant la cuisson, en respectant les paramètres de température, d’humidité et de temps. **Prérequis** : connaître les propriétés des argiles utilisées en revêtement, maîtriser l’usage des outils de modelage (couteaux, gouges, burins), savoir lire un plan de pose et appliquer les règles d’hygiène et de sécurité en atelier (port de gants, lunettes, masque anti‑poussière). ## Introduction contextualisée Dans les travaux de revêtement céramique au Cameroun, la qualité de la pose dépend directement de la préparation des tesselles. Une numérotation claire évite les erreurs d’assemblage sur les chantiers de revêtement de sols ou de murs publics (écoles, centres de santé). L’évidement permet d’alléger la pièce, de réduire le risque de fissuration à la cuisson et d’améliorer l’adhérence du mortier. Le nettoyage élimine les résidus d’argile qui pourraient créer des points faibles, tandis que le contrôle garantit le respect des tolérances dimensionnelles exigées par le MINESEC. Enfin, un séchage maîtrisé prévient les déformations et les éclats lors de la cuisson dans les fours traditionnels ou électriques des ateliers artisanaux de Yaoundé, Douala ou Bafoussam. ## I. Leçon 6 – Numérotation et évidement des tesselles pour l’assemblage ### 6.1. Principes de la numérotation Chaque tesselle reçoit un numéro unique correspondant à sa position dans le motif global. La numérotation suit généralement un schéma de lignes et de colonnes (ex. : A1, A2 … B1, B2…) afin de faciliter le repérage sur le chantier. > La numérotation doit être lisible après séchage et avant cuisson ; on utilise un crayon gras ou une pointe de ferrite résistante à la chaleur. ### 6.2. Méthodes d’évidement L’évidement consiste à creuser une cavité interne de forme régulière (souvent cylindrique ou prismatique) afin de réduire le poids et la contrainte thermique. Deux techniques sont courantes : - **Évidement à la gouge** : on creuse à la main en suivant un tracé préalable. - **Évidement à la fraise rotative** : utilisation d’une petite fraise montée sur une perceuse à faible vitesse, adaptée aux séries de tesselles identiques. ### 6.3. Procédure pas à pas 1. **Repérage** : placer la tesselle sur une plaque de référence, reporter le numéro au crayon gras. 2. **Tracé de l’évidement** : dessiner le contour interne à l’aide d’un compas ou d’un gabarit. 3. **Évidement** : choisir la méthode (gouge ou fraise) et travailler en enlevant la matière progressivement, en contrôlant la profondeur avec un pied à coulisse. 4. **Lissage** : passer une éponge légèrement humide pour éliminer les traces d’outil. 5. **Vérification** : mesurer le diamètre et la profondeur de l’évidement avec un pied à coulisse ; tolérance habituelle ±0,5 mm. ### 6.4. Exemple d’atelier Dans un atelier de revêtement à Yaoundé, une série de 200 tesselles carrées de 10 cm de côté doit être évidée pour un motif géométrique. Après numérotation (A1‑A20, B1‑B20 …), chaque ouvrier utilise une fraise de 6 mm de diamètre réglée à 2000 tr/min, réalise un évidement cylindrique de 8 mm de profondeur en 45 secondes par pièce. Le taux de rebut lié à une mauvaise profondeur est inférieur à 2 %. ### 6.5. Tableau récapitulatif des outils | Outil | Utilisation | Précaution | |-------|-------------|------------| | Crayon gras | Numérotation | Ne pas appuyer trop fort pour éviter de marquer la surface | | Gouge en acier | Évidement manuel | Porter des gants anti‑coupure | | Fraise rotative (6 mm) | Évidement mécanique | Vérifier le serrage du mandrin, porter lunettes de protection | | Éponge humide | Lissage | Essorer légèrement pour ne pas humidifier excessivement | | Pied à coulisse | Contrôle dimensionnel | Nettoyer les mors avant chaque mesure | ## II. Leçon 7 – Nettoyage et contrôle des tesselles préparées ### 7.1. Nettoyage mécanique et chimique Le nettoyage vise à éliminer les particules d’argile sèche, la poussière et les éventuels résidus d’huile de coupe. On procède en deux étapes : - **Nettoyage à sec** : brosse souple ou air comprimé faible pression (<0,2 MPa). - **Nettoyage humide** : immersion rapide dans une eau légèrement savonneuse (pH 7‑8) suivie d’un rinçage à l’eau claire et d’un séchage à l’air libre. ### 7.2. Contrôle visuel et dimensionnel Après nettoyage, chaque tesselle est examinée sous une lumière naturelle ou une lampe de 500 lux pour détecter : fissures, éclats, inclusions, défauts de surface. Le contrôle dimensionnel comprend : longueur, largeur, épaisseur et, si applicable, diamètre de l’évidement. Les tolérances admises pour les revêtements de sol sont généralement ±1 mm sur les côtés et ±0,5 mm sur l’épaisseur. ### 7.3. Normes de qualité Le référentiel camerounais (Arrêté n° 001/MINESEC du 12 mars 2022) stipule que : - Aucun défaut visible ne doit dépasser 2 mm² de surface. - L’écart moyen dimensionnel ne doit pas dépasser 0,8 mm sur un lot de 50 pièces. ### 7.4. Procédure pas à pas 1. **Dépoussiérage** : passer la brosse sur chaque face, insister sur les arêtes. 2. **Trempage** : plonger la tesselle 10 s dans l’eau savonneuse, agiter légèrement. 3. **Rinçage** : passer sous un jet d’eau claire pendant 5 s. 4. **Séchage préliminaire** : disposer sur un grillage en acier inoxydable, laisser égoutter 2 min. 5. **Contrôle visuel** : inspecter sous lampe, noter les anomalies. 6. **Mesure** : utiliser un pied à coulisse pour chaque dimension, enregistrer les valeurs. 7. **Tri** : séparer les pièces conformes (à envoyer au séchage) des pièces non conformes (rework ou rebut). ### 7.5. Exemple situation professionnelle Sur un chantier de revêtement du sol d’une école à Douala, le chef d’équipe reçoit un lot de 500 tesselles numérotées. Après le nettoyage décrit ci‑dessus, 42 pièces présentent des éclats >2 mm² (taux de rebut 8,4 %). Ces pièces sont renvoyées à l’atelier pour un léger ponçage et un nouveau contrôle, réduisant le taux de défaut à moins de 1 % avant le séchage. ### 7.6. Tableau de suivi du nettoyage | Étape | Temps moyen | Critère de validation | |-------|-------------|-----------------------| | Dépoussiérage | 15 s / pièce | Aucune poussière visible à l’œil nu | | Trempage | 10 s | Surface humide uniforme | | Rinçage | 5 s | Écoulement clair sans résidus | | Séchage préliminaire | 2 min | Pas de gouttes visibles | | Contrôle visuel | 20 s / pièce | Aucun défaut >2 mm² | | Mesure | 10 s / pièce | Tolérance respectée | ## III. Leçon 8 – Séchage régulier des tesselles avant cuisson ### 8.1. Importance du séchage Un séchage inadéquat provoque des gradients d’humidité interne qui, lors de la montée en température, génèrent des contraintes de traction pouvant entraîner des fissures ou des éclats. Le séchage doit être lent et homogène pour permettre la migration de l’eau vers la surface sans créer de contraintes différentielles. ### 8.2. Méthodes de séchage - **Séchage à l’air libre** : placement sur des clayettes dans un local ventilé, température ambiante 20‑25 °C, humidité relative 50‑70 %. - **Séchage en étuve** : température contrôlée 40‑60 °C, flux d’air réglé, humidité relative 30‑40 %. - **Séchage par rayonnement infrarouge** : utilisé dans les ateliers modernes, permet un séchage rapide tout en maîtrisant le gradient thermique. ### 8.3. Paramètres de séchage | Paramètre | Valeur recommandée | Unité | |-----------|-------------------|-------| | Température initiale | 20‑25 | °C | | Température maximale (étuve) | 55 | °C | | Humidité relative initiale | 50‑70 | % | | Humidité relative finale (avant cuisson) | <10 | % | | Durée totale | 24‑48 | h (selon épaisseur) | | Vitesse d’air | 0,5‑1,5 | m/s (étuve) | ### 8.4. Procédure pas à pas 1. **Pré‑conditionnement** : disposer les tesselles sur des clayettes en bois ou en plastique, espacées de 2 cm pour permettre la circulation d’air. 2. **Phase de pré‑séchage** (air libre) : laisser 8‑12 h à température ambiante, surveiller l’apparition de condensation sur les surfaces. 3. **Transfert en étuve** : placer les clayettes dans l’étuve préchauffée à 40 °C, maintenir l’humidité à 40 % avec un humidificateur d’air. 4. **Montée en température** : augmenter de 5 °C toutes les 2 h jusqu’à atteindre 55 °C. 5. **Palier de séchage** : maintenir 55 °C, humidité 30 % pendant 10‑12 h. 6. **Refroidissement contrôlé** : éteindre l’étuve, laisser la température descendre naturellement à 30 °C en maintenant le flux d’air pour éviter un choc thermique. 7. **Vérification finale** : peser un échantillon de 5 tesselles, calculer la perte d’humidité [(masse initiale – masse finale) / masse initiale] × 100 ; elle doit être comprise entre 4 % et 6 % du poids sec. ### 8.5. Tableau de suivi du séchage | Heure | Température (°C) | HR (%) | Observation | |-------|------------------|--------|-------------| | 0 | 22 | 60 | Pose sur clayettes | | 4 | 22 | 58 | Légère condensation sur les bords | | 8 | 40 | 45 | Début de l’étuve | | 12 | 45 | 40 | Température stable | | 16 | 50 | 35 | Montée progressive | | 20 | 55 | 30 | Palier atteint | | 28 | 55 | 30 | Fin du palier | | 36 | 30 (refroidissement) | 35 | Refroidissement lent | | 48 | 22 (ambiant) | 55 | Tesselles prêtes pour cuisson | ### 8.6. Exemple d’atelier À l’atelier de revêtement de Bafoussam, une série de 300 tesselles rectangulaires (15 cm × 10 cm × 1,2 cm) subit le procédé ci‑dessus. Après 48 h, la perte moyenne d’humidité mesurée est de 5,2 % (écart‑type 0,3 %). Aucune fissure n’est détectée lors du contrôle pré‑cuisson, confirmant l’efficacité du séchage régulier. ## Synthèse du chapitre - **Numérotation** : repérage clair, utilisation de crayon gras, suivi d’un schéma alphanumérique. - **Évidement** : réduction du poids, techniques à la gouge ou à la fraise, contrôle de profondeur ±0,5 mm. - **Nettoyage** : dépoussiérage, bain savonneux bref, rinçage, séchage préliminaire, contrôle visuel et dimensionnel. - **Contrôle** : respect des tolérances (±1 mm côtés, ±0,5 mm épaisseur), aucune défaut >2 mm². - **Séchage** : séquence air libre → étuve (40‑55 °C, HR 30‑40 %) → refroidissement lent, perte d’humidité cible 4‑6 %. - **Sécurité** : port de gants, lunettes, masque anti‑poussière lors de l’évidement et du nettoyage; surveillance de la température des étuves pour éviter les brûlures. ## Glossaire - **Tesselle** : petite pièce céramique de forme régulière utilisée dans les revêtements de sol ou de mur. - **Évidement** : cavité creusée à l’intérieur d’une tesselle pour alléger la pièce et réduire les contraintes thermiques. - **Numérotation** : attribution d’un identifiant unique à chaque tesselle suivant un schéma de lignes et colonnes. - **Gouge** : outil tranchant en acier utilisé pour creuser manuellement l’évidement. - **Fraise rotative** : outil coupant fixé sur une perceuse, permettant un évidement mécanique régulier. - **Pied à coulisse** : instrument de mesure permettant de contrôler les dimensions avec une précision de 0,01 mm. - **HR (Humidité Relative)** : pourcentage de vapeur d’eau présent dans l’air par rapport à la saturation à une même température. - **Étuve** : chambre chauffée permettant de contrôler température et humidité pour le séchage des pièces céramiques. - **Refroidissement contrôlé** : baisse progressive de la température après séchage pour éviter les chocs thermiques. - **Perte d’humidité** : différence de masse entre la pièce humide et la pièce sèche, exprimée en pourcentage du poids sec. ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Numérotation et évidement **Consigne** : Un atelier doit préparer 120 tesselles hexagonales de côté 4 cm pour un motif en nid d’abeille. Chaque tesselle doit être évidée d’un cylindre de diamètre 2 cm et profondeur 0,8 cm. 1. Proposez un schéma de numérotation adapté (indiquez la première et la dernière tesselle). 2. Calculez le volume d’argile retiré par tesselle lors de l’évidement. 3. Déduisez le volume total d’argile éliminé pour le lot de 120 tesselles. **Corrigé** 1. On peut numéroter en lignes et colonnes : ligne A (tesselles A1 à A10), ligne B (B1 à B10) … jusqu’à la ligne L (L1 à L10). Ainsi la première tesselle est **A1** et la dernière **L10**. 2. Volume du cylindre évidé : V = π · (r²) · h, avec r = 1 cm, h = 0,8 cm → V = π · 1² · 0,8 ≈ 2,51 cm³. 3. Volume total retiré : 2,51 cm³ × 120 ≈ 301,2 cm³ (soit environ 0,30 L d’argile). ### Exercice 2 – Nettoyage et contrôle **Consigne** : Après nettoyage, un contrôle dimensionnel sur 20 tesselles carrées de 10 cm de côté donne les mesures suivantes (en cm) : 9,9 ; 10,1 ; 10,0 ; 9,8 ; 10,2 ; 10,0 ; 9,9 ; 10,1 ; 10,0 ; 9,9 ; 10,0 ; 10,2 ; 9,8 ; 10,0 ; 10,1 ; 9,9 ; 10,0 ; 10,0 ; 9,9 ; 10,1. 1. Déterminez si le lot respecte la tolérance de ±1 mm sur le côté. 2. Calculez l’écart‑type des mesures. **Corrigé** 1. Toutes les valeurs sont comprises entre 9,8 cm et 10,2 cm, soit dans l’intervalle [9,9 ; 10,1] après arrondi au millimètre le plus proche. La tolérance de ±0,1 cm (±1 mm) est donc respectée. 2. Moyenne ≈ 9,995 cm. Écarts au carré : (0,095)² = 0,009025 pour les valeurs 9,9 ; (0,105)² = 0,011025 pour 10,1 ; (0,005)² = 0,000025 pour 10,0 ; (0,195)² = 0,038025 pour 9,8 ; (0,205)² = 0,042025 pour 10,2. Somme des carrés = 5×0,009025 + 4×0,011025 + 7×0,000025 + 2×0,038025 + 2×0,042025 = 0,045125 + 0,0441 + 0,000175 + 0,07605 + 0,08405 = 0,2495. Variance = 0,2495/20 = 0,012475. Écart‑type = √0,012475 ≈ 0,112 cm (1,12 mm). ### Exercice 3 – Séchage avant cuisson **Consigne** : Une série de 150 tesselles rectangulaires (12 cm × 8 cm × 1,5 cm) doit être séchée. La perte d’humidité cible est de 5 % du poids sec. Après 24 h d’air libre, la masse moyenne d’une tesselle passe de 28,4 g à 27,0 g. 1. Calculez le pourcentage de perte d’humidité observé. 2. Indiquez si le séchage est suffisant ou s’il faut poursuivre en étuve, en justifiant. **Corrigé** 1. Perte d’humidité = (28,4 − 27,0) / 28,4 × 100 ≈ 4,93 %. 2. Cette valeur est légèrement inférieure à la cible de 5 % mais dans une marge acceptable (±0,5 %). Toutefois, pour garantir l’homogénéité sur tout le lot, il est recommandé de poursuivre le séchage en étuve à 45 °C pendant 4‑6 h afin d’atteindre précisément 5 % et d’éviter des gradients résiduels. ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |------------------|-------------|--------------------------------------| | Numérotation trop légère ou effacée après séchage | Pièces non identifiables → erreurs d’assemblage sur chantier | Utiliser un crayon gras de dureté 2B ou une pointe de ferrite ; vérifier la lisibilité après chaque étape de séchage. | | Évidement trop profond ou irrégulier | Concentration de contraintes → fissuration à la cuisson | Mesurer la profondeur avec un pied à coulisse à chaque 5 mm d’avancement ; arrêter dès la cote atteinte. | | Nettoyage insuffisant (poussière résiduelle) | Points faibles, adhérence réduite du mortier | Effectuer un dépoussiérage à l’air comprimé <0,2 MPa suivi d’un bain savonneux de 10 s ; rincer abondamment. | | Séchage trop rapide (forte chaleur, faible humidité) | Gradient d’humidité important → éclats ou déformations | Respecter les rampes de température (max 5 °C/2 h) et maintenir HR entre 30‑40 % en étuve ; éviter le séchage en plein soleil sans protection. | | Manque de protection lors de l’utilisation de la fraise | Coupures, projections de particules | Porter des gants anti‑coupure, des lunettes de sécurité et un masque anti‑poussière ; vérifier que la pièce est bien fixée avant de démarrer la fraise. | | Chargement irrégulier de l’étuve (pièces trop proches) | Séchage non uniforme, différences de perte d’humidité | Espacer les tesselles d’au moins 2 cm sur les clayettes ; tourner les plateaux à mi‑cycle si nécessaire. |