Les différentes techniques de pose des carrelages de sol

1. Technique de pose traditionnelle

Pour cette technique de pose, les carreaux sont battus dans un mortier traditionnel étendu sur un lit de sable stabilisé au ciment. On peut généralement considérer que le lit de sable stabilisé joue, en quelque sorte, le rôle de couche de glissement. Il en résulte que, si le revêtement est soumis à une élévation de température, il pourra se dilater plus ou moins librement si des joints de fractionnement ou de désolidarisation ont été réalisés. Ces joints doivent être prévus à des intervalles de maximum 8 m et délimiter des surfaces de maximum 50 m² afin d’éviter un blocage du carrelage, qui engendrerait des tensions de compression très élevées pouvant, à leur tour, provoquer un flambage (soulèvement) de l’ensemble carreaux-mortier de pose (voir figure 1).

En se refroidissant, le revêtement est soumis à des tensions de traction qu’il n’est généralement pas apte à reprendre, étant donné l’absence d’armature et la faible résistance mécanique du lit de sable stabilisé et du mortier de pose. Lorsque l’écart de température est significatif, les tensions de traction peuvent devenir importantes et favoriser la fissuration du revêtement.

Parallèlement à ces tensions de nature thermique, il convient également de tenir compte de celles engendrées par le retrait inéluctable du mortier de pose. Celui-ci fait naître des tensions de compression dans les carreaux, de traction dans le mortier et de cisaillement le long des discontinuités (surtout au bord des carreaux) ainsi qu’un moment de flexion.

Compte tenu des tensions évoquées ci-avant, la pose traditionnelle de carreaux céramiques minces est déconseillée lorsqu’ils sont peu poreux (absorption d’eau < 3 % en masse), susceptibles d’être exposés à des variations de température significatives et/ou d’être sollicités par des charges mobiles importantes. Dans ces situations, seuls des carreaux épais (> 12 mm) et de petit format (≤ 0,1 m²) pourraient être retenus pour cette technique de pose, pour autant que le lit de sable stabilisé dispose de performances mécaniques élevées (voisines de celles d’une chape, soit 8 N/mm² en compression) et que le mortier de pose ait des caractéristiques comparables.

2. Pose du carrelage sur une chape adhérente

Lors de la pose du carrelage sur une chape adhérant à son support, les sollicitations thermiques et les contraintes liées au retrait de la chape peuvent se cumuler et engendrer des tensions au sein et à l’interface des différentes couches. L’ampleur de ces tensions sera fonction de l’importance et du sens des écarts de température, des délais entre la superposition des différentes couches, de la composition de la chape, des performances d’adhérence, ...

Pour qu’on puisse considérer qu’une chape est susceptible d’adhérer à son support, il faut que celui-ci soit préparé en conséquence. L’épaisseur de la chape ne peut en outre dépasser 40 mm si l’on souhaite tabler sur un bon compactage dans sa partie inférieure.

La pose du carrelage par battage dans une chape fraîche (qui est souvent retenue lorsque les tolérances dimensionnelles sur les carreaux sont peu sévères) donne lieu à des contraintes maximales, dans la mesure où la totalité du retrait de la chape doit encore se produire après la pose du carrelage. Dans ce contexte, le recours à une barbotine additionnée d’un adjuvant d’adhérence ou la mise en œuvre d’un mortier-colle (produit adhésif, mortier prêt à l’emploi) spécialement étudié pour une application sur chape fraîche peuvent s’avérer bénéfiques.

La pose en adhérence de la chape et du carrelage permet généralement de résister à des sollicitations mécaniques relativement sévères, pour autant que la cohésion de la chape soit satisfaisante. Le voisinage des joints de structure et des joints de fractionnement – dans l’éventualité où ceux-ci auraient été prévus – reste néanmoins une zone à risque en cas de sollicitations par des charges roulantes et lourdes.

3. Pose du carrelage sur une chape non adhérente ou flottante

Pour cette technique de pose, il convient de tenir compte principalement de la combinaison des contraintes dues au retrait hydraulique de la chape armée et aux déformations d’origine thermique. Il s’agit d’une situation complexe, dans la mesure où ces déformations peuvent être de même sens ou de sens opposé, ce qui implique un cumul ou non des tensions qui en résultent. Les tensions apparaissent parce que le carrelage tend à s’opposer au retrait de la chape. Lorsque le carrelage adhère suffisamment pour résister aux tensions de cisaillement naissant dans le plan de collage, le carrelage subit des contraintes de compression là où la chape est soumise à des tensions de traction. Etant donné que les déformations résultant de ces tensions se manifestent en même temps, elles engendrent un effet ‘bilame’ favorisant ainsi le cintrage de la chape et de son revêtement.

Au voisinage des plinthes où une discontinuité de la chape et de l’armature est inévitable, le cintrage du complexe chape-carrelage peut entraîner un affaissement de ce dernier qui sera d’autant plus prononcé que l’isolant est déformable (voir figure 2). Ces mouvements par rapport aux plinthes peuvent être plus faibles, voire nuls pour des chapes posées sur des isolants acoustiques de faible épaisseur ou sur une membrane de désolidarisation. Ceci n’empêche toutefois pas le cintrage d’atteindre, dans certains cas, une ampleur similaire à celle rencontrée dans le cas d’une pose sur un isolant thermique épais. Le complexe chape-carrelage forme alors une voûte. Si la chape se rompt localement parce que sa résistance à la traction est insuffisante, la fissure qui en résulte se comporte comme une articulation et se situe à un point bas du revêtement (voir figure 3). Dans ce cas, la fissure qui se manifeste dans le carrelage est fermée et n’est généralement visible que lorsqu’on examine le revêtement à contre-jour ou sous un éclairage rasant.

4. Paramètres influençant l’ampleur du cintrage

Une résistance à la traction élevée de la chape peut entraîner un effet ‘bilame’ plus important et donc favoriser le cintrage. Si la chape présente une faible résistance à la traction, les tensions de traction ont plutôt tendance à se manifester sous forme de microfissures au droit de la sous-face, ce qui réduit le cintrage. La difficulté consiste dès lors à réaliser une chape disposant de propriétés mécaniques suffisantes pour permettre la pose sur un matériau compressible, mais pas trop élevées afin de limiter le risque de cintrage. On réalisera la chape de préférence au moyen de sable gros dont le dosage en ciment reste inférieur à 250 kg par m³ de sable et on évitera les chapes trop épaisses. De plus, il faut savoir qu’un retrait résiduel important de la chape au moment de la pose du carrelage (sur une chape très jeune, p. ex.) peut contribuer à son cintrage. Il convient dès lors d’attendre le plus longtemps possible avant de poser le carrelage. De ce point de vue, il est conseillé d’attendre 28 jours, bien que l’expérience nous enseigne que ce délai n’est pas toujours suffisant. La déformabilité de l’isolant joue également un rôle dans le cintrage.

5. Conclusion

En guise de conclusion, le tableau 1 propose des choix de technique de pose en fonction du type de carreau et de ses dimensions, tout en attirant l’attention sur les risques de pathologie.

Tableau 1 Paramètres à prendre en compte lors de la détermination de la technique de pose des carreaux
Technique de pose des carreaux			Dimensions > 0,0025 m² ≤ 0,1 m²			Dimensions > 0,1 m² < 0,4 m²
			Groupe I : absorption d’eau < 3 %	Groupes IIab et III : absorption d’eau > 3 %		Groupe I : absorption d’eau < 3 %	Groupes IIab et III : absorption d’eau > 3 %
				Epaisseur carreaux : < 12 mm	Epaisseur carreaux : > 12 mm		Epaisseur carreaux : < 12 mm	Epaisseur carreaux : > 12 mm
Pose par collage sur chape durcie	Chape adhérente	Simple encollage	+ (1)	+	+	x (1)	-	x
		Double encollage	+ (1)(2)	+ (2)(3)	+ (2)(3)	+ (1)	+	+
	Chape désolidarisée ou flottante	Simple encollage	+ (1)(4)	+ (4)	+ (4)	x (1)(4)	x (4)	x (4)
		Double encollage	+ (1)(2)(3)(4)	+ (2)(3)(4)	+ (2)(3)(4)	+ (1)(3)(4)	+ (3)(4)	+ (3)(4)
Pose dans la chape fraîche + mortier-colle adapté	Chape adhérente		+ (1)(3)	+ (3)	+ (3)	+ (1)(3)	+ (3)	+ (3)
	Chape désolidarisée ou flottante		-/x (1)(3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (1)(3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (3)(4)
Pose dans la chape fraîche + barbotine adjuvantée	Chape adhérente		x (3)	x (3)	x (3)	-	-/x (3)	x (3)
	Chape désolidarisée ou flottante		-	x (3)(4)	x (3)(4)	-	-	x (3)(4)
Pose au mortier traditionnel	Sur support béton ou chape durcie		-	-	x (3)	-	-	x (3)(4)
	Sur sable stabilisé		Réservé aux carreaux épais ≥ 12 mm et de format ≤ 0,1 m² des groupes IIab en III
(1) Préferer un mortier-colle de la classe C2. (2) Le double encollage n’est pas indispensable pour les petits formats (< 0,1 m²). (3) Recommandé si les tolérances sur l’épaisseur et la planéité des carreaux sont élevées (larges). (4) Risque de cintrage du complexe chape-carrelage. + : recommandé. x : convient mais comporte des risques de pathologie au niveau du revêtement et/ou du complexe chape-carrelage. – : déconseillé.