Les mortiers et bétons : cours de CAP Maçon

Quand tu regardes un mur, un plancher ou un poteau, tu vois surtout des blocs, des briques ou des pierres. Pourtant, ce qui fait tenir l'ensemble, c'est souvent un matériau que l'on remarque à peine : le mortier posé entre les éléments, ou le béton coulé dans un moule. Dans le référentiel du CAP, certains ouvrages de remplissage sont faits d'éléments industriels, que des produits liants comme les mortiers et les bétons viennent assembler. ¹

Dans ce cours, tu vas apprendre à reconnaître ces deux matériaux, à comprendre leur composition, à savoir lequel choisir et comment le préparer. Tu verras aussi ce que le programme attend de toi pour la mise en œuvre : malaxage, manutention, surfaçage, respect du délai de cure.

Le cours suppose que tu connais déjà les granulats et les liants, vus dans le chapitre précédent. Les notions suivantes du chapitre « Les matériaux » (blocs, briques, aciers d'armature) s'appuieront sur celle-ci.

Le métier demande aussi de savoir parler de ces matériaux avec précision. Sur un chantier, on te dira « prépare-moi du mortier pour le rang de parpaings » ou « le béton du linteau est livré ». Si tu confonds les deux, tu risques de te tromper de dosage, de matériel ou de délai. L'objectif est que tu saches toujours : de quoi est fait ce que tu prépares, à quoi il sert, et ce qu'il faut respecter pour qu'il tienne.

On peut classer les mélanges selon ce qu'ils contiennent. Un mélange composé seulement d'un liant, d'eau et d'adjuvants, sans granulats, porte un nom différent selon le liant employé : coulis, barbotine ou eau de chaux. On l'emploie par exemple en badigeon ou en enduit. ⁵

Si l'on ajoute du sable, on obtient un mortier ; si l'on ajoute ensuite des gravillons ou des cailloux à ce mortier, on obtient du béton. ⁵ Les spécialistes soulignent d'ailleurs que ces matériaux sont proches par leur nature physique et chimique : les coulis et les mortiers peuvent être vus comme des cas simplifiés du béton, et le béton comme un cas particulier de mortier. ⁵

Le mortier n'a pas toujours existé dans toutes les constructions. Selon Eugène Viollet-le-Duc, cité dans un article de référence, les Grecs de l'Antiquité ne recherchaient pas l'adhérence entre les matériaux et ne se servaient pas de mortiers. ⁵ Dans leurs monuments, les charges agissaient surtout à la verticale, donc des résistances verticales leur suffisaient. Comme ils ignoraient les voûtes, ils n'avaient pas à retenir de poussées obliques. ⁵

Les Romains, eux, utilisent la voûte. Ils bâtissent alors des maçonneries homogènes avec de petits matériaux (cailloux, pierrailles) liés par un excellent mortier. Ces remplissages sont ensuite entourés d'une enveloppe de briques, de moellons ou de pierre de taille. ⁵ Ils emploient aussi les premiers bétons pour réaliser des sols, que l'on retrouve colorés et lissés dans les ruines d'Herculanum et de Pompéi. ⁴

Avant ces mortiers sophistiqués, le premier mortier à usage universel a été la terre, ou la terre argileuse : un matériau gratuit, disponible sur place, qui n'exige aucune transformation chimique complexe. ⁵ Sont venus ensuite le plâtre, la chaux et les ciments, obtenus en transformant la pierre par la chaleur. Leur invention est très ancienne, mais leur usage a été discontinu dans le temps. ⁵

Le mortier de ciment est le mortier que tu utiliseras le plus souvent pour monter des parpaings. Il possède de vrais atouts, mais aussi des défauts qu'il faut connaître pour ne pas l'employer n'importe où.

Que déduire de ces deux listes ? Qu'un mortier fort n'est pas un mortier universel. Une maçonnerie traditionnelle de pierres doit toujours être aérée, et le mortier de ciment, en gardant l'humidité, lui convient mal. C'est pourquoi la source recommande de le réserver à la maçonnerie des parpaings de béton. ⁵

Un bon mortier ou un bon béton commence avant même d'ajouter l'eau. La façon de préparer les ingrédients change le résultat, et c'est un point que le référentiel te fait travailler : choisir la méthode de malaxage, préparer et utiliser le matériel adapté. ²

Pourquoi mélanger à sec d'abord ? Imagine que tu verses l'eau sur un tas où le ciment est resté d'un côté et le sable de l'autre. Tu auras des zones riches en liant et des zones pauvres. Un mélange sec bien homogène répartit le liant partout avant que l'eau ne déclenche la prise. Ce raisonnement explique la consigne : il vaut mieux brasser les solides jusqu'à une teinte uniforme.

Le dosage, lui, s'exprime de deux manières. Le dosage en volume compare des quantités avec le même récipient. Un dosage courant est de 1 pour 3 : par exemple, une brouette de ciment pour trois brouettes de sable. Il doit cependant être adapté au type de maçonnerie envisagé. ⁵ Le dosage en poids indique une masse de ciment par mètre cube de sable. ⁵

Le maçon de CAP ne se contente pas de monter des murs. D'après le référentiel, il réalise aussi des ouvrages en béton armé de dimensions limitées. ¹ Le programme en donne des exemples : de petits poteaux, pas plus hauts qu'un étage, ainsi que des poutres et des linteaux. ¹ Le programme 2021 confirme cette compétence. ²

Le programme décrit deux grandes façons de construire les éléments porteurs d'un bâtiment (fondations, murs, planchers). La première consiste à assembler des éléments : parpaings, briques, pierre, poutrelles préfabriquées. La seconde consiste à couler du béton dans des coffrages, c'est-à-dire des moules. ³ Dans le premier cas, le mortier relie les éléments ; dans le second, le béton prend la forme du moule.

Le coffrage peut être en bois ou en métal. ² Son rôle est de contenir le béton frais jusqu'à ce qu'il tienne seul. Tu comprends donc qu'un coffrage mal monté ou mal calé donne un ouvrage déformé : le béton épouse fidèlement ce qui l'entoure.

Les annexes du CAP Maçon décrivent la compétence « mettre en œuvre du béton » avec des critères précis. Ils te donnent une liste concrète de ce qu'un évaluateur regardera.

Prenons ces critères un par un.

La méthode de malaxage. Tu peux malaxer à la main dans une auge ou un bac, ou utiliser une bétonnière. ⁵² Le choix dépend de la quantité à produire et du temps disponible. Pour une petite reprise, l'auge suffit ; pour un volume important, la machine garde un mélange régulier.

Le matériel de manutention. Il s'agit de déplacer le matériau jusqu'à son lieu d'emploi sans le perdre ni le laisser durcir. Une brouette est un moyen simple ; ton matériel doit correspondre à la distance et à la hauteur à franchir. ²

La consistance. C'est l'aspect plus ou moins pâteux ou fluide du mélange. Elle doit convenir à l'usage : on ne verse pas dans un coffrage étroit ce qu'on pose à la truelle entre deux parpaings. ²

Le surfaçage. Après la mise en place, on traite les surfaces avec du matériel de surfaçage dont la truelle fait partie, et l'aspect obtenu doit être conforme aux prescriptions. ²

Le référentiel mentionne aussi le joint de dilatation. ² Tu peux faire le lien avec ce que tu viens d'apprendre sur le mortier de ciment : un matériau rigide fissure quand la température varie. ⁵ Un joint donne à l'ouvrage une zone où le mouvement peut se produire sans casser l'ensemble. Le dossier technique te dira où le placer.

Le béton ciré montre bien comment un mortier peut devenir un revêtement décoratif. Le terme désigne une variété de techniques de décoration qui servent à réaliser un revêtement de sol ou de mur avec un mortier ou un béton coloré par pigmentation, puis protégé pour faciliter l'entretien. ⁴

Le béton ciré lissé s'applique à la spatule inox, en faible épaisseur, le plus souvent en deux couches d'un à deux millimètres chacune. C'est un mortier fin vendu en deux composants. D'un côté, une poudre de quartz, de calcaire, de ciment blanc ou gris et de pigments ; de l'autre, de l'eau et des adjuvants qui facilitent l'adhérence, retardent la prise ou améliorent l'imperméabilité. ⁴

Le béton ciré autolissant, lui, est un mortier plus liquide que l'on coule sur des surfaces horizontales uniquement, sur environ 5 millimètres. ⁴ Il ne faut pas le confondre avec une dalle, dont l'épaisseur se compte en centimètres et non en millimètres. ⁴

Le programme 2021 insiste sur une démarche éco-responsable, et il évoque la mise en œuvre de matériaux bio-sourcés et géo-sourcés. ² Pour un apprenti maçon, cela veut dire par exemple limiter les pertes de matériaux, préparer uniquement ce que tu peux employer et entretenir ton matériel pour qu'il dure. Le programme prévoit d'ailleurs que tu apprennes à préparer, utiliser et entretenir les matériels. ²

Souviens-toi aussi que le premier mortier de l'histoire était de la terre, un matériau disponible sur place et sans transformation complexe. ⁵ Cette idée rejoint les matériaux géo-sourcés d'aujourd'hui : le choix local et simple reste une piste à considérer quand le dossier le permet.