Le carreau de ciment, appelé « carreau-mosaïque » est né vers 1850. Il a été inventé par un entrepreneur des travaux publics français, Étienne Larmande, à Viviers, en Ardèche, un site marqué par la présence de cimenteries.
L’ouvrage d’Yves Esquieu, Carreau-mosaïque, itinéraires à travers un patrimoine méconnu (1995), en témoigne : « Le brevet d’invention fut accordé en septembre 1851. Le nouveau procédé permettrait de produire des carreaux qui seraient du plus bel effet pour les sols et à des prix modérés. »
A l’époque, les seuls pavages existants étaient en pierre, en marbre ou en granito, des matériaux très onéreux que les applicateurs travaillaient sur place. Le carreau de ciment, solution alternative originale, solide et bien moins chère, connaît donc rapidement un immense succès.
Les carreaux de ciment sont la résultante d’une opération chimique de carbonatation sous l’effet combiné de l’oxygène, de l’air et de l’eau. Pour durcir, les carreaux de ciment ne nécessitent pas de cuisson comme les carrelages à base d’argile, mais d’eau. Il s’agit du même procédé employé pour durcir les enduits à la chaux à l’époque.
La fabrication des carreaux de ciment est restée quasi identique depuis leur invention. Aujourd’hui, les carreaux sont coulés dans un moule en fonte d’acier qui définit leur format. Le carreau est en général carré, de 20 centimètres de côté, mais on en trouve également des rectangulaires, triangulaires, octogonaux…
À l’intérieur du moule vient se positionner le diviseur, un séparateur de couleurs destiné à la création des motifs. Yves Esquieu mentionne déjà ce détail : « Pour pouvoir incruster des dessins polychromes, Larmande demanda à un serrurier de Viviers, Auguste Lachave, de concevoir le matériel de fabrication, notamment les “diviseurs” de bronze destinés à répartir les couleurs. »
Aujourd’hui, les diviseurs sont réalisés en cuivre (« une trame en lame de cuivre soudée ») car ils doivent être d’une qualité irréprochable.
L’artisan pose ensuite la chape composée de ciment Portland et de silice (sable) sur la couche d’usure. Elle définit l’épaisseur des carreaux ciment (12 mm pour les murs et 16 à 19 mm pour les sols) et fait leur solidité.
Cet ensemble (couche d’usure + chape) encore positionné dans le moule part sous presse. Le tout ainsi compacté permet de sortir le carreau ciment de son moule et de le manipuler. Il est ensuite nécessaire de créer une réaction chimique d’hydratation afin que le carreau durcisse.