Matériaux de construction

général

Nous présentons ici les différents matériaux qu’il est possible d’utiliser pour la construction d’un four. Les valeurs indiquées correspondent à une utilisation dans des conditions normales. Elles ne seront pas correctes dans tous les cas. Ainsi par temps plus froid, les proportions devront être adaptées; les proportions pour le mortier dépendent de la résistance à la compression de la brique, etc.

De plus, tous les matériaux ne peuvent pas être utilisés partout. A la côte par exemple, le mortier doit pouvoir résister aux dépôts de sel. Vérifiez donc toujours quels matériaux sont généralement utilisés dans votre voisinage, vous saurez ainsi s’ils sont adaptés.

béton

fondation

Pour la fondation, préparez votre béton en respectant les proportions suivantes:

• 1 unité de ciment Portland
• 3 unités de sable du Rhin sec
• 4 unités de gravier
• Ajouter de l’eau jusqu’à l’obtention d’une masse épaisse

dalle en béton

Ovenvloer en ovengewelf steunden vroeger op eiken balken (15 x 12 cm) of op het stenen gewelf van de ovenkelder.

Om verzakking van de draagstructuur tegen te gaan wordt tegenwoordig een ondersteunende betonnen plaat aangebracht. Je kan zelf zo'n gewapende plaat gieten of gebruik maken van betonnen vloerelementen (ca. 30 of 60 cm breed) waarop je een betonnen druklaag van ca. 3 cm aanbrengt.

La sole et la voûte du four reposaient autrefois sur des poutres en chêne (15 x 12 cm) ou sur la voûte en pierre de la substructure du four.Pour éviter l’affaissement de la structure portante, on place actuellement une dalle de soutènement en béton. Soit on coule soi-même une dalle en béton armé, soit on utilise des éléments de sol en béton (30 ou 60 cm de large) sur lesquels on applique un surfaçage de 3 cm environ.

Pour couler la dalle en béton et le surfaçage, préparez votre béton en respectant les proportions suivantes:

• 1 unité de ciment Portland
• 2 unités de sable du Rhin sec
• 3 unités de gravier
• Ajouter de l’eau jusqu’à l’obtention d’une masse épaisse. Vous pouvez faire votre béton vous-même ou l’acheter prêt à l’emploi en sacs de 25 et 40 kg, notamment. Il suffit dans ce cas d’ajouter de l’eau et de bien mélanger.

ancrages muraux

Le poids de la sole et de la voûte du four exerce une pression horizontale sur les murs autour de la voûte et, dans une moindre mesure, sur ceux de la substructure. Les poussées latérales divergentes sont souvent contrebutées par des tirants métalliques. Les ancres sont alors visibles de l’extérieur. Le tendeur (ridoir) se situe juste au dessus de la couche de soutènement en bois, pierre ou béton.

dessin Gerrit Van den dries

planches de coffrage

Si le sol n’est pas suffisamment stable, comme dans le cas de sol sablonneux, il faudra, pour couler les fondations, prévoir un coffrage dans lequel sera versé le béton. Une fois le béton durci, ce coffrage pourra soit être laissé en place, soit être enlevé; dans ce cas, il est préférable de choisir des planches lisses du côté du béton pour faciliter le décoffrage. Utilisez pour ce faire une plaque étanche à l’eau, aux faces lisses (par exemple betonplex) ou des planches en bois raboté (environ 2,5 à 3 cm d’épaisseur) enduites de parafine. Il existe aussi sur le marché des huiles de décoffrage à appliquer sur le bois.

briques

Tout type de brique peut être utilisé pour la substructure du four et le fournil (brique pleine, perforée, creuse). En fonction de l’aspect souhaité, vous opterez pour de nouvelles briques lisses (brique étirée) ou des briques de récupération moulées à la main qui donneront un aspect plus rustique.

pierres réfractaires

Pour la sole ou la voûte d’un four en briques, comme pour une cheminée, on n’emploie pas n’importe quelle sorte de briques. On emploie des briques pleines réfractaires et qui, pour la partie four, ont une masse suffisante pour accumuler la chaleur.

réfractaire

Les briques doivent être faites d’un matériau qui résiste à des températures d’environ 500°C et aux variations de températures: pendant l’allumage, la température peut s’élever jusqu’à 350-400°C, la température de cuisson est d’environ 190-210°C, puis la voûte se refroidit jusqu’à peu près la température extérieure. Les briques pleines en argile et cuites à 900-1100°C peuvent facilement supporter des températures jusqu'à 500°C. On peut aussi utiliser des pierres réfractaires (qui résistent à des températures de 1260-1430°C) mais ce n’est pas vraiment nécessaire.

accumuler suffisamment de chaleur

Parce que la sole et la voûte doivent pouvoir conserver une chaleur suffisante durant la cuisson (accumulation de chaleur), il faut avoir en premier lieu une masse lourde. Ensuite, les briques doivent isoler suffisamment (la conductivité thermique doit être la plus faible possible) pour limiter la perte de chaleur.

En d’autres termes, la brique (en argile) doit être dure, compacte et lourde, et elle doit aussi être bien et régulièrement cuite. Le son produit doit être clair lorsqu'on en frappe deux ensemble.

Beaucoup de briques (récentes) utilisées comme briques de façade contiennent des traces minérales toxiques ou des sels métalliques et ne conviennent pas à la construction d’une sole ou d’une voûte de four.

Par contre, la plupart des briques pleines de récupération moulées à la main conviennent, à condition qu’elle aient été cuites à une température suffisamment élevée. Vous pouvez éventuellement aussi les utiliser pour le reste de la construction. Veillez à réserver les meilleures briques, sans trace de suie, pour la construction de la sole et de la voûte.

conseils

• pour la voûte, utilisez de préférence des briques brutes, rugueuses, surtout lorsqu’il s’agit de nouvelles briques, pour obtenir une meilleure adhérence avec le mortier. Pour la même raison, les matériaux doivent être propres et sans poussière;
• voici quelques exemples de briques convenant en pratique au maçonnage de la partie four: briques pleines moulées à la main (briques campinoises, briques de Boom, klampsteen), briques de chamotte, briques de Bourgogne, etc;
• pour la cheminée, on optera plutôt pour des briques lisses mais poreuses, capables d’absorber la vapeur d’eau présente dans les gaz de combustion;
• la sole doit aussi être à même de résister à la friction régulière du rouable, de la pelle à enfourner, des formes de cuisson, etc. Outre les briques, on peut faire usage de dalles réfractaires lisses et résistantes à l’usure. Optez pour de grandes dalles (environ 20 cm sur 20 cm), de préférence épaisses (traditionnellement 5-10 cm environ) pour réduire au minimum d’une part les inégalités et d’autre part la déperdition de chaleur. Pour obtenir cette épaisseur, on peut aussi superposer deux dalles minces.
  

sable

sous-couche de sable isolante

Sous la sole se trouve une couche de sable et une couche d’argile afin de réduire la déperdition de chaleur. La couche de sable est composée de sable du Rhin, éventuellement mélangé à 1/2 unité de ciment Portland pour 5 unités de sable. C’est ce qu’on appelle aussi une chape maigre.

On ne placera pas directement la couche de sable sur la sous-couche si celle-ci est en poutres de bois. On mettra d’abord une couche d’enduit à l’argile (environ 5-7 cm) mélangé avec de la chaux et de la paille.

Certains bâtisseurs de four font état d’une couche isolante en briques ou d’une plaque en beton à base de vermiculite. Dans chaque cas, la couche fait 8 à 10 cm d’épaisseur.

moule de voûte

Le moule de voûte sert de base à la construction de la voûte du four. Le plus souvent, il est formé dans du sable humide (granulométrie 0,7 - 4 mm), aussi appelé sable de chape.

Certains bâtisseurs utilisent un coffrage de bois (aggloméré - triplex) pour donner sa juste forme au maçonnage. Cette construction peut ensuite être brûlée avec les premiers feux ou ôtée par la bouche du four si elle est constituée de petites pièces.

mortier bâtard

Pour le maçonnage de la substructure et du fournil, vous ferez un mortier bâtard, composé d’un liant comme le ciment et la chaux (à ne pas confondre avec le plâtre) et d’agrégats, sable et eau.

Lorsque le mortier est fait sur le chantier en période estivale, respectez les proportions suivantes:

• 1 unité de ciment Portland
• 1 unité de chaux éteinte (aussi appelée chaux aérienne ou hydroxide de calcium)
• 6 unités de sable du Rhin
• eau, jusqu’à l’obtention d’une masse consistante

En période hivernale, respectez les proportions suivantes:

• 1 unité de ciment Portland
• 0,5 unité de chaux éteinte
• 4,5 unités de sable du Rhin
• eau, jusqu’à l’obtention d’une masse consistante

Vous pouvez faire votre ciment vous-même ou acheter des mortiers secs, prêts à l’emploi, en sacs de 40 kg par exemple. Il vous suffira d’ajouter de l’eau et de bien mélanger.

Le mortier préparé doit être utilisé dans les 2 heures. Si la température extérieure dépasse les 20°, le temps de travail sera réduit à 1 heure. Ne faites donc pas trop de mortier en une fois. Et n’allongez jamais du mortier qui commence à prendre.

mortier d’argile - mortier à la chaux - mortier réfractaire

Pour la sole du four, la voûte et la cheminée, vous avez besoin d’un ciment qui résistera à des températures élevées.

Autrefois, les bâtisseurs maçonnaient la voûte avec un mortier d’argile, composé de:

• terre limoneuse pauvre en humus (avec un maximum de 15-20 % d’argile)
• sable
• eau

Vous pouvez vérifier vous-même le taux d'argile dans la terre à l'aide d’un test de sédimentation. Une terre trop limoneuse (plus de 30% d'argile) est difficile à travailler et se rétracte trop pendant le séchage, de sorte que les joints de la voûte risquent de se fissurer dès les premiers feux. Gâchez le mortier en observant les proportions suivantes:

• 2 unités de terre limoneuse
• 3 unités de sable du Rhin
• éventuellement de la chaux éteinte pour rendre le mortier plus élastique
• eau, jusqu’à l’obtention d’une masse consistante

Vous pouvez vérifier la taille du retrait, qui ne peut pas dépasser 6%, et vérifier la cohésion au moyen du test suivant.

Le mortier d’argile idéal dépend donc de 3 facteurs: la quantité d’argile présente, le retrait et la cohésion. Dans tous les cas, évitez les graviers dans le mortier car ils provoqueraient des joints épais et rendraient le travail difficile.

Pendant le Stage Construire son four à pain, le mortier d’argile est fait selon les proportions suivantes:

• 3 unités de mélange d’argile
• 1 unité de chaux éteint
• eau

Le mélange d’argile est un mélange acheté préparé (marque: Claytec) composé de

• 1 unité d’argile
• 2 unités de sable
• fibres de paille 10 mm

Le mortier d’argile peut être préparé en grande quantité. En couvrant hermétiquement le mortier, il peut encore être utilisé le lendemain. Recouvrez-le d’un film plastique et chassez l’air de dessous le film.

D’autres bâtisseurs utilisent pour le maçonnage de la voûte un mortier à la chaux respectant les proportions suivantes:

• 2 unités de sable
• 1 unité de sable du Rhin
• 1 unité de chaux éteinte
• eau, jusqu’à l’obtention d’une masse élastique

Veillez à ce que le mortier soit suffisamment élastique pour permettre l'expansion et la rétraction de la voûte. Gâchez le mortier avec du sable s'il est trop gras (trop riche en chaux) pour éviter les fissures lors du séchage. Évitez les mortiers fabriqués avec de la chaux hydraulique qui peuvent sauter par la chaleur.

Il existe actuellement sur le marché des mortiers réfractaires prêts à l'emploi, résistant à des températures allant jusqu'à 500°.

Le mortier d’argile et de chaux peut être fabriqué 1 à 2 semaines à l’avance. Le mortier réfractaire à base de ciment d’aluminate doit être utilisé avant qu'il commence à durcir.

Pour le maçonnage de la cheminée, outre le mortier réfractaire, vous pouvez aussi utiliser un mortier de ciment avec les proportions suivantes:

• 1 unité de ciment Portland
• 1,5 unités de chaux hydraulique
• 7 unités de sable du Rhin
• eau jusqu'à obtenir une masse consistante

couche d’argile isolante - couche de sable

Une couche d’argile d'environ 10-15 cm est appliquée pour couvrir la voûte.

Elle est préparée dans les proportions suivantes:

• 3 unités d'argile
• 1/2 unité de chaux éteinte
• 1 unité de sable du Rhin
• 1 unité de fibres de paille de 4 à 6 cm de long
• eau jusqu'à obtenir une masse consistante

A ce mélange on ajoute parfois de l’urine de cheval, à savoir 1/20 de l'unité de mesure utilisée. Si vous utilisez comme mesure un seau de 10 litres, ajoutez un litre d'urine de cheval au mélange de 3 seaux d’argile, 1/2 seau de chaux éteinte, un seau de sable du Rhin et deux seaux de fibres de paille hachée.

Ici aussi, il n’existe pas de recette idéale. Si l’argile se fendille en séchant, ajoutez davantage de paille ou du sable.

Certains bâtisseurs de fours évitent l’ajout de sable dans leur mélange parce que cela ne fait qu’ajouter du poids. La proportion de paille est alors beaucoup plus élevée:

• environ 60 kg d'argile (humide)
• environ 12,5 kg de chaux éteinte
• environ 4,5 kg de paille hachée
• environ 30 litres d'eau

Un bâtisseur de fours isole la voûte avec une demi-brique qui est ensuite enduite de mortier de chaux auquel est ajoutée de la fibre de paille. Vous pouvez ici ajouter du ciment coloré jusqu'à obtenir la couleur d'argile souhaitée.

D'autres bâtisseurs remplissent de sable l'espace entourant la voûte. Dans ce cas, vous devrez rehausser les murs autour de la voûte jusqu'au toit. L'épaisseur du sable est d'environ 40 cm, mesurée à partir du sommet de la voûte. Vous pouvez si vous le souhaitez ajouter au préalable sur la voûte une couche d'isolation sans pare-vapeur, en laine de roche, de 10 cm d'épaisseur (par exemple Rockwoll). La laine de roche (à ne pas confondre avec la laine de verre) résiste à 1200°.

Pour réduire le poids, vous pouvez mélanger le sable avec des billes d'argile expansée (par exemple Argex) ou de pouzzolane moulu (terre) (léger et réfractaire). Dans ce cas, le remplissage se fait en appliquant successivement une couche d'argile expansée en alternance avec une couche de sable sec pour combler les ouvertures.

menuiserie

Pour délimiter votre emplacement, pour le coffrage, pour maçonner les murs et pour la toiture, vous aurez besoin de poutres, de chevrons et de lattes.

Pour délimiter le site de construction et installer les profils de maçonnerie, vous aurez besoin de:

• piquets d'environ 50 cm
• panneaux de construction avec un côté droit raboté d'environ 200 cm de long et d'environ 10 cm sur 2-2,5 cm
• clous (5 à 6,5 cm)
• profils de maçonnerie avec un côté droit raboté d'environ 200 cm de long et environ 7-10 x 6-10 cm
• serre-joint (pince) pour le profilé inférieur d'environ 50-60 cm de long
• lattes d’environ 250 cm et d’environ 7,5 cm sur 2,5 cm pour placer le profil de maçonnerie à niveau et perpendiculaire
• lattes de couches et lattes de têtes d'environ 100 cm de long et environ 4 cm sur 3 cm

pour la construction du toit, il vous faut:

• poutre faîtière d'environ 7 cm de large et 14 cm d'épaisseur
• pannes sablières d'environ 7 cm de large et 6 cm d'épaisseur
• chevrons d'environ 6 cm de large et 7 cm d'épaisseur
• lattes d'environ 4 cm de large et 3 cm d'épaisseur
• ferme composée de poutres d'environ 6,5 cm de large et 7 cm d'épaisseur

tuiles

Pour couvrir le toit, vous pouvez choisir n’importe quel matériau approprié. Cela déterminera en partie l'apparence de votre four.