Four à bois en terre crue

Low Tech Developer

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Four_%C3%A0_bois_en_terre_crue

Dernière modification le 25/08/2021

Difficulté

Hard Difficile

Durée

4 month(s) mois

Coût

300 EUR (€)

Description

Four à pain en argile, idéal pour cuire les pizzas, les pains, les légumes

Sommaire

four en terre, four à pizza, argile, construction

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Introduction

Les foyers aménagés, qui prouvent la réelle domestication du feu par l'espèce humaine, datent d'environ 400 000 ans. Les usages du feu se sont progressivement diversifiés, d'abord comme source directe de lumière et de chaleur, puis pour la cuisson et la stérilisation d'aliments. La chaleur du feu permet de rendre le bois végétal plus dur et plus résistant pour sa transformation en outil de chasse, ou pour préparer des résines et des colles pour assembler des outils. Les foyers ont aussi joué un rôle sociale essentiel, en tant qu'espace de convivialité et d'activité communes. Autour du feu, on se rassemble et on partage.

Les premiers fours sont apparus en Mésopotamie, il y a 5000 ans. Initialement en terre, ils fonctionnaient au bois, le seul combustible, aisément disponible, de l'époque. L'argile est adapté pour le four, car ce matériau possède une capacité thermique élevée, et une diffusivité thermique élevée. La capacité thermique correspond à la quantité d'énergie assimilable par un matériau, la diffusivité thermique correspond à la vitesse de transmission de la chaleur.

Le four à pain que nous allons construire est constitué d'un support, d'un socle, du four et d'un abri.

Le support doit être capable de supporter le poids du four, ainsi que d'isoler la haute température du four. Il est préférable de réaliser le four à mi-hauteur (1m du sol), afin de faciliter l'utilisation du four. Le socle est en contact avec les aliments, il permet également de mieux stabiliser le four. Le four est ici réalisé en argile.

L'argile ne peut pas supporter les efforts d'un four de diamètre intérieure supérieure à 1m. Dans le cas d'un four plus grand, il faudra utiliser un autre technique, comme l'assemblage de brique. L'abri permet de protéger le four de la pluie. Après la construction du four, un abri est impératif pour se protéger de la pluie, d'abord un abri temporaire, puis permanent.

Il existe plusieurs façons de réaliser le support. Il doit être capable de supporter le poids du four (soit environ 1 T), ainsi que la température du four (jusqu'à 1200 °C au foyer). De nombreux design existent pour l'abri du four. Laissez libre recourt à votre imagination !

Ce four tutoriel a été réalisé avec l'aide de Michel Mouillé, animateur en éducation à l'environnement, https://www.ideedenfaire.fr/

Matériaux

Pour le support :

5 Parpaing

5 poutres 400 * 60 * 60mm

Planche

1 plaque d'OSB

Béton

Eau

Tige métallique

Pour le gabarit sphérique :

Pour le gabarit de l'entrée du four :

Pour le four :

32 briques de terre cuite 5 * 10,5 * 22 cm

18 soles réfractaire carré 5 * 25 * 25 cm

250 kg d'argile

Eau

250 kg de chamotte

Paille

250 à 300 L de sable, de granulométrie 2-3 mm

Chute de bois

Pour l'abri du four :

Bâche + corde (abri temporaire)

Tuile

Planches

Tasseau bois

Outils

Pour le support :

Pelle & bêche

Bétonnière

Seaux

Scie circulaire, meuleuse

Pour les gabarits :

Scie sauteuse

Pour le four :

Meuleuse

Brouette

Pour l'abri du four :

Scie circulaire

Étape 1 - Réfléchir au projet

Introduction

La construction du four est un chantier s'étalant sur plusieurs mois, au minimum 4 mois. Le four doit être placé sur un terrain plat. Les vents dominants ne doivent pas faire face à l'entrée du four. Si le vent dominant s'engouffre dans le four, le feu sera trop intense et il pourrait s'éteindre.

Les briques de terre cuite, l'argile peuvent être récupérées sur un ancien four.

Il peut être nécessaire de les retravailler.

Les dimensions

Afin de respecter le triangle du feu (combustible, comburant, énergie), les dimensions du four doivent respecter les règles suivantes :

hi = 0,6 * he, di = 0,6 * he

Les dimensions du four sont décrites dans l'image ci-joint. Les grandes phases du chantier sont décrites ci-dessous :

En amont du chantier

Récupérer les matériaux

Construire le support permettant de porter le four.

Préparation de l'argile, trouver la recette idéale pour le four.

Fabrication du gabarit sphérique, structure en bois permettant d'obtenir une forme sphérique à l'intérieur du four.

Fabrication du gabarit entrée du four, structure en bois permettant de poser l'argile sur l'entrée du four.

Le jour J

Fabrication du socle, ensemble de brique et de soles à l'intérieure du four

Fabrication du four, structure en argile paille sable avec une forte inertie thermique.

Fabrication d'un abri temporaire, le four doit disposer d'un abri, car l'argile ne résiste pas à l'eau

Après le chantier

Fabrication d'un abri permanent

Séchage du four

Étape 2 - Construction du support

Il faut réaliser une structure pour supporter le poids du four à 1m du sol. La structure pèse environ 700 kg, et la température peut monter jusqu'à 1200 °C.

Dans notre cas, nous avons choisit de poser 5 parpaings enterrés dans le sol. On découpe 5 pieds, afin de réaliser un coffrage avec des planches et une grande plaque d'OSB.

On ajoute ensuite le béton avec de la ferraille. Quand le béton est sec, on peut enlever le coffrage.

Étape 3 - Préparation de l'argile

Une importante partie du sous-sol français est composé de terre argileuse. Il suffit de creuser 20 à 30 cm sous le sol pour trouver une terre riche en argile. L'argile à votre disposition doit être la plus résistance possible. Un mois avant la construction du four à pain, il faudra identifier la proportion d'argile dans votre terre et tester plusieurs combinaisons d'argile et de sable.

La terre est un mélange d'argile, de limon et de sable. Afin d'estimer les proportions, vous pouvez réaliser les tests suivants :

1er test : Le test du boudin

Prenez une boule de terre et tentez de créer un boudin

• Si cela vous est impossible, la terre est plutôt sableuse.
• Si vous avez créer un beau boudin bien ferme, votre terre est composé au minimum de 10% d'argile. S'il est possible de fermer le boudin, la terre est composé d'au moins 30% d'argile.

2ème test : Le test de la sédimentation

Placer la terre dans un bocal avec de l'eau et laissez décanter pendant 24h.

Il est ainsi possible d'observer les proportions de cailloux, de sables, de sable fins, de limons et d'argile. Sur la photo ci-contre, on peut observer que cette terre est composé de 10% d'argile et de 90% de sable.

Que faire ?

Idéalement, il faut chercher à obtenir une composition de 50% d'argile et de 50% de sable (le limon étant un mélange de sable et d'argile). Si la terre comprends de gros cailloux (supérieure à 3 mm), la terre doit être tamisée.

Il faut tester différents mélanges en variant les proportions autour de

• 50% argile
• 50% sable
• un peu de paille
• un peu d'eau

Notez les recettes de chaque brique. Laissez séchez 3 semaines et identifiez la brique la plus résistante aux chocs, à l'abrasion. Cette recette sera la recette à suivre pour le four.

Pour vous donner une idée, notre préparation a nécessité les ingrédients suivants :

- 1 seau de sable (3L)

- 1 seau d'argile (3L)

- 2L d'eau

- de la paille

Étape 4 - Fabrication du gabarit en bois formant un quart de cercle

Cette structure permettra de réaliser le demi-dôme de sable aux dimensions de la voûte intérieure du four (45 cm). Il est relié à un pied qui s'introduit dans un tube posé sur la sole au centre du four. Ce tube doit être moins haut que le dôme et pouvoir être sorti du four par la porte.

La structure est composée des éléments suivants :

- une plaque de bois en forme d'un quart de cercle, la découpe du bois se réalise à la scie sauteuse

- un tube en bois de 45 cm avec une encoche pour accueillir la plaque de bois

- une buche avec un trou, le trou se réalise avec une visseuse

- un tube métallique pour permettre la rotation entre le tube en bois et la buche

Étape 5 - Fabrication du gabarit de la porte

Le gabarit de la porte a pour dimension xx mm de large et une hauteur égale à 60% de celle de la voûte intérieure du four, soit xx mm. Cette hauteur permet d'obtenir une combustion optimale.

Pour réaliser le gabarit, il faut découper deux demi-cercle.

Étape 6 - Construction du socle

Les soles doivent être placées et découpées selon le gabarit ci-contre.

Elles peuvent être coupées à la meuleuse.

Il faut placer des briques autour des soles. Disposez une rangez de brique autour de la sole. Cette rangée de brique évite que la pelle tape contre les parois en argile et finisse par l'abîmer, de même que quand on racle le four pour retirer les cendres.

Une fois que toutes les soles et que toutes les briques sont prêtes, formez un lit (1 mm) de barbotine (mélange argile + eau) afin de fixer les soles et les briques sur le béton.

Ne pas oubliez le gabarit de la porte d'entrée. !

Étape 7 - Ajout du sable

Maintenant le but du jeu est de remplir l'intérieur du four avec une forme sphérique. Le gabarit en bois formant un quart de cercle va nous permettre d'obtenir une demi-sphère.

On commencera par ajouter des briques au centre (afin d'utiliser le sable au minimum), puis du sable humide. Le gabarit en bois permet d'affiner la forme sphérique. Dès que la forme est convenable, vous pouvez ajouter des papiers journaux, afin que le sable ne colle pas à l'argile. Ces papiers brûleront au premier feu.

Pensez à humidifier régulièrement le papier, pour éviter qu'il ne s'envole !

Étape 8 - Préparation du torchis argile sable paille

A partir de la recette trouvée à l'étape 3, il faut réaliser le mélange à plus grande échelle. On commencera par mélanger l'argile avec le sable, puis on peut ajouter la paille.

Travail très physique ! Mieux vaut s'y attaquer à plusieurs.

Étape 9 - Ajout du torchis

Le mélange argile-sable-paille doit être additionné à la structure. Il faut commencer par l'avant du four, puis avancez jusqu'à l'arrière,

Il faut ensuite lisser le four avec des mains humides. L'argile restant peut être conservé pour d'éventuelles futures retouches, durant le séchage ou suite à un choc, même dans plusieurs années.

Étape 10 - Abri temporaire

Après la construction du four, il faut absolument prévoir un abri temporaire du four. Cet abri peut être constitué de bâche, en attendant l'abri permanent.

L'argile ne résistera pas à une pluie.

Étape 11 - Séchage du four

Le four va ensuite sécher lentement avant d'obtenir sa forme définitive. S'il fait très chaud et que le vent souffle, le four risque de sécher trop vite et de fissurer. Il faut alors humidifier la surface et colmater les fissures.

Après un mois et demi de séchage, retirez le gabarit d'entrée du four et videz le sable. Laissez les parois intérieures sécher de 8 à 15 jours, puis allumez les premiers petits feux de "dérhumage" à au moins un jour d'intervalle, avec quelques brindilles durant 15 min, puis 30 min, etc.

Ne surtout pas sécher le four trop vite

L'humidité résiduelle des premiers feux provoque beaucoup de fumées et des flammes "molles", c'est normal. Après 10 à 15 feux progressifs, lorsque les flammes sont vives et montent haut, le four est prêt à recevoir ses premières tournées.

Étape 12 - Utilisation du four

Mise à feu !

On commencera par charger le four de brindilles et de buche.

Pour un repas du soir, on commence à mettre le feu 4heures avant le repas. Le feu dure 3h.

Il faut s'assurer que le four est bien alimenté au début du feu. Il faut revenir régulièrement ajouter des buches, afin de s'assurer de la vivacité du feu.

Le four est chaud, on peut enlever les cendres et le bois mort.

Cuisson des aliments

Le rayonnement du four dure 3 jours.

Le premier après 1h30 de chauffe avec 4 à 5 kg de bois, je pousse le feu petit à petit au fond et je fais des cuissons haute température (350-400 °C) tant qu'il y a des flammes pizzas (3min), fouées, flammekueches

Puis j'enlève les braises et j'obstrue l'ouverture du four pour cuire des pains, tartes, brioches, plat mijotés

le lendemain, je peux cuire riz au lait, oeufs

et le troisième jour permet de déshydrater fruits et légumes.

Notes et références

https://fr.wikipedia.org/wiki/Texture_du_sol

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