Fours à pains et à pizzas

Conseils pour la conception d’un four à pains /pizzas

Il y a une multitude de façons d’envisager la conception d’un four à pain au bois en fonction :

  • de sa taille
  • du mode de chauffage :
    • cuisson dans le foyer (four noir)
    • foyer(s) distinct(s) de la chambre de cuisson (four blanc) à cuisson indirecte
  •  du choix du ou des types de matériaux :
    •  briques réfractaires (rectangulaires, plaquettes, briquettes, dalles, coins et couteaux)
    • béton réfractaire
    •  métal et fibre céramique
    • torchis
  • de la géométrie
    • coupole hémi-sphérique ou ovoïde
    • voûte hémi-cylindrique
    • rectangulaire
  • du budget !
  • et des variantes de tous ces paramètres.

Le but de cet article n’est pas de faire un manuel exhaustif détaillant la conception et la construction d’un four à pain/pizza mais de donner quelques conseils et éviter quelques erreurs classiques.

pains fours au bois 4

A priori, la plupart des informations se rapportent au cas le plus courant : four à pain au bois en briques, de taille moyenne, avec cuisson dans le foyer (cuisson après la flambée, dite cuisson à porte fermée et à chaleur tombante) mais certains des conseils restent d’applications dans d’autres cas.

four à pizza montage

Géométrie :

Dans la plupart des fours « noirs » classiques et que ceux-ci aient une voûte hémi-sphérique, hémi-cylindrique ou rectangulaire, il faut que l’entrée qui sert aussi de conduit vers la cheminée ait une hauteur en rapport avec la hauteur intérieure du four : +/- 66% (soit les 2/3)

Mais comme la hauteur de la bouche du four est souvent de +/- 31 cm (on doit pouvoir s’y glisser pour d’éventuelles réparations …) , la hauteur de « plafond » de l’intérieur de la voûte est en général de l’ordre de 45 – 50 cm.

En effet, pour avoir une bonne homogénéité de cuisson, le centre du rayon du profil de la voûte est situé sous la sole et ce rayon est plus grand que la moitié de la corde de la voûte. En d’autres mots, celle-ci est assez « plate » (surtout pour les grands fours) : il s’agit d’un arc surbaissé. Mais il ne faut pas trop surbaisser celui-ci, sinon la stabilité de la coupole est compromise … Par contre, la base (piedroit ou sommier) de la coupole peut être verticale sur 1 ou quelques tas de briques.

schéma voûte four briques réfractaires

De plus, pour des raisons de stabilité et d’inertie thermique, l’épaisseur de la voûte est proportionnelle avec son diamètre (ou sa corde pour un four à section demi-cylindrique). Le choix du format et de la position des briques se fait entre autres sur cette base. L’épaisseur de la couche de briques réfractaires se situe entre 10 et 20% de la dimension de la section transversale interne du four.

Nos briques réfractaires existent dans plusieurs séries de dimensions standards :

  • 220x110x60, 220x110x50, 220x110x30
  • 230x114x76, 230x114x64, 230x114x32
  • 150x70x40, 150x70x30

Ça donne pas mal de possibilités pour le choix de l’épaisseur de la voûte, surtout qu’on peut les placer dans 3 positions différentes (à plat, sur chant et debout).

Pour que les briques « tournent » suivant le gabarit de  la section du four, il y a plusieurs possibilités :

  • avoir des joints coniques ( plus fins à l’intrados qu’à l’extrados). Il faut être soigneux lors du montage pour bien aligner les briques et avoir des joints réguliers. Le joint à l’intrados sera fait le plus fin possible ( +/-2 mm). C’est le cas le plus courant .
  • utiliser des briques coniques (coins, couteaux) mais leur conicité doit correspondre au rayon de la voûte. De surcroît, elles sont plus chères et moins polyvalentes. De plus, dans le cas d’une voûte ovoïde ou sphérique, la conicité de ce type de brique ne suffit pas car il faudrait 2 conicités dans 2 sens différents …
  • Dans le cas de voûtes sphériques à rayon marqué, il est parfois utile de couper toutes les briques en 2 de façon à ce que les facettes à l’intérieur du four ne soient pas trop marquées. 
brique réfractaire coin couteau

Il est parfois conseillé de donner une pente légère  à la sole du four, le point bas étant situé du côté de sa gueule. Mais il faut être conscient que ça va bien compliquer le contrôle de la géométrie lors des travaux de maçonnerie.

Il ne faut pas bloquer verticalement la voûte d’un four. Avec la montée en température, les briques de celle-ci vont se dilater et la voûte va légèrement monter. Si on la « coince » (par ex. en coulant du béton par dessus), elle risque de se fissurer.

A l’inverse, la base de la voûte (son « piédroit ») doit être bien calé pour ne pas reculer sous les contraintes de la dilatation de celle-ci. Un chaînage métallique extérieur peut-être une solution mais il est plus classique d’utiliser un contrefort en maçonnerie si son poids n’est pas suffisant pour assurer sa stabilité. On peut aussi utiliser la masse d’un mur de charge périphérique monté comme un mur de parement. Alors celui-ci peut aussi servir à contenir latéralement  un isolant en vrac recouvrant la voûte. 

schéma base voûte four en briques

Maçonnerie et montage

D’abord quelques mots sur le choix des qualités de briques réfractaires : pour la sole et la voûte, un bon réfractaire à 30% d’alumine est suffisant. Notre LY28/32 est cuit à plus de 1200°C et peut résister sans soucis aux températures d’un four à bois.

Les briques réfractaires doivent être maçonnées avec un mortier adéquat : il n’est pas opportun d’utiliser un mortier à base de chaux ou de ciment gris.

Si on utilise un mortier réfractaire comme notre Cimly 30 contenant un rétenteur d’eau, il n’est pas indispensable de tremper les briques avant le maçonnage. Par contre, si on réalise soi -même son mortier réfractaire en mélangeant de la chamotte et de l’argile, il est préférable de tremper les briques pour qu’elles ne « boivent » pas l’eau du mortier lors de la pose, ce qui limite l’ouvrabilité.

Il ne faut jamais mélanger des mortiers de nature différente ou ajouter du ciment à un mortier prêt à l’emploi. Il faut respecter les consignes du fabricant du mortier. Celles-ci varieront en fonction de son type : prise céramique, chimique ou hydraulique …

Il ne faut pas oublier qu’un four maçonné c’est lourd et que la dalle support doit être capable de supporter toute sa masse !

Pour le montage, il y a plusieurs façons de procéder en fonction du design. Dans tous les cas, il est important que le four soit construit de manière régulière en respectant le schéma prévu et que les joints soient d’épaisseurs constantes. Un montage (même partiel) à blanc (sans mortier) en simulant les joints avec des cartons peut être utile pour éviter des déconvenues si on n’est pas sûr de soi !

Pour un four hémi-cylindrique, le plus simple est de monter la voûte sur un coffrage en bois qui sera soit démonté en tout ou partie, soit brûlé à la fin des travaux.

Pour un four ovoïde ou un dôme sphérique, il est d’usage de monter un support en sable, lui-même calibré avec 1 ou plusieurs gabarits en bois. On peut lisser le sable avec une barbotine de plâtre pour améliorer la cohésion pendant les travaux. Dans ce cas, il faut la recouvrir avec un papier journal pour éviter que les joints ne collent au plâtre.

four à pain moule sable 1

Pour les fours hémisphériques, il est aussi possible d’utiliser un guide : une pige articulée sur un axe vertical centré. Si on travaille sans coffrage, il faut s’assurer que le mortier soir assez collant pour maintenir les briques le temps de la pose de chaque tas.

Pour la découpe des briques réfractaires, on peut prendre une meuleuse d’angle avec un disque diamanté mais le travail est plus facile et précis avec une scie de maçon sur table (découpe sous eau).

Isolation :

Une bonne isolation est nécessaire afin d’avoir un rendement thermique correct et par conséquent ne pas trop gaspiller de bois. C’est aussi un paramètre important pour la sécurité vis-à-vis du risque d’incendie.

L’isolation est importante au dessus et autour du foyer mais aussi en-dessous.

En fonction de la géométrie, l’isolation de la voûte est souvent réalisée avec des matériaux en nappe (fibre céramique, laine de roche ou de verre) que l’on colle avec une barbotine argileuse ou un mortier réfractaire sur la face supérieure des briques de la voûte.

On peut aussi ajouter un grillage par dessus (« treillis à poules ») pour améliorer la tenue de la couche fibreuse.

L’isolation de la voûte peut aussi être réalisée avec des matériaux isolants en vrac : argile expansée, vermiculite, voire par une couche de briques isolantes réfractaires.

Certains conseillent de recouvrir la voûte avec du sable : cela va augmenter l’inertie thermique du four (et donc ralentir son refroidissement mais aussi sa montée en température …) mais le sable n’est pas vraiment un isolant et il faut éviter qu’il ne rentre dans des joints qui s’ouvriraient avec les cycles de chauffe. Les avantages et inconvénients de cette technique sont donc discutables !

L’isolation de la sole est souvent négligée. Il est pourtant utile de placer un isolant sous les carreaux de la sole du four : plaques en silicate de calcium ou vermiculite, briques réfractaires légères. Des briques de terre cuite creuses ou des blocs de type Ytong ® peuvent aussi être utilisés mais l’encombrement est plus important pour une isolation moins efficace.

Cheminée :

Sur les fours simples, la cheminée est située au niveau de la porte (devant celle-ci s’il n’y a pas de registre pour la fermer ou derrière mais alors nécessairement avec un registre de fermeture).

La conception de l’entrée du four doit être soigneusement étudiée car elle ne doit pas constituer un point faible dans la voûte, elle doit supporter le conduit des fumées éventuel et permettre un accès aisé au four (enfournement et défournement, nettoyage …).

Le tubage de la cheminée doit être isolé avec des matériaux incombustibles à proximité du passage dans la toiture ou de structures non-réfractaires.

Protection des intempéries :

Les fours sont souvent installés à l’extérieur. Si c’est le cas, il faut impérativement les protéger de la pluie et autres intempéries par un toit approprié. En effet, un four humide va mal fonctionner : une bonne partie de la chaleur de la combustion va être gaspillée pour sécher le four.

De plus si des briques en contact avec les flammes sont gorgées d’eau, elles risquent de se fendre ou s’écailler. De même, les mortiers des joints au contact du feu n’aiment pas l’eau …

Séchage et première chauffe

Avant la première flambée, il faut attendre que la maçonnerie du foyer soit sèche. Le temps nécessaire au séchage est très variable car il dépend du fait que les briques aient été trempées ou pas, du type de mortier, de l’épaisseur des joints, de la météo et de la ventilation. Si le séchage est trop lent, on peut l’accélérer en mettant un radiateur électrique ou un sèche-cheveux dans le four. Quand celui-ci est bien sec, on peut réaliser une première flambée très progressive en surveillant le four.

pain four à bois

Qualité du bois :

L’essence du bois n’a que peu d’importance mais il faut savoir qu’à volume égal le bois dur est plus énergétique que le bois léger : c’est simplement un effet de la densité.

Par contre, il est critique d’utiliser du bois bien sec. Le rendement de la combustion va s’effondrer si le bois est humide.

Aussi, il faut que le bois ai été fendu et découpé à une taille qui convient au four. Plus le bois est coupé fin, plus la combustion est rapide et vive.

Il est tout-à-fait déconseillé de brûler des bois qui ont été peints, vernis ou traités : leur combustion risque de dégager des composés toxiques.

Quelques liens pour en savoir plus :

N’hésitez pas à nous contacter si vous désirez des informations complémentaires !