Les matériaux :
Une cheminée peut être construite avec n’importe quels matériaux, à condition qu’ils ne soient pas inflammables et qu’ils ne craignent pas les chocs thermiques. Pour ces raisons, certains matériaux de décoration doivent être employés avec beaucoup de précaution: tissus, bois, papiers, stratifiés, peinture, etc. sont des matériaux inflammables, le verre est sensible aux chocs thermiques.
Les principaux matériaux employés sont :
- Le verre (pare flamme)
- Le bois
- Le plâtre
- La faïence
- La terre cuite
- La pierre
- Le marbre
- La fonte
- Les métaux
La terre cuite
Les terres cuites utilisées pour la construction des cheminées n’ont pas besoin d’être particulièrement réfractaires. De par leur fabrication, elles peuvent toutes résister à une température de 1200°C. Contrairement aux briques réfractaires, les briques “normales” ont un aspect différent selon les régions et les marques.
La terre cuite se présente sous différentes formes:
- Plaquettes de2,5,3ou4xllx22cm.
- Briquettes de 2,5, 3 ou 4 x il x 22 cm.
- Briques de 6x 11x 22 cm.
- Baguettes de 1,2 ou 1,5×2,5ou3x 21 ou 22 cm.
- Carreaux de sol de toutes tailles.
- Tuileaux de 1,2 ou 1,5 ou 2,5 x 4,5 cm.
- Carreaux briques de 5, 7 ou 10 x 50 x 66 cm.
- Boisseaux de cheminée de 20 x 20, 25 x 25, 30 x 30, 20 x 40, 25 x 50 cm avec une hauteur de 25 ou 33 cm. La hauteur de 33 cm est plutôt réservée aux conduits de simple paroi tandis que la hauteur de 25 cm concerne les conduits de double paroi.
Les ciments et chaux
On distingue les ciments normaux des ciments réfractaires type Lafarge Secar5l qui résistent à la chaleur. On trouve également du mortier réfractaire prêt à l’emploi. Il est plus onéreux mais nécessite moins de main d’oeuvre.
La chaux hydraulique est souvent employée dans la construction des cheminées et donne de très bons résultats bien qu’elle ne soit pas réfractaire. Elle est utilisée en rénovation pour jointoyer les briques, la terre cuite et la pierre. On l’utilise dans un mélange fait de volume de chaux pour 2 volumes de sable. L’emploi de la chaux est déconseillé dans la construction des petits foyers qui offrent en général une température plus élevée.
Torchis et coulis
Le torchis réfractaire est utilisé traditionnellement dans certaines régions. Il est constitué par 3 volumes de gros plâtre, 1 volume de chaux, 1 volume de coulis réfractaire. Ce mélange est très facile d’emploi et donne de très bons résultats.
Le coulis réfractaire est un produit prêt à l’emploi utilisé comme liant des briques réfractaires a l’intérieur des fours et des chaudières.
Le plâtre
On distingue le gros plâtre utilisé pour le ravalement des façades du plâtre fin, utilisé pour les enduits intérieurs. Pour le staff et les travaux de finition, on utilise le plâtre a modeler.
Le sable
Le sable est utilisé dans les mélanges avec les différents liants. Mélangé au ciment il résiste à une température de 500°C. Certains sables siliceux permettent d’atteindre des températures de 600° a 700°C. L’argile expansée peut résister à des température de 1100°C.
Dimensions
Pour qu’une cheminée fonctionne bien, il faut respecter certaines proportions entre les dimensions du foyer, celles de l’avaloir et celles du conduit de fumée.
Pour déterminer les dimensions des différentes parties de la cheminée nous vous proposons quatre solutions:
- Choisir ces dimensions parmi huit cheminées types (Cf tableau page 46),
- Calculer ces dimensions à l’aide d’une méthode de calcul simple (Régle des nombres 4, 5, 6),
- Choisir des dimensions qui respectent certaines proportions (Cf tableau page 48),
- Utiliser un abaque.
La règle des nombres 4, 5, 6.
Il existe plusieurs règles de l’art. La plus employée est celle dite “règle des nombres 4, 5, 6″. Cette règle n’est pas souple mais a le mérite d’être simple; elle s’énonce de la façon suivante:
La profondeur, la hauteur et la largeur du foyer doivent être dans le rapport 4, 5, 6.
La hauteur de l’avaloir est la même que celle du foyer.
La hauteur du conduit doit être au moins égale à 14 fois la hauteur du foyer.
L’ouverture de la cheminée doit avoir une surface égale à 9 fois celle du conduit..
Exemple:
Avec un conduit de 20 cm x 20 cm, nous avons une section égale à :
2Ox2Ocm=400cm2
La section de l’ouverture sera égale à :
400×9 =3600cm2
La largeur A et la hauteur B du foyer seront dans le rapport 5/6. Nous avons donc:
A/B = 6/5
Abaques
Les abaques sont des graphiques qui permettent sans aucun calcul de déterminer certaines valeurs. Il existe de nombreux abaques permettant de dimensionner les cheminées. Le plus souvent ils ont été créés à partir de la règle des nombres ou à partir de l’expérience professionnelle. L’abaque ci dessous par P. Morel est reproduit à titre indicatif.