PRESTABRIQ' mon pote !

La presse à briques de terre compressée
de Christian Isidore Angelliaume

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   La brique de terre compressée comme moyen de construction de batiment ou de maison, est la manière la plus économique qui soit : économie de matériau (disponible en creusant un peu sous le sol) ; du point de vue de l'isolation, la terre sèche est un excellent matériau ; elle ne demande que de l'huile de coude qu'on trouve partout là où on vit avec un peu d'énergie ; elle rend autonome par rapport à tous les consortiums qui vandalisent le temps humain par le travail. Les briques de terre compressée sont disponibles partout où il y a de la terre sous le sol et particulièrement sous la future construction. Le procédé ne demande l'autorisation de personne pour être employé, sinon que la gratuité ici présente.
Cette page va montrer un outil qui permetra de faire de telles briques, son assemblage et son mode d'empoi.

    Principe : la presse de terre à briques (la PRESTABRIQ' mon pote ! ) est une révision et une simplification de la CINVA, inventée par Raul Ramirez du « Inter-American Housing Center » (CINVA) de Bogota en Colombie, dans les années 50. Il a été inventé la presse à brique parce que l'usage de l'adobe pose un problème sanitaire : la paille ou autres particules végétales, favorise la présence d'insectes peu dociles et diminue la salubrité de la construction dans le temps et parfois même la fragilise. De plus l'adobe utilise beaucoup d'eau, ce qui n'est pas toujours possible dans les pays secs.

    Le système de la Prestabriq' est assez fondamentalement revu par rapport à la Cinva, tout en gardant le principe de fonctionnement qui consiste en une chemise, un piston, une culasse, deux bielles, une manivelle : on ne peut faire plus simple ! À ceci près qu'on utilise des rondelles à la place place d'un perçage de trous de gros diamètre qui demandent un outillage spécial, pour en donner une accessibilité acrue au plus grand nombre.
    Mon but est de donner au public autonome désireux de monter ses propres murs, un dispositif facile à assembler ; ceci pour faire face à la complication des plans de la Cinva trouvés ici et là, et, finalement, l'impossibilité d'en trouver de valables et surtout de gratuits : 50$ le jeu de plans ! J'ai même vu un type qui vend une Cinva pour 500 euros, pfeu ! Comme s'il s'agissait d'une mode que de n'utiliser que l'énergie de ses bras pour construire un environnement sain ! Les mécréants pourissent ce monde avec ce qu'ils désirent le plus : l'argent.

    Dans le dispositif de la Prestabriq', comme de la Cinva, c'est la manivelle qui va donner le taux de la compression de la terre à briques par le déplacement de la bielle, donc du piston. Ici, ce taux est de 1/2 (déplacement du piston vis-à-vis de la culasse de 14 cm à 7 cm). En augmentant, sur la manivelle, la distance de « 7 » cm, on augmente cette compression. Il est donc possible de faire une ou deux manivelles, selon le même principe, suivant le taux que l'on veut obtenir (ce que ne fait pas la Cinva) à partir de la terre qui est nous disponible. Mais il faut penser que si ce taux augmente, la brique est plus comprimée (c'est logarithmique !) et le labeur augmente d'autant. On peut aussi jouer sur le tassement de la terre tamisée lorsqu'on la met dans la chemise pour être compressée et aussi sur le trémis du tamis : plus petit il est, plus la terre sera comprimable.

    Pour faire une Prestabriq' on a besoin d'une aptitude au soudage à l'arc, à se servir d'une meuleuse d'angle pour découper les lumières, rondin et meuler les soudures, et avoir un minimum de connaissance mécanique, d'adresse manuelle, d'expérience dans l'usage de l'outillage métalurgique et de jugeotte.

    En outillage, il faut : un poste à souder à arc jusqu'à baguette 3,2 mm avec 0,5 kg de baguette diamètre 2,5 ; une meuleuse diamètre 125 minimum avec 6 disques à tronçonner et 2 disques à meuler ; visseuse, chignole ou perceuse avec forêts ø 5 et 10 mm ; un établi plat d'environ 0,50 x 0,50 m ; un réglet 0,50 m ; une pointe à tracer (genre vis agglo de 3 x 60) ; des tampons d'oreilles ; des lunettes pour protection les yeux ; une lime demi-ronde de 10 ou 12.

    Suivant le plan de découpe proposé, faire cisailler une tôle de 40/10 (4 mm d'épaisseur) pour DEUX Prestabriq' par m2, c'est-à-dire que deux personnes peuvent s'associer pour faire deux presses, par exemple, et diminuer ainsi la dépense en métal. Il faut récupérer le plus de plat de 4 cm de large possible. L'épaiseur de 40/10 a été choisie car la plupart des guillotines ne vont pas au-delà de cette épaisseur, sinon c'est plus cher en fer et en main d'œuvre.

    À ce métal plat, il faut ajouter, pour deux Prestabriq', 2 mètres de rondin ø 22 mm, deux bras de levier d'environ 1,50 m et deux de 0,50 m à adapter ; environ un 100 de rondelles diamètre 22 x 40 ou plus large ; 2 m de cornière 3 x 3 ; et environ 6 heures de patience, d'éveil et de précision.

    On y va :

Tirez ou recopiez sur papier le plan de la Prestabriq' pour suivre la dénomination et les relations des pièces entre elles.

La précision générale d'assemblage nécessaire est d'environ le ½ mm (0,5 mm).

Tailler les lumières sur deux faces 32 x 32 de la chemise. Pour cela on perce, par face, quatre trous de 4 mm puis de 10 mm au quatre coins de la lumière et on taille bien droit entre les trous. On ajuste les lumière pour un passage libre, mais juste (très légèrement frottant) du rondin ø 22 mm dans chaque lumière. Pour des raisons d'équerrage et de parallélisme, il faut bien suivre le tracé de sorte que chaque lumière de chaque face soient bien en vis-à-vis. On taille l'aute lumière sur l'autre joue de la chemise.

Pour le repos du piston sur l'intérieur des 2 joues de la chemise, il y a plusieurs solutions possibles à adopter maintenant : taroder quatres trous diamètres ø 5 (vis de ø 6) ou bien souder un plat (les chutes de la taille des lumières, par exemple) sur champ sur la face intérieure à l'endroit indiqué sur le plan. Penser aux renforts du piston et à l'emplacement des épaisseurs : la soudure sera dessous le plat du piston (70 mm + épaisseur de la tôle 4 mm = 74 mm du haut de la chemise).

Pour l'assemblage, il faut conserver l'équerrage le plus pointu possible. On pose sur l'établi le 32 x 32. On positionne correctement les hauts de la face et d'une joue en gardant un jour externe de 3 mm, en se servant de l'autre joue pour équère. On pointe à l'intérieur. On vérifie l'équérage par martelage, sans tordre le métal, mais le point de soudure. On soude un cordon, en deux fois, tout au long extérieur du jour. On meule le point de soudure. On soude l'autre joue en se servant encore du piston comme équerre et en laissant un jeu d'environ 0,5 mm.

On ferme la chemise en posant la face de chemise sur l'ensemble retourné, avec le plat du piston pour référence intérieure. Il doit rester à peine 1 mm de jeu en tout et partout. On soude dans le jour extérieur les deux autres cordons.

Pour les renforts de la culasse, découper 2 plats de 4 cm suivant un trait à 45° à chaque extrémité, à 32 cm au plus long ; puis le dernier plat avec une extrémité à 45° et l'autre d'équerre : ce morceau, qui qn'a qu'une seule extrémité à 90°, servira pour le soudage du tube de pivot.

En suivant le procédé d'équerrage déjà énoncé pour la chemise, ou à l'aide d'une équerre, souder ces 3 plats sur la culasse, un au milieu et deux à 5 mm du bord.

En suivant le procédé d'équerrage ci-dessus pour la chemise ou à l'aide d'une équerre, souder ces plats sur la culasse, un au milieu et deux à 5 mm du bord.
Découper un rondin de 24 cm de long. Répartir quatre rondelles précisément sur le milieu de la culasse avec le rondin. Les souder une à une, en commençant par les externes (l'optimal est que l'intérieur bas des rondelles soit aussi en contact avec le rodin au moment du soudage pour augmenter la surface de portage). Sur le plat dont l'extrémité est d'équère (et non à 45°) positionner et souder le tube de pivot (diamètre 12 mm mini pour l'axe et épaisseur 2 mm pour le tube = tube 12-16 en fer) : le bas doit correspondre au dessous du plat de la culasse et il doit être parallèle au renfort : équerre sur le côté du tube.

Souder sur la chemise un plat de l'épaisseur du tube de pivot en environ l'emplacement du pivot. Positionner la culasse sur la chemise. Mettre le pivot (ø 12 mm) dans le tube et le souder parallèlement à une face sur la chemise. Vérifier que ça tourne horizontalement facilement : c'est le point le plus délicat, car la culasse doit pivoter librement : prendre soin à cet assemblage tube-pivot soit bien d'équerre horizontalement et verticalement.

Pour le piston : Découper trois plat chaque extrémité à 45°, longueur du piston moins 5 mm. Souder un plat au milieu et les deux autres à 12 mm de l'extérieur. Découper d'équerre deux plats de 13 cm de long et un de 10 cm : ce sont les montants du piston. Souder les morceaux de 13 cm d'équerre à flanc des plats externes et celui de 10 sur le plat du milieu. Positionner le piston dans la chemise, à mi-course. Découper un rondin de 26 cm de long. Positionner le rondin dans les lumières de la chemise avec au moins deux rondelles en contact avec les montants du piston. Souder ces deux rondelles. Sortir le piston : souder, avec le rondin pour référence dans les deux rondelles déjà posées, les quatre autres rondelles. Essayer le libre déplacement du piston dans la chemise et du rondin dans les lumières. Souder deux plats, latéralement, comme renfort, sur les montants.

La manivelle : c'est la pièce la plus compliquée. Elle est constituée de deux pièces semblables réunies par des étrésillons qui serviront aussi de positionnement pour le bras de levier.
La soudure de l'équerrage doit être solide, pour cela, il faut chanfreiner les parties à souder et faire deux ou trois passes de soudage. Découper suivant le plan, les encoches pour le passage du rondin. Souder sur chaque face deux rondelles pour chaque rondin (soit, en tout, par pièce : 8 rondelles) en répondant précisément à la distance de « 7 » cm.
Découper un rondin de 26 cm. Positionner sur la culasse les deux pièces avec les deux rondins dans chacune des rondelles (c'est merdique… oups !… c'est pas facile) Il faut bien conserver les parallèles avec le basculement de la manivelle. On soude les étrésillons. La manivelle doit peu bouger latéralement et pouvoir basculer sur l'axe de la culasse sans frottement. On découpe finalement l'encoche dans les rondelles qui recevront l'axe qui joindra le haut des deux bielles. Le rondin doit pouvoir entrer et sortir librement tout en restant enclenché en position de fonctionnement (d'où le décalage de 2 à 3 mm au bas des rondelles).

Les deux bielles : Souder deux à deux, sur chaque extrémité d'un plat de 4 x 35 de long (avec encoches pour passage du rondin), les rondelles (soit 8 par bielle). Positionner la bielle sur la manivelle en position haute et positionner l'axe du piston qui est dans sa chemise. Souder l'axe haut avec les bielles : attention au parallélisme ! Souder au milieu de cet axe une poignée forte, d'environ 50 cm de long. Faire jouer le tout : ça doit baigner sans se noyer.

Finition : En fait, il est plus difficile d'extraire la brique que de la presser : cela demande beaucoup de force pour extraire la brique (qui doit être entièrement extraite, sinon elle se brise), beaucoup plus que de presser la terre.
L'emplacement du pivot d'extraction est stratégique : ce pivot doit laisser la place à la culasse (que la bielle ne doit pas gêner) lors du chargement de la chemise, est exactement situé à 14 cm + 4 cm (c'est-à-dire à l'horizontal quand le piston affleure du haut de la chemise) directement sur le flanc de la Prestabriq'. Ce pivot d'extraction doit être très robuste et permettre un déplacement minimum vers le bas pour extraire la brique par effet de levier : deux coups de crayons font l'affaire. Il faut aussi que les deux pivots aient la même efficacité : veiller donc au parallélisme de l'ensemble bielle, pivot et chemise.
On soude au pied de la Prestabriq' deux longueurs de cornière ou autre d'environ 1 m de long suivant sa longueur en prenant soin de ne pas gêner le débattement du système d'extraction en fin de course vers le bas.
Pour utiliser l'outil, il faut le monter d'environ 40 cm sur une palette ou autre, de sorte que l'extracteur puisse descendre suffisamment pour bien sortir la brique de terre comprimée. La terre est suffisamment compressée quand la brique ne casse pas lorsqu'elle est extraite de la chemise. Vérifier l'humidité : pas trop n'en faut !

Mode opératoire : Le système d'extraction (axe-poignée-bielle) est désenclenché de la manivelle. On ouvre la culasse (il y a deux manières de l'ouvrir : le petit côté de la culasse parallèle au grand côté de la chemise ; ou bien le grand côté de la culasse parallèle au petit côté de la chemise : c'est cette dernière manière qui est préconisée pour un meilleur équilibre de la machine lors de son chargement). On remplit de terre tamisée la chemise. On ferme la culasse. On enclenche le système d'extraction qui sert ici de compression. On bascule la manivelle en arrière avec le bras de levier. On remet la manivelle à la position initiale. On ouvre la chemise. On bascule l'axe-bielle-poignée en se servant du pivot d'extraction vers le bas. La brique est extraite.

La terre doit être légèrement humide : lorsqu'on la serre dans la main, elle reste concrète sans être boueuse. On peut y additionner 10% de chaux (ou de ciment portland, mais la chaux respire mieux que le ciment) pour l'étanchéifier ou pouvoir la transporter au loin sans qu'elle se brise. L'assemblage des murs se fait à joint fin, par un gobeti de terre ou un mélange de terre et de chaux ou ciment à 10%.
L'assemblage (le calpinage) des briques peut être très varié soit pour murs porteurs, de refend ou de cloison, suivant la disposition spaciale qu'on lui donne. Il est aussi possible de colorer la terre.
Dans les pays plus humides, les murs doivent être montés sur des fondations. On poura les protéger d'une part, d'un enduit constitué à part égale de plâtre, chaux et sable qui prend son temps pour prendre mais qui est étanche, souple et durable ; et d'autre part par un toit doté de bonnes saillies (de l'ordre du mètre au moins).

En changeant la dimension des montants du piston, on peut faire des tuiles de 10 ou de 15 mm d'épaisseur avec une compression de 0,75/2 en ajoutant 15% de fondu Lafarge (attention le fondu prend très vite et chauffe) après avoir partagé dans sa largeur le piston en deux (tuiles de 14,5 x 15 : recouvrement des 2/3 : 145 tuilles au m2). Les montants du piston et le déplacement de la manivelle devront alors être recalculés (montants de 25 cm et manivelle de 3 ou 3,5 cm à la place de « 7 »). Il est aussi possible de positionner et de fixer une épaisseur de bois de 11 cm sur la tête du piston, mais on maîtrisera moins le taux de compression, à moins de bons repères. Prévoir deux petits trous en têtes de la tuille pour leur fixation ultérieure (se servir d'un gabarit). Seulement, 15 mm de terre compressée, à la sortie de la Prestabriq', c'est fragile.
Séchage en phase humide avec intercalaires sous bâche pour éviter les craquelures durant deux à trois semaines.

Essayer avec de la terre tamisée de 0,5 à 0,8 mm de tamis et déboucher, comme contribution à son ouvrage, une bouteille de vin blanc (ou le vin du pays où est utilisée la Prestabriq') pour boire à la santé, et étancher sa soif, du concepteur !

Les améliorations possibles : ajuster deux roulements étanches sur l'axe piston-chemise n'est pas vraiment nécessaire et demande un positionnement beaucoup plus précis de cet axe et de souder une plage de roulement sur la chemise pour le cheminement de chaque roulement ; mais ajouter deux roulements étanches à l'axe de pivot est très opportun. Les quatre roulements seront identiques si on choisit d'adopter comme axe de pivot le reste du rond de 22 mm qui sera fortement assemblé par soudage sur la chemise : pour cela couper la chute du rond de 22 mm en deux, souder deux à deux, deux rondelles de chaque côté sur la chemise, joindre les ronds par un plat de 4 cm en pensant descendre la position de ce rond de l'épaisseur du roulement pour que le bras de levier soit initialement horizontal au moment de son utilisation.

Voir quelques photos du prototype.

Quelques liens :
Les vidéos de alternatives libres
et
http://www.youtube.com/watch?v=O4b0W0xWuVE&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=wAj_1kiKxxE&feature=related  : la vimao
http://www.youtube.com/watch?v=P8vYzYeCZYA&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=Hlxp6ls1Vx0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=ifk1KcQsEJI&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=PASkXb356K0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=-KrIzDVW0VU&NR=1

Ciao !

Note d'avril 2010 : Le colombin d'adobe

Savez-vous qu'il y a une autre manière de monter des murs avec de la terre ? Peut-être plus simple, car ne demandant quasiment aucun outillage ? C'est ce que j'appelle : le "colombin d'adobe". L'idée n'est pas de moi, car je l'ai trouvée sur le Web.
Il faut prendre des longueurs de tissus d'environ 60 à 80 cm de large et coudre chaque longueur bord à bord de sorte à former un tube, des tubes.
On en ferme par un noeud une extrémité et on le remplit de terre, toute crue par l'autre. Chaque boudin est tassé en place et on les pose ensuite les uns sur les autres. On solidarise le colombin du dessus à celui du dessous avec des pics de bois qui les traversent tous les deux.
Les murs sont ensuite, intérieur-extérieur, enduit d'adobe avec plus un peu de chaux ou le mélange plâtre-chaux-sable à parts égales, et décorés.
Pour les ouverture, comme pour les maisons en bottes de pailles, on insère des cadres de bois qui font l'épaisseur des murs, lors de la construction (l'élévation) du mur.
Tout simple à plus d'un point. Le tissu peut être végétal (écolo et peu cher) genre : toile de jute, de lin, de chanvre ou il doit être possible de trouver de tout fait en synthétique.
En construisant des maisons à formes plus ou moins rondes, on renforce la solidité naturelle de la construction ; et il n'y a plus d'angles morts !
Les cloisons sont du même acabit mais en moins large ; et il n'y est pas interdit d'y utiliser des briques de terre compressée !
Ici un ou deux liens vidéo :

Le colombin d'adobe :
http://video.google.fr/videoplay?docid=4040474693410528469&hl=fr&emb=1#docid=-4496357759434145141
Dôme en colombin d'adobe (vers la troisième minute) :
http://video.google.fr/videoplay?docid=4040474693410528469&hl=fr&emb=1#docid=7177689987785117693
https://decroissons.wordpress.com/2014/04/17/construire-une-maison-en-super-adobe/ et les liens en bas de page de cette feuille.

Note de mai 2010 :
En dernier recours, si vous ne pouvez pas fabriquer une Prestabriq' ou utiliser de colombin d'adobe, il vous est toujours possible d'utiliser la technique suivante :
- Vous cousez des poches dans un tissu grossier (toile de jute, par exemple) d'une dimension de 40 x 80 cm, que vous remplissez de n'importe quelle terre plus ou moins sèche, mais sans trop, puis vous les fermez.
- Vous vous servez de ces coussins de terre pour élever vos murs. Il en faut 70 environ au m2.
- Après avoir bien tassé chacun des sacs pour le réduire à une épaisseur de 8 à 10 cm, vous y plantez verticalement des bouts de bois qui unissent les sacs du dessus aux sacs du dessous (3 à 4 suffisent).
- Il faut monter les sacs comme des briques, en décalant de moitié sur la longueur du sac.
- Vous montez les sacs autour des ouvertures qui seront des cadres en bois étrésillonnés le temps de la construction.
- Vous n'utilisez aucun joint, aucune pâte de liaison.
- Les murs élevés, vous les enduisez d'un mélange de 4/5 de terre tamisée et 1/5 de chaux + eau, pour avoir un mur uni et protégé. Décoration intégrée de dessins de pierres possible.
- Vous pouvez vous servir de ces murs comme soutien de charpente en y posant au préalable une "sablière" (terme de charpente : pièce de bois courant le long du haut du mur) fixée sur les sacs, ou alors monter les murs en forme de dôme plus ou moins pointu.