{h1}
άρθρα

Γη κατασκευή

Anonim

Εισαγωγή

Η γήινη κατασκευή ενσωματώνει πολλές διαφορετικές και ποικίλες μορφές τεχνικών και εφαρμογών. Ως λαϊκή λύση, έχει αναπτυχθεί σε πολλές χιλιάδες χρόνια σε όλες τις κατοικημένες ηπείρους του κόσμου. Σε πολλές αγροτικές περιοχές της Αφρικής, της Ασίας και της Νότιας Αμερικής, η πήλινη κατασκευή παραμένει η κυρίαρχη λύση στο κτίριο.

Τα τελευταία 25 χρόνια, οι παγκόσμιες εργασίες έρευνας και ανάπτυξης στη γη - οι αρχαιότερες και άφθονες κατασκευαστικές πηγές - έχουν αυξηθεί σημαντικά. Τα επιστημονικά άρθρα σχετικά με την πήλινη κατασκευή εμφανίζονται τακτικά σε κορυφαία διεθνή περιοδικά, με παράλληλη ανανέωση τόσο της νέας κατασκευής όσο και της συντήρησης.

Το Ίδρυμα Πολιτικών Μηχανικών (ICE) έχει αναθέσει και δημοσίευσε ένα θεματικό θέμα των δομικών υλικών για την κατασκευή γηπέδων .

Πιο σημαντικό από το σκυρόδεμα

Παρόλο που το σκυρόδεμα αναφέρεται συχνά ως το πλέον χρησιμοποιούμενο σύγχρονο κατασκευαστικό υλικό, κατά τη διάρκεια του ανθρώπινου πολιτισμού, η πήλινη κατασκευή έχει αναμφισβήτητα διαδραματίσει έναν πολύ ευρύτερο και, αναμφισβήτητα, σημαντικότερο ρόλο.

Η πρώτη ύλη της πήλινης κατασκευής είναι συνήθως υπόγεια, που προέρχεται από το τοπίο και αναμειγνύεται μαζί με το νερό - και περιστασιακά άλλα υλικά όπως το άχυρο ή το ζωικό κοπριά - για να σχηματίσουν υλικά που κυμαίνονται από αποξηραμένα στον ήλιο λωρίδες λάσπης, κούτσουρα, διακοσμητικά σοβά και επιχρίσματα για μια σειρά κτιρίων.

Η γη χρησιμοποιείται συνήθως όταν άλλα παραδοσιακά υλικά, όπως η ξυλεία και η πέτρα, δεν είναι διαθέσιμα ή προσιτά. Κατά συνέπεια, η κατασκευή γηπέδων συχνά θεωρείται λανθασμένα πρωτόγονη, συνδέεται με τη φτώχεια και την ευάλωτη θέση.

Ωστόσο, πολλοί από τους παγκοσμίως γνωστούς πολιτισμούς χρησιμοποίησαν τη γη για να χτίσουν πολλές από τις μεγαλύτερες δομές και κτίρια του κόσμου που παραμένουν μέχρι σήμερα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν αρχαίες αιγυπτιακές πυραμίδες, μεγάλα τμήματα του Σινικού Τείχους της Κίνας, το Ανάκτορο της Αλάμπρα στη Γρανάδα και το Μεγάλο Τζαμί στο Djenne του Μάλι.

Ορισμένες χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν πλέον εθνικά πρότυπα ή κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού ειδικά για την κατασκευή γηπέδων . Η σύγχρονη ανάπτυξη της πήλινης κατασκευής μπορεί συχνά να βρει την προέλευσή της στην ανάγκη να διατηρήσει αυθεντικά τα ιστορικά κτίρια. οι παραδοσιακές τεχνικές έχουν αναφερθεί και παρέχουν ερέθισμα για εφαρμογές νέας κατασκευής. Στην έρευνα για εναλλακτικές λύσεις χαμηλότερης ενέργειας (και διοξειδίου του άνθρακα), οι επαγγελματίες των υλικών και οι ερευνητές έχουν επανειλημμένως επιστρέψει στην κατασκευή γηπέδων κατά τα τελευταία 40 χρόνια.

Περιβαλλοντικά και κοινωνικά οφέλη

Η γη προσφέρει τη δυνατότητα για μια πολύ μικρότερη λύση επίπτωσης σε μια σειρά εφαρμογών, αλλά προσφέρει επίσης νέα ενδιαφέροντα πλεονεκτήματα για τους κατοίκους κτιρίων και το οικοδομικό ύφασμα, όπως η υγρασία και η υγραρρική απόδοση.

Η παθητική ρύθμιση των επιπέδων εσωτερικής σχετικής υγρασίας προσφέρει δυνατότητες βελτίωσης της υγείας και της ευημερίας των επιβατών. δεδομένου ότι πολλοί από εμάς περνούν περίπου το 90% της ζωής μας μέσα στα κτίρια, η καλύτερη ποιότητα του εσωτερικού αέρα θα αποτελέσει μεγάλο όφελος για όλους μας.

Τέσσερα έγγραφα παρέχουν ένα παράθυρο στην πολύ ευρύτερη εργασία που εκτελείται επί του παρόντος σε πήλινες κατασκευές και υλικά παγκοσμίως.

Στην πρώτη εργασία, ο McGregor et al. (2016) έδωσαν μια εις βάθος ανασκόπηση της ικανότητας ρύθμισης της υγρασίας των δομικών υλικών γης. Ως έννοια, η ρύπανση της υγρασίας δεν είναι ευρέως κατανοητή ή δεν εκτιμάται από τον τομέα των κατασκευών. Αυτό το έγγραφο παρέχει μια πολύ χρήσιμη ανασκόπηση των διαφόρων πειραματικών μεθόδων για τον προσδιορισμό των τιμών ρύθμισης της υγρασίας των υλικών στο εργαστήριο.

Αν και οι αρχές είναι οι ίδιες, δεν υπάρχει μια συμφωνημένη ενοποιημένη μέθοδος για τον προσδιορισμό των τιμών ρύθμισης της υγρασίας. Πειραματικά αποτελέσματα από προηγούμενες εργασίες εξετάζονται επίσης μαζί με ευρήματα από δοκιμές πλήρους κλίμακας και επί τόπου μετρήσεις. Για όσους ενδιαφέρονται για τη ρύθμιση της υγρασίας, η επισκόπηση του McGregor et al είναι μια χρήσιμη εισαγωγή στην τρέχουσα κατάσταση της τεχνολογίας για πήλινα υλικά.

Ενίσχυση με φυσικές ίνες

Σε σύγκριση με πολλά υλικά της βιομηχανικής εποχής, τα πήλινα υλικά είναι σχετικά αδύναμα και εύθραυστα σε συμπίεση και ένταση. Η μη περιορισμένη αντοχή σε θλίψη των φυσικών πήλινων υλικών είναι γενικά κάτω από 5 N / mm2 και συχνά κάτω από 1 N / mm². οι αντοχές εφελκυσμού είναι αντιστοίχως πολύ χαμηλές και σε σχεδιασμό συχνά αγνοούνται. Συνεπώς, τα τοιχώματα των γειών τείνουν να είναι σχετικά παχιά ώστε να αντέχουν τα κατακόρυφα και πλευρικά φορτία που επιβάλλονται σ 'αυτά.

Ωστόσο, η ανάγκη για μαζική κατασκευή συνεπώς αυξάνει το κόστος κτιρίων τόσο των υλικών όσο και της εργασίας. Η χρήση φυσικών ινών (άχυρο) για την ενίσχυση των τούβλων με λάσπη είναι γνωστή και χρονολογείται από χιλιάδες χρόνια.

Οι Readle et αϊ. (2016) παρουσιάζουν μια πειραματική μελέτη οπλισμού ινών για πήλινα υλικά. Οι δοκιμές εξαγωγής παρουσιάζονται για τις ίνες γιούτας που είναι ενσωματωμένες σε φυσικά και σταθεροποιημένα δείγματα βραχώδους γης. Το μήκος και το ποσοστό υγρασίας των ενσωματωμένων ινών αποδεικνύονται σημαντικοί παράγοντες για τη βελτίωση της αντοχής, με τη σταθεροποίηση του τσιμέντου να επωφελείται περαιτέρω η ολκιμότητα.

Λαμβάνοντας αλεξίπτωτα τούβλα από τη γραμμή παραγωγής τούβλων πριν από την καύση του κλιβάνου προσφέρει μια έτοιμη προμήθεια πήλινων υλικών που ταιριάζουν σε μια ποικιλία εφαρμογών χωρίς φόρτωση, όπως η πλήρωση των κτιρίων με ξύλινα πλαίσια. Η χρήση μονάδων χωρίς τούβλα δεν προσφέρει μόνο έτοιμο εφοδιασμό, αλλά προσφέρει και λεπτότερα πήλινα στοιχεία τοίχων που ξεπερνούν κάποιες από τις ανησυχίες για τη χρήση παραδοσιακών χωμάτων με γειωμένο έδαφος ή τοιχοποιία (Morton, 2008). Ωστόσο, η μείωση του πάχους αυξάνει την ευαισθησία των ατεκμηριωμένων στοιχείων τοίχων σε ζημιές στο νερό, περιορίζοντας την ευρύτερη χρήση τους ως φέροντα στοιχεία.

Βιώσιμες μέθοδοι σταθεροποίησης

Η αύξηση της αντοχής στο νερό των μη πυριμένων στοιχείων αργίλου οδήγησε στην διερεύνηση πολλών διαφορετικών τύπων σταθεροποίησης, με το τσιμέντο και την ασβέστη να είναι δύο από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά. Ωστόσο, το μειονέκτημα της σταθεροποίησης είναι η αυξημένη ενσωματωμένη ενέργεια.

Maskell et αϊ. (2016) αναφέρει μια μελέτη για την ανάπτυξη προσιτών, μεγάλου όγκου, μη πυροσβεσμένων πλινθωτών τούβλων, παρουσιάζοντας κριτήρια επιλογής για σταθεροποιητές που επιδιώκουν να ελαχιστοποιήσουν το δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη και ενσωματωμένη ενέργεια.

Το ενδιαφέρον για την κατασκευή γηπέδων κατά τη διάρκεια των τελευταίων 25 ετών έχει σημειώσει αύξηση στην ερευνητική δραστηριότητα και οδήγησε επίσης σε διάφορες νέες διασκέψεις, σεμινάρια και συμπόσια. Το πρώτο διεθνές συνέδριο για την κατασκευή Rammed Earth πραγματοποιήθηκε στην Αυστραλία το 2015. Στην εργασία τους, οι Ciancio et al. (2016) έκθεση σχετικά με τη διάσκεψη, συνοψίζοντας τις συζητήσεις σχετικά με ορισμένους βασικούς τομείς της έρευνας, συμπεριλαμβανομένων των θερμικών επιδόσεων, της καταλληλότητας του εδάφους, των συστημάτων μόνωσης, των μεθόδων σχεδιασμού και των προτύπων.


--Το ίδρυμα πολιτικών μηχανικών

Συνιστάται

Piers

Ψηφιακά κοινωνικά δίκτυα και προσωρινή συμφιλίωση εγκαταλελειμμένων αστικών περιοχών

Μελλοντικό κτίριο, πλατφόρμα καινοτομίας για την ανάπτυξη χαμηλών επιπτώσεων