Alker

Alker är ett jordbaserat stabiliserat byggmaterial som produceras genom tillsats av gips , kalk och vatten till jorden med lämplig granulometrisk struktur och med en sammanhängande egenskap. Obakad och producerad på plats, antingen som adobeblock eller genom att hällas i lister (den rammade earth- tekniken), har den betydande ekonomiska och ekologiska fördelar. Dess fysiska och mekaniska egenskaper är överlägsna traditionella jordkonstruktionsmaterial och är jämförbara med andra stabiliserade jordmaterial. Förhållandena av blandningen bestäms i enlighet med syftet med konstruktionen. Alker har främst använts som väggkonstruktionsmaterial; för detta ändamål ger tillsatsen av 8-10% gips, 2,5-5% kalk och 20% vatten till jorden optimala resultat [ ^{citat behövs ]} . Dessa förhållanden kan ändras beroende på naturen och innehållet av lera i jorden.

Forskning

Den första forskningen för Alker slutfördes 1980 vid arkitekturfakulteten vid Istanbuls tekniska universitet. Ordet Alker är en förkortning som kombinerar de första stavelserna i de turkiska orden för Gips ( Alçı ) och Adobe ( Kerpiç ). Alker inspirerades av ett traditionellt gipsmaterial bestående av en blandning av jord, gips och kalk, som har använts i den jordnära arkitekturen i Anatolien sedan den neolitiska eran på grund av dess höga vattenbeständighet. Det initiala projektet för Alker baserades på tillsats av endast gips till jorden med lämpliga egenskaper. Tillsatsen av kalk infördes senare och förbättrade materialets jordbävningsbeständiga egenskaper. Forskningen om Alkers egenskaper och appliceringsmetoder har fortsatt, främst vid Istanbuls tekniska universitet.

Alker har använts i många konstruktioner i Turkiet, där den först utvecklades, såväl som i andra länder. En av de tidigaste bland dessa, byggd 1995 på Istanbuls tekniska universitets Ayazağa Campus, har varit i kontinuerlig användning utan att behöva repareras avsevärt. I just denna byggprocess hälldes materialet i lister och rammades, i syfte att undersöka möjligheterna till massbyggande med Alker.

Egenskaper

Alker kännetecknas av sin snabba härdningstid (cirka 20 minuter), vilket förhindrar att leran krymper och eliminerar behovet av härdnings- och torkningsprocesser. Vid behov kan även ett retarderande medel tillsättas till blandningen. Det är ett poröst material med lägre volymetrisk vikt och nästan fyra gånger högre tryckmotstånd jämfört med traditionella jordväggar. Strukturellt är Alker jämförbart med betong som ett konglomeratmaterial. Det måste dock noteras att medan egenskaperna hos betong förbättras i direkt förhållande till mängden cement den innehåller, har ökade mängder lera (det bindande elementet) i Alker-blandningen negativa effekter på dess fysikaliska egenskaper, särskilt när det gäller tryck och erosion motstånd.

Alker uppvisar hög motståndskraft mot vattenrelaterad erosion, till skillnad från traditionella obakade lerbyggnadsmaterial som kännetecknas av dålig motståndskraft mot vatten. I erosionstester löses rena jordmaterial helt upp; erosionshastigheten i Alker är minimal. Materialet får en styvhet på 0,375 MPa under härdningsprocessen, inom de första tjugo minuterna efter hällning. Den blir styv samtidigt som den innehåller 20 % fukt, vilket gör det möjligt att ta bort lister och staplar kort efter att materialet hällts ut.

Dess enhetsvikt är lägre än för jämförbara byggmaterial. Dess krymp- och expansionshastigheter är låga och är jämförbara med betongens. Som sådan kan den hällas kontinuerligt utan att det krävs en sammandragningsfog. Det kännetecknas av motståndskraft mot vatten och fukt. Förhållandet mellan kalk i blandningen kan modifieras för att eliminera vattenrelaterad erosion. Experiment med kapillärvattenabsorption har visat att ökade mängder kalk i blandningen resulterar i ökad mängd och minskad bredd på kapillärkanalerna, vilket bevisar materialets erosionsbeständighet. Tryck- och skjuvhållfasthet och moduler av elasticitet och styvhet ger fördelar när det gäller jordbävningsmotstånd. När blandningen väl har hällts i en form är produktionsprocessen avslutad och en betydande grad av styvhet uppnås. Det kräver inte härdning och torkning, vilket ger ekonomi av tid, arbete och energi. Tryckmotståndet är 3,5 - 4 MPa. Kalken i blandningen minskar motståndet mot tryck till en minimal grad, samtidigt som det ökar elasticiteten och motståndet mot slag. Under trycktester spricker kubformade block i pyramidformar, jämförbara med betongblock, och sönderdelas inte på det sätt som ostabiliserade jordblock gör.

Alker är inte ett patenterat material. Det har utvecklats med syftet att skapa ett allmänt använt ekologiskt byggmaterial till låg kostnad tillgängligt för självbyggande såväl som för större hållbara arkitekturprojekt . Ett antal projekt har utvecklats som bygger på Alker (gips- och kalkstabiliserad jord) teknik. Bland dessa finns gjutjord , som använder Alker-blandningen med tillsats av ett retarderingsmedel för att förlänga härdningstiden. Om Alker ska tillverkas på byggarbetsplatsen behövs inte tillsats av retarderingsmedel.

Stabilisering av jord endast med gipstillsats ger inte material med samma fysikaliska och mekaniska egenskaper som vid kalk- och gipstillsats, och ökade mängder gips ger ökade kostnader.

Vidare läsning

Bergaya, Faïza (red.), Developments in Clay Science, ca. 1, Nederländerna: Elsevier, 2006.
Işık, B., P. Özdemir och H. Boduroğlu, "Earthquake Aspects of Proposing Gypsum Stabilized Earth (Alker) Construction for Housing in the Southeast (GAP) Area of Turkey", Workshop om de senaste jordbävningarna och katastrofförebyggande hantering, Earthquake Disaster Prevention Research Center Project (JICA), General Directorate of Disaster Affairs (GDDA), Middle East Technical University, Ankara, 10–12 mars 1999.
Kafescioğlu, Ruhi, "Thermal Properties of Mudbricks: the Example of Gypsum Stabilized Adobe," Proceedings of the Expert Group Meeting on Energy-Efficient Building Materials for Low-Cost Housing, United Nations Human Settlement Division, Amman, 1987.
Kafescioğlu, Ruhi, Nihat Toydemir, Erol Gürdal och Bülent Özüer, "Yapı Malzemesi Olarak Kerpicin Alçı ile Stabilizasyonu", TÜBİTAK Mühendislik Araştırma Grubu, Projekt nr: 505, 1980.
Pekmezci, Bekir, Ruhi Kafescioğlu och Ebrahim Aghazadeh, "Förbättrad prestanda för jordstrukturer genom kalk- och gipstillsats", METU Journal of the Architecture, ca. 29, sayı 2, Ankara: ODTÜ, Şubat 2012, s. 205–221.
Rael, Ronald, Earth Architecture, NY: Princeton Architectural Press, 2009.
Schroeder, Horst, Lehmbau: Mit Lehm ökologisch planen und bauen, Almanya: Wieweg+Teubner, 2010.
Schwalen, Harold C., "Effect of Soil Texture Upon the Physical Characteristics of Adobe Bricks," Technical Bulletin, University of Arizona Agricultural Experiment Station, nr. 58, 1935, s. 275–294.