Komprimerat jordblock

Byggde ett CEB-projekt i Midland, Texas i augusti 2006

Ett komprimerat jordblock ( CEB ), även känt som ett pressat jordblock eller ett komprimerat jordblock , är ett byggnadsmaterial som huvudsakligen tillverkas av en lämplig blandning av ganska torr oorganisk underjord , icke-expansiv lera , sand och ballast . Att bilda komprimerade jordblock kräver fuktning, mekanisk pressning vid högt tryck och sedan torkning av det resulterande materialet. Om blocken är stabiliserade med ett kemiskt bindemedel som portlandcement kallas de för komprimerat stabiliserat jordblock (CSEB) eller stabiliserat jordblock (SEB). Normalt appliceras cirka 3 000 psi (21 MPa) tryck vid kompression, och den ursprungliga materialvolymen reduceras med ungefär hälften.

Att skapa CEB:er skiljer sig från rammad jord genom att den senare använder en större formsättning i vilken jord hälls och pressas ner manuellt, vilket skapar större former som en hel vägg eller mer på en gång, snarare än byggstenar. CEB skiljer sig från lerstenar genom att de senare inte komprimeras, utan stelnar genom kemiska förändringar som sker när de lufttorkar. Kompressionshållfastheten hos korrekt tillverkad CEB överstiger vanligtvis den hos typiska lertegel. Byggstandarder har utvecklats för CEB.

CEB:er monteras på väggar med standardtekniker för murning och murverk . Murbruket kan vara en enkel slurry gjord av samma jord/lera blandning utan ballast, spridd eller borstad mycket tunt mellan blocken för limning, eller cementbruk kan också användas för hög hållfasthet, eller när konstruktion under frys-upptining cykler orsakar stabilitet frågor. Hydraformblock är formade för att vara sammankopplade.

Utveckling

CEB-tekniken har utvecklats för lågkostnadsbyggande, som ett alternativ till Adobe , och med vissa fördelar. En kommersiell industri har utvecklats av miljövänliga entreprenörer, tillverkare av mekaniska pressar och genom kulturell acceptans av metoden. I USA finns de flesta allmänna entreprenörer som bygger med CEB i sydvästra staterna: New Mexico , Colorado , Arizona , Kalifornien och i mindre utsträckning i Texas . Metoderna och pressarna har använts i många år i Mexiko och i utvecklingsländer .

Det sydafrikanska departementet för vattenfrågor och skogsbruk anser att CEB, lokalt kallat "holländsk tegel", är en lämplig teknik för ett utvecklingsland, liksom adobe , rammad jord och kolvar . Alla använder naturliga byggmaterial. 2002 var International Institute for Energy Conservation en av vinnarna av World Bank Development Marketplace Award för ett projekt för att tillverka en energieffektiv holländsk tegelmaskin för husbyggen i Sydafrika. Genom att tillverka billigare tegelstenar som använder jord skulle projektet sänka bostadskostnaderna samtidigt som det stimulerar byggbranschen. Maskinen skulle vara mobil, vilket gör att tegel kan tillverkas lokalt av jord.

Olika typer av CEB-produktionsmaskiner finns, från manuella till halvautomatiska och helautomatiserade, med ökande kapitalinvesteringar och produktionshastigheter och minskad arbetskraft. Automatiserade maskiner är vanligare i den utvecklade världen och manuella maskiner i den utvecklade världen.

Ett onormalt resultat av en tryckhållfasthet på 45 MPa (6 500 psi) erhölls i ett prov. Författarna till denna artikel hade för avsikt att visa, med det onormala testresultatet, att jorden reagerar annorlunda än sprött murverk och kanske borde testas med andra metoder än de som används för traditionellt sprött murverk.

Fördelar

Minimalt eller inget behov av murbruk, vilket minskar både arbets- och materialkostnaderna.
Transportkostnad: Lämpliga jordar finns ofta på eller i närheten av byggarbetsplatsen.
Styrkorna kan överstiga ASTM-standarden för betongblock (1900 psi) i vissa fall. I Indien har den observerade tryckhållfastheten och böjhållfastheten hos CSEB vid 28 dagars åldring med 9 % cementstabilisering observerats vara 3,2 MPa (464 psi) respektive 1 MPa (145 psi). Med 7% cement och sandig jord har 3-4 MPa (435 - 580 psi) tryckhållfasthet resulterat.
Giftfritt: som tegelstenar är material helt naturliga, ogiftiga och avgas inte (med möjliga undantag för kemiskt inerta ädelgaser som helium eller radon om naturligt förekommande radioaktivt material finns)
Ljudbeständig: en viktig egenskap i högdensitetskvarter, bostadsområden som gränsar till industrizoner
Brandbeständigt: som tegelstenar brinner inte jordväggar
Insektsresistent: som tegelstenar avskräcks insekter eftersom väggarna är solida och mycket täta och inte har något matvärde
Inget behov av processvärme i produktionen eller för kalcinering av kalciumkarbonat (såvida inte cement används) därför är materialet till sin natur lågkolhalt och kan göras kolneutralt ganska enkelt (genom att använda kolneutral kraft till kompressionsmaskinerna)

Nackdelar

Det krävs en väntetid med denna konstruktionsteknik eftersom efter att blocken har pressats måste materialen torka.
Blandningen av de förreglade blocken måste vara konsekvent och precis tillräckligt fuktig. Om blandningen är för torr kommer den att kollapsa efter att den har pressats hydrauliskt; men om blandningen har för mycket vatten kan den inte stelna.
Det finns också risk för erosion från väderförhållanden som vind eller regn som kan hota blockens stabilitet. Armering med gips kan behövas för att säkerställa att väggen är hållbar i väderförhållanden som regn och vind.
Kraft behövs på plats för komprimeringsmaskinerna. I off-grid applikationer levereras detta ganska ofta av en dieselgenerator , vilket försämrar kolbalansen
Arbetsstyrkan som är utbildad för att producera och konstruera förreglade block är begränsad.
Eftersom de är understuderade, har hållbarheten hos dessa block inte setts i andra miljöer än landsbygdsutveckling.
Liksom de flesta oförstärkta murverk är draghållfastheten storleksordningar lägre än tryckhållfastheten ; detta begränsar de arkitektoniska alternativen.
Jordblock tenderar att förlora styrka och dimensionsstabilitet när de kommer i kontakt med vatten under en längre tid. I vissa fall kan det leda till fullständig upplösning av blocket.

Pressar

CEB hade mycket begränsad användning före 1980-talet. Den var känd på 1950-talet i Sydamerika , där en av de mest kända pressarna, Cinva Ram, utvecklades av Raul Ramirez i Inter-American Housing Center (CINVA) i Bogota, Colombia. Cinva Ram är en enkelblocks, manuell press som använder en lång, handmanövrerad spak för att driva en kam , vilket genererar högt tryck.

Industriella tillverkare producerar mycket större maskiner som körs med diesel- eller bensinmotorer och hydrauliska pressar som tar emot jord/aggregatblandningen genom en tratt. Detta matas in i en kammare för att skapa ett block som sedan matas ut på en transportör.

Under 1980-talet blev markpressningstekniken utbredd. Frankrike , England , Tyskland , Sydafrika och Schweiz började skriva standarder. Peace Corps , USAID , Habitat for Humanity och andra program började implementera det i bostadsprojekt.

Efterbehandling

Färdigställda väggar kräver antingen en förstärkt bindningsbalk eller en ringbalk ovanpå eller mellan golv och om blocken inte stabiliseras, putsfinish, oftast stuckaturtråd/stuckaturcement och/eller kalkputs. Stabiliserade block kan lämnas exponerade utan yttre gipsfinish. I tropiska miljöer används ofta polykarbonatlack för att ge ett extra lager av skydd mot vått väder. ^{[ citat behövs ]}

Grunder

Standarder för fundament liknar dem för tegelväggar. En CEB-vägg är tung. Fot måste vara minst 10 tum tjocka, med en minsta bredd som är 33 procent större än väggens bredd. Om en stamvägg används, bör den sträcka sig till en höjd som inte är mindre än åtta tum (200 mm) över den yttre finishen. Grusfyllda grundgravskonstruktioner med en balk av armerad betongkvalitet ovan får stödja CEB-konstruktion.

Styrka

Med ASTM D1633-00 stabiliseringsstandarden måste ett pressat och härdat block sänkas ner i vatten i fyra timmar. Den dras sedan ur vattnet och utsätts omedelbart för ett kompressionstest. Blocken måste ha minst en kraft på 300 pund per kvadrattum (psi) (2 MPa). Detta är en högre standard än för Adobe, som måste ha ett genomsnitt på minst 300 psi (2 MPa)