Pappersbetong
Pappersbetong är ett byggnadsmaterial som består av ommassad pappersfiber med tillsatt portlandcement eller lera och/eller annan jord. Den patenterades första gången 1928 och återupplivades under 1980-talet. Även om det uppfattas som ett miljövänligt material på grund av det betydande återvunna innehållet, kompenseras detta av förekomsten av cement. Materialet saknar standardisering och korrekt användning kräver därför omsorg och erfarenhet. Eric Patterson och Mike McCain, som har krediterats för att självständigt "uppfinna" pappersbetong (de kallade det "padobe" och "fibröst cement"), har båda bidragit avsevärt till forskning om maskiner för att tillverka den och sätt att använda den för att bygga. [ citat behövs ]
Tillverkning
Papperet som ska användas kan komma från en mängd olika källor, inklusive tidningar , skräppost , tidskrifter , böcker . En mixer används för att massa blandningen. Beroende på typ av blandare kan papperet blötläggas i vatten i förväg.
Standardisering och kommersiell acceptans
Från och med 2007 saknar pappersbetong godkännande från International Code Council . Detta begränsar dess användningsområde inom stadsgränserna för de flesta inkorporerade i USA där byggregler gäller. Den används inte som bärande vägg där byggregler gäller. Dess styrka i modellstrukturer har dock bevisats, och bostäder och små kommersiella byggnader byggs. Det finns få eller inga bevis för dess långsiktiga hållbarhet.
dessa små byggnadsprojekt används pappersbetong som fyllnadsvägg i kombination med konstruktionsstålbalkar eller andra bärande element.
Papercrete har fått sitt namn från det faktum att de flesta formler använder en blandning av vatten och cement med cellulosafiber. Fibern anskaffas vanligtvis från återvunnen tidning, lotter och telefonböcker. Blandningen har utseendet och konsistensen av havregryn och hälls i form och torkas i solen, ungefär som processen för att göra adobe .
Torkad pappersbetong har mycket låg hållfasthet, men misslyckas genom långsam komprimering (på grund av det stora luftinnehållet och därmed kompressibiliteten) snarare än på ett sprött sätt. Betong och trä (även om torrt mjukt trä kan vara så högt som R-2 per tum, minskar hög fukthalt detta värde markant) är inte kända för sina isolerande egenskaper; men pappersbetong ger också bra isolering.
Papercretes R-värde rapporteras ligga inom 2,0 och 3,0 per tum (2,54 cm); pappersbetongväggar är vanligtvis 250 till 300 mm (10–12 tum) tjocka. Till skillnad från betong eller adobe, är pappersbetongblock lätta, mindre än en tredjedel av vikten av en jämförbar storlek adobe tegel. Pappersbetong är mögelbeständigt och kan användas som ljudisolerande material.
Forskningstester på pappersbetong utfördes av Barry Fuller i Arizona och Zach Rabon i Texas. Fuller leder statligt finansierad forskning om pappersbetong genom Arizona State University Ira A. Fulton School of Engineering . Han är också chef för en underkommitté för American Society for Testing and Materials, och det är hans mål att sätta standarder som kommer att leda till acceptans av produkten inom det arkitektoniska samhället och kommersialisering av produkten, särskilt för prisvärda bostäder.
Strukturella tester har genomförts på flera formler för pappersbetong och Fuller hävdar att tryckhållfastheten hos pappersbetong ligger i intervallet 0,97–1,10 MPa (140–160 psi), medan andra som Kelly Hart hävdar 1,8 MPa (260 psi). Som jämförelse sträcker sig betongens tryckhållfasthet från 15 till 70 MPa (2 200–10 200 psi) beroende på applikation. Ett mer användbart mått på pappersbetongs egenskaper är dess styvhet , det vill säga i vilken utsträckning den komprimeras under belastning. Dess styvhet är många gånger mindre än betongens, men tillräcklig för att stödja taklaster i vissa låga byggnader. [ citat behövs ]
Torkad, bruksfärdig pappersbetong har en grov yta. Detta ökar dess yta och ger en mycket stark bindning från ett block till nästa.
Pappersbetong testades också för sin draghållfasthet . Fuller noterade att ett block av pappersbetong motsvarade hundra sidor papper - nästan som en katalog. Pappersbetong har mycket god skjuvhållfasthet som block. Lateral belastning innebär sidledes kraft - vindbelastningen på hela ytterväggens yta till exempel. Eftersom pappersbetongväggar vanligtvis är minst 300 mm (12 tum) tjocka och vanligtvis fästa med armeringsjärn , kan de vara starka i sidled.
Zach Rabon grundade Mason Greenstar i Mason, Texas i syfte att producera och sälja ett kommersiellt gångbart pappersbetongblock. Hans produkt, Blox Building System, är det enda masstillverkade kommersiella pappersbetongblocket på marknaden. Han har byggt flera bostadsstrukturer med det.
Mason Greenstar-blocket hade sin uppkomst i en resa som Rabons far, Kent Rabon, gjorde till Marathon, Texas . Den äldre Rabon gjorde bekantskap med Clyde T. Curry, ägaren av Eve's Garden Organic Bed & Breakfast och Ecology Resource Center.
Curry var en tidig förespråkare av pappersbetong och gynnades av bristen på byggregler i det lilla bergssamhället Marathon. Curry byggde fyra av rummen på bed and breakfast antingen helt eller delvis av pappersbetong och håller på att bygga ytterligare två, förutom ett bibliotek och en reception, helt av pappersbetong.
Papercretes färdiga formbarhet ger stor flexibilitet i den designade formen av strukturer. Kupolformade tak/tak kan vanligtvis konstrueras med detta material.
Tillsammans med Fullers arbete vid Arizona State University har Currys etablering blivit ett resurscenter för människor som är intresserade av pappersbetong, och där hålls workshops med jämna mellanrum.
Paret Rabon hade tidigare erfarenhet som husbyggare och är ägare till en färdigblandad cementfabrik i Mason. De investerade i forskning och testning av sin produkt i flera år. Men de anser att deras produkt är en patentskyddad formel. De ansökte om ett separat patent trots att ett patent på pappersbetong redan lämnats in 1928. Blocket som utvecklats av Mason Greenstar är känt för sin enhetliga krympning (alla pappersbetongblock går igenom en lång torktid som innebär en viss krympning), vilket ger det en skarpare kant.
Fuller har anmärkt att i tester han har utfört på Rabon-blocket har det överträffat andra formler.
Papercrete sägs ha fördelen av att vara ett projekt som kräver små kostnader att starta. Materialen påstås vara billiga och allmänt tillgängliga. Maskiner som lämpar sig för småskalig konstruktion är enkel att designa och konstruera.
När den är ordentligt blandad och torkad kan pappersbetongväggen lämnas utsatt för väder och vind. I sitt naturliga tillstånd är det en grå, fiberliknande vägg. För en mer konventionell look kan stuckatur appliceras direkt på den.
En studiemodell hemma gjord av pappersbetong har byggts vid Lyle Center for Regenerative Studies. Denna studiemodell är ett urval av hem som ska byggas för ett hållbart samhälle i Tijuana av studenter vid California State Polytechnic University, Pomona .
Liknande material
Olika jord-pappersblandningar marknadsförs under olika namn. En blandning som använder lera som bindemedel istället för portlandcement kallas ofta för "Hybrid Adobe", "Fidobe" eller "Padobe".