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Understanding Construction de Monde Se stabilisée ISBN: 0-86619-201-8 [C] 1984, Volontaires dans Assistance Technique,
PREFACE
Ce papier est une d'une série publiée par les Volontaires dans Assistance technique fournir une introduction ŕ spécifique technologies dernier cri d'intéręt ŕ gens dans développer countries. que Les papiers sont projetés d'ętre utilisé comme directives aider des gens ŕ choisir des technologies ŕ qui sont convenables leur situations. qu'Ils ne sont pas projetés de fournir la construction ou mise en oeuvre ŕ Gens details. sont conseillés vivement de contacter VITA ou une semblable organisation pour les renseignements complémentaires et l'assistance technique si ils trouvent qu'une technologie particuličre paraît satisfaire leurs besoins.
Les papiers dans les séries ont été écrits, examinés, et illustrés presque tout ŕ fait par VITA Volunteer experts techniques sur un basis. purement volontaire que Quelques 500 volontaires ont été impliqués dans la production des 100 titres premiers publiée, en contribuant approximativement 5,000 heures de leur temps. personnel VITA Leslie Gottschalk inclus comme éditeur fondamental, Julie Berman maniant composition et disposition, et Margaret Crouch comme projetez le directeur.
Alfred Bush, auteur de ce papier, est consultant de la recherche dans développement du systems de la construction. qu'Il a publié largement dans ce champ, et souvent fait office d'un consultant technique sur loger et développement et communauté qui organisent des projets. Les critiques Chris Ahrens et Daniel Kuennen sont aussi des spécialistes dans l'area. Ahrens un conseiller du programme international est ŕ Warren Wilson College, et Kuennen est un développement de communauté spécialiste avec l'Université de Delaware Coopératif L'extension Service. Artiste William Neel est un industriel certifié instructeur, un ingénieur de la construction, un professionnel, le dessinateur, et un illustrateur technique professionnel.
VITA est soldat, organisation sans but lucratif qui supporte, gens qui travaillent sur les problčmes techniques au pays en voie de développement. VITA offre information et assistance visées aider individus et groupes sélectionner et rendre effectif des technologies approprié ŕ leurs situations. VITA maintient un international Service de l'enquęte, un centre de la documentation spécialisé, et un tableau de service informatisé de volontaire consultants techniques; dirige des projets de champ ŕ long terme; et publie une variété de manuels technique et papiers.
I. L'INTRODUCTION
Le sol est une des plus vieilles matičres de bâtiment. qu'Il a été utilisé pour les sičcles dans toutes les parties du monde. Le Vieillard
temples, fortifications, et pyramides aussi bien que partie du Le Grande Muraille de Chine a été construit avec sol.
Les trois méthodes traditionnelles de construction du sol sont:
- le bloc d'abode ou gros morceaux ont développé dans murs; l'abode est soleil - séchée souillent mélangé avec les stabilisateurs tel que paille ou riz décortique pour fortifier le sol;
- barbillon et daub: entrelacés bois de construction, plants, ou bambou a barbouillé avec la boue; et
- le sol de l'earth: battu a mélangé avec les stabilisateurs et a soumis ŕ L'haute pression .
Le sol pur--si a moulé dans un bloc, c.-ŕ-d., brique d'abode, ou coupez comme un bloc, c.-ŕ-d., gazon--est convenable pour technologiquement maison et construction de l'annonce publicitaire. qu'Il peut ętre utilisé dans combinaison avec cadres du bois de construction ou pierre. qu'Aucuns additifs du sol ne sont utilisés dans ce processus.
Sol se stabilisé, un produit de recherche scientifique, offres, le moyen - et options du sol de la technologie avancée. Unfortunately, les conditions locales détermineront son applicabilité ŕ votre situation. Stabilized le monde ne peut pas ętre approprié ŕ moins que additifs stabilisateurs, assistance technique, et machinerie est disponible et accessible. abode Simple ou monde battu ętre préférable.
La technologie moyenne peut produire des sols utilisable pour les lits de route, pistes d'envol aéroportuaires, épaules, que la route glace, et stockage et garant areas. les include: des options de la technologie Supérieurs obtiennent une avance des bases pour pavings concret, l'écoulement plaque, canaux, le fossé glace, les revętements intérieurs du réservoir, et fondations ŕ plusieurs étages.
Selon le niveau de technologie disponible, boîte du sol servez comme un resource. de base C'est convenable comme un universel construisant material. Beaucoup de types de sol sont relativement accessibles, amovible, et le haut technologie mixable. augmente le sien les usages.
LA HAUTE OU BASSE TECHNOLOGIE?
Dans évaluer sol comme un composant de bâtiment considérez si il
* satisfait les besoins techniques de votre production locale La situation par:
- utiliser des matičres locales, pouvoir, et ressources - minimiser le besoin pour matičre importée - réduire le transport cher - assurer disponibilité du produit et sécurité de fonctionnement
* satisfait ŕ exigences sociales de la situation de la production locale par:
- utiliser exister ou facilement compétences transmissibles - éviter la formation chčre - minimiser déplacement de main-d'oeuvre - minimiser l'interruption du social/cultural
* satisfait aux exigences économiques de la situation locale par:
- dépendance réductrice sur les ressources extérieures - assurer des alternatives bas-prix - exiger de la machinerie limitée ou capital circulant.
Par exemple, dans le pays montagneux de Colombie, Sud Amérique, un conseiller technique a noté au sujet de l'usage d'abode les blocs pressés qui, " Il avait fait 267 voyages du mulet de cinq heures porter en haut provisions eues besoin (éviers, toit, ciment, etc.) pour un la communauté a construit l'école. Mais grâce au CINVA - Ram la presse du bloc en terre, les fermiers n'ont pas eu besoin de tirer le ciment lourd les blocs--sauver au moins 500 plus de voyages " du mulet!
THÉORIE DE BASE DE LA TECHNOLOGIE
Le sol naturel, rendu compact a le bon séparer et résistant cependant, qualities. C'est vulnérable ŕ humidité et le effets érosifs d'Additifs weather. tels qu'asphaltes, les ciments naturels, et autres composés, y compris sels, les sirops, huiles, et poudres, se stabilisent sol dans les degrés variables. Souillez la durabilité et force peuvent ętre aussi améliorées par:
* changer la distribution de grosseur de grain--contrôle de la gradation;
* rendre compact le sol;
* minéraux additionneurs ou chimique; ou
* mélanger tout du précité.
Un a consolidé correctement, sol bien noté qui est suffisamment humidifié, mélangé, et a guéri fournira un fort, logez dans une écurie, l'entretien imperméable, durable, bas matičre de bâtiment.
La stabilisation de le sol dépend de classification du sol et le type de structure ętre construit. Understanding les propriétés de plusieurs sols le fera pour sélectionner le plus haut plus facile le sol de la qualité les possible. Public bâtiments ou voiries exigent un l'approche technique sophistiquée. structures Simples tel que les maisons exigent une approche moins technique.
Avant d'utiliser sol comme une matičre de bâtiment, c'est nécessaire ŕ:
* comprenez les caractéristiques du sol dans général;
* épreuves du sol de la conduite assurer que le sol choisi peut ętre s'est stabilisé; et
* stabilisez-vous le sol avec les additifs ou les mélanges pour le faire fort, cohésif, imperméable, et imperméable.
Bien que quelques sols aient l'excellente stabilité contre humidité, peu satisfont ŕ toutes les exigences de la stabilisation. Le bon sol contient jusqu'ŕ 70 pour cent de graviers grossiers et sables, avec le reste qui consiste en limons plus fins, argiles, et plastique - comme les particules.
La distribution de la dimension de les grains d'un sol détermine comme bien ce peut ętre stabilized. UN sol bien noté contient le correct proportions de particules différent de taille. Les espaces, ou les vides, entre plus grandes particules est rempli par les plus petits. Cela est appelé le pourcentage de les vides.
La construction trčs technique exige une épreuve du pourcentage de les vides. L'autre stabilisation teste pour déterminer la composition du sol et de convenance peut aussi ętre exigée. Petit, moins technique, projets ayez besoin de seulement épreuves simples pour les bons résultats.
Les conditions techniques seront examinés en premier, a suivi par les courtes, simples procédures qui un entrepreneur avec moins les compétences, matériel, et contrôle peuvent utiliser.
II. SOIL CLASSIFICATION
Déterminer la convenance de votre sol pour stabilisation et construire, c'est nécessaire de comprendre la classification du sol. Présentez 1 classe les sols du monde dans trois catégories: ordre, suborder, et grands groupes du sol. Cette table les permis une étude proche de sols mondial avec semblable agricole caractéristiques, climats, topographie, et écoulement characteristics. Les trois catégories vous aideront pour comprendre votre type du sol local.
Représentez 1 est utile dans déterminer la coupe de le sol. qu'Il montre
l'échec du sol pose en couches, horizons appelés, dans quatre, les niveaux de base ont étiqueté UN, B, C, et D. Ces niveaux nous prennent de la couche de la surface jusqu'ŕ l'ętre sous, ou touche le fond le plus posez en couches (strate) . Du sommet en bas, l'UN et les niveaux B sont couches qui ont été modifiées en tannant. que Le niveau C a été inchangé par les processus de la sol - formation. L'UNE couche est la terre arable, contenir la plupart de la matičre organique habituellement,; la couche B est le sous-sol; la couche C est le matičre du parent, ou sol de la mčre, contenir l'argile, limon, sable, gravier ou une combinaison de ceux-ci, ou pierre d'épaisseur indéfinie; le La couche D est la structure au-dessous.
Le sol de bâtiment convenable contient les pourcentages corrects de sable, limon, et argile, comme montré dans Chiffre 2. Dans général, sols
la contenant 20 argile pour cent plus petit qu'est classée comme gravier et sable, sables gras, terreaux sablonneux, et terreaux; sols contenir 20 ŕ 30 argile pour cent est appelée des terreaux en argile; et sols contenir plus de 30 argile pour cent est classé comme en argile. L'argile la fraction est d'importance majeure dans construction de monde. L'Argile
les liens les plus grandes particules ensemble, le rendre convenable comme un la construisant matičre.
Le ministčre de l'Agriculture U.S. Classification Textural System note des sols dans fractions d'aprčs la dimension de les particules, comme suit:
sand: Trčs grossier 2.0 mm ŕ 1.0 mm (No. 10 crible ŕ No. 18 crible)
Coarse triste: 1.0 mm ŕ 0.5 mm (No. 18 crible ŕ No. 35 tamisent)
sable Moyen: 0.5 mm ŕ 0.25 mm (No. 35 crible ŕ No. 60 crible)
Fine sable: 0.25 mm ŕ 0.1 mm (No. 60 crible ŕ No. 140 crible)
sable Trčs fin: 0.1 mm ŕ 0.05 mm (No. 140 crible ŕ No. 20 crible)
Table 1. Soil Classification dans les Catégories Supérieures
Order Suborder Grands Groupes du Sol
Zonal 1. Sols des sols de la Toundra du zone froids soils 2. Clair souille or Desert aride sols Regions sols de désert Rouges SIEROZEM sols Brown sols Roux 3. Sols colorés sombres de semiarid, sols Marron Subhumid , et grasslands humide sols de la châtaigne Rougeâtres sols Chernozem Les Prairie sols sols de prairie Rougeâtres 4. Les sols du grassland forestier ont Dégradé chernozem Transition Noncalcic font dorer ou Shantun sols bruns 5. Le podzolized clair souille of sols Podzol le Gray du regions en bois boisé ou Le Gray podzolic souille () Brown sols du podzolic sols du podzolic Gray - Bruns le podzolic Rouge Jaune souille () 6. Les sols latéritiques d'a boisé sols latéritiques Roux de chauds () Température et regions tropique sols latéritiques de Marron Jaunâtre La Latérite souille ()
Intrazonal 1. Halomorphic (salin et alkali) Solonchak ou le soils souille d'arid imparfaitement s'écoulé sols Salins Régions et deposits littoraux sols Solonetz sols Soloth 2. Hydromorphic souille de marshes, le Glei Humique souille () inonde, suintez régions, et flats (inclut wiesenboden) sols de prairie Alpins Bog sols sols de Marécage Demi Glei Bas Humique () sols PLANOSOLS Les Eau souterrain podzol sols Groundwater latérite sols 3, soils Calcimorphic sols de foręt Bruns (braunerde) sols Rendzina
AZONAL LITHOSOLS les sols Regosols (inclut des sables secs) sols Alluviaux
* Nouveau ou récemment a modifié de grands groupes du sol.
Source: " Catégories Supérieures de Sol Ordre Classification:, Suborderr, et Grand Sol Groups, " par James Thorp et Guy D. Smith, Science du Sol, Vol 67, janvier ŕ juin 1949, pp. 117-126.
Silt: 0.05 mm ŕ 0.002 mm
L'Argile : 0.002 mm ŕ 0.0 mm
Présentez 2 sols des spectacles se cassés par dimension de les grains (ou grain
la dimension).
III. SOIL ÉPREUVES
Les propriétés de le sol doivent ętre analysés et doivent ętre testés pour déterminer le convenance de sols pour stabilisation. Les propriétés de l'argile varie dans leurs caractéristiques physiques et chimiques grandement. Les propriétés plastiques d'une argile sont mesurées par progressivement enlevant eau d'Argile it. de qui contient beaucoup l'eau se comporte comme un liquide. La limite liquide est l'humidité pointez ŕ qu'un sol passe d'un plastique ŕ un liquide state. conduire une épreuve de la limite liquide:
* Place la pâte de la sol - eau dans un Fossé cup. standard il dans ŕ demis (1.2 centimčtre séparément) avec un rayant outil.
* Ŕ maintes reprises coup le fond de la tasse sur un dur, ŕ plat glacent d'une hauteur mesurée constante de 1 centimčtre jusqu'ŕ le testent des courants de l'échantillon de chaque ŕ moitié ensemble dans la rainure. La limite liquide est définie comme le contenu de l'eau qui remplit la rainure de 1.2 centimčtres aprčs 25 coups standards du mettent en coupe.
* Expérience en ajoutant plus d'eau ŕ samples. différent Ŕ chaque addition d'eau le nombre de coups de la tasse exigés pour fermer la rainure sont recorded. Vos résultats variera au-dessus ou en dessous les 25 standard. La gamme devrait ętre entre 10 et 40 coups.
L'argile s'émiette comme sa teneur en humidité est réduit au sien limit. plastique La limite plastique est le point ŕ qui le le sol devient trop sec pour ętre plastique. déterminer le plastique limite de votre sol, enroulez un fil de sol ŕ 3.2 mm dans diamčtre entre la paume de votre main et une surface sčche, plate. Le fil du sol est ŕ sa limite du plastique quand il s'émiette sous cette action roulante.
La limite liquide moins la limite plastique d'un sol est appelée la plasticité index. de que L'index de la plasticité dépend pour une grande part le montant de present. en argile la limite liquide et le l'index de la plasticité est affecté par le montant d'argile et le type de minéraux de les argiles présent dans un sol. La force d'un augmentations du sol comme les augmentations de l'index de la plasticité. However, la haute plasticité souille rétrécissez-vous quand sec et étend quand mouillé. La stabilisation minimise ces variations.
Sables et sols sablonneux avec petit ou aucun contenu en argile n'a non limit. plastique sols Ŕ grain peu apparent avec un bas degré de la plasticité a des limites liquides de plus petit que 35 pour cent; le le contenu en argile de ces sols est généralement plus petit que 20 percent. les sols Ŕ grain peu apparent de plasticité moyenne ont le liquide limites entre 35 et 50 pour cent; ces sols contiennent habituellement entre 20 et 40 pour cent d'argile. Soils avec la haute plasticité ayez des limites liquides de plus que 50 pour cent; leur argile le contenu est plus que 40 pour cent normalement.
Une haute limite liquide et l'index de la plasticité veut dire les sols sont susceptible ŕ eau et pénétration de l'humidité. qu'Ils sont difficile se stabiliser avec ciment et besoin plus grands montants de le stabilisateur que ceux avec une basse limite liquide et plasticité index. Soils avec une haute limite liquide et index de la plasticité stabiliser-vous avec Lime lime. change les propriétés plastiques de sol.
Les Épreuves de la stabilisation de le sol
L'Épreuve de l'humidité - densité
Le sol naturel contient des volumes de les vides remplis par l'air en partie et le Compactage water. peut réduire ces spaces. UN bien a rendu compact le sol est bon.
La teneur en humidité peut ętre déterminée par une épreuve simple:
* Take plusieurs échantillons du sol d'emplacements de la provision projetés.
* le Mélange Sec a creusé sol fraîchement séparément.
* Place échantillons dans plats ou casseroles de dimensions égales et pčse. Weigh et enregistre chacun.
* Allow chacun sécher naturellement ou placer dans un four.
* Quand sec, le ré pčse et différences recordes de moite et weights. sec Ceux avec les poids de la substance sčche plus lourds ont haut souillent densities. Ce sont bons.
L'Épreuve de la résistance en condition mouillée
Un sol se stabilisé doit supporter l'humidité. Depuis que la pluie humidifie souillez des matičres de la construction, c'est important que le que la résistance ŕ la compression mouillée d'un sol se stabilisé soit déterminée. La résistance en condition mouillée d'un sol se stabilisé est une troisičmes de son sec les strength. Force épreuves sont exécutées sur sol guéri bloque, lesquels sont trempés pour au moins 24 heures. (Note: la normale guérir la période est 28 jours pendant qui temps que les spécimens sont resté moite.) L'épreuve détermine la résistance ŕ l'écrasement de les blocs grandeur nature. Le sol bloque ou les briques peuvent maintenant ętre testées pour réducteur strength. Here est la procédure:
* Place une brique sur les supports a localisé deux pouces de les fins de la brique.
* Place une tringle de deux pouces ŕ mi-chemin et place parallčlement aux deux supports.
* UNE charge est appliquée ŕ un maximum de 500 pounds. Compressive La force devrait faire la moyenne entre 250 et 300 livres avant rupture.
Une machine de la compression simple peut ętre construite. Figure 3 sont
un exemple d'un module qui peut ętre utilisé pour brique mouillée ou sčche les épreuves.
Mélanges du sol pour Stabilisation Améliorée
Il y a beaucoup de façons d'améliorer la stabilité de sols. Pour exemple, varier le contenu minéral en ajoutant le calcaire écrasé, ou la poussičre du calcaire ŕ un mélange du granite change le attributs chimiques d'un sol. Le Calcaire augmente le pH, rendre le sol hydro-stable. Autres matičres, tel que chaux hydraulique et plusieurs sels, produits alimentaires semblables résultats. Les émulsions de l'asphalte additionneuses (c'est, l'asphalte a mélangé avec l'eau) et hydraulique et le Portland cimente aussi ŕ un sol produit les bons Stabilisateurs results. améliorent la mécanique et chimique liez, force additionneuse et résistance du temps au sol.
Le ciment du Portland commence ŕ réagir immédiatement quand mélangé dans la Lime soils. mouillée prend ŕ harden. Il plus longtemps que ciment atteint au sujet d'une moitié la force de mélanges du sol - ciment. Malheureusement, le ciment est plus cher et souvent non disponible.
Chaque mélange du stabilisateur doit ętre testé pour largement: (1) temps et résistance de l'immersion de l'eau, et (2) réducteur la force.
Unstabilized Contre Sols Se stabilisés
Essais comparatifs d'unstabilized et s'est stabilisé le spectacle des sols que les deux sec et résistances en condition mouillée de sols ciment - se stabilisés est plus fort et plus hydro-stable que le bon l'unstabilized souille. (1) Un bloc de l'unstabilized retient seulement 20 ŕ 30 pour cent de sa résistance ŕ la dessiccation. UN bloc ciment - se stabilisé retient 60 ŕ 65 pour cent de sa résistance ŕ la dessiccation. La résistance ŕ la dessiccation comptes pour la qualité stabilisatrice de sol ciment sous mouillez sec et congeler-décongelez des conditions.
L'expérimentation avec les autres additifs a produit mélangé les results. Bois rasages et sciure ont mélangé avec le ciment du Portland a été la Stabilisation tested. résulte avec sciure n'était pas satisfaisant; la stabilisation résulte avec les rasages du bois est quelque peu better. que Vous pouvez vouloir ŕ essai pratique bon marché, matičres disponibles qui utilisent les méthodes de l'épreuve précédemment discuté.
Les Épreuves du sol - ciment
Une procédure simple est l'épreuve de la résistance ŕ la compression de 7 jours pour les matičres.
Les Mélanges du sol - ciment
Présentez-en 3 donne des quantités du ciment par volume et pčse pour testant plusieurs types de sols. La Note qui la gamme dans le ciment les exigences varient de 5 ŕ 14 pour cent par volume et de 3 ŕ 16 pour cent par poids pour la gamme totale de groupes du sol, tenir compte des variations dans les sous-groupes.
(1) Unstabilized bloque, desséché ŕ l' air loger dans une écurie le poids, variez dans force entre 15 et 25 Kg/[cm.sup.2], ou entre 220 et 370 lb/[in.sup.2]; quand mouillé (c.-ŕ-d., quand ils sont gardés dans l'eau pour 24 heures), ils varient dans force entre 0 et 5 Kg/[cm.sup.2], ou entre 0 et 75 lb/[in.sup.2], absorber entre 12 et 40 pour cent humidité par volume. le bloc Ciment - Se stabilisé, desséché ŕ l' air a testé entre 25 et 35 Kg/[cm.sup.2] (ou entre 370 et 520 lb/[in.sup.2]), et entre 15 et 23 Kg/[cm.sup.2] (ou entre 220 et 340 lb/[in.sup.2]) quand mouillez, gains entre 6 et 12 humidité pour cent par volume.
Table 3. Cement Exigences d'AASHO(a) Groupes du Sol
Le Estimated Ciment Range Content Habituel et Cela dans Cement Used dans le Ciment Contenu Requirement Moisture - Density pour Mouillé Sec et AASHO(a) (Percent (Épreuve Pour cent Freeze-thaw Épreuves Soil par par (by Pour cent (Pour cent par Le Group Volume) Poids) Weight) Weight)
Un 1 a 5 - 7 3 - 5 5 3- 4 - 5 - 7 Un 1 b 7 - 9 5 - 8 6 4 - 6 - 8 Un 2 7-10 5 - 9 7 5 - 7 - 9 Un 3 8-12 7-11 9 7 - 9-11 Un 4 8-12 7-12 10 8-10-12 Un 5 8-12 8-13 10 8-10-12 Un 6 10-14 9-15 12 10-12-14 Un 7 10-16 13 11-13-15
(un) Association américaine de Fonctionnaires de l'Autoroute de l'Etat. Source: Portland Ciment Association, Construction du Sol - Ciment, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Ciment, L'Association , 1956).
Présentez-en 4 fournit le contenu du ciment par volume et pčse pour les matičres diverses ont utilisé dans construction.
Table 4. Exigences du Ciment de la Moyenne of Matičres Diverses
Estimated Ciment Content et That Ciment Contenu Used in pour Mouillé Sec et Moisture - Density Congeler-décongelent Test Tests
Écrivez ŕ la machine of (Pour cent (Percent (Pour cent By Miscellaneous par par Le Material Volume) Poids) Weight)
Égrenez soils 8 7 5 - 7 - 9 Screenings du calcaire 7 5 3 - 4 - 5 - 7 Dog Rouge 9 8 6 - 8-10 Schiste ou disinte - Le schiste grated 11 10 8-10-12 CALICHE 8 7 5 - 7 - 9 CINDERS 8 8 6 - 8-10 CHERT 9 8 6 - 8-10 CHAT 8 7 5 - 7 - 9 MARL 11 11 9-11-13 Scorie contenir material a retenu on le No. 4 sieve 12 11 9-11-13 Scorie ne contenir pas material a retenu on le No. 4 sieve 8 7 5 - 7 - 9 Slag climatisé 9 7 5 - 7 - 9 Slag ŕ refroidissement par eau 10 12 10-12-14
Source: Portland Ciment Association, Construction du Sol - Ciment, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Ciment, L'Association , 1956).
Tester pour dureté adéquate, pioche " rapide " et " épreuves du déclic " est exécuté, en utilisant des blocs eau - trempés de 7 jours. Using un l'objet délicatement pointé, poignardez avec force ŕ la brique. Measure la Pénétration penetration. de l'objet devrait ętre plus petit que un quart d'un inch. Pour la " épreuve du déclic ", tenez une brique dans chaque hand. Slam ils together. qu'UN son tranchant indique hardness. UN son doux indique la douceur.
L'épreuve de la densité de l'humidité peut aussi ętre utilisée pour s'est stabilisé soils. le plus Grand compactage se produit ŕ densité maximale et l'humidité optimum content. que Cela sollicite la main également damé ou sols se stabilisés machine - rendus compact.
<Chiffre; 4>
<Chiffre; 5>
Les autres Mélanges du Sol - Ciment
Les mélanges du sol qui utilisent le ciment comme un classeur sont aussi utilisés en deux autre forms. Ces are: (1) sols ciment - modifiés, et (2) le sol ciment plastique.
Les Sols ciment - modifiés
Les sols ciment - modifiés sont mélangés avec médiocre granuleux les sols, et ciment du Portland réduire de la plasticité et élever la poids portée ability. comme que les sols Ciment - Modifiés sont utilisés cours de la base pour les chaussées flexibles ou comme sous bases pour les chaussées. Ces sols médiocres avec les hauts index de la plasticité peut ętre se stabilisé en ajoutant des trčs petits pourcentages de ciment, comme montré dans Table 5. Cela produit une augmentation dans porter valeurs qui sont permanentes, comme montré dans Table 6.
Table 5. Permanence d'Index Plastique (P.I.) La réduction de Sol Granuleux Ciment - Modifié
Cement Contenu (Pour cent par Volume) 0 3 5 P.I.
Soil(a cru) 14 ----
Le mélange de laboratoire, age de 7 jours-- 4 NP(b)
Le mélange de laboratoire after 30 cycles freeze - thaw-- 3 NP
Le mélange de laboratoire after 60 cycles freeze - thaw-- 1 NP
(un) UN 2 6(0) sol de Comté Carroll, Tennessee, USA. (b) Nonplastic. Source: Portland Ciment Association, Construction du Sol - Ciment, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Ciment, L'Association , 1956).
Table 6. Permanence de Porter des Valeurs de Sol Granuleux Ciment - Modifié
Bearing Valeur
Soil(a cru) 43
Mélange de laboratoire, 2 ciment pour cent, by pčsent ŕ âge 7 days 255
Mélange de laboratoire, 2 ciment pour cent, by pčsent aprčs 60 gel des cycles thaw 258
Mélange de laboratoire, 4 ciment pour cent, by pčsent ŕ âge 7 days 485
Mélange de laboratoire, 4 ciment pour cent, by pčsent aprčs 60 gel des cycles thaw 574
(un) Un 1 B(0) a désagrégé le granite de Comté du Bord de l'eau, Californie, USA. Source: Portland Ciment Association, Construction du Sol - Ciment, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Ciment, L'Association , 1956).
L'argile vaseuse souille have: (1) hautes capacités de l'eau - tenue, (2) capacités du changement du volume, et (3) basses forces de la portée. Ils sont normalement inaptes pour subgrades. sols d'Argile Vaseuse exigez des mélanges du ciment plus grand que ce pour granuleux soils. En les modifiant avec le ciment, ils ont l'usage:
- comme un subgrade modifié pour flexible ou chaussées du sol - ciment;
- comme une sous base pour béton paver qui contrôlera L'humidité et le volume change dans le subgrade; et
- dans les remplissages d'autoroute stabilisateurs, fortifier des régions douces dans Subgrades , et comme matičre du remblai dans les tranchées.
Soil - Cement plastique
Le sol ciment plastique est un mélange consciencieux de sol, Portland, cimentez, et water. Quand mélangé, il a une consistance du mortier du plâtre. Les sols sablonneux de textured légers sont idéaux pour ces mélanges. La sélection du sol est basée sur 30 pour cent ou moins du matičre qui traverse un No. 200 tamis ŕ mailles. Suitable le poids du ciment est quatre pour cent approximativement plus grand que semblable le sol ciment a rendu compact ones. que La densité de ces mélanges est approximativement 15 livre par pied cubique (240 Kg/[M.sup.3]) plus petit que le maximum densité d'un mélange du sol - ciment rendu compact ŕ humidité optimum le contenu. Augmenter la résistance de la surface pour arroser l'érosion, augmentation, contenu du ciment par deux pour cent.
CANDIDATURE DE LA TECHNOLOGIE AVANCÉE DE SOL
Le matériel a Eu besoin pour Construction du Sol - Ciment
Une candidature de sol ciment ŕ construction de route est montrée dans Chiffre 6. Il identifie le type de matériel utilisé avec comme
operations. Note pas ŕ pas que les matičres sont généralement mélangé, wetted, a rendu compact, et a guéri en place.
Dű aux variétés de sol, ce peut ętre nécessaire ŕ modification les sol ciment traitement unité d'exploitation ont esquissé dans Chiffre 6. Par exemple, casser un argileux sol est difficile. que Vous pouvez ajoutez un pas intermédiaire de prewetting et mélanger quelque lime (ou .6 ŕ 1.0 chlorure de calcium pour cent) dans le sol, former le mélange dans moufettes, et le laisser ętre debout nuit. Ce mélange diffuse l'humidité partout dans la matičre en brisant des particules du sol. que Le ciment du Portland est maintenant préparez pour mélanger avec le sol.
Cost/Economics
Le sol ciment est une bon marché matičre de la construction de la route. Normalement, c'est 50 pour cent meilleur marché que construire avec comparable materials. Plus de 70,000 milles de routes du sol - ciment dans les États-Unis attestent ŕ sa rentabilité.
CANDIDATURES DE BASSE TECHNOLOGIE DE SOL
Le logeant Matériel de la Construction
Une variété de matériel peut ętre utilisée pour construire bas-prix houses. résidentiel Deux techniques--a battu la construction de monde et a pressé la fabrication du bloc--est discuté dans ce section. Les deux les techniques exigent formation minime ou matériel. Rammed Monde la construction est moins dépendante sur technologie extérieure depuis que sa matičre technique majeure est des formes en bois. Pressed les blocs exigent importation de la machine ou de haute qualité métal pour fabrication. Alors qu'a battu le monde ne peut pas ętre transporté, avec soin, les blocs peuvent ętre.
La Construction de monde battue
Les murs de monde battus sont faits en battant le monde moite dans formes semblable ŕ ceux utilisés pour construction concrčte. Figure 7
les spectacles une forme glissante pour construction de monde battue. Le Monde est rendu compact ou mécaniquement ou ŕ la main. Figure 8 en montrent deux
les types d'hies de la main assuraient le compactage adéquat de earth. battu de qualité que La technique de la forme glissante peut ętre adapté pour usage dans construction du logement résidentielle en utilisant coin spécial et formes de la mur - intersection.
La Fabrication du Bloc pressée
Les CINVA Battent et semblables machines main - opérées portatives, utilisé dans beaucoup de parties du monde, est de bons exemples d'un outil efficace pour faire le bloc pressé. Figure 9 décrivent
le bloc procédé de fabrication. Les Enfants et adultes peuvent apprenez ce processus simple dans une matičre de minutes.
Les Épreuves du Sol simples
L'essai de l' humidité optimum
Tester la teneur en humidité de sols et sol ciment les mélanges, l'épreuve de la pouce - pression est exécutée, comme montré dans Représentez-en 10. La teneur en humidité est correcte si les cassures du sol
dans deux morceaux sur appliquer la pression avec le pouce.
Cement/Soil Mix Épreuves
Les faisant blocs de monde se stabilisé sont un processus simple, mais ce ne sera pas prospčre ŕ moins que le sol soit testé correctement. Ce serait une erreur sérieuse pour traiter ce pas légčrement. L'argent rare et main-d'oeuvre pourraient ętre gaspillées et le résultat peu satisfaisant.
Le sol est une matičre de bâtiment variable et complexe. Chaque échantillon est différent de chaque autre échantillon. Mais blocs structurels peut ętre fait d'une variété large de sols avec succčs.
Les épreuves décrites ici nous diront:
* combien de sable et combien d'argile est dans le sol pour ętre a utilisé (Épreuve de la Détermination de la Particule et Compactage Test,); et
* combien de ciment ou la lime devrait ętre ajoutée (Épreuve de Boîte).
L'Épreuve de la Détermination de la particule. ŕ que Cette épreuve analyse le sol trouvez la proportion de sable ŕ argile et/ou limon:
1. Pass le sol ŕ travers un 1/4 " (6 mm) écran.
2. Pour dans un pot de bouche large assez de sol remplir le pot ŕ moitié plein.
3. Fill le pot avec l'eau et le couvre.
4. Add 2 petites cuillčres de sel aider les particules du clay/silt résolvent plus vite.
5. Shake le pot vigoureusement pour deux minutes.
6. L'Ensemble le pot sur une tache égale.
Le sol devrait résoudre dans au sujet d'une demi-heure. que Le sable veut résolvez au fond rapidement. que Les particules du clay/silt veulent résolvez last. Measure les couches pour déterminer la proportion de sable et clay/silt, comme montré dans Chiffre 11.
Utilisez sol qui est au moins un tiers sable et entre 5 et 30 clay/silt pour cent. Si le sol proche n'est pas convenable, il, peut ętre fait convenable en ajoutant du sable ou argile. Record le pourcentages de sable et clay/silt dans le sol utilisé. que Cela veut aidez dans décider quel sol fait les bons blocs.
Le compactage Test. Cette épreuve indique la qualité de l'emballage de le monde dans qui dépend du pourcentage d'argile le l'échantillon.
1. Take une poignée de monde sec, masqué et l'humidifie jusqu'ŕ ce que ce soit humide assez pour former une balle quand a pressé dans la main, mais pas si humide qu'il partira plus que une trace légčre d'eau sur la paume.
2. Drop la balle d'une hauteur d'approximativement trois pieds sur ground. dur Si la balle casse dans quelques plus petit Les morceaux , la qualité de l'emballage est bonne ŕ fair. S'il désagrége, la qualité est pauvre. Empaquetez Test. L'épreuve de boîte est guide au sol ciment adéquat ratio. Il mesure le rétrécissement de sol qui contient non stabilizer. Comme montré dans Chiffre 12, la boîte devrait avoir ceux-ci
ŕ l'intérieur de measurements: 24 " x 1-1/2 " x 1-1/2 " (x de 4 centimčtres x 60 de 4 centimčtres le centimčtre).
1. Oil ou graisse les surfaces intérieures de la boîte entičrement.
2. Pack la boîte bien avec sol moite (précédemment est passé ŕ travers un 1/4 " ŕ 3/8 " (6 mm ŕ 10 les mm prennent au filet l'écran). Le Le sol devrait ętre humidifié pour emballer bien, mais il doit n'est pas boueux.
3. Tamp, surtout aux coins.
4. Smooth fermé la surface avec un bâton.
5. Place la boîte dans le soleil pour trois jours ou dans l'ombre pour sept days. Il devrait ętre protégé de pluie.
Mesurez la contraction (rétrécissement) en poussant les séché goűtez ŕ une fin de la boîte.
Shrinkage Cement Souiller la Proportion
Pas plus de 1/2 " (15 mm) 1 partie ŕ 18 parties
Entre 1/2 " et 1 " Mm (15 - 30 mm) 1 partie ŕ 16 parties
Entre 1 " et 1-1/2 " Mm (30 - 45 mm) 1 partie ŕ 14 parties
Entre 1-1/2 " et 2 " Mm (45 - 60 mm) 1 partie ŕ 12 parties
Quand la lime est utilisée au lieu de double de l'usage du ciment les amount. Font n'utilisez pas le sol s'il a beaucoup de fissures (pas seulement trois ou quatre); s'il a voűté au-dessus hors de la boîte; ou s'il a reculé plus que 2 " (60 mm).
Comme montré dans Table 7, le montant de mélange du cement/soil est a calculé par sol volume. Si le sol contient 90 pour cent sablez, alors le montant de ciment souiller serait 10 pour cent.
Table 7. Proportioning Stabilisateur du Ciment Souiller le Volume
Proportion of de la Proportion de l'of Amount de Soil Sand ŕ Soil Cement Souiller le Ciment pour Souiller Content (Percent) (Volume) (Pour cent)
SAND 90 1:10 10.0 SAND 85 1:16.7 6.0 SAND 75 1:12 8.3 SAND 63 1:11.8 8.5 SAND 36-63 1:11 9.0 Sand <36; 1:8.3 12.0 Sablez, envasez-vous, and argile
COMBINED >80; 1:8.3 12.0 Sablez, envasez-vous, L'argile and COMBINED <80; 1:6.7 15.0
Notez que les sables purs ou argiles pures ne sont pas convenables pour stabilisation avec le ciment du Portland. Si gros morceau des particules du sol ensemble, ajoutez une solution diluée de gaz ammoniac, soda, sel, ou silicate de sodium ŕ l'eau.
Pour sol carreaux, faites un mélange du sol - ciment plus riche en en ajoutant 20 pour cent de ciment au sol (ou 1:5) pour plus grande force et résistance ŕ erosion. Comme discuté dans une section plus tôt (voyez " Classification du Sol, " p. 3) de ce papier, soyez sűr ŕ prenez le sol du B ou horizon C ou en dessous l'organique posez en couches, assurer stabilisation adéquate de sol.
Le Guérissant Processus
Toute matičre de bâtiment a composé de sol ciment (si a battu le monde ou bloc ont pressé) doit guérir jusqu'ŕ lentement difficilement. Le le bloc fini ou la section du mur est humidifiée journalier pour ŕ le moins un week. En guérissant, les blocs sont placés dans l'ombre, et couvert prévenir le séchage rapide et les protéger de la pluie erosion. Depuis régions habitué ŕ abode primitive la construction est peu familičre avec ciment guérir, un général, la tendance sera aux blocs de la soleil - cure. Ce n'est pas approprié d'UN guérir lent est exigé pour cement..
Pour les surfaces de route comme décrit dans Chiffre 6, un enduit devrait ętre
appliqué ŕ la surface finie pour prévenir l'évaporation de l'humidité. Une peinture blanche bas-prix est un bon enduit. qu'Il reflčte chaleur et nourritures la fraîcheur matérielle. Spray peignent travaille bien, aussi.
Rentabilité de Blocs du Sol - Ciment
Les expériences innombrables indiquent un économies du coűt d'au moins 50 pour cent sur méthodes conventionnelles. par exemple, dans un logement la proposition du développement a soumis au Gouvernement d'Indonésie en 1973, la construction coűte de murs du sol - ciment a été comparé avec ceux de murs de la brique, comme montré dans Table 8. Dans cette proposition, les murs du sol - ciment ont été montrés pour coűter la brique plus petit que les murs.
LES TECHNOLOGIES DE LA STABILISATION DU MONDE DERNIER CRI
Les polymčres et latex sont maintenant ajoutés pour souiller des mélanges ŕ plus loin améliorez les propriétés de sol ciment. Ces composés fournissez de la plus grande eau et congeler-décongelez la résistance. Les Encarts ont été développé pour les machines du bloc pour autoriser des espaces pour le renforcement structurel, structures habilitantes supporter mieux l'impact d'ouragans et tremblements de terre.
III. FUTUR DE LA TECHNOLOGIE
AYEZ BESOIN POUR RECHERCHE ET DÉVELOPPEMENT SUPPLÉMENTAIRE
En septembre 1981, un atelier international sur " En terre Les bâtiments dans les zone sismiques " ont été tenus ŕ l'Université de Nouveau Mexique, dans Albuquerque, Nouveau Mexique, USA. Ŕ cet atelier, les participants ont identifié des besoins et des priorités en réponse ŕ le problčme mondial de la susceptibilité de bâtiments en terre ŕ destruction de tremblements de terre. que Les participants ont noté le besoin ŕ:
* établissez des niveaux de la qualité minimums, contrôlé de qualité de Les matičres , et méthodes de fabrication de la qualité;
* établissez des programmes avec le but de réduire la vulnérabilité de bâtiments en terre aux tremblements de terre;
* augmentation l'accentuation en formant des techniciens de bâtiment locaux;
* augmentation l'accentuation en documentant de l'information publique efficace et loger des techniques de l'éducation;
* développez ŕ compter d'outils de la communication et formant aides pour utilisent dans mise en oeuvre du programme.
Table 8. Coűts comparatifs pour Construction de Murs du Sol - Ciment Contre Murs du Brique - Stuc (1973 Roupies)
Écrivez ŕ la machine le Mur Amount Nombre de d'Épaisseur de Soil Bricks/Blocks Coűt Le mur (Pouces) (Par [m.sup.3] ) (Par [m.sup.2] ) (Rupees)(a)
Le brique stuc -- Bricks 80.0 400 Le Portland Ciment (pour les joints du mortier) 106 Sand (pour joints du mortier et stuc) 68 Le Portland Ciment (pour stuc) 40 La Main-d'oeuvre 142 Total Coűte 756
Le Mur du sol - ciment 6 Blocks 33.3 Soil .195 10 Le Portland Ciment Mélange 172 La Main-d'oeuvre 67 CINVA - Ram Machine 67 Main-d'oeuvre et Bulldozer (pour sol en mouvement) 39 Mortar Mélange 92 Main-d'oeuvre pour Mortier 33 Total Coűte 480
Le Mur du sol - ciment 4 Blocks 21.3 Soil .136 Le Portland Ciment Mix 7 La Main-d'oeuvre 110 CINVA - Bélier Machine 43 Main-d'oeuvre et Dozer 43 (pour sol en mouvement) 25 Mortar Mélange 59 Main-d'oeuvre pour Mortier 21 Total Coűte 308
(un) En 1973, 410 roupies ont égalé un dollar Américain.
Un du beaucoup de papiers adressés recherche supplémentaire sur se sont stabilisés sol ciment pour construction bas-prix. qu'Il a accentué le plaçant renforcement (tel que bambou ou tringles de l'acier de la lumičre ou les cages) dans conditions et murs. qu'Il a suggéré ŕ l'intégration en outre d'un system de l'industriel mini mobile pour fabrication sur place et érection de bâtiments bas-prix, utiliser le CINVA - Ram, la machine comme le tool. Included de base était un programme ŕ construisez, testez, et analysez la structure minimum ŕ un prototype qui incluez sol linteaux du bloc ciment - renforcés, cravate poutres, les murs, et fondations.
Couvrir est un expense. majeur Les poutres et couvrir la boîte matérielle soyez l'items. Ferro Soil - Cement le plus cher toit structurel les sections pourraient ętre une partie flatteuse du structure. Ils pourrait ętre construit sans compétences de haut niveau ou technologie si le les techniques de laboratoire ont été développées et ont été testées. Le prototype la structure pourrait faire office d'un modčle pour construire autre bas-prix les bâtiments permanents.
IV. CHOOSING LA TECHNOLOGIE APPROPRIÉE
Dans décider si utiliser du ciment se stabilisé des sols ou pas, un devez déterminer en premier:
* quelles compétences sont disponibles;
* quelles matičres sont accessibles pour usage;
* ŕ quels niveaux doivent ętre satisfaits par la communauté locale;
* quels outils et matériel sont disponibles;
* ce que l'économie de la situation est;
* ce que les objectifs totaux sont; - construire aussi ŕ bon marché que possible; - employer autant de gens que possible; - développer des compétences permanentes et des travaux; - fournir des structures de bas entretien permanentes;
* ce que l'échelle anticipée pour production est;
* cela qui les coutumes dominantes ou niveaux acceptables personnels de loger et la construction est; et
* quelles organisations sont intéressées ŕ parrainer l'aide mutuelle ou initiatives de la débrouillardise.
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LES FOURNISSEURS
FOURNISSEURS D'ÉQUIPEMENT DE TEST
SoilTest Inc., 2205 Lee Street, Evanston, Illinois 60202, USA
TestLab/GDI Inc., 130 Buchanan Circle, Pacheco, Californie, 94553, USA,
FOURNISSEURS DE CINVA RAM BLOC FABRICATION MACHINES
SOUCIEZ-VOUS, 660 En premier Avenue, New York, NY 10016, USA,
Metalibec Ltda., Apartado Aereo 11798, Bogota, Colombie, SA,
Schrader Bellows, 200 Rue de l'Échange Ouest, P.O. Empaquetez-en 631, Akron, Ohio 44309, USA,