PAPEL TÉCNICO #2
VITA 1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500, Arlington, Virgínia 22209 E.U.A. Tel: 703/276-1800 * Fac-símile: 703/243-1865 Internet: pr-info@vita.org
Understanding Construçăo de Terra Estabilizada ISBN: 0-86619-201-8 [C] 1984, Voluntários em Ajuda Técnica,
PREFACE
Este papel é um de uma série publicada por Voluntários dentro Ajuda técnica para prover uma introduçăo para específico tecnologias de estado-de-o-arte de interesse para pessoas desenvolvendo countries. que é pretendida que Os documentos săo usados como diretrizes ajudar para as pessoas a escolher tecnologias para as que săo satisfatórias + situations. deles/delas que năo é pretendida que Eles provęem construçăo ou implementaçăo que săo urgidas para as Pessoas de details. que contatem VITA ou uma organizaçăo semelhante para informaçăo adicional e ajuda técnica se eles acham que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um basis. puramente voluntário Uns 500 voluntários eram envolvidos na produçăo dos primeiros 100 títulos emitida, enquanto contribuindo aproximadamente 5,000 horas do tempo deles/delas. + pessoal de VITA Leslie Gottschalk incluído como editor primário, Julie Berman typesetting controlando e plano, e Margaret Crouch como projete o gerente.
Alfred Bush, autor deste papel, é um consultor de pesquisa em desenvolvimento de sistemas de construçăo. que Ele publicou amplamente neste campo, e freqüentemente serve como um consultor técnico em morando e desenvolvimento e comunidade que planejam projetos. Revisores Chris Ahrens e Daniel Kuennen também săo os especialistas no area. Ahrens está um conselheiro de programa internacional na Warren Wilson College, e Kuennen é um desenvolvimento de comunidade especialista com a Universidade de Cooperativa de Delaware Extensăo Service. Artista William Neel é um certificado industrial instrutor, engenheiro de construçăo, um profissional, desenhista, e ilustrador técnico profissional.
VITA é uma organizaçăo privada, sem lucro que apóia pessoas que trabalham em problemas técnicos em países em desenvolvimento. VITA oferece informaçăo e ajuda apontadas a ajudar os indivíduos e grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destine ŕs situaçőes deles/delas. VITA mantém um internacional Serviço de investigaçăo, um centro de documentaçăo especializado, e uma lista computadorizada de consultores técnicos voluntários; administra campo a longo prazo projeta; e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.
UNDERSTANDING CONSTRUÇĂO DE TERRA ESTABILIZADA
por VITA o Al Bush Voluntário
INTRODUÇĂO DE I.
Terra é um dos materiais de edifício mais velhos. que foi usada durante séculos em todas as partes do mundo. Anciăo de
templos, fortificaçőes, e pirâmides como também parte do Grande Parede de China foi construída com terra.
Os tręs métodos tradicionais de construçăo de terra săo:
1. bloco de adobe ou caroços construíram em paredes; adobe é sol-secado sujam misturada com estabilizador como palha ou arroz descasca para fortalecer a terra; 2. vara e daub: entrelaçados madeira, rebento, ou bambu emplastrou com lama; e 3. terra de earth: batida misturou com estabilizador e sujeitou pressăo alta.
Pura terra--se moldou em um bloco, i.e., tijolo de adobe, ou corte como uma laje, i.e., gramado--é tecnologicamente satisfatório para casa e construçăo comercial. que pode ser usado em combinaçăo com armaçőes de madeira ou pedra. Nenhum aditivo de terra é usado neste processo.
Terra estabilizada, um produto de pesquisa científica, ofertas, médio - e opçőes de terra de alta tecnologia. Unfortunately, condiçőes locais determinarăo sua aplicabilidade para seu situation. Stabilized terra pode năo ser apropriada a menos que aditivo estabilizando, ajuda técnica, e maquinaria está disponível e disponível. adobe Simples ou bater-terra possa ser preferível.
Tecnologia média pode produzir terras utilizável para camas de estrada, pistas de aeroporto, ombros, que estrada se aparece, e armazenamento e areas. estacionando tecnologia opçőes include: substituto-base mais Altos para pavings concreto, fossos de drenagem, canais, que dique se aparece, forros de reservatório, e fundaçőes de multi-história.
Dependendo do nível de tecnologia disponível, lata de terra, sirva como um resource. básico é satisfatório como um universal material. construindo Muitos tipos de terra săo relativamente acessíveis, removível, e alta tecnologia de mixable. aumenta seu usos.
TECNOLOGIA ALTA OU BAIXA?
Avaliando terra como um componente de edifício considere se isto
* satisfaz as necessidades técnicas de sua produçăo local Situaçăo de por:
- usando materiais locais, poder, e recursos - minimizando a necessidade por material importado - reduzindo transporte caro - assegurando disponibilidade de produto e confiança
* satisfaz para exigęncias sociais da situaçăo de produçăo local por:
- usando existindo ou facilmente habilidades transferíveis - evitando treinamento caro - minimizando deslocamento de trabalho - minimizando rompimento de social/cultural
* satisfaz para as exigęncias econômicas da situaçăo local por:
- reduzindo dependęncia em recursos externos - assegurando alternativas baratas - requerendo maquinaria limitada ou investimento de capital.
Por exemplo, no país montanhoso de Colômbia, Sul América, um conselheiro técnico notou sobre o uso de adobe blocos apertados que, " tinha feito 267 viagens de mula de cinco-hora levar para cima materiais precisados (pias, telhado, cimento, etc.) para um comunidade construiu prédio escolar. Mas graças ao CINVA-carneiro bloco térreo imprensa, os fazendeiros năo precisaram puxar cimento pesado blocos--economizando 500 mais viagens " de mula pelo menos!
TEORIA BÁSICA DA TECNOLOGIA
Terra natural, compactada tem bem que separa e resistente porém, qualities. é vulnerável a umidade e o efeitos erosivos de Aditivo de weather. como asfaltos, cimentos naturais, e outras combinaçőes, inclusive sais, xaropes, óleos, e pós, estabilizam terra em graus variados. Suje durabilidade e força também podem ser melhoradas por:
* mudando a distribuiçăo de tamanho de grăo--controle de gradaçăo;
* compactando a terra;
* somando minerais ou substâncias químicas; ou
* misturando tudo do anterior.
Um corretamente consolidou, terra bem-classificada que é adequadamente hidratada, misturado, e curado proverá um forte, estável, impermeabilize, longo-duradouro, baixo-manutençăo que constrói material.
Estabilizaçăo de terra depende de classificaçăo de terra e o tipo de estrutura ser construída. Understanding as propriedades de terras várias fará isto mais fácil de selecionar o mais alto terra de qualidade possible. edifícios Públicos ou rodovias requerem um aproximaçăo técnica sofisticada. estruturas Simples como casas requerem uma aproximaçăo menos técnica.
Antes de usar terra como um material de edifício, é necessário para:
* entenda as características de terra em geral;
* administra testes de terra para assegurar que a terra escolhida pode ser estabilizou; e
* estabilize a terra com aditivo ou misturas fazer isto forte, aderente, impermeável, e impermeável.
Embora algumas terras tęm estabilidade excelente contra umidade, poucos satisfazem para todas as exigęncias de estabilizaçăo. A melhor terra contém até 70 por cento de pedregulhos grossos e areias, com + resto que consiste em lodos melhores, barros, e plástico-como partículas.
A distribuiçăo de tamanho de partícula de uma terra determina como bem pode ser stabilized. UMA terra bem-classificada contém o correto proporçőes de partículas diferente-de tamanho. Os espaços, ou voids, entre partículas maiores está cheio através de menor. Isto é chamada a relaçăo nula.
Construçăo altamente técnica requer um teste de relaçăo nulo. Outra estabilizaçăo testa para determinar composiçăo de terra e de convenięncia pode ser precisada também. Pequeno, menos técnico, projetos precise de só testes simples para resultados bons.
As exigęncias técnicas serăo revisadas primeiro, seguiu pelos procedimentos curtos, simples que construtor com menos habilidades, equipamento, e controles podem usar.
II. SOIL CLASSIFICAÇĂO
Determinar a convenięncia de sua terra por estabilizaçăo e construindo, é necessário entender classificaçăo de terra. Mesa 1 classifica as terras do mundo em tręs categorias: ordem, suborder, e grandes grupos de terra. Esta mesa licenças um estudo íntimo de terras mundial com semelhante agrícola características, climas, topografia, e drenagem characteristics. As tręs categorias o ajudarăo a entender seu tipo de terra local.
Figure 1 é útil determinando o perfil de terra. que mostra + desarranjo da terra estende em camadas, horizontes chamados, em quatro, níveis básicos etiquetaram UM, B, C, e D. Estes níveis nos levam da camada de superfície até o estar por baixo de, ou a fundo-maioria camada (estrato) . Do topo abaixo, o UM e níveis de B săo camadas que foram modificadas resistindo. que O nível de C tem inalterado pelos processos terra-formando. O UMA camada é + topsoil, normalmente contendo a maioria do material orgânico,; a camada de B é o subsolo; a camada de C é o material de pai, ou terra de măe, contendo barro, lodo, areia, pedregulho ou uma combinaçăo destes, ou pedra de densidades indefinidas; o Camada de D é a estrutura subjacente.
Terra de edifício satisfatória contém as porcentagens corretas de areia, lodo, e barro, como mostrada em Figura 2. em geral, terras
contendo menos que 20 barro de por cento é classificado como pedregulho e lixa, areias argilosas, loams arenoso, e loams; terras contendo 20 a 30 barro de por cento é chamado loams de barro; e terras contendo mais de 30 barro de por cento săo classificadas como barro. O barro fraçăo é de importância principal em construçăo de terra. Barro de
fitas as partículas maiores junto, fazendo isto satisfatório como um material construindo.
O Departamento de U.S. de Agricultura Classificaçăo de Textural Terras de graus de sistema em fraçőes de acordo com o tamanho de partículas, como segue:
sand: Muito grosso 2.0 mm para 1.0 mm (Năo. 10 peneira para Năo. 18 peneira)
Coarse triste: 1.0 mm para 0.5 mm (Năo. 18 peneira para Năo. 35 peneiram)
areia Média: 0.5 mm para 0.25 mm (Năo. 35 peneira para Năo. 60 peneira)
Fine areia: 0.25 mm para 0.1 mm (Năo. 60 peneira para Năo. 140 peneira)
areia Muito boa: 0.1 mm para 0.05 mm (Năo. 140 peneira para Năo. 20 peneira)
Mesa 1. Soil Classificaçăo nas Categorias mais Altas
Order Suborder Grandes Grupos de Terra
Zonal 1. Terras do zone frio terras de Tundra soils 2. Luz-colorido suja or Desert árido terras Regions de terras de deserto Vermelhas SIEROZEM terras de Brown Avermelhado-marrom terras 3. Terras escuro-coloridas de terras de Castanheiro de semiarid,
Subhumid de , e grasslands úmido terras de castanheiro Avermelhadas terras de Chernozem Pradaria terras terras de pradaria Avermelhadas 4. Terras do floresta-grassland Degradou chernozem Transition de Noncalcic douram ou Shantun terras marrons 5. Podzolized luz-colorido suja of terras de Podzol o regions feito de madeira Cinza arborizado ou podzolic Cinza suja () Brown terras de podzolic Gray-marrom podzolic terras podzolic Vermelho-amarelo suja () 6. Lateritic suja de arborizado morno- lateritic de Avermelhado-marrom suja () Temperatura de e regions Amarelado-marrom lateritic terras tropicais Laterite suja ()
Intrazonal 1. Halomorphic (salino e alkali) Solonchak ou soils suja de imperfectly escoou arid terras Salinas Regiőes de e deposits de litoral terras de Solonetz terras de Soloth 2. Hydromorphic suja de marshes, Humic-glei suja () submerge, vaze áreas, e flats (inclui wiesenboden) terras de prado Alpinas Bog terras Meio-pântano terras Baixo-humic-glei () terras PLANOSOLS Groundwater podzol terras Groundwater laterite terras 3, soils de Calcimorphic terras de floresta Marrons (braunerde) terras de Rendzina
AZONAL LITHOSOLS terras Regosols (inclui areias secas) terras Aluviais
* Novo ou recentemente modificou grandes grupos de terra.
Source: " Categorias mais Altas de Terra Ordem de Classification:, Suborderr, e Grande Terra Groups, " por James Thorp e Sujeito D. Smith, Cięncia de Terra, Vol 67, janeiro para 1949 de junho, pp. 117-126.
Silt: 0.05 mm para 0.002 mm
Barro de : 0.002 mm para 0.0 mm
Mesa 2 terras de espetáculos demolidas por tamanho de partícula (ou grăo
tamanho).
III. SOIL TESTES
Devem ser analisadas propriedades de terra e devem ser testadas para determinar o convenięncia de terras para estabilizaçăo. As propriedades de barro grandemente varia nas características físicas e químicas deles/delas. As propriedades de plástico de um barro estăo gradualmente medidas por água removendo de Barro de it. que contém muito água se comporta como um líquido. O limite líquido é a umidade aponte a qual uma terra passa de um plástico a um líquido state. para administrar um teste de limite líquido:
* Lugar a pasta de terra-água em um cup. Divide standard isto em para meio (1.2 cm separadamente) com uma ferramenta entalhando.
* Repetidamente greve o fundo da xícara em um duro, apartamento se aparecem de uma altura medida uniforme de 1 cm até o testam fluxos de amostra de cada meio junto no encaixe. O limite líquido está definido como o conteúdo de água que enche os 1.2 cm encaixe depois de 25 greves standards do Xícara de .
* Experimente acrescentando mais água a samples. diferente A cada adiçăo de água o número de greves da xícara exigiu fechar o encaixe é recorded. Seus resultados variará acima ou debaixo do 25 standard. A gama deveria estar entre 10 e 40 greves.
Barro esmigalha como seu conteúdo de umidade é reduzida seu plástico limit. O limite de plástico é o ponto a qual o terra se torna muito seque para ser plástico. para determinar o plástico limite de sua terra, rode uma linha de terra a 3.2 mm em diâmetro entre a palma de sua măo e uma superfície seca, plana. A linha de terra está a seu limite de plástico quando esmigalhar debaixo desta açăo rolante.
O limite líquido menos o limite de plástico de uma terra é chamado a plasticidade index. do que O índice de plasticidade depende em grande parte a quantia de barro present. o limite líquido e o índice de plasticidade é afetado pela quantia de barro e o tipo de minerais de barro apresenta em uma terra. A força de um aumentos de terra como os aumentos de índice de plasticidade. However, plasticidade alta suja encolha quando seca e se expande quando molhado. Estabilizaçăo minimiza estas flutuaçőes.
Areias e terras arenosas com pequeno ou nenhum conteúdo de barro tem nenhum plástico limit. Fine-grained terras com um baixo grau de plasticidade tem limites líquidos de menos que 35 por cento; o conteúdo de barro destas terras geralmente é menos que 20 percent. Fine-grained terras de plasticidade média tęm líquido limites entre 35 e 50 por cento; estas terras normalmente contęm entre 20 e 40 por cento de barro. Soils com plasticidade alta tenha limites líquidos de mais que 50 por cento; o barro deles/delas conteúdo normalmente é mais que 40 por cento.
Um limite líquido alto e índice de plasticidade significa terras săo suscetível a água e penetraçăo de umidade. que Eles săo difícil estabilizar com cimento e precisar de quantias maiores de estabilizador que esses com um baixo limite líquido e plasticidade index. Soils com um limite líquido alto e índice de plasticidade possa estabilizar com lime. Lime mudanças as propriedades de plástico de terra.
Testes de Estabilizaçăo de terra
Teste de umidade-densidade
Terra natural contém espaços de poro enchidos em parte via aérea e Consolidaçăo de water. pode reduzir este spaces. UM bem-compactou terra é melhor.
Conteúdo de umidade pode ser determinado por um teste simples:
* Take amostras de terra várias de planejado proveja locais.
* Dry-mix freshly cavaram terra separadamente.
* Place amostras em pratos ou panelas de tamanhos iguais e Pesos de . Weigh e registra cada.
* Allow cada para secar naturalmente ou colocar em um forno.
* Quando seca, re-pese e registre diferenças de úmido e weights. seco Esses com pesos secos mais pesados tęm alto sujam densities. Estes săo melhores.
Teste de Força molhado
Uma terra estabilizada tem que resistir umidade. Desde que chuva umedece suje materiais de construçăo, é importante que o força de compressive molhada de uma terra estabilizada seja determinada. A força molhada de uma terra estabilizada é um terço de seu seco săo executados strength. Força testes em blocos de terra curados, que estăo encharcados durante pelo menos 24 horas. (Note: o normal curando período é 28 dias durante qual tempo que os espécimes săo mantida úmido.) O teste determina a força esmagando de blocos cheio-de tamanho. A terra bloqueia ou podem ser testados tijolos agora para compressive strength. Here é o procedimento:
* Lugar um tijolo em cima dos apoios localizou duas polegadas de os fins do tijolo.
* Lugar uma dois-polegada vara a meio caminho e compara aos dois apoios.
* UMA carga é aplicada a um máximo de 500 pounds. Compressive Força de deveria calcular a média entre 250 e 300 libras antes de ruptura.
Uma máquina de compressăo simples pode ser construída. Figure 3 săo
um exemplo de um modulus que pode ser usado para tijolo molhado ou seco testes.
Terra Mistura para Estabilizaçăo Melhorada
Há muitos modos para melhorar a estabilidade de terras. Para exemplo, variando o conteúdo mineral somando pedra calcária esmagada, ou pó de pedra calcária para uma mistura de granito muda o atributos químicos de uma terra. Pedra calcária de aumenta o pH, fazendo a terra molhar resistente. Outros materiais, como lima hidráulica e sais vários, produza resultados semelhantes. Emulsőes de asfalto somando (quer dizer, asfalto misturou com água) e hidráulico e Portland também cimenta a uma terra produz Estabilizador de results. bons melhoram o mecânico e químico una, enquanto acrescentando força e resistęncia de tempo ŕ terra.
Cimento de Portland começa a reagir imediatamente quando misturado em soils. Lime molhado leva mais muito tempo que cimento a harden. Isto atinge sobre um-meia a força de misturas de terra-cimento. Infelizmente, cimento é mais caro e freqüentemente indisponível.
Cada mistura de estabilizador deve ser testada extensivamente para: (1) tempo e resistęncia de imersăo de água, e (2) compressive força.
Unstabilized Contra Terras Estabilizadas Testes comparativos de unstabilized e estabilizou espetáculo de terras que seca e forças molhadas de terras cimento-estabilizadas é mais forte e mais água resistente que o melhor unstabilized suja. (1) Um bloco de unstabilized retém só 20 para 30 por cento de sua força seca. UM bloco cimento-estabilizado retém 60 a 65 por cento de sua força seca. força Seca contas para a qualidade estabilizando de terra-cimento debaixo de molhado-seque e gelar-descongele condiçőes.
Experimentaçăo com outros aditivo produziu misturado results. Wood que cavacos e serragem misturaram com cimento de Portland foi Estabilizaçăo de tested. resulta com serragem năo era satisfatório; estabilizaçăo resulta com cavacos de madeira é um pouco better. que Vocę pode querer a teste de campo barato, materiais disponíveis que usam os métodos de teste previamente discutida.
Testes de terra-cimento
Um procedimento simples é o 7-dia compressive força teste para materiais.
Misturas de terra-cimento
Mesa 3 dá quantidades de cimento por volume e peso para tipos vários testando de terras. Nota de que a gama em cimento exigęncias variam de 5 a 14 por cento através de volume e de 3 para 16 por cento através de peso para a gama total de grupos de terra, permitindo variaçőes nos subgrupo.
(1) Unstabilized bloqueia, ar-secou a peso estável, varie dentro força entre 15 e 25 Kg/[cm.sup.2], ou entre 220 e 370 lb/[in.sup.2]; quando molhado (i.e., quando eles săo mantidos em água para 24 horas), eles variam em força entre 0 e 5 Kg/[cm.sup.2], ou entre 0 e 75 lb/[in.sup.2], absorvendo entre 12 e 40 por cento umidade por volume. Cement-stabilized, bloco ar-secado testou entre 25 e 35 Kg/[cm.sup.2] (ou entre 370 e 520 lb/[in.sup.2]), e entre 15 e 23 Kg/[cm.sup.2] (ou entre 220 e 340 lb/[in.sup.2]) quando molhe, ganha entre 6 e 12 umidade de por cento através de volume.
Mesa 3. Cement Exigęncias de AASHO(a) Grupos de Terra
Estimated Cimento Conteúdo de Range Habitual e Isso em Cement Used em Cimento Conteúdos Requirement Umidade-Density para Molhado-seque e AASHO(a) (Percent (Por cento Teste de Freeze-Thaw Testes Soil por por (by de Por cento (Por cento por Group Volume) Peso) Peso de ) Peso de )
Um-1-a 5 - 7 3 - 5 5 3- 4 - 5 - 7 Um-1-b 7 - 9 5 - 8 6 4 - 6 - 8 Um-2 7-10 5 - 9 7 5 - 7 - 9 Um-3 8-12 7-11 9 7 - 9-11 Um-4 8-12 7-12 10 8-10-12 Um-5 8-12 8-13 10 8-10-12 Um-6 10-14 9-15 12 10-12-14 Um-7 10-16 13 11-13-15
(um) Associaçăo americana de Funcionários de Rodovia Estatais. Source: Portland Cimento Associaçăo, Construçăo de Terra-cimento, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Cimento, Associaçăo de , 1956).
Mesa 4 provę conteúdo de cimento por volume e peso para materiais misturados usaram em construçăo.
Mesa de 4. Exigęncias de Cimento de Média of Materiais Misturados
Estimated Cimento Conteúdo de e That Cimento Conteúdo Used in para Molhado-seque e Umidade-Density Gelar-descongele Test Tests
Digite of (Por cento (Percent (Por cento By de Miscellaneous por por Material Volume) Peso) Peso de )
Soils de concha 8 7 5 - 7 - 9 Screenings de pedra calcária 7 5 3 - 4 - 5 - 7 Dog vermelho 9 8 6 - 8-10 Xisto ou disinte - Xisto de 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 Scoria contendo material reteve on o Năo. 4 SIEVE 12 11 9-11-13 Scoria contendo material reteve on o Năo. 4 SIEVE 8 7 5 - 7 - 9 Slag refrigerado a ar 9 7 5 - 7 - 9 Slag água-esfriado 10 12 10-12-14
Source: Portland Cimento Associaçăo, Construçăo de Terra-cimento, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Cimento, Associaçăo de , 1956).
Testar para própria dureza, pico " rápido " e " clica " testes é executada, enquanto usando blocos água-encharcados 7-dia-velhos. Using um objeto finamente apontado, apunhale com força ao tijolo. Measure a Penetraçăo de penetration. do objeto deveria ser menos que um-quarto de um inch. Para o " teste de trinco ", segure um tijolo em cada hand. Slam eles together. que UM som afiado indica hardness. UM som macio indica suavidade.
O teste de densidade de umidade também pode ser usado para estabilizou soils. Maior consolidaçăo acontece a densidade de máximo e umidade ótima content. que Isto solicita măo igualmente socada ou máquina-compactou terras estabilizadas.
<Figura; 4>
<Figura; 5>
Outras Misturas de Terra-cimento
Terra mistura usando cimento como uma agenda também é usado em dois outro forms. Este are: (1) cimento-modificou terras, e (2) terra-cimento de plástico.
Terras cimento-modificadas
Terras cimento-modificadas estăo misturadas com inferior granular terras, e Portland cimenta reduzir plasticidade e elevar ability. Cement-modified peso-agüentando terras săo usadas como cursos básicos para pavimentos flexíveis ou como substituto-base para pavimentos. Estas terras inferiores com índices de plasticidade altos pode ser estabilizada somando porcentagens muito pequenas de cimento, como mostrada em Mesa 5. Isto produz um aumento agüentando valores que săo permanentes, como mostrada em Mesa 6.
Mesa 5. Permanęncia de de Índice de Plástico (P.I.) Reduçăo de Terra Granular Cimento-modificada
Cement Conteúdo (Por cento através de Volume) 0 3 5
P.I.
Soil(a cru) 14 ----
Mistura de laboratório, age 7 dias -- 4 NP(b)
Mistura de laboratório after 30 ciclos gelar-thaw-- 3 NP
Mistura de laboratório after 60 ciclos gelar-thaw-- 1 NP
(um) UM-2-6(0) terra de Município de Carroll, Tennessee, E.U.A.. (b) Nonplastic. Source: Portland Cimento Associaçăo, Construçăo de Terra-cimento, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Cimento, Associaçăo de , 1956).
Mesa de 6. Permanęncia de Agüentar Valores de Cement-Modified Terra Granular
Bearing Valor
Soil(a cru) 43
Mistura de laboratório, 2 cimento de por cento, Peso de by a idade 7 days 255
Mistura de laboratório, 2 cimento de por cento, Peso de by depois de 60 ciclos gelar-thaw 258
Mistura de laboratório, 4 cimento de por cento, Peso de by a idade 7 days 485
Mistura de laboratório, 4 cimento de por cento, Peso de by depois de 60 ciclos gelar-thaw 574
(um) Um-1-b(0) desintegrou granito de Município Beira-rio, Califórnia, E.U.A.. Source: Portland Cimento Associaçăo, Construçăo de Terra-cimento, Handbook. (Chicago, Illinois: Portland Cimento, Associaçăo de , 1956).
Silty-barro suja have: (1) capacidades de água-propriedade altas, (2) capacidades de mudança de volume, e (3) baixo forças de porte. Eles normalmente săo inadequados para subgrades. Silty-barro terras requeira misturas de cimento maior que esses para granular soils. os modificando com cimento, eles tęm uso:
- como um subgrade modificado para flexível ou pavimentos de terra-cimento;
- como um substituto-base por concreto pavimentar que controlará Umidade de e volume muda no subgrade; e
- estabilizando rodovia enchem, enquanto fortalecendo áreas macias dentro Subgrades de , e como material de backfill em trincheiras.
Terra-cimento de plástico
Terra-cimento de plástico é uma mistura completa de terra, Portland, cimente, e water. Quando misturado, tem uma consistęncia de morteiro de gesso. Luz-textured terras arenosas săo ideais para estas misturas. Seleçăo de terra está baseado em 30 por cento ou menos do material pelo que passa um Năo. 200 peneira de malha. Suitable peso de cimento é aproximadamente quatro por cento maior que semelhante terra-cimento compactou ones. que A densidade destas misturas é aproximadamente 15 lb por pé cúbico (240 Kg/[M.sup.3]) menos que o máximo densidade de uma mistura de terra-cimento compactada a umidade ótima conteúdo. Aumentar resistęncia de superfície para molhar erosăo, aumento, conteúdo de cimento antes das duas por cento.
APLICAÇĂO DE ALTA TECNOLOGIA DE TERRA
Equipamento Precisou para Construçăo de Terra-cimento
Uma aplicaçăo de terra-cimento para construçăo de estrada é mostrada em Figura 6. identifica o tipo de equipamento usado com como
passo por passo operations. Note que os materiais geralmente săo misturado, wetted, compactou, e curado em lugar.
Devido ŕs variedades de terra, pode ser necessário modificar as operaçőes de processo de terra-cimento esboçaram em Figura 6. Por exemplo, se separando uma terra argilosa é difícil. que Vocę pode some um passo de intermediário de prewetting e misturando alguma lima (ou .6 a 1.0 cloreto de cálcio de por cento) na terra, formando a mistura em windrows, e deixando isto estar de pé durante a noite. Esta mistura difunde a umidade ao longo do material demolindo partículas de terra. que O cimento de Portland é agora pronto misturar com a terra.
Cost/Economics
Terra-cimento é um material de construçăo de estrada barato. Normalmente, é 50 por cento mais barato que construindo com comparável materials. Mais de 70,000 milhas de estradas de terra-cimento em os Estados Unidos atestam a sua custo-efetividade.
APLICAÇŐES DE BAIXO-TECNOLOGIA DE TERRA
Equipamento de Construçăo morando
Pode ser usada uma variedade de equipamento para construir barato houses. residencial Duas técnicas--construçăo de bater-terra e apertou bloco fabricaçăo--é discutida neste section. Ambos técnicas requerem treinamento mínimo ou equipamento. Bater-terra de
construçăo é menos dependente em tecnologia externa desde entăo seu material técnico principal é formas de madeira. Pressed blocos requerem importaçăo da máquina ou alto-grau metal para fabrication. Considerando que bateu terra năo pode ser transportada, com cuidado, podem estar blocos.
Construçăo de bater-terra
Paredes de terra batidas săo feitas batendo terra úmida em formas semelhante a esses usadas para construçăo concreta. Figure 7
espetáculos uma forma corrediça para construçăo de terra batida. Terra de é compactada mecanicamente ou ŕ măo. Figure 8 mostram dois
tipos de rammers de măo asseguravam própria consolidaçăo de earth. batido de alta qualidade que A técnica de forma corrediça pode ser adaptada para uso em construçăo de alojamento residencial usando canto especial e formas de parede-interseçăo.
Bloco apertado Fabricaçăo
O CINVA-carneiro e máquinas măo-operadas portáteis semelhantes, usada em muitas partes do mundo, é exemplos bons de um ferramenta efetiva por fazer bloco apertado. Figure 9 descrevem + processo bloco-industrial. As Crianças de e adultos podem aprenda este processo simples em um assunto de minutos.
Testes de Terra simples
Teste de Umidade ótimo
Testar o conteúdo de umidade de terras e terra-cimento misturas, o teste de dedo polegar*-apertăo é executado, como mostrada dentro Figure 10. O conteúdo de umidade está correto se as fraturas de terra
em dois pedaços ao aplicar pressăo com o dedo polegar.
Cement/Soil Mix Testes
Blocos fazendo de terra estabilizada săo um processo simples, mas năo terá ęxito a menos que a terra seja testada corretamente. Seria um engano sério para tratar este passo ligeiramente. Poderiam ser desperdiçados dinheiro escasso e trabalho e o resultado insatisfatório.
Terra é um material de edifício variável e complexo. Toda amostra é diferente de toda outra amostra. Mas construindo blocos pode ser feita prosperamente de uma variedade larga de terras.
Os testes descritos aqui nos falarăo:
* quanta areia e quanto barro está na terra ser usou (Teste de Determinaçăo de Partícula e Consolidaçăo Test,); e
* quanto cimento ou lima deveria ser somada (Teste de Caixa).
Teste de Determinaçăo de partícula. Este teste analisa a terra para ache a relaçăo de areia para barro ou lodo:
1. Pass a terra por uns 1/4 " (6 mm) tela.
2. Pour em um jarro de largo-boca bastante terra para encher o jarro meio cheio.
3. Fill o jarro com água e cobre isto.
4. Add 2 colheres de chá de sal para ajudar as partículas de clay/silt resolvem mais rapidamente.
5. Shake o jarro vigorosamente durante dois minutos.
6. Set o jarro em uma mancha nivelada.
A terra deveria se instalar sobre meio uma hora. que A areia vai resolva depressa ao fundo. que As partículas de clay/silt văo resolva last. Measure as camadas determinar a relaçăo de areia e clay/silt, como mostrada em Figura 11.
Use terra que é pelo menos um-terceira areia e entre 5 e 30 clay/silt de por cento. Se a terra năo é ŕ măo satisfatória, isto, pode ser feita satisfatório somando areia ou barro. Record o porcentagens de areia e clay/silt na terra usada. que Isto vai ajude decidindo qual terra faz os melhores blocos.
Consolidaçăo Test. Este teste indica a qualidade de embalagem de a terra na qual depende da porcentagem de barro o amostra.
1. Take um punhado de seque, terra escondida e umedece isto até que é umidade bastante formar uma bola quando apertou dentro a măo, mas năo tăo úmido que partirá mais que um rastro leve de água na palma.
2. Drop a bola de uma altura de cerca de tręs pés sobre ground. duro Se a bola arromba alguns menor Pedaços de , a qualidade de embalagem é boa a fair. Se isto desintegra, a qualidade é pobre. Encaixote Test. O teste de caixa é um guia ao próprio terra-cimento ratio. mede o encolhimento de terra que contém nenhum stabilizer. Como mostrada em Figura 12, a caixa deveria ter estes
dentro de measurements: 24 " x 1-1/2 " x 1-1/2 " (4 cm x 4 cm x 60 cm).
1. Oil ou engraxa as superfícies interiores da caixa completamente.
2. Pack a caixa bem com terra úmida (previamente passou por uns 1/4 " a 3/8 " (6 mm para 10 mm enredam tela). O Terra de deveria ser umedecida para empacotar bem, mas deve năo é barrento.
3. Tamp, especialmente aos cantos.
4. Smooth fora a superfície com uma vara.
5. Place a caixa ao sol durante tręs dias ou na sombra para sete days. deveria ser protegido de chuva.
Meça a contraçăo (encolhimento) empurrando os secaram prove a um fim da caixa.
Shrinkage Cement para Sujar Relaçăo
Năo mais de 1/2 " (15 mm) 1 parte para 18 partes
Entre 1/2 " e 1 " Mm de (15 - 30 mm) 1 parte para 16 partes
Entre 1 " e 1-1/2 " Mm de (30 - 45 mm) 1 parte para 14 partes
Entre 1-1/2 " e 2 " Mm de (45 - 60 mm) 1 parte para 12 partes
Quando lima é usada em vez de uso de cimento dobre o amount. Fazem năo use a terra se tiver muitas rachas (năo só tręs ou quatro); se arqueou para cima fora da caixa; ou se tem encolhida mais que 2 " (60 mm).
Como mostrada em Mesa 7, a quantia de mistura de cement/soil é calculou através de terra volume. Se a terra contém 90 por cento lixe, entăo a quantia de cimento para sujar seria 10 por cento.
Mesa 7. Proportioning Estabilizador de Cimento para Sujar Volume
Proportion of de Relaçăo de of Amount de Soil Sand para Soil Cement para Sujar Cimento de para Sujar Content (Percent) (Volume) (Por cento)
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 Lixe, entupa, and barro de
COMBINED >80; 1:8.3 12.0 Lixe, entupa, Barro de and COMBINED <80; 1:6.7 15.0
Note que puras areias ou puros barros năo săo satisfatórios para estabilizaçăo com cimento de Portland. Se caroço de partículas de terra junto, some um dilua soluçăo de amônio, refrigerante, sal, ou silicate de sódio para a água.
Para azulejos de chăo, faça uma mistura de terra-cimento mais rica somando 20 por cento de cimento para a terra (ou 1:5) para maior força e resistęncia para erosion. Como discutida em uma seçăo mais cedo (veja " Classificaçăo de Terra, " pág. 3) deste papel, esteja seguro para leve a terra do B ou horizonte de C ou debaixo do orgânico estenda em camadas, assegurar estabilizaçăo adequada de terra.
O Processo Curando
Qualquer material de edifício compôs de terra-cimento (se bateu terra ou bloco apertaram) tem que curar lentamente até duro. O bloco terminado ou seçăo de parede é umedecida diário para a menos um week. Enquanto curando, săo colocados blocos na sombra, e coberto prevenir correnteza que seca e os proteger de chuva erosion. Desde que regiőes acostumaram a adobe primitivo construçăo é pouco conhecida com cimento curar, um general, tendęncia será sol-curar blocos. Isto năo é apropriado para cement. é precisada UM curar lento.
Para superfícies de estrada como descrita em Figura 6, um aferidor deveria ser
aplicada ŕ superfície acabado para prevenir evaporaçăo de umidade. Uma pintura branca barata é um aferidor bom. que reflete calor e mantém o material esfrie. Spray que pintura trabalha bem, também.
Custo-efetividade de Blocos de Terra-cimento
Experięncias incontáveis indicam umas poupanças de custo de pelo menos 50 por cento em cima de métodos convencionais. por exemplo, em um alojamento proposta de desenvolvimento submeteu ao Governo de Indonésia em 1973, construçăo vale de paredes de terra-cimento foi comparada com esses de paredes de tijolo, como mostrada em Mesa 8. Naquela proposta, foram mostradas paredes de terra-cimento para valer menos que tijolo paredes.
ESTADO-DE-O-ARTE TERRA ESTABILIZAÇĂO TECNOLOGIAS
Estăo sendo somados polímero e látex agora para sujar misturas para mais adiante melhore as propriedades de terra-cimento. Estas combinaçőes proveja maior água e gelar-descongele resistęncia. Suplementos de tęm desenvolvida para o bloco máquinas para permitir espaços para reforço estrutural, permitindo estruturas a resistir melhor, + impacto de furacőes e terremotos.
FUTURO DE III. DA TECNOLOGIA
PRECISE PARA PESQUISA ADICIONAL E DESENVOLVIMENTO
Em 1981 de setembro, um seminário internacional em " Térreo Aconteceram edifícios em Áreas " Sísmicas na Universidade de Novo México, em Albuquerque, Novo México, E.U.A.. A este seminário, participantes identificaram necessidades e prioridades com respeito a + problema mundial da suscetibilidade de edifícios térreos para destruiçăo de terremotos. que Os participantes notaram a necessidade para:
* estabeleça padrőes de qualidade mínimos, controle de qualidade de Materiais de , e métodos de produçăo de qualidade;
* estabeleça programas com a pontaria de reduzir a vulnerabilidade de edifícios térreos para terremotos;
* aumento a ęnfase em treinar os técnicos de edifício locais;
* aumento a ęnfase em documentar informaçăo pública efetiva e morando técnicas de educaçăo;
* desenvolva ferramentas de comunicaçăo efetivas e ajudas treinando para usam em implementaçăo de programa.
Mesa 8. Custos comparativos para Construçăo de Paredes de Terra-cimento Contra Tijolo-estuque Paredes (1973 Rupees)
Digite Parede de Amount Número de de Densidades de de Soil Bricks/Blocks Custo Parede (Polegadas) (Por [m.sup.3] ) (Por [m.sup.2] ) (Rupees)(a)
Tijolo-estuque -- Bricks 80.0 400 Portland Cimento (para juntas de morteiro) 106 Sand (para juntas de morteiro e estuque) 68 Portland Cimento (para estuque) 40 Labor 142 Total Vale 756
Parede de terra-cimento 6 Blocks 33.3 Soil .195 10 Portland Cimento Mistura 172 Labor 67 CINVA-carneiro de Machine 67 Trabalho de e Dozer (para terra comovente) 39 Morteiro Mistura 92 Labor para Morteiro 33 Total Vale 480
Parede de terra-cimento 4 Blocks 21.3 Soil .136 Portland Cimento Mix 7 Labor 110 CINVA-carneiro Máquina 43 Labor e Dozer 43 (para terra comovente) 25 Morteiro Mistura 59 Labor para Morteiro 21 Total Vale 308
(um) Em 1973, 410 rupees igualaram um dólar norte-americano.
Um do muitos documentos endereçados pesquisa adicional em estabilizaram terra-cimento para construçăo barata. que enfatizou reforço colocando (como bambu ou varas de aço de luz ou gaiolas) em fundamentos e paredes. sugestionou a integraçăo mais adiante de um sistema industrial míni-móvel para em-local fabrique e ereçăo de edifícios baratos, usando o CINVA-carneiro, máquina como o tool. Included básico era um programa para construa, teste, e analise um protótipo estrutura mínima que inclua bloco terra-cimento-reforçado padieira, amarrar-vigas, paredes, e fundaçőes.
Telhar é um expense. principal As vigas e telhando lata material seja o Ferro-terra-cimento de items. mais caro telhado estrutural seçőes poderiam ser uma parte cortesa do structure. Eles poderia ser construída sem habilidades de alto-nível ou tecnologia se o foram desenvolvidas técnicas de laboratório e foram testadas. O protótipo estrutura poderia servir como um modelo por construir outro barato edifícios permanentes.
IV. CHOOSING A TECNOLOGIA APROPRIADA
Decidindo se usar cimento estabilizado terras ou năo, um tenha que determinar primeiro:
* que habilidades estăo disponíveis;
* que materiais săo acessíveis para uso;
* que padrőes tęm que ser conhecidos pela comunidade local;
* que ferramentas e equipamento estăo disponíveis;
* o que as economias da situaçăo săo;
* o que os objetivos globais săo; - construir tăo barato quanto possível; - empregar tantas pessoas quanto possível; - desenvolver habilidades permanentes e trabalhos; - prover estruturas de baixo-manutençăo permanentes;
* o que a balança antecipada para produçăo é;
* isso que as alfândegas prevalecentes ou padrőes aceitáveis pessoais de morar e construçăo é; e
* que organizaçőes estăo interessadas em patrocinar mútuo-ajuda ou iniciativas de ego-ajuda.
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PROVEDORES
PROVEDORES DE EQUIPAMENTO DE TESTE
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TestLab/GDI Inc., 130 Buchanan Circle, Pacheco, Califórnia, 94553, E.U.A.,
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SE PREOCUPE, 660 Primeiro Avenida, Nova Iorque, NY 10016, E.U.A.,
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Schrader Bellows, 200 Rua de Troca de Oeste, P.O. Box 631, Akron, Ohio 44309, E.U.A.,