Îmbunătățirea rezistenței la compresie a cărămizilor din lut

Îmbunătățirea rezistenței la compresie a cărămizilor din lut

Consumul redus de energie a devenit o condiție esențială pentru industria construcțiilor de locuințe. O soluție o poate rerezenta întoacrcerea la trecut, adică, reintroducerea pe scară lară a chirpicilor, mai precis, a cărămizilor din pământ. Avantajele acestor cărămizi sunt costul scăzut și comportamentul termic ridicat. Deși cărămizile de noroi sunt considerate unele dintre cele mai vechi materiale, inginerii și constructorii nu au suficiente informații despre mecanica lor În plus, există un proiect de cod precis de urmat înainte de construcție. Tocmai de aceea,  studiul cu titlul ”Performance of Mud Brick in Building Construction system”, semnat de Sukhlal Chhaba, și Charan Singh, de la Faculty of Civil Engineering, University, Jaipur, India, a fost consacrat îmbunătățirii rezistenței scăzute la compresie a cărămizilor de lut, fără a sacrifica proprietățile de conductivitate ale rezistenței termice scăzute. Programul experimental din această cercetare a presupus utilizarea diverșilor aditivi care pot crește rezistența la compresiune a amestecului de bază de nămol. Rezultatele experimentale arată că creșterea raportului de ciment, ca un constituent, duce la o rezistență optimă, în anumite limite, la compresia cărămizii.

Material vechi, caracteristici noi

Cărămizile de lut au fost folosite la construirea de clădiri de mii de ani și aproximativ 30% din populația actuală a lumii continuă să trăiască în adăposturi terestre. Cărămida de lut este un material de construcție ieftin, ecologic și disponibil din abundență.

A fost utilizat pe scară largă pentru construirea de clădiri în întreaga lume, în special în zonele fierbinți și uscate. În aceste țări, cărămizile de lut sunt făcute prin amestecarea noroiului și a apei împreună într-un amestec gluos. În mod tradițional, se adaugă paie pentru a îmbunătăți rezistența la tracțiune și poate preveni spargerea cărămizilor de noroi.

Cărămida de lut este pusă apoi într-o matriță de aproape orice dimensiune și formă, presată mecanic sau manual. Amestecurile de cărămidă sunt apoi plasate la soare, uscat, fierbinte, timp de aproximativ 25 de zile înainte de utilizare.

Avantajele cărămizilor de lut

Cărămizile de lut au mai multe avantaje în comparație cu alte materiale de construcție convenționale, cum ar fi betonul de zidărie. Aceste avantaje includ:

-Un proces de fabricație foarte scăzut;

-Nu este necesară muncă calificată;

-Namolul este din resurse naturale;

-Materiale de construcție rentabile; iar

-Structurile de lut sunt capabile să funcționeze satisfăcător în condiții de mediu fierbinte.

Cu toate acestea, există multe dezavantaje ale cărămizilor de lut, utilizate ca materiale de construcție. Aceasta tind să se poată eroda sub influența ploii. Aportul de apă provoacă umflarea cărămizii noroiului, în timp ce evaporarea apei din cărămida de noroi duce la contracție și crăpare; iar cărămizile de noroi sunt un material relativ fragil care nu poate rezista pericolelor cutremurului.

Materiale și Metode

Materialele folosite în acest studiu pentru a produce cărămizi de argilă au fost nisipul și noroiul ca matrice principală, fânul, cimentul, Varul, bitumul, fibrele de oțel și depozitele din oțel ca materiale fibroase. În acest studiu au fost efectuate examinări fizice pe nămol natural obţinut.

Scopul acestor investigații a fost de a analiza și investigarea proprietăților fizice ale materialului utilizat în producția cărămizilor. Un exemplu de material al solului utilizat în acest studiu a fost supus ”testului de sită”. Testul s-a efectuat pe eșantion pentru a determina clasificarea și raportul amenzilor. Materialul măcinat a fost spălat.

Rezultate preliminare

Rezultatele acestui studiu au arătat un raport relativ dintre nisip și fine, după cum urmează: Nisip% = 8,9% Sfârșit = 91,1%. Testul privind limita de plasticitate și limita de lichid au fost efectuate pe proba de sol. Limita de plasticitate și limita de lichid pentru proba de sol s-au dovedit a fi de 40,7%, respectiv 81,5%.

În programul experimental au fost luați în considerare mulți factori. Aceștia includ modificarea componentelor amestecului pentru a obține o forță de compresiune optimă asupra produsului din cărămidă. Variabilele vizualizate pot fi împărțite în următoarele zece grupuri cu diferiți parametri.

Procesul de amestecare a materiilor prime

Materiile prime utilizate în acest studiu au fost amestecate împreună, pentru a obține proprietățile optime ale cărămizii. Aceste proprietăți includ rezistența la compresiune și absorbția de apă fără a sacrifica avantajul superior al cărămizilor de noroi, care este puterea de căldură.

Raportul nisip/nămol

Efectul raportului nisip/nămol asupra comportamentului produsului din cărămidă a fost examinat în n studii. Fiecare test a fost efectuat pe trei probe identice. Încercările au fost efectuate pentru a afla efectul raportului nisip/noroi asupra rezistenței la compresiune a cărămizii.

Scopul testelor

Scopul acestor teste a fost acela de a obține un raport optim și de a obține o rezistență ridicată la compresiune. În acest grup de studiu din teren s-au efectuat teste de nisip/noroi cu proporții diferite pe treizeci de probe de cărămizi de lut între 0,05 și 1,0. Greutatea totală a nisipului și a noroiului se menține întotdeauna constantă pentru fiecare lot la 4200 gm utilizate trei pietre cu un raport constant de nisip / slu dge pentru a crea constantă.

Raportul Hay a fost menținut constant în toate probele pentru acest grup. Greutatea fânului a fost de 20 g, reprezentând 0,48% din greutatea totală a nămolului și a nisipului. Greutățile necesare pentru ingredientele cărămizii au fost pregătite pentru fiecare lot.

Mai întâi, nămolul, nisipul și paiele au fost amestecate în mixerul de podea timp de câteva minute și apoi s-a adăugat treptat apă. Namolul, nisipul si fanul au fost amestecate cu apa naturala de la robinet fara impuritati, pentru a se obtine o pasta omogena. Amestecul a fost apoi poziționat și compactat în forme cubice inoxidabile cu dimensiuni interne de 100 x 100 x 100 mm.

Toate suprafețele de sus au obținut o suprafață finală netedă și o margine dreaptă. Cărămizile au fost prelevate din matrițe imediat după topire și lăsate să se usuce la aer.

Raportul lut/paie

În exemplul grupei 2 s-au efectuat teste pe nouă probe. În aceste teste, raportul nisip/nămol a fost menținut constant la 0,15 în timp ce greutatea fânului se schimbă de la 10 g la 30 g, respectiv E 50 g, reprezintă relații fân/sol de 0,24%, 0,72% și 1,20%.

Rezumat și concluzii

Rezistența la compresiune a cărămizilor de noroi a fost investigată în acest studiu. Au fost efectuate peste nouăzeci de teste, pentru a se determina capacitatea de încărcare optimă a produsului din cărămizi. Conținutul de bază al probelor de cărămidă a fost noroi, nisip și apă.

Mai multe materiale de legare au fost adăugate la amestecul de bază pentru plăci pentru a obține o capacitate maximă de compresie fără inițiativa proprietăților termice. Materialele compozite din acest studiu nu au fost luate în considerare: paie, ciment, var, bitum, fibre de oțel și inserții de oțel.

Rezultatele experimentale ale anchetei au dat următoarele concluzii:

  1. Raportul optim nisip și nămol a fost de 0,15 în greutate. Creșterea acestui raport peste 0,15 a condus la o scădere a lungimii valorice a compresiei probelor de cărămidă.
  1. Adăugarea paielor în baza de lut a nisipului nisipul și a apei a avut un efect mare asupra rezistenței la compresiune a cărămizilor de produs. Raportul optim de paie a fost de 0,48% din greutatea totală a nisipului și a noroiului. Adăugarea de ciment în conținutul de bază al probei de cărămidă a condus la creșterea capacității de compactare a cărămizii. Cu toate acestea, din cauza efectelor lor adverse, s-ar putea să nu fie de preferat să creșteți raportul cimentului la puterea termică.
  1. În cazul corpului de bază cu paie, adăugarea unui liant suplimentar precum var sau ciment este ușor crescută
  1. Debitul până la o anumită limită, apoi forța de presiune scad. O creștere substanțială a capacității portante este asigurată prin intermediul fibrelor de oțel sau al grinzilor de oțel ca materiale de legătură
  2. Pentru cărămizile de lut, rezultatele au arătat că schimbarea mare a forței de compresiune a fost realizată în grupa 3, unde paiele au fost înlocuite cu cimentul, ca liant.

infoconstruct