Ingenjörsprofessor Sumi Siddiqua (höger) och doktorand Priscila Barreto (till vänster). Kredit:UBC Okanagan
En byggmetod lika gammal som smuts håller på att omprövas som ett "nytt" och livskraftigt modernt byggmaterial.
Komprimerad jord, även känd som rammad jord, är en konstruktionsmetod som går tillbaka århundraden. UBC Okanagan ingenjörsprofessor Sumi Siddiqua, som har forskat på återuppkomsten i rammad jord, säger att konventionell cement fortfarande är det bästa för moderna ingenjörer.
"Konventionell cementkonstruktion är huvudbyggnadsmaterialet för byggnader, vägar, rörledningar och broar runt om i världen, " säger Siddiqua. "Men byggare i dag söker billigare och mer miljövänliga byggmaterial. Ett sådant material kan vara komprimerad - eller rammad - jord."
Jord kan användas på många sätt, förklarar Siddiqui, inklusive rammade jordväggar, jordtegel och komprimerade jordblock. Under 2014, nästan 40 procent av världens befolkning levde eller arbetade fortfarande i strukturer som använde jord som byggmaterial. Fördelarna med att använda dessa naturliga och lokalt framställda material inkluderar minskade kostnader och energiförbrukning.
De rammade jordväggarna placeras vanligtvis mellan formar och binds av lera. Men Siddiqua säger att även om tekniken är enkel, den har betydande strukturella begränsningar.
För att förbättra detta, Siddiqua och hennes doktorand Priscila Barreto testade tillsatsen av kalciumkarbidrester och flygaska som bindemedel i den rammade jorden. De fann att när de botades i 60 dagar, väggarna som innehöll bindemedel var 25 gånger starkare än de utan. Den ökade styrkan förbättrar avsevärt deras potential för användning i modern konstruktion.
"Kärnan i vår utmaning var att fastställa den starkaste sammansättningen av bindningsmaterial, " säger Siddiqua. "Medan forskning visar att det krävs en viss mängd lera för att stabilisera jordar, att ha en mekanism för att bättre binda jordkornen är nyckeln."
Barreto, en internationell student från Brasilien, började denna forskning medan han var på UBC Okanagan som en grundutbildning och fortsatte arbetet in i sina forskarstudier.
"I länder som Brasilien och regioner som Sertão i landets nordöstra, rammad jord används ofta som byggteknik, " förklarar Barreto. "Möjligheten att göra det möjligt för människor att bygga starkare och säkrare strukturer med naturlig jord är en av mina centrala motiv för att göra den här forskningen."
Siddiqua säger att det helt klart finns en efterfrågan på den här typen av material och tekniken har använts i små städer i Kanada, inklusive Okanagan, där små bostadshus byggs med lättillgängliga material.
"Vi riktade in oss på rammade jordstrukturer, eftersom lokala byggnadsingenjörer har kontaktat oss för att förbättra traditionella rammade jordstrukturer med stabiliseringstekniker som vår."
Forskningen publicerades i tidskriften Byggnads- och byggmaterial , och fick stöd av både Discovery och ENGAGE Grant från Natural Sciences and Engineering Council of Canada.