Investigative construction of buildings using baked clay post-reinforced beam panels

• Autorzy: Khoso S. , Ansari A. , Wagan F.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Reinforced cement concrete is a composite matrix building material widely used all around the globe. It has been in use over hundred years. However, for reasons pertaining to the increase in cost of basic constituents of concrete namely, steel, cement and more importantly transportation cost of these material to the desired construction sites, particularly rural areas, it has been deemed that the use of soil (clayey/alluvial/and fertile) in nature in the production of baked clay panels as structural members is an economical alternative to RC. It is however, faster than RC construction at the same time, such as alternatives do not compromise the strength and durability of the structure it is built from. With this particular intention in mind, a systematic programme of experimental study visualizing the future construction in the rural areas at relatively cheap and affordable prices for the poor masses, a large number of beam panels were cast, baked, post reinforced, cured and tested. This paper intends to further experiment shear and flexural strength of plain baked clay i.e. no reinforcement or anchorage steel was provided during the study of baked clay behaviour. The study took into account the modulus of rapture, shear and flexural behaviour, mode of failure, crack pattern and the ultimate load carrying capacity of clay beams. However, fundamental structural properties and material constants i.e. compressive strength, Poisson’s ratio and modulus of elasticity of the material cut from the beams after testing them, were also determined experimentally. The results are encouraging. However, from these tests it is found that shear strength is the dominant factor in making clay beams more resistant to loads.

PL

Żelbet jest materiałem kompozytowym na bazie cementu powszechnie stosowanym na całym świecie. Używany jest od ponad 100 lat. Jednakże ze względu na rosnący koszt podstawowych składników, w tym stali i cementu, a co najważniejsze koszt transportu tych materiałów na miejsce budowy, w szczególności na obszarach wiejskich, uznano, że wykorzystanie gruntów naturalnych (gliniastych/łęgowych/żyznych) do produkcji spiekanych paneli glinianych jako elementów konstrukcyjnych jest ekonomiczną alternatywą dla żelbetu. Element te są szybsze w produkcji i montażu, a ich zastosowanie nie ma negatywnego wpływu na wytrzymałość i trwałość konstrukcji. Mając na uwadze przyszłość budownictwa na ubogich terenach wiejskich, przeprowadzono badania na znacznej liczbie glinianych belek zbrojonych. Celem prezentowanego artykułu było wykonanie dalszych badań ścinania i zginania belek niezbrojonych. Badania obejmowały moduł zniszczenia, zachowanie przy ścinaniu i zginaniu, model zniszczenia, obraz rys oraz nośność belek. Dodatkowo zbadano również podstawowe właściwości mechaniczne oraz stałe materiałowe na próbkach pobranych z tych elementów, w tym wytrzymałość na ściskanie, współczynnik Poissona i moduł sprężystości.Wyniki badań są obiecujące. Jednakże, w badaniach stwierdzono, że wytrzymałość na ścinanie jest czynnikiem decydującym o nośności belek glinianych.

Słowa kluczowe

EN

beam panel; cement; clay; compressive strength; pit-sand; plate support; shear

PL

cement; glina; wytrzymałość na ściskanie; piasek kopany; podparcie płyty; ścinanie

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 7, no. 4
• Strony: 57--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Khoso S.

• Department of Civil Engineering, Quaid-e-Awam University College of Engineering, Science & Technology (QUCEST), Larkana, Sindh, Pakistan

autor

Ansari A.

• Department of Civil Engineering, Mehran University of Engineering & Technology, (SZAB) Campus Khairpur Mir’s, Sindh, Pakistan

autor

Wagan F.

• Department of Civil Engineering, Quaid-e-Awam University College of Engineering, Science & Technology (QUCEST), Larkana, Sindh, Pakistan

Bibliografia

• [1] Lindahl A., Sandgren P., Olsson S., Sköld P.; Physical and chemical studies of raw clay materials from deposits in the Bani and Niger River Inland Deltas in the Jenne Region, middle east Mali. Proceedings of Conference on Structures of Vulnerability: Mobilisation and Resistance, Stockholm, Sweden, 2005
• [2] Pottery La Pipe d’Argile – Clay Electronic document: http://www.lapipedargile.com/argile/largile-ger.html
• [3] Strawtec; Clay: the highest quality from design to construction, Electronic document: http://strawtec.com.au/content.php?id=39&ch=Clay
• [4] Kulkarni G. J.; A text book of engineering materials. Eleventh edition, Kirit Ambala Patl, Ahemednagar, 1980, p.55
• [5] Lance D.; National composite architecture: Building without use of lumber, concrete, steel, or petroleum products. The Last Straw Journal, No.17 Electronic document: http://www.networkearth.org/naturalbuilding/compos ite.html
• [6] Garie S.; Creative clay for creative people. Electronic document: http://www.garieinternational.com.sg/clay/clay.htm
• [7] Booklet Series, on Low Cost Housing Indigenous Materials, United Nations Economics Social Commission for Asia and Pacefic Region, Bangkok 10200, Thailand
• [8] Memon. M., Memon. M. A., Durrani N. A.; Behaviour of concrete with indigenous aggregate. Mehran University Research Journal of Engineering and Technology, Vol.11, No.4, 1992; p.25-30
• [9] Memon. M., Durrani N. A., Memon N.A.; Treatment of indigenous aggregate. Mehran University Research Journal of Engineering and Technology, Vol.4, No.2, 1995; p.13-19
• [10] Magnus M.; The archaeology of the Bible lands. 1977, p.195-208
• [11] Kulkarni G. J.; Semi dry process or pressed brick process, constituent of Brick Clay. Engineering Materials, 1980; p.64-65
• [12] Memon. M., Ansari.A.A., Shaikh. A.M.; Preliminary study of structural properties of baked clay. Mehran University Research Journal of Engineering & Technology, Vol.18, No.3, 1999; p.161-166
• [13] Ansari. A. A., Memon. M.; Fundamental structural properties of compacted baked clay specimens. Proceedings of the 3rd International Civil Engineering Congress, The Institute of Engineers Pakistan, Karachi, Pakistan, 2003
• [14] British standard Code of Practice, BS-1881, part V: Method of Testing Concrete.
• [15] Astill A. W., Martin L. H.; Elementary structural design in concrete to CP 110. Hodder Arnold, UK, 1975; p.7
• [16] Khoso S., Wagan F. H., Khan S. J., Bhatti N. K., Ansari A. A.; Qualitative analysis of baked clay bricks available in Larkana Region, Pakistan. Architecture – Civil Engineering – Environment, Vol.7, No.2, 2014; p.41-50