Алкер – это стабилизированный строительный материал на основе земли , получаемый путем добавления гипса , извести и воды в землю, с соответствующей гранулометрической структурой и когезионными свойствами. Необожженный и производимый на месте либо в виде саманных блоков, либо путем заливки в формовки ( метод утрамбованной земли ), он имеет значительные экономические и экологические преимущества. [1] Его физические и механические свойства превосходят традиционные земляные строительные материалы и сравнимы с другими стабилизированными земляными материалами. Пропорции смеси определяются в соответствии с назначением строительства. Алкер в основном использовался в качестве материала для строительства стен; Для этой цели оптимальные результаты дает добавление в землю 8-10% гипса, 2,5-5% извести и 20% воды . Эти соотношения могут меняться в зависимости от природы и содержания глины в почве.
Первоначальные исследования Алкера были завершены в 1980 году на архитектурном факультете Стамбульского технического университета. [2] Слово Алкер представляет собой аббревиатуру, объединяющую первые слоги турецких слов, обозначающих гипс ( Alçı ) и Adobe ( Kerpiç ). Алкера вдохновил традиционный штукатурный материал, состоящий из смеси земли, гипса и извести, который использовался в земляной архитектуре Анатолии с эпохи неолита из-за его высокой водостойкости. [3] Первоначальный проект Алкера был основан на добавлении в землю только гипса с соответствующими качествами. Добавление извести было введено позже и улучшило сейсмостойкие свойства материала. Исследования свойств и методов применения Алкера продолжаются, в основном в Стамбульском техническом университете. [4] [5] [6] [7] [8]
Алкер использовался во многих конструкциях в Турции, где он был впервые разработан, а также в других странах. Один из самых ранних из них, построенный в 1995 году в кампусе Аязага Стамбульского технического университета, постоянно использовался и не нуждался в значительном ремонте. В этом конкретном строительном процессе материал заливался в формовки и утрамбовывался с целью изучения возможностей массового строительства вместе с Алкером.
Алкер характеризуется быстрым временем схватывания (около 20 минут), что предотвращает усадку глины и устраняет необходимость в процессах отверждения и сушки. При необходимости в смесь также можно добавить замедлитель. Это пористый материал с меньшим объемным весом и почти в четыре раза большей устойчивостью к давлению по сравнению с традиционными материалами для земляных стен. По своей структуре Алкер сравним с бетоном как конгломератным материалом. Однако следует отметить, что хотя свойства бетона улучшаются прямо пропорционально количеству содержащегося в нем цемента , повышенное количество глины (связующего элемента) в смеси Алкера отрицательно влияет на его физические свойства, особенно с точки зрения давления и эрозии. сопротивление. [9]
Алкер обладает высокой устойчивостью к водной эрозии, в отличие от традиционных необожженных земляных строительных материалов, которые характеризуются плохой устойчивостью к воде. При испытаниях на эрозию чистые земляные материалы полностью растворяются; скорость эрозии в Алкере минимальна. В процессе схватывания, в течение первых двадцати минут после заливки, материал приобретает жесткость 0,375 МПа . Он приобретает жесткость, при этом содержит 20% влаги, что позволяет снимать молдинги и укладывать блоки вскоре после заливки материала. [10]
Его удельный вес ниже, чем у аналогичных строительных материалов. Скорость его усадки и расширения низкая и сравнима с таковой у бетона. Таким образом, его можно заливать непрерывно, без необходимости создания усадочного шва. Характеризуется устойчивостью к воде и влаге. Соотношение извести в смеси можно изменить, чтобы исключить водную эрозию. Эксперименты по капиллярному водопоглощению показали, что увеличение количества извести в смеси приводит к увеличению количества и уменьшению ширины капиллярных каналов, что подтверждает эрозионную стойкость материала. Прочность на сжатие и сдвиг, а также модули упругости и жесткости представляют преимущества с точки зрения сейсмостойкости. После заливки смеси в форму производственный процесс завершается и достигается значительная степень жесткости. Он не требует отверждения и сушки, обеспечивая экономию времени, труда и энергии. Устойчивость к давлению 3,5 - 4 МПа. Известь в смеси в минимальной степени снижает устойчивость к давлению, одновременно повышая эластичность и устойчивость к ударам. При испытаниях под давлением кубообразные блоки разрушаются в пирамидальной форме, сравнимой с бетонными блоками, и не разрушаются так, как нестабилизированные земляные блоки. [11]
Alker не является запатентованным материалом. Он был разработан с целью создания широко используемого недорогого экологического строительного материала, доступного для самостоятельного строительства, а также для более крупных проектов устойчивой архитектуры . Разработан ряд проектов на основе технологии «Алкер» (гипсо- известково-стабилизированная земля). Среди них — литая земля , в которой используется смесь Алкера с добавлением замедлителя схватывания, чтобы продлить время схватывания. Если Алкер будет производиться на строительной площадке, добавление замедлителя не требуется.
Стабилизация грунта только с добавкой гипса не дает материала с теми же физико-механическими свойствами, что и стабилизация с добавкой извести и гипса, а увеличение количества гипса приводит к увеличению затрат.