Zrób własne cegły z gleby

Chociaż nie jest to technicznie trudne, robienie bloczków budowlanych za pomocą CINVA Ram jest tak zwaną „pracochłonną” operacją. Cztery dorosłe osoby, pracujące w zorganizowanej linii montażowej z pomocą zmechanizowanej betoniarki, mogą wyprodukować w ciągu godziny tylko około 50 sztuk tych 4 x 6 x 12 cali. (Ponieważ do budowy nawet niewielkiego domu potrzeba kilku tysięcy takich bloków, można zrozumieć, dlaczego niewielu ludzi próbuje tej techniki budowlanej w pojedynkę!)

Aby jednak być sprawiedliwym i przedstawić drugą stronę tej historii: Cegły CINVA Ram mogą być pracochłonne w produkcji … ale są również mocne, trwałe, ognioodporne, kosztują bardzo niewiele dolarów i mają dobre właściwości izolacyjne. Krótko mówiąc, jeśli masz więcej czasu niż pieniędzy, chcesz budować z rodzimych materiałów i potrzebujesz struktury, która będzie trwała … mieszanka ziemi i cementu uformowana w bloki za pomocą CINVA Ram może być właśnie odpowiedzią dla ciebie (tak jak dla mnie).

Pięć podstaw murowania

Podstawowy proces murowania można podzielić na pięć etapów: analiza gruntu, przesiewanie ziemi, przygotowanie mieszanki, produkcja bloczków i utwardzanie cegieł.

Przedyskutujemy każdą z tych czynności w szczegółach.

Skład gleby

Analiza gleby, która zostanie przekształcona w cegły jest pierwszym (i prawdopodobnie najbardziej skomplikowanym) krokiem w produkcji bloczków z prasowanej ziemi. Musisz znać skład gruntu, który zamierzasz wykorzystać, aby móc oszacować ilość cementu i/lub brakujących składników „rodzimych”, które należy dodać do końcowej „mieszanki”.

Wszystkie gleby składają się z trzech składników: piasku, mułu i gliny. Składniki te definiuje się na podstawie wielkości cząstek (piasek jest najgrubszy z tych trzech składników, a glina najdrobniejsza).

Nieco piaszczysta ziemia wydaje się tworzyć najlepsze bloki CINVA Ram, a optymalna gleba do produkcji cegieł składa się w około 75% z piasku i tylko w 25% z mułu i gliny (sama glina nigdy nie powinna stanowić mniej niż 10% lub więcej niż 50% całości). Dopuszczalne są jednak spore odchylenia od tego ideału. Zgodnie z instrukcją dołączoną do naszej maszyny: „Większość ziemi, jeśli jest w miarę wolna od substancji roślinnych, będzie stanowić dobre bloki z ubitej ziemi.”

Możesz uzyskać przybliżone pojęcie o składzie swojej gleby, po prostu biorąc garść i czując ją. Piasek – naturalnie – ma gruboziarnistą i ziarnistą teksturę, podczas gdy muł ma konsystencję mąki. Wilgotna glina jest gładka w dotyku, nieco lepka i tworzy wstążkę, gdy ściśniesz ją między kciukiem a palcem wskazującym.

Aby lepiej oszacować procentową zawartość każdego składnika: Wypełnić szklany słoik o prostym boku w około jednej trzeciej ziemi. Dodaj taką samą objętość wody. Przykryj słoik i energicznie wstrząśnij, aby zawiesić wszystkie zanieczyszczenia. Na koniec, pozwól, aby zawiesina siedziała niezakłócona przez około 30 minut lub do momentu, gdy ziemia osiądzie w trzech oddzielnych warstwach z piaskiem na dnie.

Przesiewanie

Niezależnie od konsystencji twojej ziemi, musi ona zostać wysuszona i przesiana (aby usunąć duże grudki, kamienie, liście i inne zanieczyszczenia), zanim będzie można ją prawidłowo wymieszać z cementem i sprasować w bloki.

Gleba ma odpowiednią zawartość wilgoci do przesiewania, gdy garść można ścisnąć bez wody pojawiającej się na jej powierzchni, a kula ziemi rozpada się bez grudek, gdy jest zwolniona. Taką wilgotną ziemię można łatwo przepchnąć przez ćwierćcalowe sito.

Możesz skonstruować solidne sito na wiele sposobów. Nasze, na przykład, jest po prostu kawałkiem tkaniny sprzętowej zamontowanej na kwadratowej ramie o boku 3 stóp, wykonanej z tarcicy 2 X 4. Ważne jest, by konstrukcja była lekka i na tyle mała, by łatwo było się nią posługiwać, ponieważ od czasu do czasu trzeba będzie zrzucić z sita nagromadzone kamienie i inne materiały.

Zauważyliśmy, że wygodnie jest zrobić stojak, na którym nasza taca do przesiewania będzie spoczywać podczas pracy. Trzy boki podstawy podstawy są solidnie zamurowane, aby utrzymać przesianą ziemię w czystości, gdy wpada przez sito na górze… a czwarty bok pozostawiliśmy otwarty, abyśmy mogli wyrzucać ziemię łopatą, kiedy tylko zechcemy.

Wyrabianie mieszanki

Gdy ziemia została wysuszona i przesiana, możesz zacząć przygotowywać mieszankę, z której będą wyciskane twoje cegły.

Ilość cementu portlandzkiego, którego użyjesz, będzie zależała od składu ziemi, którą masz pod ręką: Iły piaszczyste muszą być wzmocnione objętościowo od 4,75 do 9,10% cementu, pustynne pyły potrzebują od 8,35 do 12,5% stabilizatora, a gleby gliniaste od 12,5 do 15,4% spoiwa. Więcej niż 15,4% cementu nie jest zalecane.

Właściwie dość łatwo jest obliczyć te proporcje. Na przykład, aby uzyskać 10% mieszanki cementu, trzeba będzie zmierzyć jedną stopę sześcienną cementu portlandzkiego na każde dziewięć stóp sześciennych przesianej, suchej gleby. Nie jest to wcale trudne do zrobienia, jeśli możesz zdobyć kilka wiader lub pojemników, najlepiej z uchwytami, o znanej objętości do pracy.

Dokładnie połącz wszystkie suche składniki: cement, przesianą ziemię i specjalne dodatki, takie jak piasek lub glina, które mogą być potrzebne do „zaokrąglenia” składu gleby. Tę część pracy ułatwiła nam betoniarka, ale – jeśli nie masz takiej maszyny – możesz połączyć materiały ręcznie, na dowolnej równej, twardej i niechłonnej powierzchni. Należy tylko uważać, aby nie zanieczyścić mieszanki.

Ostatni składnik, który będzie potrzebny do produkcji bloków – woda – musi być dodawany po trochu, aż wilgotna ziemia-cement osiągnie odpowiednią konsystencję. (Tutaj użyliśmy węża ogrodowego z dyszą wyregulowaną tak, aby uzyskać drobny strumień). Istnieje kilka sposobów, aby powiedzieć, kiedy należy przerwać dodawanie płynu. Po pierwsze, jeśli weźmiesz niewielką ilość mieszanki i uformujesz ją w kulkę w dłoni, powstała grudka powinna zachować swój kształt i nie poplamić dłoni. Kulka powinna również rozpadać się bez rozpadania się, a po upuszczeniu z wysokości 1,1 metra (43,3 cala) powinna roztrzaskać się na luźny materiał przypominający oryginalną mieszankę.

Od mieszanki do cegieł

Gleba-cement może być teraz załadowana do formy CINVA Ram. Jedyną trudną częścią tej procedury jest napełnianie skrzyni dokładnie taką ilością mieszanki, jaka jest potrzebna za każdym razem.

Przy odrobinie doświadczenia można stwierdzić, czy Ram zawiera tyle mieszanki spoiwa ziemnego, ile powinien, na podstawie siły nacisku wymaganej do naciśnięcia długiego uchwytu maszyny. W idealnej sytuacji powinieneś być w stanie wyczuć pewien opór … ale nie powinno być konieczne „walczenie” z dźwignią w dół. Mogę jedynie zasugerować, abyście wykonali kilka próbnych cegieł, używając starannie odmierzonych ilości gleby-cementu, aby określić prawidłową objętość ładunku, a następnie wykonali odpowiednio skalibrowaną szufelkę. (My użyliśmy plastikowej butelki po wybielaczu z odciętym dnem, a nasi przyjaciele zbudowali solidną drewnianą szufelkę, która jest łatwiejsza w obsłudze i dokładniejsza niż nasz model z recyklingu.)

Wyjęcie świeżych klocków z Ram wymaga delikatnego dotyku, ponieważ klocki są plastikowe i kruche, gdy są świeżo uformowane. Instrukcja Ram sugeruje, aby „położyć dłonie płasko na końcach klocka, uważając, aby nie uszkodzić rogów lub krawędzi, a następnie delikatnie podnieść klocek z pudełka z foremkami”. My odnieśliśmy większy sukces naciskając płasko dłońmi na długie, wąskie boki klocków (jak pokazano na jednym z załączonych zdjęć).

Okres utwardzania

Umieść klocki tak szybko jak to możliwe na płaskiej, niechłonnej powierzchni (deska lub płyta cementowa przykryta arkuszami plastiku jest idealna) w zacienionym miejscu, aby się utwardziły. Należy pamiętać, aby ustawić każdy blok na krawędzi i umieścić cegły wystarczająco daleko od siebie, tak aby się nie dotykały. I proszę pamiętać, że goła ziemia – która będzie pobierać wodę z bloków tak szybko, że będą one osłabione, a nawet mogą popękać – NIE jest akceptowalną powierzchnią, na której można starzeć cegły.

Jeśli to możliwe, miejsce utwardzania powinno znajdować się bezpośrednio przy baranie, ponieważ trudno będzie przenieść świeżo uformowane cegły bardzo daleko. Ken Kern, w rozdziale The Owner-Built Home poświęconym konstrukcji z bloczków prasowanych, sugeruje, aby najpierw wznieść dach budynku, aby następnie wykorzystać chroniony obszar pod nim jako „podwórko” do utwardzania.

Im wolniej wysychają bloczki cementowo-glebowe, tym będą mocniejsze. Oznacza to, że przez pierwsze cztery dni utwardzania należy trzymać cegły przykryte plastikiem. Ponadto, począwszy od 24 godzin po opuszczeniu Ram, gleba-cement bloki muszą być dokładnie posypane trzy razy dziennie z drobnym sprayem z węża ogrodowego. Cegły można układać w stosy czwartego dnia, ale zraszanie należy kontynuować przez kolejne osiem dni. Wreszcie, po trzech tygodniach od opuszczenia formy, bloki mogą być używane w budownictwie.

Budując z twoich cegieł

Te same techniki budowlane stosowane z blokami betonowymi mogą być zastosowane z twoimi cegłami z prasowanej ziemi. Przed ułożeniem bloczków cementowo-glebowych dobrze jest jednak zanurzyć je w wodzie, aby nie wchłaniały wilgoci z zaprawy (osłabiając ją) używanej do ich łączenia.

Jak zwykle, cegły należy układać w taki sposób, aby pionowe spoiny w jednym rzędzie pokrywały się z punktami środkowymi bloczków w rzędzie powyżej. Zaprawa we wszystkich spoinach powinna mieć grubość nie większą niż jeden centymetr.

Ponieważ nasze zimy są tak mroźne i wilgotne we wschodnim Waszyngtonie, uznaliśmy, że rozsądnie będzie uszczelnić nasze bloki (i w ten sposób zaimpregnować je na dobre). Aby to zrobić, zastosowaliśmy przezroczysty akrylowy uszczelniacz murarski do gotowych ścian cementowo-glebowych. Oczywiście wiele innych farb i tynków równie dobrze spełniłoby swoje zadanie.

To smutne, ale nie ma zbyt wielu książek na temat budowania z bloczków z prasowanej ziemi. Jedną z nich jest Handbook for Building Homes of Earth, autorstwa L. Wolf skill, W. Dunlop i B. Callaway. Oczywiście, Ken Kern poświęca temu tematowi rozdział w książce The Owner-Built Home.

Poza tym, jesteś zdany na siebie. Po prostu kup CINVA Ram, skorzystaj z pomocy kilku przyjaciół i zrób to.

Co więc, jeśli mieszkasz w części kraju, gdzie zimy są mroźne i wilgotne? Mroźna pogoda czy nie, sprasowana ziemia działa pięknie. Uwierz mi. I know.

How to Test Soil-Cement for Structural Integrity

Zanim zaczniesz myśleć o budowie domu, stodoły lub innej struktury nadającej się do zamieszkania z bloków prasowanej ziemi, powinieneś upewnić się, że mieszanka gleby i cementu, której używasz jest najlepsza z możliwych. Jak? Zacznij od stworzenia cegieł z czterech próbnych mieszanek: jednej zawierającej maksymalną ilość cementu, jednej z minimalną ilością i dwóch o pośrednich stężeniach spoiwa. Pozwól blokom utwardzić się przez 15 dni, a następnie przetestuj je w każdej z następujących zdolności:

Wytrzymałość na rozciąganie: Połóż blok na dwóch podporach rozmieszczonych w odległości 20 centymetrów od siebie i umieszczaj ciężarki jeden po drugim na środku cegły, aż pęknie. Mieszanka dająca najmocniejszy blok jest najlepsza.

TWARDOŚĆ: Gwóźdź wbity gołą ręką powinien wbić się w blok nie głębiej niż pięć centymetrów.

DŹWIĘK: Przy lekkim uderzeniu młotkiem cegła powinna wydawać metaliczny dźwięk.

WAGA JEDNOSTKOWA: Za najlepszą należy uznać mieszankę, która daje bloczek o największej wadze, a więc o najmniejszej przestrzeni porowej.

SCHNIĘCIE: Nie powinno być żadnych. Mierzalny skurcz po utwardzeniu oznacza, że mieszanka zawiera albo za dużo gliny, albo za mało cementu. Lub. jedno i drugie.

Inne techniki testowania strukturalnego, zobacz Handbook for Building Homes of Earth (wspomniany w artykule), lub porozmawiaj z lokalnym inspektorem budowlanym … co i tak będziesz musiał zrobić prędzej czy później.