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照片由居住地球提供

栖息地| ICT

2016年11月28日

一种新的数字工具使人们不再需要在制作建筑用的压缩土块时进行猜测

贡献:Rob古蒂

一位经验丰富的土壤分析员只需一点水、一个罐子和一把刀就可以发现关于泥土的线索。土壤因场地而异,这些变化可能会影响用于施工的压缩土块的质量。粘土过多会使砖在干燥时收缩,粘土过少会使砖破碎。利用传统的工具,发现土壤的成分既可以是一门艺术,也可以是一门科学。但现在,这一进程即将进入数字时代。

现在正在开发的一种新算法和更简单的土壤测试可能很快通过消除制造过程中的猜测来提高压缩土块的质量。

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像这样把潮湿的土壤擀开可以揭示出它的可塑性。照片由居住地球提供

住在地球该公司正与位于德克萨斯州达拉斯的南卫理公会大学(Southern Methodist University)的亨特工程与人文研究所(Hunt Institute for Engineering and human)合作,开发现场土壤测试和软件。组合提供了一个定制配方,使块甚至质量。

“我们在对地球块材料的了解中发现了一个巨大的碎片,我们寻找一种方法来填补这个空白,”居住地球的负责人亚当·德容(Adam De Jong)说。“我们开发了一套分析和优化土壤的工具,无论我们身在何处。”

更快的土壤分析

传统的土壤分析需要时间。德容说,将样本送到实验室是最准确的方法,但它很麻烦。“昂贵且耗时。如果你在国外工作,就无法进行土壤分析,”德容说。

传统的现场方法比邮寄样品更便宜,而且很可能更快,但它不那么准确。把泥土搅拌到盛有水的罐子里,沙子先沉淀下来,接着是淤泥,然后是黏土,每一层都很明显。测量各层的宽度可以显示每种成分的比例。

“这是老办法,需要很长时间,而且不准确,”德容说。“我们改变了测试方法,用三个试管和几种化学物质从土壤中分离出这三种材料。就像稀释的肥皂。它打破了表面张力,让沙子、淤泥和粘土彼此分离。”

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Dwell Earth简化了土壤分析,使用三个试管在现场进行了30分钟的测试。照片由居住地球提供

Dwell Earth的测试大约需要30分钟,提供了土壤中颗粒分布的精确分析。沙子在30秒内沉淀,让淤泥和粘土悬浮。将这些悬浮的固体倒入另一根管子,让它静置30分钟,当淤泥沉淀到底部时,只留下悬浮的粘土在上面的水中。将粘土-水混合物倒入第三个试管中进行测量,以显示样本中粒子的比例。De Jong说,与ASTM金标测试相比,该方法具有近乎完美的准确率。

手里拿着试管结果,土壤分析人员将测量结果输入屏幕上新的压缩土块建造算法中的田地。

一门不会消失的艺术

然而,这项新技术并不预示着挑剔鉴赏家时代的结束。

“我们没有取消定性测试,但我们增加了很多定量分析,”德容说。

该软件允许分析人员输入传统现场测试的结果。例如,湿润一把泥土,像面团一样把它擀开,以判断它的可塑性。用刀刺向潮湿的土壤,注意粘在刀刃上的粘土的数量。这表明土壤的粘性。将土与水混合,将土压成一定的形状,然后晾干,以测试土的收缩程度。

一旦输入测量值,该软件就会推荐一个配方,用于混合适合压缩土块的土壤。要改变土壤的成分,可以加入沙子或以不同比例的粘土、沙子和淤泥混合在土壤中。

德容说:“我们的目标是给材料提供尽可能好的颗粒分布。这就是土块制造的艺术——良好的颗粒分布。”。

压缩土块的优势

土制砌块可能更便宜,性能与传统材料相当或更好。制作良好的砌块抗压强度可达17000 kPa(2500 psi),而混凝土砌块的额定值通常为13100 kPa(1900 psi)。由于原材料来自施工现场附近的地面,因此无需运输砖块或木材。他们所需要的只是压块机和水泥或石灰来粘合土壤。它们不需要点火,因此可以节省树木和能源。土墙可以调节温度、消音、防霉,如果建造得好,可以抵御地震。

有兴趣建造自己的土坯房吗?《Dwell Earth》在这里解释了制作积木的过程:dwellearth.com/process.看看我们的图片建筑指南和居住地球工作地点的照片:如何建立一个压缩地球块家

标签:建筑房屋压缩接地块抗灾建设的块结构材料

Rob古蒂

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