Kanadyjskie badania naukowe nad gliną lekką

Jak wiesz Arek i ja nie demonizujemy i nie umniejszamy żadnej technologii budownictwa naturalnego. My sobie tylko budujemy i blogujemy o glinie lekkiej. W tym tygodniu udało mi się znaleźć ciekawe badanie kanadyjskie. Badanie nie jest obszerne, bo jak piszą autorzy jest to jedynie wstęp do badań nad gliną lekką. Badanie przeprowadziła Canada Mortgage and Housing Corporation (CMHC), działająca od 65 lat kanadyjska organizacją rządowa. Zajmuje się ona sprawami budownictwa dla sektoru prywatnego, projektowaniem, planowaniem, doradztwem i przeprowadza badania. Tworzy standardy i normy w dziedzinie budownictwa kanadyjskiego. Poniżej znajdziesz tłumaczenie badania, a oryginał możesz znaleźć tutaj.

Tłumaczenie:
Wstępna charakterystyka gliny lekkiej jako materiału budowlanego, badania przeprowadzone przez CMHC w Kanadzie

WPROWADZENIE

Obserwuje się stabilny wzrost zainteresowania naturalnymi technologiami budowania w Ameryce Północnej na przestrzeni ostatnich kilku dekad. Wiele z tych technik budowania to współczesne adaptacje tradycyjnych metod łącznie z technologią gliny lekkiej. Glina lekka jest współczesnym wariantem technologii budowania z ziemi używanych na przestrzeni tysięcy lat. Glinę lekką przygotowuje się poprzez mieszanie słomy z miksturą glinianą, która spaja całość. W wyniku procesu mieszania powstaje spójny materiał, którym można wypełniać ściany. Glinę lekką przygotowuje się głównie na miejscu, na działce budowlanej. Niekiedy praktykuje się wcześniejsze przygotowanie glinianych cegieł. Obecna praktyka budowlana wymaga stosowania się do przepisów prawa budowlanego i norm. Normy te są często tworzone na podstawie badań, analiz laboratoryjnych materiałów budowlanych. Dlatego też włączenie materiałów budownictwa naturalnego do współczesnego systemu budownictwa wymaga testowania i badań podstawowych cech tych materiałów. Program niniejszych badań został przeprowadzony jako wstępny krok w kierunku ustalenia właściwości gliny lekkiej. Badanie to jest próbą połączenia eksperymentów i doświadczeń budowlanych przeprowadzonych przez budowniczych z uwzględnieniem lokalnej tradycji budowania  wraz z uznanymi raportami i wynikami przedsięwziętych badań i testów. Metodologie badawcze zostały opracowane z pomocą dr John'a Straube z Uniwersytetu Waterloo, gdzie przeprowadzono wiele z tych laboratoryjnych badań.

PROGRAM BADAŃ

Badań nad gliną lekką w Ameryce Północnej jest dość mało. Do potrzeb projektu badawczego użyto niedawno przetłumaczoną książkę Gernota Minke Podręcznik budowania z gliny jak też wiele publikacji Dr. John'a Straube, które stanowiły metodologiczną strukturę badań. Celem programu było badanie oporu cieplnego i zachowań gliny lekkiej związanych z wilgocią. Wszystko po to, by zbadać glinę lekką jako materiał budowlany w klimacie kanadyjskim, jak również po to, by umożliwić dalsze badania w tej dziedzinie w przyszłości. Ognioodporność, skurcz, pęcznienie, ściskanie i gęstość zostały również przebadane.

WYNIKI BADAŃ

Na podstawie przeglądu literatury i wyników badań, które są w pełni opisane w dokumencie badawczym poniżej, przedstawiono wnioski. Glina lekka ma bardzo wysoki wskaźnik przepuszczalność pary wodnej (niski współczynnik oporu dyfuzyjnego). To pozwala glinie lekkiej na szybkie odparowanie wilgoci i szybkie schnięcie. Dzięki tej zalecie ściana z gliny lekkiej w połączeniu z wapiennymi tynkami może odgrywać znaczącą rolę w równoważeniu poziomu wilgotności wnętrz. Pomimo tego, że glina lekka ma bardzo dużą zdolność magazynowania wilgoci, użycie materiałów opóźniających dyfuzję pary wodnej może obniżyć zdolność gliny lekkiej do szybkiego oddawania i magazynowania wilgoci. Przewodność cieplna waha się pomiędzy 0.068 do 0.18 m2 K/w (0.8 to 2.1 hft 2 F/Btu) na cal, gdzie wyższa gęstość oznacza niższą zdolność izolacyjną. Ten przedział spełnia normy co do minimalnej wartości wskaźnika oporu cieplnego zalecanej przez przepisy prawa budowlanego w Ontario. Mostki termiczne w ścianach z gliny lekkiej są minimalne, dlatego też współczynnik U dla całej ściany będzie bliższy wymaganej wartości U w porównaniu do “konwencjonalnych” materiałów. Badania sugerują, że w regionach z wysokimi dobowymi zmianami temperatur, masa termiczna gliny lekkiej jest w stanie gromadzić ciepło w czasie wysokich temperatur i oddawać to ciepło podczas zimniejszych okresów. Należy zauważyć, że osiągnięcie docelowych gęstości gliny lekkiej jest trudne, biorąc pod uwagę zmienność materiałów i wykonania. Wymagane jest duże doświadczenie i odpowiednie lokalne materiały by przewidywalnie osiągać zarówno wyższe jak i niższe zakresy gęstości. Najłatwiejszą do uzyskania jest średnia gęstość. Poniższa tabela ukazuje wyniki dla próbki gliny lekkiej o średniej gęstości. Przegląd literatury i wyniki badań wskazują, że problemem jest osiadanie gliny lekkiej . Wymaga prac naprawczych co zwiększa nakład pracy. Raport odnosi się do rozwiązań budowlanych z użyciem zbrojenia wewnętrznego wykonanego z bambusa, lub wstępnie przygotowanych glinianych cegieł. Takie rozwiązania są stosowane przez niektórych praktyków po to, by złagodzić problemy osiadania. Wyniki badań nad ognioodpornością oparte na normach ASTM E 119 i E 84, wskazują na to, że glina lekka z bardzo dużym prawdopodobieństwem spełnia warunki  czterogodzinnej odporności ogniowej. Wreszcie glina lekka jest materiałem wysoko elastycznym z potencjałem do absorbowania energii wyzwalanej w przypadku trzęsień ziemi.

Tabela: Wyniki badań dla próbki gliny lekkiej o średniej gęstości 

Źródło: Initial Material Characterization of Straw Light Clay Canada Mortgage and Housing Corporation (CMHC)

ZNACZENIE DLA BUDOWNICTWA MIESZKANIOWEGO

Celem tego badania było ukazanie cech charakterystycznych dla gliny lekkiej. Wyniki badania były zgodne z ustaleniami przedstawionymi przez niemieckiego praktyka Gernota Minke w niedawno przetłumaczonej książce autora Podręcznik budowania z gliny. Program badań demonstruje również efektywność i skuteczność badań przy podejściu dwojakim, to znaczy badaniu w terenie i badaniach w laboratorium. Wstępne badania wskazują na to, że glina lekką ma wiele wartościowych właściwości w tym oporu cieplnego i ognioodporną. Ponadto glina lekka przygotowana na placu budowy przez budowniczych przy użyciu lokalnych materiałów eliminuje koszty transportu, produkcji fabrycznej i innych kosztów związanych z konwencjonalnymi materiałami budowlanymi. Co więcej glina lekka umożliwia włączenie w proces budowy szerokiej grupy ludzi, biorąc pod uwagę małe wymagania co do używanych narzędzi. Dodatkowo tylko niewielkie doświadczenie budowlane jest wymagane do pracy z gliną lekką o średniej gęstości.

Źródło:  
Projekt Managerem badania był  Don Fugler, Project Manager CMHC (Canada Mortgage and Housing Corporation). Badanie konsultował Joshua Thornton. Badanie było sponsorowane przez Canada Mortgage and Housing Corporation zgodnie z warunkami ich zewnętrznych programów badawczych. Badanie przeprowadzono w 2005 roku i aktualizowano w 2010. Więcej informacji można znaleźć na stronie www.cmhc.ca. Raport z badania w języku angielskim możesz znaleźć tutaj.

______________________________________________________________

Pomimo tego, że ta publikacja odzwierciedla aktualny stan wiedzy ekspertów służy ona wyłącznie do celów informacyjnych. Odpowiedzialność za wszelkie działania podjęte w oparciu o tą publikację ponosi czytający. Zaleca się czytelnikom konsultowanie ich konkretnych przypadków ze specjalistami w celu określenia co jest bezpieczne i co jest odpowiednie w ich przypadku. Canada Mortgage and Housing Corporation nie ponosi odpowiedzialności za skutki wynikające z użycia powyższych informacji, badań i opisanych technik. 

______________________________________________________________

 I kilka słów od nas

Przykro mi, że nie udało nam się przetłumaczyć również tabeli. Nie jesteśmy inżynierami i nie chcielibyśmy wprowadzić nikogo w błąd. Jeśli wiesz jak należałoby ją przetłumaczyć i chciałbyś pomóc to proszę o kontakt. Byłoby super zamieścić również tabelę po polsku. Dziękuję. 

Powyższe badanie mówi o tym, że '' problemem jest osiadanie gliny lekkiej''. W przypadku naszej budowy osiadanie było nie większe niż 2 cm, co stanowiło około 1%, a powstałe w wyniku osiadania szpary łatwo było później uzupełnić. Należy wspomnieć o tym, że gęstość naszych ścian wynosi około 350 kg/m3.  
 
Dziękuję i do usłyszenia w następny piątek
Anna