Estrutura da Terra - Earth structure

Antigo minarete de adobe na vila de Kharanagh, Irã
Cabana de barro com telhado de palha em Toteil, perto de Kassala , Sudão

Uma estrutura de terra é um edifício ou outra estrutura feita principalmente de solo . Como o solo é um material amplamente disponível, ele tem sido usado na construção desde os tempos pré-históricos. Pode ser combinado com outros materiais, comprimido e / ou cozido para adicionar resistência. O solo ainda é um material econômico para muitas aplicações, podendo ter baixo impacto ambiental durante e após a construção.

Os materiais da estrutura da terra podem ser tão simples como lama , ou lama misturada com palha para fazer sabugo . Moradias robustas também podem ser construídas com grama ou relva. O solo pode ser estabilizado pela adição de cal ou cimento e pode ser compactado em taipa . A construção é mais rápida com o pré-formado de adobe ou mudbricks , blocos de terra comprimidos , earthbags ou tijolos de argila disparado .

Os tipos de estrutura de terra incluem abrigos de terra , onde uma habitação é total ou parcialmente embutida no solo ou encerrada no solo. Os alojamentos de terra dos nativos americanos são exemplos. As casas de madeira pintada usam uma "madeira" de postes entrelaçados com varas para fornecer estabilidade às paredes de barro. As casas de grama foram construídas na costa noroeste da Europa e, mais tarde, por colonos europeus nas pradarias da América do Norte. Edifícios de adobe ou tijolos de barro são construídos em todo o mundo e incluem casas, prédios de apartamentos, mesquitas e igrejas. Fujian Tulous são grandes edifícios fortificados de taipa no sudeste da China que abrigam até 80 famílias. Outros tipos de estrutura de terra incluem montes e pirâmides usadas para fins religiosos, diques , paredes de contenção de terra mecanicamente estabilizadas , fortes, trincheiras e barragens de aterro .

Solo

Tipos de solo por composição de argila, silte e areia, conforme usado pelo USDA

O solo é criado a partir de rocha que foi química ou fisicamente intemperizada, transportada, depositada e precipitada. As partículas do solo incluem areia , silte e argila . As partículas de areia são as maiores com 2 a 0,05 milímetros (0,0787 a 0,0020 pol.) De diâmetro e a argila as menores com menos de 0,002 milímetros (7,9 × 10 −5  pol.) De diâmetro. Tanto a areia quanto o silte são principalmente partículas de rocha inertes, incluindo quartzo , calcita , feldspato e mica .

As argilas são tipicamente minerais filossilicatos com uma estrutura semelhante a uma folha. As partículas de argila muito pequenas interagem umas com as outras física e quimicamente. Mesmo uma pequena proporção de argila afeta as propriedades físicas do solo muito mais do que se poderia esperar. Argilas como a caulinita não se expandem ou contraem quando molhadas ou secas e são úteis para a fabricação de tijolos. Outros, como as esmectitas , expandem ou contraem consideravelmente quando molhados ou secos e não são adequados para construção.

Loam é uma mistura de areia, silte e argila na qual nenhum predomina. Os solos recebem nomes diferentes dependendo das proporções relativas de areia, silte e argila, como "Silt Loam", "Clay Loam" e "Silty Clay". A construção de barro, o assunto deste artigo, conhecida como construção de adobe quando usa tijolos de argila crus, é uma tecnologia de construção milenar. Foi usado nas primeiras civilizações do Mediterrâneo , Egito e Mesopotâmia , nos vales dos rios Indo , Ganges e Amarelo , na América Central e do Sul . Em 2005, cerca de 1,5 bilhão de pessoas viviam em casas construídas com argila.

Nos últimos anos, o interesse pela construção em barro renasceu no mundo desenvolvido. É visto como uma forma de minimizar o uso de combustíveis fósseis e poluição, particularmente dióxido de carbono, durante a fabricação, e para criar um ambiente confortável através da alta massa e alta absorção do material. As duas tecnologias principais são terra estampada ou compactada, argila ou argila, chamada de pise de terre em francês, e adobe , normalmente usando tijolos secos ao sol feitos de uma mistura de lama e palha.

Materiais

Casas redondas tradicionais de barro e colmo formando um complexo familiar perto de Tamale, Gana
Casas de barro em Kandahar , Afeganistão

A terra geralmente requer algum tipo de processamento para uso na construção. Pode ser combinado com água para fazer lama , palha pode ser adicionada, alguma forma de material estabilizador, como cal ou cimento, pode ser usada para endurecer a terra e a terra pode ser compactada para aumentar a resistência.

Lama

A construção em lama é uma das abordagens mais antigas para a construção de paredes. A lama úmida é formada manualmente para fazer a base de uma parede e pode secar. Mais lama é adicionada e deixada secar para formar cursos sucessivos até que a parede esteja completa. Com lama empoçada, uma forma de lama feita à mão é preenchida com lama mais úmida e deixada secar. No Irã, paredes de lama com poças são chamadas de construção chine . Cada camada tem cerca de 18 a 24 polegadas (460 a 610 mm) de espessura e cerca de 18 a 24 polegadas (460 a 610 mm) de altura. Normalmente, a técnica é usada para paredes de jardim, mas não para construção de casas, provavelmente devido à preocupação com a resistência das paredes feitas dessa forma. Uma desvantagem dessa abordagem é que muito tempo pode ser gasto esperando que cada curso seque. Outra técnica, usada em áreas onde a madeira é abundante, é construir uma casa de estrutura de madeira e enchê-la de lama, principalmente para fornecer isolamento. Em partes da Inglaterra, uma técnica semelhante foi usada com sabugo.

Cob

Parede de espiga em Harwell, Oxfordshire , Inglaterra, com centenas de anos, coberta de palha para protegê-la da água

Cob , às vezes referido como "adobe monolítico", é um material de construção natural feito de solo que inclui argila, areia ou pequenas pedras e um material orgânico como a palha . As paredes de espiga são geralmente construídas em fiadas, não têm juntas de argamassa e precisam de 30% ou mais de argila no solo. Cob pode ser usado como preenchimento em edifícios de viga e postes, mas é frequentemente usado para paredes de suporte de carga e pode suportar até dois andares. Uma parede de espiga deve ter pelo menos 16 polegadas (410 mm) de espessura e a proporção entre a largura e a altura não deve ser superior a um para dez. Normalmente é rebocado por dentro e por fora com uma mistura de cal, terra e areia. Cob é à prova de fogo e sua massa térmica ajuda a estabilizar as temperaturas internas. Os testes mostraram que o sabugo tem alguma resistência à atividade sísmica. No entanto, os códigos de construção no mundo desenvolvido podem não reconhecer o sabugo como um material aprovado.

Grama ou relva

Tijolos de grama na parede de uma casa

Cut sod tijolos, chamados Terrone em espanhol, pode ser usado para fazer paredes resistentes e duráveis. O gramado é cortado de um solo que tem um tapete pesado de raízes de grama, que podem ser encontradas no fundo de rios. É colocado na beirada para secar antes de ser usado na construção. Os colonos europeus nas pradarias da América do Norte descobriram que o gramado com menor probabilidade de se deteriorar devido ao congelamento ou chuva veio dos lodos secos. A turfa já foi amplamente usada para as paredes de casas na Irlanda, Escócia e Islândia, onde algumas casas de turfa ainda podem ser encontradas. Uma casa de gramado pode durar cinquenta anos ou mais se for bem mantida em um clima frio. Os islandeses descobriram que a grama de melhor qualidade é o Strengur , os 5 centímetros superiores da grama.

Terra estabilizada

A argila é geralmente dura e forte quando seca, mas torna-se muito macia quando absorve água. A argila seca ajuda a manter uma parede de terra unida, mas se a parede for diretamente exposta à chuva ou à água que vaza do telhado, ela pode ficar saturada. A Terra pode ser "estabilizada" para torná-la mais resistente às intempéries. A prática de estabilizar a terra com a adição de cal queimada tem séculos. O cimento Portland ou o betume também podem ser adicionados à terra destinada à construção, o que aumenta a resistência, embora a terra estabilizada não seja tão forte quanto a argila queimada ou o concreto. Misturas de cimento e cal, ou pozolana e cal, também podem ser usadas para estabilização.

De preferência, o conteúdo de areia do solo será de 65% - 75%. Solos com baixo teor de argila, ou com no máximo 15% de argila não expansiva, são adequados para terras estabilizadas. A porcentagem de argila pode ser reduzida adicionando areia, se disponível. Se houver mais de 15% de argila, pode ser necessário mais de 10% de cimento para estabilizar o solo, o que aumenta o custo. Se a terra contém pouca argila e contém 10% ou mais de cimento, ela é, na verdade, concreto. O cimento não é particularmente ecológico, pois o processo de fabricação gera grandes quantidades de dióxido de carbono. A terra estabilizada de baixa densidade será porosa e fraca. A terra deve, portanto, ser compactada por uma máquina que faça blocos ou dentro da parede usando a técnica de "taipa".

Terra batida

Antiga escola construída com taipa de pilão entre 1836 e 1837 em Bonbaden , Hesse, Alemanha

A taipa é uma técnica de construção de paredes com matérias-primas naturais, como terra, giz , cal ou cascalho . Uma parede de taipa é construída colocando solo úmido em uma forma temporária. O solo é compactado manual ou mecanicamente e, em seguida, a forma é removida. A taipa é geralmente feita sem muita água e, portanto, não precisa de muito tempo para secar à medida que a construção é construída. É suscetível à umidade, por isso deve ser colocado em um curso que impeça a umidade crescente, deve ser coberto ou coberto para impedir a entrada de água de cima e pode precisar de proteção por meio de algum tipo de gesso, tinta ou revestimento.

Na China, paredes de taipa foram construídas pelo povo Longshan em 2600–1900 aC, durante o período em que as cidades apareceram pela primeira vez na região. Paredes espessas e inclinadas feitas de taipa de pilão se tornaram uma característica dos mosteiros budistas tradicionais em todo o Himalaia e se tornaram muito comuns nas áreas do norte da Índia, como Sikkim . A técnica se espalhou para o Oriente Médio e para o Norte da África, e a cidade de Cartago foi construída de taipa. De lá, a tecnologia foi trazida para a Europa pelos romanos. Estruturas de terra compactada podem ser de longa duração. A maior parte da Grande Muralha da China era feita de taipa, assim como a Alhambra no Reino de Granada . No norte da Europa, existem edifícios de taipa de até sete andares e duzentos anos de idade.

Concreto

Os romanos fizeram concreto durável, forte o suficiente para paredes de suporte de carga. O concreto romano contém um entulho de tijolos quebrados e pedras assentadas em argamassa. A argamassa incluía cal e pozolana , um material vulcânico que contribuía significativamente para sua resistência. Estruturas de concreto romanas, como o Coliseu , concluído em 80 dC, ainda estão de pé. Sua longevidade pode ser explicada pelo fato de que os construtores usaram uma mistura relativamente seca de argamassa e agregado e a compactaram por meio de trituração para eliminar bolsas de ar. Embora derivadas de produtos terrestres, as estruturas de concreto geralmente não são consideradas estruturas terrestres.

Unidades de construção

Tijolo de lama ou tijolo de adobe

Tijolos da Adobe perto de um canteiro de obras em Milyanfan , Quirguistão
Fabricação de tijolos de barro perto de Cooktown, Austrália

Mudbricks ou tijolos Adobe são unidades modulares de alvenaria pré-formadas de lama seca ao sol que foram inventadas em diferentes épocas em diferentes partes do mundo conforme a civilização se desenvolveu. A construção com tijolos evita os atrasos enquanto cada camada de lama empoçada seca. Os murais de parede mostram que as técnicas de produção de adobe eram altamente avançadas no Egito por volta de 2500 aC. A construção em Adobe é comum em grande parte da África hoje. Os tijolos de adobe são tradicionalmente feitos de areia e argila misturados com água até uma consistência plástica, com palha ou grama como aglutinante. A lama é preparada, colocada em formas de madeira, compactada e nivelada e depois retirada da forma para secar por vários dias. Os tijolos são então colocados em pé para curar ao ar por um mês ou mais.

No sudoeste dos Estados Unidos e no México, os edifícios de adobe tinham paredes maciças e raramente tinham mais de dois andares de altura. As igrejas missionárias da Adobe nunca foram mais do que cerca de 35 pés (11 m). Como as superfícies de adobe são frágeis, revestimentos são usados ​​para protegê-las. Esses revestimentos, renovados periodicamente, incluem gesso de lama, gesso de cal, cal ou estuque. As paredes de adobe foram historicamente feitas colocando os tijolos com argamassa de lama, que incha e encolhe na mesma proporção que os tijolos quando molhados ou secos, aquecidos ou resfriados. O adobe moderno pode ser estabilizado com cimento e ligado com argamassas de cimento, mas as argamassas de cimento farão com que os tijolos de adobe não estabilizados se deteriorem devido às diferentes taxas de expansão e contração térmica.

Bloco de terra comprimido

Os blocos de terra compactados (CEB) eram tradicionalmente feitos com o uso de uma vara para forjar o solo em um molde de madeira. Hoje, eles geralmente são feitos de subsolo comprimido em uma máquina operada manualmente ou motorizada. No mundo em desenvolvimento, as máquinas manuais podem ser uma solução econômica para a fabricação de blocos de construção uniformes, enquanto as máquinas motorizadas mais complexas e caras têm menos probabilidade de ser apropriadas. Embora consuma muita mão-de-obra, a construção do CEB evita o custo de compra e transporte de materiais. As máquinas de fazer blocos podem formar blocos com formas interligadas para reduzir a necessidade de argamassa. O bloco pode ter orifícios ou ranhuras para que hastes como o bambu possam ser inseridas para melhorar a resistência a terremotos.

Deve-se usar terra adequada, com argila suficiente para manter o bloco unido e resistir à erosão, mas não muita argila expansiva. Quando o bloco é feito de terra estabilizada, que contém cimento, o concreto deve receber talvez três semanas para curar. Durante esse tempo, os blocos devem ser empilhados e evitar que sequem, borrifando-os com água. Isso pode ser um problema em climas quentes e secos, onde a água é escassa. Empilhar bem os blocos e cobri-los com uma folha de polietileno pode ajudar a reduzir a perda de água.

Sacos de terra

A construção do Earthbag é uma técnica natural de construção que evoluiu das técnicas de construção militar históricas para bunkers . O subsolo local de quase qualquer composição pode ser usado, embora uma mistura de adobe seja preferível. O solo é umedecido para se compactar e formar uma estrutura estável quando embalado em tecidos de polipropileno ou sacos de estopa ou tubos. Malha de plástico é às vezes usada. Os sacos de polipropileno (pp) são os mais comuns, pois são duráveis ​​quando cobertos, baratos e amplamente disponíveis. Os sacos são dispostos em fiadas, com arame farpado entre cada uma delas para evitar escorregões. Cada curso é compactado após ser colocado. A estrutura em sacos pp é semelhante ao adobe, mas mais flexível. Com a tubulação de malha, a estrutura é como terra compactada. Os sacos de terra podem ser usados ​​para construir edifícios em forma de cúpula ou com paredes verticais. Com a estabilização do solo, também podem ser usados ​​para paredes de contenção.

Tijolo de barro queimado

Tijolos de obrigações inglesas de 1454 no Old College em Tattershall , Lincolnshire, Inglaterra

A técnica de queima de tijolos de argila em um forno data de cerca de 3500 aC. Tijolos queimados estavam sendo usados ​​para construir alvenaria durável em toda a Europa, Ásia e Norte da África por volta de 1200 aC e ainda permanecem um importante material de construção. Os tijolos modernos de argila cozidos são formados a partir de argilas ou folhelhos, moldados e depois queimados em um forno por 8 a 12 horas a uma temperatura de 900 a 1150 ° C. O resultado é uma cerâmica composta principalmente por sílica e alumina, com outros ingredientes, como areia de quartzo. A porosidade do tijolo depende dos materiais e da temperatura de queima e da duração. Os tijolos podem variar de cor dependendo da quantidade de carbonato de ferro e cálcio nos materiais usados ​​e da quantidade de oxigênio no forno. Os tijolos podem se deteriorar devido à cristalização de sais no tijolo ou em seus poros, por ação do gelo e de gases ácidos.

Os tijolos são colocados em camadas unidas com argamassa, uma combinação de cimento Portland, cal e areia. Uma parede com a espessura de um tijolo incluirá tijolos maciços com seu lado longo e estreito exposto e os tijolos superiores cruzando-se de um lado para o outro. Existem vários "títulos" de alvenaria , ou padrões de macas e cabeçalhos, incluindo os títulos ingleses, holandeses e flamengos.

Exemplos

Abrigo da terra

Casas de turfa em Keldur , Islândia , um exemplo de proteção da Terra

A proteção da terra tem sido usada há milhares de anos para fazer moradias com eficiência energética. Existem várias configurações. Em um extremo, uma habitação protegida pela terra é completamente subterrânea, talvez com um pátio aberto para fornecer ar e luz. Uma casa de terra pode ser construída em um declive, com janelas ou portas em um ou mais de seus lados, ou a construção pode estar no nível do solo, mas com a terra amontoada contra as paredes, e talvez com um telhado de terra.

Casas de cava feitas por fazendeiros Hohokam entre 100 e 900 DC, no que hoje é o sudoeste dos Estados Unidos, eram estruturas com bermas, parcialmente embutidas em encostas voltadas para o sul. Seu design de sucesso foi usado por centenas de anos. Em Matmata, Tunísia , a maioria das casas antigas foram construídas 12 metros (39 pés) abaixo do nível do solo e cercaram pátios com cerca de 12 metros quadrados. As casas eram alcançadas por túneis. Outros exemplos de residências subterrâneas, semi-subterrâneas ou baseadas em penhascos em climas quentes e frios são encontrados na Turquia, norte da China e Himalaia, e sudoeste dos EUA. Vários mosteiros budistas construídos com terra e outros materiais em encostas de penhascos ou cavernas nas áreas do Himalaia, como Tibete , Butão , Nepal e norte da Índia, são freqüentemente localizados de forma perigosa. A partir da década de 1970, o interesse pela técnica renasceu nos países desenvolvidos. Ao colocar uma casa de terra no solo, a casa ficará mais fria na estação quente e mais quente na estação fria.

Alojamento de terra nativo americano

Um chalé de terra é um edifício circular feito por alguns dos nativos americanos da América do Norte. Eles têm construção de coluna e viga de madeira e são em forma de cúpula. Uma estrutura típica teria quatro ou mais postes centrais plantados no solo e conectados no topo por vigas transversais. O buraco de fumaça seria deixado aberto no centro. Em torno da estrutura central havia um anel maior de postes mais curtos, também conectados por vigas transversais. As vigas irradiavam das vigas transversais centrais para as vigas transversais externas e, em seguida, tábuas ou vigas divididas formavam as paredes laterais inclinadas ou verticais. A estrutura era coberta por gravetos e arbustos ou grama, cobertos por sua vez por uma pesada camada de terra ou grama . Alguns grupos cobriram toda a estrutura com lama, que secou formando uma concha.

Escola em uma vila Maasai na estrada A109, Quênia

Wattle and daub

Wattle and pique é uma técnica de construção antiga em que trepadeiras ou gravetos menores são entrelaçados entre postes verticais e, em seguida, lama misturada com palha e grama é colocada sobre a parede. A técnica é encontrada em todo o mundo, do Delta do Nilo ao Japão, onde o bambu era usado para fazer a acácia. Em Cahokia , agora em Illinois, EUA, casas de pau-a-pique foram construídas com o piso rebaixado de 0,30 a 0,91 m abaixo do solo. Uma variante da técnica é chamada de bajareque na Colômbia . Na Grã-Bretanha pré-histórica, abrigos circulares simples de taipa foram construídos onde quer que houvesse argila adequada. Wattle and daub ainda é encontrado como painéis em edifícios com estrutura de madeira. Geralmente as paredes não são estruturais e, no uso interior, a técnica no mundo desenvolvido foi substituída por ripas e gesso, e depois por gesso cartonado .

Casa de gramado da pradaria

Omer Madison Kem , (mais tarde, Representante do Congresso dos Estados Unidos) em frente à sua casa de gramado em Nebraska (1886)

Agricultores europeus pioneiros nas pradarias da América do Norte, onde não há madeira para construção, muitas vezes construíram sua primeira casa em uma caverna escavada na encosta de uma colina ou ravina, com uma cobertura na entrada. Quando tivessem tempo, eles construiriam uma casa de grama . O fazendeiro usaria um arado para cortar o gramado em tijolos de 1 por 2 pés (0,30 por 0,61 m), que eram então empilhados para formar as paredes. As tiras de grama foram empilhadas com o lado da grama para baixo, escalonadas da mesma forma que a alvenaria, em três fileiras lado a lado, resultando em uma parede com mais de 3 pés (0,91 m) de espessura. A parede de grama foi construída em torno de molduras de portas e janelas, e os cantos da parede eram protegidos por hastes conduzidas verticalmente por eles. O telhado era feito de mastros ou arbustos, coberto com grama da pradaria e selado com uma camada de grama. As casas de grama eram fortes e freqüentemente duravam muitos anos, mas eram úmidas e sujas, a menos que as paredes internas fossem rebocadas. Os telhados tendiam a vazar e às vezes desabavam em uma tempestade.

Edifícios de tijolos de lama

Existem inúmeros exemplos de construção de tijolos de barro ou adobe em todo o mundo. A cidade murada de Shibam, no Iêmen, declarada Patrimônio da Humanidade em 1982, é conhecida por seus prédios de tijolos de barro não reforçados de dez andares. A Mesquita Djinguereber de Timbuktu , Mali, foi construída no início do século 14 DC (século 8 AH) com tijolos de barro redondos e uma névoa de lama de pedra, e foi reconstruída várias vezes depois, crescendo continuamente em tamanho. Mais ao sul, em Mali, a Grande Mesquita de Djenné , um exemplo dramático da arquitetura de tijolos de barro do Sahel. foi construída em 1907, com base no projeto de uma antiga Grande Mesquita construída no local em 1280. Mudbrick requer manutenção, e o governante fundamentalista Seku Amadu deixou a mesquita anterior desabar.

As Ruínas de Casa Grande , agora um monumento nacional no Arizona protegido por um telhado moderno, é uma enorme estrutura de adobe de quatro andares construída pelo povo Hohokam entre 1200 e 1450 DC. O primeiro europeu a registrar a casa-grande foi um padre jesuíta, padre Eusebio Kino , que visitou o local em 1694. Naquela época, ele estava abandonado há muito tempo. Na época em que um telhado temporário foi instalado em 1903, o prédio de adobe estava vazio e sem manutenção por centenas de anos.

Huaca de la Luna, no que hoje é o norte do Peru, é um grande templo de adobe construído pelo povo Moche . O edifício passou por uma série de fases de construção, crescendo eventualmente a uma altura de cerca de 32 metros (105 pés), com três plataformas principais, quatro praças e muitas salas menores e gabinetes. As paredes eram cobertas por impressionantes murais e frisos multicoloridos; aqueles visíveis hoje datam de cerca de 400-610 DC.

Toulous

Aglomerado Tianluokeng Tulou na província de Fujian , China

Um Fujian Tulou é um tipo de residência rural do povo Hakka nas áreas montanhosas do sudeste de Fujian , China. Eles foram construídos principalmente entre os séculos 13 e 20. Um tulou é uma grande construção de terra fechada e fortificada, retangular ou circular, com paredes de taipa de suporte de carga muito grossas entre três e cinco andares de altura. Um toulou pode abrigar até 80 famílias. Prédios internos menores são frequentemente cercados por essas enormes paredes periféricas que podem conter corredores, depósitos, poços e áreas de estar. A estrutura lembra uma pequena cidade fortificada. As paredes são formadas por compactação de terra misturada com pedra, bambu, madeira e outros materiais disponíveis e têm até 1,8 m de espessura. O resultado é um edifício bem iluminado, bem ventilado, à prova de vento e terremoto que é quente no inverno e fresco no verão.

Montes e pirâmides

Zigurate na Base Aérea de Ali no Iraque

Os zigurates eram templos elevados construídos pelos sumérios entre o final do 4º milênio aC e o 2 ° milênio aC, erguendo-se em uma série de terraços até chegar a um templo de até 61 m acima do nível do solo. O Zigurate de Ur continha cerca de três milhões de tijolos, nenhum com mais de 15 polegadas (380 mm) de comprimento, portanto a construção teria sido um grande projeto. O maior zigurate ficava na Babilônia, e alguns acreditam ser a Torre de Babel mencionada na Bíblia . Foi destruída por Alexandre, o Grande e apenas as fundações permanecem, mas originalmente tinha 91 metros de altura em uma base de cerca de 200 metros quadrados. Tijolos secos ao sol foram usados ​​para o interior e tijolos de forno para o revestimento. Os tijolos foram mantidos juntos por argila ou betume.

Muitas sociedades nativas americanas pré-colombianas da antiga América do Norte construíram grandes estruturas piramidais de terra conhecidas como montículos de plataforma . Entre as maiores e mais conhecidas dessas estruturas está Monks Mound no local de Cahokia no que se tornou Illinois, concluída por volta de 1100 DC, que tem uma base maior do que a da Grande Pirâmide de Gizé. Muitos dos montes passaram por vários episódios de construção de montes em intervalos periódicos, alguns tornando-se bastante grandes. Acredita-se que têm desempenhado um papel central nos povos de construção de seus ninhos vida religiosa e usos documentados incluem semi-pública -chefe 's plataformas de casas, públicas templo plataformas, mortuários plataformas, ossuário plataformas, lodge terra / plataformas casa de cidade, residência plataformas, terreno quadrado e plataformas de rotunda e plataformas de dança.

A Pirâmide do Sol de 63 metros em Teotihuacan , México, foi iniciada em 100 DC. A estrutura com face de pedra contém dois milhões de toneladas de taipa.

Earthworks

Muro de contenção perto de Todmorden , West Yorkshire, Inglaterra

Terraplenagem são obras de engenharia criadas por meio da movimentação ou processamento de quantidades de solo ou rocha não formada. O material pode ser movido para outro local e moldado em uma forma desejada para uma finalidade. Diques , diques e barragens são tipos de terraplenagem. Um dique, barragem de inundação ou barragem é uma crista natural alongada ou uma parede de preenchimento de terra construída artificialmente que regula os níveis de água. Geralmente é de terra e frequentemente corre paralelo ao curso de um rio em sua planície de inundação ou ao longo de linhas costeiras baixas.

Muros de contenção de terra mecanicamente estabilizados (MSE) podem ser usados ​​para aterros. As paredes MSE combinam uma almofada de nivelamento de concreto, painéis de revestimento de parede, coping, reforço de solo e aterro selecionado. Uma variedade de designs de painéis voltados para a parede podem ser usados. Depois que a base de nivelamento foi colocada e a primeira fileira de painéis foi colocada e fixada, a primeira camada de aterramento é colocada atrás da parede e compactada. O primeiro conjunto de reforços é então colocado sobre a terra. Os reforços, que podem ser de polímero tensionado ou tiras ou grades de metal galvanizado, são fixados aos painéis de revestimento. Este processo é repetido com camadas sucessivas de painéis, terra e reforços. Os painéis são, portanto, amarrados ao aterro para formar uma estrutura estável com tensões equilibradas.

Embora a construção usando os princípios básicos do MSE tenha uma longa história, o MSE foi desenvolvido em sua forma atual na década de 1960. Os elementos de reforço usados ​​podem variar, mas incluem aço e geossintéticos . O termo MSE é geralmente usado nos EUA para distingui-lo de "Terra Reforçada", um nome comercial da Empresa de Terra Reforçada, mas em outros lugares, Solo Reforçado é o termo geralmente aceito. A construção do MSE é relativamente rápida e barata e, embora demande muita mão-de-obra, não exige altos níveis de qualificação. Portanto, é adequado tanto para países em desenvolvimento como para países desenvolvidos.

Fortes e trincheiras

Soldados em uma trincheira em Gallipoli durante a Primeira Guerra Mundial

A terra tem sido usada para construir fortificações há milhares de anos, incluindo fortalezas e paredes, muitas vezes protegidas por valas. A fotografia aérea na Europa revelou vestígios de fortificações de terra desde a era romana e, posteriormente, da época medieval. O Dique de Offa é uma enorme obra de terraplenagem que se estende ao longo da disputada fronteira entre a Inglaterra e o País de Gales. Pouco se sabe sobre o período ou o construtor, o rei Offa da Mércia , que morreu em 796 DC. Uma antiga fortificação de madeira e terra poderia mais tarde ser sucedida por uma estrutura de tijolo ou pedra no mesmo local.

As trincheiras foram usadas pelas forças sitiantes para se aproximarem de uma fortificação enquanto protegidas de mísseis. Os sapadores construíam "fossas", ou trincheiras, que ziguezagueavam em direção à fortaleza sendo atacada. Eles empilharam a terra escavada para fazer uma parede protetora ou gabião. A profundidade combinada da trincheira e a altura do gabião podem ser de 2,4 a 3,0 m (8 a 10 pés). Às vezes, a seiva era um túnel, cavado vários metros abaixo da superfície. Os sapadores eram altamente qualificados e bem pagos devido ao extremo perigo de seu trabalho.

Na Guerra Civil Americana (1861 a 1865), as trincheiras foram usadas para posições defensivas durante a luta, mas desempenharam um papel cada vez mais importante nas campanhas dos últimos dois anos. A terraplenagem militar talvez tenha culminado na vasta rede de trincheiras construídas durante a Primeira Guerra Mundial (1914 a 1918) que se estendia da Suíça ao Mar do Norte no final de 1914. As duas linhas de trincheiras se enfrentavam, tripuladas por soldados que viviam em condições terríveis de frio, umidade e sujeira. As condições eram piores nas trincheiras aliadas. Os alemães estavam mais dispostos a aceitar as trincheiras como posições de longo prazo e usaram blocos de concreto para construir abrigos seguros no subsolo, geralmente com iluminação elétrica e aquecimento.

Barragens de aterro

Uma barragem de aterro é uma enorme barreira artificial de água . Ele é tipicamente criado pela colocação e compactação de um semi-complexo plástico montículo de várias composições de solo, areia, argila e / ou rocha. Possui uma cobertura impermeável natural semipermanente em sua superfície e um núcleo denso e impermeável. Isso torna essa barragem impermeável à erosão superficial ou infiltração . A força do represamento cria um impulso para baixo sobre a massa da barragem, aumentando muito o peso da barragem em sua fundação. Esta força adicional sela e torna impermeável a fundação subjacente da barragem, na interface entre a barragem e o seu leito . Essa barragem é composta de partículas de material independentes fragmentadas. O atrito e a interação das partículas unem as partículas em uma massa estável, em vez do uso de uma substância de cimentação.

O Syncrude Mildred Lake Tailings Dyke em Alberta , Canadá, é uma barragem de aterro com cerca de 18 quilômetros (11 milhas) de comprimento e de 40 a 88 metros (131 a 289 pés) de altura. Em volume de preenchimento, em 2001 ela era considerada a maior estrutura de terra do mundo.

Questões Estruturais

Projetando para terremotos

Regiões com baixo risco sísmico são seguras para a maioria dos edifícios de terra, mas as técnicas de construção históricas muitas vezes não conseguem resistir mesmo a níveis médios de terremotos de forma eficaz por causa das três qualidades altamente indesejáveis ​​dos edifícios de terra como um material de construção sísmico: ser relativamente 'fraco, pesado e quebradiço'. No entanto, edifícios de terra podem ser construídos para resistir a cargas sísmicas.

Os principais fatores para melhorar o desempenho sísmico são a resistência do solo, a qualidade da construção, o layout robusto e o reforço sísmico.

Solos mais fortes tornam as paredes mais fortes. Os construtores da Adobe podem testar a resistência dos blocos curados, caindo de uma altura específica ou quebrando-os com uma alavanca. Os construtores que usam técnicas imediatas, como saco de terra, sabugo ou taipa, podem preferir testes de britagem aproximados em amostras menores que podem ser secas em forno e esmagadas com uma pequena alavanca.

Os construtores devem compreender os processos de construção e ser capazes de produzir qualidade consistente para edifícios fortes.

O layout robusto significa edifícios mais quadrados do que alongados e simétricos, não em forma de L, bem como sem primeiros andares "suaves" (andares com grandes janelas, edifícios em colunas não sustentadas). As diretrizes de construção de terra da Nova Zelândia verificam o comprimento suficiente da parede de reforço em cada uma das duas direções principais, com base na espessura da parede, altura do andar, espaçamento da parede de reforço e o peso do telhado, loft e segundo andar acima das paredes de terra.

Técnicas de construção resistentes a sísmicos

Técnicas de construção que são mais dúcteis do que frágeis, como o tipo de saco de terra contido ou paredes de pneus de naves de terra , podem evitar o colapso melhor do que terra frágil não reforçada. Faixas de base de cascalho contidas podem adicionar potencial de isolamento de base .

A contenção de paredes pode ser adicionada a técnicas como o adobe para resistir à perda de material que leva ao colapso. A alvenaria confinada é eficaz para adobe contra forças de terremoto de 0,3 g pode ser útil com alvenaria de barro.

Muitos tipos de reforço podem aumentar a resistência da parede, como plástico ou malha de arame e barras de reforço de aço ou fibra de vidro ou bambu. A terra resiste bem à compressão, mas é fraca quando torcida. O reforço de tração deve abranger os pontos de dano potencial e ser bem ancorado para aumentar a estabilidade fora do plano. Vigas adesivas no topo das paredes são vitais e devem ser bem fixadas nas paredes.

Os construtores devem estar cientes de que os reforços orgânicos embutidos nas paredes podem ser destruídos antes que o edifício seja aposentado. Detalhes de fixação de reforço são críticos para resistir a forças superiores. A melhor resistência ao cisalhamento do adobe veio do reforço horizontal preso diretamente ao vergalhão vertical, desde a base até a viga de colagem.

Madeira entrelaçada em paredes de barro reduz os danos do terremoto se a madeira não for danificada por podridão seca ou insetos. O Timberlacing inclui Dhajji finamente tecido e outros tipos.

Veja também

Casa de barro em Maranguape , Ceará, Brasil

Referências

Notas

Citações

Fontes