خشت
خشت خام اساساً ترکیبی از ماسه و خاک رس است. که بعضی انواع تثبیت کنندهها به آن اضافه شده است. مخلوط در قالبهای چوبی ریخته شده و چند ساعت بعد از ریختهگری قالببرداری میشود.
سپس مخلوطها (خشتها) برای مدت چند هفته بسته به شرایط رطوبت محیطی و رطوبت خود مخلوط، در هوا به عمل میآیند.
ترکیب خشت همانند ترکیب بتن است که در هر دو ماسه نقش ماده پرکننده را دارد. با این تفاوت که در خشت، خاک رس، نقش سیمان پرتلند در بتن را ایفا میکند.
- خشتهای تثبیت شده
روشهای بهبود مقاومت و استحکام طبیعی خاک از طریق افزودن مواد مختلف به آن عموماً تحت عنوان ( تثبیت خاک) مطرح میشود.
به علت وجود رس در خاک، دیوارهای ساخته شده از خاک تثبیت نشده معمولاً در زمان جذب آب متورم شده و پس از خشک شدن منقبض میگردد. این عمل باعث ایجاد ترکهای شدید شده و اغلب منجر به اشکالاتی در چسبندگی اندود به دیوار و همچنین متلاشی شدن نهایی دیوارها خواهد گردید.
بنابراین هدف تثبیتکنندههای خاک، افرایش مقاومت در برابر عوامل تخریبی محیط است که به یکی از طرق زیر انجام می پذیرد:
1- به وسیله افرایش مقاومت و قابلیت چسبندگی ذرات خاک
2- به وسیله کاهش تغییرات رطوبتی خاک
3- به وسیله غیرقابل نفوذ کردن خاک در مقابل آب
تکنیکهایی که در آنها از خاک فشرده شده، جگنبندی و گلمالی (Wattle and daub) و یا خشت معمولی که در آفتاب خشک شده استفاده میگردد میتوانند در بسیاری از مناطق خشکتر، ساختمانهای مقاومی بوجود آورند ولی در آب و هوای مرطوب همیشه امکان فرسایش این ساختمانها وجود دارد که باعث ناسالمی شرایط زیست میشوند و مشکل احتیاج دائمی به تعمیرات نیز موجود است و حتی بدتر در مناطق زلزلهخیز نیز دارای امنیت کافی نمیباشند.
از روشهای تثبیت، مخلوط کردن نسبتهای مناسب خاکهای ماسهای و خاکهای رسی است. مقاومت خاک را میتوان در حالتی که تر است به وسیله افزودن مصالح چسباننده که رایج ترین آنها سیمان پرتلند است افزایش داد.
سایر تثبیتکنندهها، در اثر ایجاد مانع فیزیکی در مقابل آب، به مانند یک عامل ضدآب عمل میکنند. معمولترین این نوع تثبیتکنندهها، قیر، قیر معدنی و صمغهای مخصوص میباشند. آهک آبی و مخلوطهای آهک و مواد پوزولانی نیز از مصالح چسباننده هستند.
در صورتیکه برنامه مناسب برای آزمایش مواد خام انجام گردد خشتهای تثبیت شده میتوانند یکی از مصالح ساختمانی فوقالعاده مناسب برای کشورهای در حال توسعه و رشد یافته باشند.
اختلاف در عملکرد بین خشتهای تثبیت شده و تثبیت نشده به وسیله فرو بردن نمونههای استوانهای خاکی در آب که حاوی%6 آهک بودند بیشتر اثبات گردید.
بر خلاف خشتهای تثبیت نشده که پس از 3 ماه نگهداری در آب تجزیه و متلاشی شدند، نمونههای تثبیت شده هیچ نوع فرسایش محسوسی را پس از مدت معینی و در همان شرایط از خود نشان ندادند.
- خشتهای تثبیت شده با آهک
عمل تثبیت معمولاً به وسیله افزودن مواد چسباننده یا تثبیتکنندههای مختلف انجام میگیرد و نوع تثبیتکننده نسبت به شرایط خاص تعیین میگردد.
آهک از مصالحی است که در تمام مناطق دنیا وجود دارد. اکثر کشورها دارای منابع قابل دسترس نرمآهک (Chalk)، سنگ آهک (Lime Stone) و کورال (بقایای مرجانی آهکی) هستند که میتوانند به آسانی تجزیه و پخته شده و تبدیل به آهک زنده (Quick Lime) شوند.
مزایای اقتصادی که آهک در مقایسه با سیمان پرتلند و سایر مصالحی که نیازمند سرمایهگذاری گزاف هستند دارد باعث شده که از نظر فنی در مورد آن تحقیقاتی انجام شود، به این منظور که روشن شود آهک میتواند به عنوان یک تثبیتکننده در راهسازی و در مقیاس کوچکتر در خانهسازی بکار رود.
مقاومت فشاری خاک تثبیت شده با آهک % 6 که خاک موردنظر حاوی شن ریز، ماسه درشت، متوسط، ریز و ریزدانه (لای و رس) و لاتریت که با
6% آهک تثبیت شده و رطوبتی معادل % 11 دارد و حدود 4/2 مگانیوتن بر متر مربع میباشد.
مقاومت فشاری خاک حاوی ماسه با دانهبندی (درشت و متوسط و ریز) که با بیش از% 6 آهک تثبیت شده حدود 2/3 مگانیوتن بر متر مربع میباشد. تفاوت مقاومت فشاری این دو خاک به خاطر اختلاف مقدار آلومینیوم و دانهبندی خاک میباشد. در کل میتوان میزان حداقل مقاومت فشاری پیشنهاد شده برای بلوکهای بتنی سبک که 2/8 مگانیوتن بر مترمربع میباشد، بعنوان ضابطهای برای قبول خشتهای خاکی تثبیتشده با آهک نیز مورد استفاده قرار داد.
- خشتهای تثبیت شده با امولسیون قیری
یکی دیگر از روشهای تثبیت خشتها و استحکام بخشیدن به خشتهای خامی که در آفتاب خشک میشوند افزودن قیر یا آسفالت به مواد اولیه تهیه خشت میباشد که بدین وسیله میتوان از آنها خشتهای ضد رطوبت، بینهایت محکم و واجد خواصی قابل توجه از نظر دوام و پایداری ساخت.
در ساختمانهایی که طرح آنها بطور صحیح ریخته شده استفاده از این آجرها سبب خواهد شد که در هوای بسیار گرم یا سرد درجه حرارت معتدلی در فضای درونی ساختمان حفظ شود. در ضمن مقاومت بیشتری در برابر نیروی تخریبی و فرسایشی نشان میدهند.
خواص چسبندگی و قوهجاذبه ذرات خاک رس موجود در خاک معمولی در اثر اختلاط با ماده استحکامی آسفالته تقلیل نمییابد. ولی بایستی متذکر شد که چون پوشش آسفالته دافع آب میباشد، نمیتوان ذرات خاک رس را با آب مخلوط کرده و مجدداً بهحالت گل درآورد.
معمولاً برای تثبیت خشتها از ماده سریع التأثیر قیر (RC 250) استفاده میشود، که این ماده در برابر رطوبت و همچنین خواص استحکامی آنها با آجرهای تهیه شده از ماده آسفالتی امولسیونه شبیه و تقریباً یکسان است. مقدار مصرف مواد قیری برای استحکام خاک حدود %3 و ماده امولسیونه %6 محاسبه شده است.
مقاومت فشاری برای خشتهای تثبیت شده با مواد امولسیونه حدود 651 پوند بر اینچ مربع میباشد و درصد جذب آب آنها حدود 1/01 میباشد.
- خشتهای تثبیت شده با سیمان
- خشتهای تثبیت شده با صمغ