Een bouwmethode zo oud als vuil wordt opnieuw onderzocht als een 'nieuw' en levensvatbaar modern bouwmateriaal.

Samengeperste grond, ook wel aangestampte aarde genoemd, is een bouwmethode die eeuwen teruggaat. UBC Okanagan engineering professor Sumi Siddiqua, die de heropleving in aangestampte aarde heeft onderzocht, zegt dat conventioneel cement nog steeds de beste keuze is voor moderne ingenieurs.

"Conventionele cementconstructie is het belangrijkste bouwmateriaal voor gebouwen, wegen, pijpleidingen en bruggen over de hele wereld, ", zegt Siddiqua. "Maar bouwers zijn tegenwoordig op zoek naar goedkopere en milieuverantwoorde bouwmaterialen. Een dergelijk materiaal kan worden samengeperst - of geramd - aarde."

Bodem kan op vele manieren worden gebruikt, legt Siddiqui uit, inclusief aangestampte aarden muren, aardestenen en samengeperste aardeblokken. In 2014, bijna 40 procent van de wereldbevolking leefde of werkte nog steeds in constructies die aarde als bouwmateriaal gebruikten. De voordelen van het gebruik van deze natuurlijke en lokaal geproduceerde materialen zijn onder meer een verlaging van de kosten en het energieverbruik.

De aangestampte aardmuren worden meestal tussen mallen geplaatst en met klei vastgezet. Maar Siddiqua zegt dat hoewel de techniek eenvoudig is, het heeft aanzienlijke structurele beperkingen.

Om dit te verbeteren, Siddiqua en haar afstudeerstudent Priscila Barreto testten de toevoeging van calciumcarbideresidu en vliegas als bindmiddel in de aangestampte aarde. Ze ontdekten dat wanneer ze 60 dagen werden genezen, de wanden met bindmiddelen waren 25 keer sterker dan die zonder. De verhoogde sterkte verbetert hun potentieel voor gebruik in moderne constructie aanzienlijk.

"De kern van onze uitdaging was om de sterkste samenstelling van bindmaterialen te lokaliseren, ", zegt Siddiqua. "Hoewel uit onderzoek blijkt dat er een bepaalde hoeveelheid klei nodig is om de bodem te stabiliseren, het hebben van een mechanisme om de grondkorrels beter te binden, is de sleutel."

Barreto, een internationale student uit Brazilië, begon dit onderzoek tijdens haar studie aan UBC Okanagan en zette het werk voort in haar afstudeeronderzoek.

"In landen als Brazilië en regio's als de Sertão in het noordoosten van het land, aangestampte aarde wordt vaak gebruikt als bouwtechniek, " legt Barreto uit. "De mogelijkheid om mensen in staat te stellen sterkere en veiligere constructies te bouwen met natuurlijke grond is een van mijn centrale motivaties om dit onderzoek te doen."

Siddiqua zegt dat er duidelijk vraag is naar dit soort materiaal en de techniek is gebruikt in kleine steden in Canada, inclusief de Okanagan, waar kleine woonhuizen worden gebouwd met gemakkelijk beschikbare materialen.

"We richtten ons op geramde aardestructuren, omdat lokale bouwingenieurs ons hebben benaderd om traditionele stampaardeconstructies te verbeteren met stabilisatietechnieken zoals de onze."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Constructie en bouwmaterialen , en werd ondersteund door zowel een Discovery- als een ENGAGE Grant van de Natural Sciences and Engineering Council of Canada.