investigative construction of buildings using baked

A R C H I T E C T U R E
C I V I L
E N G I N E E R I N G
E N V I R O N M E N T
T h e S i l e s i a n U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y
N o. 4 / 2 0 1 4
INVESTIGATIVE CONSTRUCTION OF BUILDINGS USING BAKED CLAY
POST-REINFORCED BEAM PANELS
Salim KHOSO a*, Abdul Aziz ANSARI b, Farhan Hussain WAGAN c
a Lecturer; Department of Civil Engineering, Quaid-e-Awam University College of Engineering, Science & Technology
(QUCEST), Larkana, Sindh, Pakistan
* E-mail address: [email protected]
b Prof.; Department of Civil Engineering, Mehran University of Engineering & Technology, (SZAB) Campus
Khairpur Mir’s, Sindh, Pakistan
c Junior Lab, Eng.; Department of Civil Engineering, Quaid-e-Awam University College of Engineering,
Science & Technology (QUCEST), Larkana, Sindh, Pakistan
Received: 21.07.2014; Revised: 4.08.2014; Accepted: 21.10.2014
Abstract
Reinforced cement concrete is a composite matrix building material widely used all around the globe. It has been in use over
hundred years. However, for reasons pertaining to the increase in cost of basic constituents of concrete namely, steel, cement
and more importantly transportation cost of these material to the desired construction sites, particularly rural areas, it has
been deemed that the use of soil (clayey/alluvial/and fertile) in nature in the production of baked clay panels as structural
members is an economical alternative to RC. It is however, faster than RC construction at the same time, such as alternatives do not compromise the strength and durability of the structure it is built from. With this particular intention in mind,
a systematic programme of experimental study visualizing the future construction in the rural areas at relatively cheap and
affordable prices for the poor masses, a large number of beam panels were cast, baked, post reinforced, cured and tested.
This paper intends to further experiment shear and flexural strength of plain baked clay i.e. no reinforcement or anchorage steel was provided during the study of baked clay behaviour. The study took into account the modulus of rapture, shear
and flexural behaviour, mode of failure, crack pattern and the ultimate load carrying capacity of clay beams. However, fundamental structural properties and material constants i.e. compressive strength, Poisson’s ratio and modulus of elasticity
of the material cut from the beams after testing them, were also determined experimentally. The results are encouraging.
However, from these tests it is found that shear strength is the dominant factor in making clay beams more resistant to
loads.
Streszczenie
Żelbet jest materiałem kompozytowym na bazie cementu powszechnie stosowanym na całym świecie. Używany jest od ponad
100 lat. Jednakże ze względu na rosnący koszt podstawowych składników, w tym stali i cementu, a co najważniejsze koszt
transportu tych materiałów na miejsce budowy, w szczególności na obszarach wiejskich, uznano, że wykorzystanie gruntów
naturalnych (gliniastych/łęgowych/żyznych) do produkcji spiekanych paneli glinianych jako elementów konstrukcyjnych
jest ekonomiczną alternatywą dla żelbetu. Element te są szybsze w produkcji i montażu, a ich zastosowanie nie ma negatywnego wpływu na wytrzymałość i trwałość konstrukcji. Mając na uwadze przyszłość budownictwa na ubogich terenach wiejskich, przeprowadzono badania na znacznej liczbie glinianych belek zbrojonych. Celem prezentowanego artykułu było wykonanie dalszych badań ścinania i zginania belek niezbrojonych. Badania obejmowały moduł zniszczenia, zachowanie przy ścinaniu i zginaniu, model zniszczenia, obraz rys oraz nośność belek. Dodatkowo zbadano również podstawowe właściwości
mechaniczne oraz stałe materiałowe na próbkach pobranych z tych elementów, w tym wytrzymałość na ściskanie, współczynnik Poissona i moduł sprężystości. Wyniki badań są obiecujące. Jednakże, w badaniach stwierdzono, że wytrzymałość na ścinanie jest czynnikiem decydującym o nośności belek glinianych.
K e y w o r d s : Beam Panels; Cement; Clay; Compressive Strength; Pit-sand; Plate Support; Shear.
4/2014
ARCHITECTURE
CIVIL ENGINEERING
ENVIRONMENT
57