Кіріспе
Топырақ және органикалық материалдардан жасалған құрылыс материалы
the building material
Адобе (/ə/'/d//oʊ//b//i//audio=En us adobe. ogg/ əDOHbe; aˈðoβe) – топырақ пен органикалық материалдардан жасалған құрылыс материалы. "Адобе" сөзі испан тілінде "балшық кірпіш" деген мағынаны білдіреді. Испан мұрасы бар кейбір ағылшын тілінде сөйлейтін аймақтарда, мысалы, АҚШ-тың Оңтүстік-Батыс аймағында, бұл термин кез келген топырақтан жасалған құрылысқа немесе Пуэбло Жаңаруы (Pueblo Revival) және Аймақтық Жаңару (Territorial Revival) сияқты әртүрлі сәулеттік стильдерге қатысты қолданылады. Көптеген адобе ғимараттары сыртқы түрінен үйме және қабырғаланған жер ғимараттарына ұқсас. Адобе – ең ерте құрылыс материалдарының бірі және ол бүкіл әлемде қолданылады. Адобе сәулеті б.з.д. 5100 жылға дейін жетеді.
Сипаттама
Адоб кірпіштері – тікбұрышты призмалар, олар жарылмай, жеке-жеке ауада тез кептіріле алады. Кейіннен жеке кірпіштерді құрылымға біріктіру үшін адоб балшығы қолданылып, оларды жинауға болады. Нақты стандартты өлшем жоқ, жылдар бойы және әртүрлі аймақтарда айтарлықтай өзгерістер кездеседі. Кейбір аймақтарда кең таралған өлшем шамамен ; ал басқа жағдайларда өлшем шамамен ; ең ірі өлшемдерге дейін жетеді. Осы салмақтан асып кеткен кірпіштерді жылжыту қиын, сондықтан балшықты сол жерде тығыздау артық көріледі, бұл басқа типті – қабырғаланған жер деп аталатын құрылысқа әкеледі.
Қуаттылығы
Құрғақ климатта саздан жасалған құрылыстар өте төзімді, және әлемдегі ең көне ғимараттардың кейбірін құрайды. Саздан жасалған ғимараттар жоғары жылу сыйымдылығының арқасында маңызды артықшылықтар ұсынады, бірақ нығайтылмаған жағдайда жер сілкінісінен зақымдануға өте сезімтал екені белгілі. Саздан жасалған құрылыстардың жер сілкінісі кезінде кеңінен зақымдалған жағдайларына 1976 жылғы Гватемала жер сілкінісі, 2003 жылғы Бам жер сілкінісі және 2010 жылғы Чили жер сілкінісі жатады.
Тарату
Күнде кептірілген топырақтан салынған ғимараттар бүкіл әлемде кең таралған (Орта Шығыс, Батыс Азия, Солтүстік Африка, Батыс Африка, Оңтүстік Америка, Солтүстік Американың оңтүстік-батысы, Еуропаның оңтүстік-батысы және шығысы). Адобы Америка құрлығының жергілікті халықтарымен Солтүстік Американың оңтүстік-батысында, Мезоамерикада және Анд тауларында бірнеше мың жылдар бойы қолданылып келген. Пуэбло тайпалары испандықтар кірпіш жасау әдісін таныстырғанға дейін адобын қолдарымен немесе себеттермен қалыптап салып үй салған. Адобы кірпіштері Испанияда ерте қола және темір дәуірінен бастап (б.з.д. VIII ғасырдан) пайдаланылған. Оның кең таралғандығы оның қарапайым дизайнымен, өндірісімен және экономикалық тиімділігімен байланысты.
Этимология
Адобе /ə/'/d//oʊ//b//iː/ сөзі шамамен 4000 жыл бойы өмір сүріп келеді, оның айтылуы мен мағынасы салыстырмалы түрде аз өзгерген. Бұл сөздің тамыры Орта Египет тілінде (шамамен б.з.д. 2000 ж.) кездесетін ḏbt сөзінен басталады, ол "балшық кірпіш" дегенді білдіреді (дауысты әріптері жазылмаған). Орта Египет тілі Кейінгі Египет тіліне, содан соң копт тіліне (б.з.д. 600 ж.) айналды, онда ол ⲧⲱⲃⲉ tōbə түрінде пайда болды. Бұл сөз араб тіліне الطوب aṭ ṭawbu немесе aṭ ṭūbu ретінде сіңірілді, ал түбірге анықтамалы артикль al қосылды. Бұл сөз мосараб тілі арқылы ежелгі испан тіліне өтті. Ағылшын тілі 18 ғасырдың басында испан тілінен бұл сөзді қабылдап алды, ол әлі де балшық кірпіштен салынған құрылысты білдірді. Көбірек заманауи ағылшын тілінде "адобе" термині Солтүстік Американың шөлді аймақтарында, әсіресе Нью-Мексикода, құрылыс әдісіне қарамастан, танымал сәулет стилін білдіреді.
Құрамы
Адоб кірпіші – сумен араластырылған топырақ пен сабан немесе мал тынысы сияқты органикалық материалдан жасалған күрделі материал. Топырақтың құрамы әдетте құм, лай және сазды қамтиды. Сабан кірпішті байланыстыруға және кірпіштің тегіс кебуіне көмектеседі, осылайша кірпіш бойындағы теңсіз қысқару жылдамдықтарынан туындаған жарықтардың алдын алады. Мал тынысы да осындай пайда әкеледі. Адоб балшығын жасау үшін ең қолайлы топырақ құрамы – 15% саз, 10–30% лай және 55–75% ұсақ құм. Тағы бір дерек көзі 15–25% сазды балшық және қалғаны құм мен кесекті тастарға дейінгі ірі бөлшектердің зиянды емес екенін көрсетеді. Заманауи адоб балшығы эмульсияланған асфальт немесе Портленд цементімен, салмағының 10%-ға дейін бекітіледі. Саздың жартысынан аспауы тиіс, ал қалғаны – кеңеймейтін иллит немесе каолинит болуы керек. Тым көп кеңейтілген саз кірпіштің тегіс кебуіне кедерілгі келтіріп, жарықтарға себеп болады, ал тым көп каолинит кірпіштің нашарлауына әкеледі. Әдетте, АҚШ-тың оңтүстік-батысының топырақтары, мұндай құрылыстың кеңінен қолданылатын аймағы, қажетті құрамға ие.
Материалдық қасиеттері
Адоб қабырғалары жүк көтергіш, яғни олар өз салмағын басқа конструкцияларға емес, тікелей негізге береді, сондықтан адобтың жеткілікті қысымға төзімділігі болуы керек. АҚШ-тағы құрылыс нормалары адоб блогы үшін кемінде 300 фунт/дюйм² (2,07 Ньютон/мм²) қысымға төзімділік талап етеді. Адоб құрылысы иілу жүктемесін тудыратын көлденең жүктемелерден сақтау үшін жобалануы керек. Құрылыс нормалары ғимараттың 1g көлденең үдеумен жер сілкінісіне төтеп беруін талап етеді. Мұндай үдеу қабырғаларға көлденең жүктемелерді тудырады, бұл қиылысу мен иілуге, сондай-ақ керілуге әкеледі. Мұндай жүктемелерге төтеп беру үшін нормалар әдетте дайын блок үшін кемінде 50 фунт/дюйм² (0,345 Ньютон/мм²) кернеу модулімен сыну беріктігін талап етеді. Адоб – арзан материал, ресурстық құны төмен, сонымен қатар, адоб құрылысына тән массивті қабырғалардың жылулық қасиеттеріне байланысты маңызды жылу жинақтағыш ретінде де қызмет ете алады. Ыстық күндері мен салқын түндерімен сипатталатын климатта адобтың жоғары жылу сыйымдылығы күндізгі температураның жоғары және төмен деңгейлерін теңестіреді, бұл тұрғын кеңістіктің температурасын жақсартады. Массивті қабырғалар ішкі жағына жылуды беру үшін күн сәулесінен (радиация) және қоршаған ауадан (конвекция) үлкен және салыстырмалы түрде ұзақ уақыт бойы жылуды қабылдауды қажет етеді. Күн батқаннан кейін және температура төмендегеннен кейін, жылы қабырға уақыттық кешігу әсерінен бірнеше сағат бойы ішкі жағына жылу беруді жалғастырады. Осылайша, дұрыс жоспарланған және тиісті қалыңдыққа ие адоб қабырғасы шөлді климатқа тән күндізгі температураның кең ауытқуларын бақылауда өте тиімді, бұл оның құрылыс материалы ретінде ұзақ қызмет етуіне әсер етеді. Термодинамикалық материалдық қасиеттер әдебиетте айтарлықтай өзгеріп отырады. Кейбір тәжірибелер бұл материал үшін стандартты жылу өткізгіштігін қарастыру жеткіліксіз екенін көрсетеді, өйткені оның негізгі термодинамикалық қасиеті инерция болып табылады, және тәжірибелік сынақтар әдеттегіден ұзақ уақыт бойы, әсіресе өзгермелі жылу секірулерімен жүргізілуі керек деген қорытындыға келеді. 10 дюймдік қабырғаға қарағанда солтүстікке қараған қабырға үшін тиімді R мәні R0=10 сағ·фут²·°F/БТУ, бұл жылу өткізгіштігі k=10 дюйм x 1 фут / 12 дюйм / R0=0,33 БТУ/(сағ·фут·°F) немесе 0,57 Вт/(м·К) құрайды, бұл басқа дереккөзден алынған жылу өткізгіштігімен сәйкес келеді. Қабырғаның жалпы R мәнін анықтау үшін R0-ны қабырғаның қалыңдығымен дюймдермен көбейтіңіз. Адобтың жылулық кедерісі 10 дюймдік қабырға үшін R0=4,1 сағ·фут²·°F/БТУ ретінде де көрсетіледі. Тағы бір дереккөз келесідей қасиеттерді ұсынады: жылу өткізгіштігі=0,30 БТУ/(сағ·фут·°F) немесе 0,52 Вт/(м·К); нақты жылу сыйымдылығы=0,24 БТУ/(фунт·°F) немесе 1 кДж/(кг·К) және тығыздығы=106 фунт/фут³ немесе 1700 кг/м³, бұл жылу сыйымдылығы=25,4 БТУ/(фут³·°F) немесе 1700 кДж/(м³·К) береді. Жылу өткізгіштігінің орташа мәнін k = 32 БТУ/(сағ·фут·°F) немесе 0,55 Вт/(м·К) ретінде пайдаланып, жылу диффузиясы 0,013 фут²/сағ немесе 3,3x10⁻⁷ м²/с есебінде шығады.
Құйылған және сулы қабырғалар
Құйылған және батпақтандырылған саз (батпақтандырылған саз, үйілген топырақ), бүгінде коб деп аталады, жеке-жеке кептірілген кірпіштер жасау немесе қалыптар қолдану емес, жұмсақ сазды қабаттап салу арқылы жасалады. "Батпақтандыру" – балшық немесе балшық пен құм қоспасынан жасалған, тығыз, пластикалық күйге жеткізілген материалды білдіретін жалпы термин. Бұл Америкада жерге қазылған шұңқырлар қалып ретінде қолданылғанға дейін, ал кейін испандықтар жеке кірпіштер жасау үшін ағаш қалыптарды енгізгенге дейін, саз кірпіштен салудың ең ежелгі әдістері болды.
Адобы кірпіштері
Адобеден жасалған кірпіштерді әдетте балшық қоспасын ашық ағаш қаңқаға басып жасау қалыпты. Солтүстік Америкада кірпіштердің мөлшері әдетте шамамен бірдей болады. Қоспа қаңқаға құйылады, ол бастапқы кезеңде бекігеннен кейін алынып тасталады. Бірнеше сағат кептіргеннен кейін кірпіштерді кептіруді аяқтау үшін жиектей бұрып қояды. Көлеңкеде баяу кептіру жарықтардың пайда болуын азайтады. Осы қоспадан, құймақсыз, балшық және ішкі және сыртқы қабырғаларға жабысатын жабын дайындалады. Кейбір мәдениеттерде жаңбырдан зақымданудан қорғау үшін гипстің негізіндегі әк цементі қолданылған. Қоспаның қысылатын формасына байланысты, егер кептіру тегіс болса және қоспаға үлкен кірпіштер үшін нығайтқыш қосылған болса, адобе кез келген пішін мен өлшемді қамтуы мүмкін. Нығайтқышқа тыңайтқыш, сабан, цемент, арматура немесе ағаш тіреулер жатуы мүмкін. Стандартты адобе қоспасына сабан, цемент немесе тыңайтқыш қосу арқылы мықтырақ және жарыққа төзімді кірпіштер жасауға болады. Бірінші кезекте топырақтың құрамына тест жүргізіледі. Ол үшін топырақтан алынған үлгі мөлдір ыдысқа салынып, сумен араластырылады, нәтижесінде толығымен қаныққан сұйықтық пайда болады. Ыдыс бір минут бойы күшпен шайқалады. Содан кейін топырақ қабаттарға бөлінгенше бір тәулік бойы тұншықтырылады. Алдымен ауыр бөлшектер, одан жоғары құм, одан жоғары балшық, ал өте ұсақ балшық және органикалық заттар бірнеше күн бойы ерітіндіде қалады. Су таза болғаннан кейін әртүрлі бөлшектердің проценттік көрсеткіштерін анықтауға болады. 50-60% құм және 35-40% балшық берік кірпіштерді қамтамасыз етеді. Нью-Мексико мемлекеттік университетінің ғылыми-зерттеу, білім беру және кеңейту қызметі балшықтың 1/3-тен аспауын, құмның 1/2-ден кем болмауын және балшықтың 1/3-тен аспауын ұсынады. Ұлы депрессия кезінде дизайнер және құрылысшы Хью В. Комсток арзан материалдарды пайдаланып, "Битудоб" деп аталатын арнайы адобе кірпішін жасады. Оның алғашқы адобе үйі 1936 жылы салынған. 1948 жылы ол "Post Adobe; Simplified Adobe Construction Combining A Rugged Timber Frame And Modern Stabilized Adobe" атты кітабын жариялады, онда оның құрылыс әдісі, соның ішінде "Bitudobe" жасау әдісі сипатталған. 1938 жылы ол Franklin & Kump Associates архитекторларына кеңесші болды, олар оның Post adobe жүйесін қолданған Кармел орта мектебін салды.
Адобы қабырғасының құрылысы
Адобы құрылысын қолдайтын негіз нығыздалуы керек, себебі адобы қабырғасының салмағы зор және негіздің шөгуі қабырғада жарықтардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Негіздің тереңдігі жердің қату деңгейінен төмен болуы тиіс. Негіз және қабырғаның қалыңдығы әдетте 24 және 14 дюймді құрайды. Қазіргі заманғы құрылыс нормалары негізде және қабырғада арматуралы болатты пайдалануды талап етеді. Адобы кірпіштері қатарлап төселеді. Адобы қабырғалары көбінесе екі қабаттан аспайды, себебі олар жүк көтергіш және адобының құрылымдық беріктігі төмен. Терезе және есік ашылымдарын жасағанда, жоғарыдағы кірпіштерді ұстап тұру үшін ашылымның үстіне арқалық орнатылады. Кірпіштің соңғы қатарының үстіне, төбелік бұйындарға көлденең тіреу тақтасын қамтамасыз ету және сейсмикалық жүктемені күштерді қабылдауға қабілетті қиыршық қабырғаларға қайта бағыттау үшін ауыр ағаштан жасалған немесе заманауи темір бетоннан жасалған байланыстырушы арқалықтар салынады. Ішкі және сыртқы адобы қабырғаларын қорғау үшін саз балшық, әк немесе штукатур сияқты жабын материалдар қолданылуы мүмкін. Бұл жабындар адобы қабырғаларын судан қорғайды, бірақ оларды мерзімімен қайта жаңарту қажет. Сонымен қатар, қабырғаларды ұзақ уақыт қорғауға мүмкіндік беретін басқа да дәстүрлі емес жабындарды қолдануға болады. Тұрақтандырылған адобы кірпіштерін жабындармен қорғаудың қажеті жоқ.
Адобының шатыры
Дәстүрлі саз балшық шатыры топырақ пен балшық, су, құм және органикалық материалдар қоспасымен салынған. Содан кейін қоспаны пішіп, ағаш қалыптарға қысып, кептірілген саз кірпіштерінің қатарын жасап, оларды ағаш тірек құрылысына қалап, үстіне көбірек саз балшық жағады. Қолда бар материалдарға байланысты, ағаш немесе металл арқалықтарды пайдаланып, қабаттастырылған кірпіштерді орнату үшін шатыр құрылысын жасауға болады. Саз кірпіштерінің қалыңдығына қарай, каркасқа болаттан жасалған тор және металл тор немесе сымдар қабаттап орнатылады, бұл саз массаларын металл тордың үстіне тегіс жаюға және оларды ауада кептіруге мүмкіндік береді. Бұл әдіс цемент қосылған саз балшық қоспасымен көрсетілді, ол тегіс кептіруге және жарылудың алдын алуға мүмкіндік береді. Дәстүрлі жалпақ саз балшық шатырлар қар жүктемесіне ұшырамайтын құрғақ климатта ғана тиімді. Ең ауыр ағаш арқалықтар, вигалар, қабырғалардың үстіне жатады. Вигалардың үстінен латильялар деп аталатын кішірек бөліктер орналасады, ал олардың үстіне бұталар төселеді. Соңында саз балшық қабаты жағылады. Жалпақ саз балшық шатырын салу үшін, ғимаратты көлденең басуға қабілетті ағаш арқалықтар төселіп, олардың ұштары қабырғалардың жоғарғы бөлігіне бекітіледі. Вигалар, латильялар және бұталар орнатылғаннан кейін саз кірпіштері қаланады. Саз балшық шатыры көбінесе кірпіштерді шатырға орналастырғанда үлкен аумақты қамту үшін ені кеңірек кірпіштермен қапталады. Әрбір кірпіштің артынан, кірпіш шеттері арасында жеткілікті беріктік болуын қамтамасыз ету және жаңбыр кезінде ылғалдан қорғау үшін кемінде 2,5 см қалыңдықта саз балшық ерітіндісі жағылуы тиіс. Шатыр дизайны 1850 жылдары Американың оңтүстік-батысында қалыптасты. Латильялардың үстіне 7,6 см саз балшық, содан кейін шатырдың үстіне 45,7 см құрғақ саз балшық жағылды. Топырақ төмен қарай еңіспен, «канал» деп аталатын су ағызу құбырына қарай бейімделді. Шатырға ылғал түскенде, балшық бөлшектері кеңейіп, су өткізбейтін мембрана құрайды. Жыл сайын бір рет шатырдағы шөптерді тазалап, қажет болған жағдайда топырақты қайта бейімдеу қажет. Материалдарға байланысты, саз балшық шатырлар өртке төзімді болуы мүмкін. Шатырдың тіректерінің құрылысына түтін шығаратын жердің орналасуы үлкен әсер етеді, сондықтан материалдарды таңдауда ерекше сақтық қажет. Саз балшық кірпіштерін үйіп, айналадағы қабырғаларға ұқсас түтін шығаратын жерді салуға болады. 1927 жылы АҚШ-та Бірыңғай құрылыс кодексі (UBC) қабылданды. UBC-ге сілтеме жасайтын жергілікті ережелер саз балшықтан салынған ғимараттарға қосымша талаптар қосты. Оларға мыналар кірді: саз балшықтан жасалған құрылыстардың биіктігін 1 қабатқа дейін шектеу, саз балшық қоспасының (сығу және қию беріктігі) талаптары және әрбір ғимарат сейсмикалық белсенділікке, әсіресе көлденең күштерге төтеп беруге есептелуі керек деген жаңа талаптар. Алайда, 1980 жылдары Калифорния құрылыс кодексіндегі сейсмикалық өзгерістер Калифорнияда қатты қабырғалы саз балшық құрылысын тоқтатты, бірақ ағаш тіректі саз балшық және қаптамалар әлі де қолданылуда.
Adobe әлем бойынша
Ахменидтер империясы салған Арг-е Бам саздан жасалған ең ірі құрылыс болып табылады. Басқа да ірі саздан жасалған құрылыстарға Перудегі Хуака-дель-Соль (100 миллион мөрленген кірпіштен тұрады) және Перудегі Чан-Чан мен Тамбо-Колорадо қамалдаған қалалары жатады.