Mechanical behaviour of compressed earth blocks stabilised with industrial wastes

Abstract

The construction of masonry with compressed earth blocks (CEBs) is a modern earth construction technique with current growing interest, but its environmental sustainability is many times depreciated by the use of traditional chemical stabilisation techniques (lime and cement addition). This paper presents an experimental program where the possibility of manufacturing CEBs using granitic residual soils (GRS) from northern Portugal is addressed. The GRS were shown to be inadequate and their use for manufacturing CEBs requires chemical stabilisation. A composition study involving stabilisation by addition of cement and addition of geopolymeric binders resulting from the alkaline activation of fly ash or of calcinated sludge was carried out. Then, CEBs stabilised with alkaline activation of fly ash were manufactured and their mechanical properties were tested. In addition, the compressive behaviour of masonry built with these CEBs was also characterized. In general, the stabilisation with alkaline activation of fly ash revealed excellent results with respect to the improvement in strength.

A construção em alvenaria de blocos de terra comprimida (BTC) é uma técnica de construção em terra moderna com um atual interesse crescente, mas a sua sustentabilidade ambiental é muitas vezes desvalorizada pelo recurso a técnicas de estabilização química tradicionais (adição de cal e cimento). Este artigo apresenta um programa experimental onde é avaliada a possibilidade de se manufaturarem BTC com solo residual granítico (SRG) do Norte de Portugal. Mostrou-se que os SRG não são adequados e que o seu uso na produção de BTC requer estabilização química. Realizou-se um estudo de composição envolvendo estabilização por adição de cimento e de ligantes geopoliméricos à base da ativação alcalina de cinza volante ou lamas calcinadas. Em seguida, manufaturam-se BTC estabilizados com ativação alcalina de cinzas volantes e testaram-se as suas propriedades mecânicas. Além disto, caraterizou-se o comportamento em compressão da alvenaria construída com estes BTC. Em geral, a estabilização com ativação alcalina de cinzas volantes revelou excelentes resultados no que diz respeito ao melhoramento da resistência.