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Earth Building Materials – Production, Requirements and Testing

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Sustainable Building with Earth

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Abstract

After sourcing the construction soil from its natural deposits, earth building materials are prepared. This process includes various methods of preparation, shaping, and drying, and turns construction soil into an earth building material.

Earth building materials are unshaped or shaped building materials made of unfired construction soil with or without aggregates or additives. Their suitability for a specific project must be confirmed through appropriate testing.

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References

  1. Abduraschidov, K.S.; Tulaganov, A.A.; Pirmanov, K. et al: Baukonstruktionen aus Massivlehm in seismischen Gebieten Mittelasiens—Bewertung und Vorschläge zur Verbesserung der Erdbebensicherheit. In: LEHM 2004 Leipzig, Beiträge zur 4. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 248–257, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2004)

    Google Scholar 

  2. International Labour Organisation ILO (Ed.): Techn. Series TM No. 6. Small scale brickmaking; Techn. Series TM No. 12. Small-scale manufacture of stabilized soil blocks. ILO, Geneva (1984–1987)

    Google Scholar 

  3. v. Bodelschwingh, G.: Ein alter Baumeister und was wir von ihm gelernt haben—Der Dünner Lehmbrotebau, 3. Aufl. Bünde: Heimstätte Dünne(1990)

    Google Scholar 

  4. Mukerji K, Wörner H (1991) (CRATerre): Soil preparation equipment—Product information. German Appropriate Technology Exchange Gate/Basin, Eschborn

    Google Scholar 

  5. Schroeder, H. et al: Bauingenieurpraktikum Havanna 1990. Weimar: Hochschule f. Architektur u. Bauwesen, Fak. Bauingenieurwesen, Arbeitsmaterialien WB Tropenbau, Heft 1 (1991)

    Google Scholar 

  6. Krause, E.; Berger, I.; Nehlert, J.; Wiegmann, J.: Technologie der Keramik, Bd. 1: Verfahren—Rohstoffe—Erzeugnisse.; Krause, E.; Berger, I.; Plaul, T.; Schulle, W.: Technologie der Keramik, Bd. 2: Mechanische Prozesse.; Krause, E.; Berger, I.; Kröckel, O.; Maier, P.: Technologie der Keramik, Bd. 3: Thermische Prozesse. Berlin: VEB Verlag f. Bauwesen (1981–1983)

    Google Scholar 

  7. Kärlicher Ton- und Schamottewerke Mannheim & Co. KG, KTS—einen Ton besser. Mülheim-Kärlich 2003—company brochure

    Google Scholar 

  8. Dachverband Lehm E.V/Abu Dhabi Authority for Culture & Heritage (Ed.): Planning and Building with Earth—Course handbook for architects, engineers, conservators & archaeologists, Weimar: unpublished (2009)

    Google Scholar 

  9. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Kurslehrbuch Fachkraft Lehmbau. Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2005)

    Google Scholar 

  10. Miller, T.; Grigutsch, A; Schultze, K.W.: Lehmbaufibel—Darstellung der reinen Lehmbauweise. Weimar, Schriftenreihe d. Forschungsgemeinschaften Hochschule, Heft 3, Reprint der Originalausgabe von 1947, Verlag Bauhaus-Universität (1999)

    Google Scholar 

  11. Striegler W, Werner D (1973) Erdstoffverdichtung. VEB Verlag f. Bauwesen, Berlin

    Google Scholar 

  12. Schüler G, Wagner B (1990) Hochfeste Lehmsteine. In: Baustoffindustrie 5:160–61

    Google Scholar 

  13. Kapfinger, O.; Rauch, M.: Rammed earth—Lehm und Architektur—Terra cruda. Basel: Birkhäuser (2001)

    Google Scholar 

  14. Houben, H.; Guillaud, H.: Earth construction—A comprehensive guide. London: Intermediate Technology Publications (1994)

    Google Scholar 

  15. Зубкин, В. Е.; Коновалов, В. М.; Королёв, Н. Е.: Зонное нагнетание сыпучных сред (Zonal compaction of fill material). Москва: изд. РУСАКИ (2002)

    Google Scholar 

  16. Tulaganov, B.A.; Schroeder, H.; Schwarz, J.: Lehmbau in Usbekistan. In: Zukunft Lehmbau 2002–10 Jahre Dachverband Lehm e.V., pp. 91-101; Weimar: Dachverband Lehm e.V./Bauhaus-Universität (2002)

    Google Scholar 

  17. Suske, P.: Hlinené domy novej generácie. Bratislava: vyd. Alfa (1991)

    Google Scholar 

  18. Pollack, E.; Richter, E.: Technik des Lehmbaus. Berlin: Verlag Technik (1952)

    Google Scholar 

  19. Schrader M (1997) Mauerziegel als historisches Baumaterial—Ein Materialleitfaden und Ratgeber. Edition Anderweit, Suderburg

    Google Scholar 

  20. Tate, D.; Park, K.; Lawson, W. D.; Ertas, A.; Maxwell, T. T.: Developing Large-Scale Compressed Earth Block (CEB) Building Systems: Strategies for Entrepreneurial Innovation. In: EARTH USA 2011 Albuquerque, Proc. 6th Int. Earth Building Conference, pp. 270–277, Albuquerque, NM: Adobe in Action (2011)

    Google Scholar 

  21. Easton, D.: Industrielle Formgebung von Stampflehm. In: LEHM 2008 Koblenz, Beiträge zur 5. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 90–97. Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2008)

    Google Scholar 

  22. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Lehmbau Regeln—Begriffe, Baustoffe, Bauteile. Wiesbaden: Vieweg + Teubner | GWV Fachverlage, 3., überarbeitete Aufl. (2009)

    Google Scholar 

  23. Kortlepel, U. u. a.: Lehmspritzverfahren. Aachen: Landesinstitut f. Bauwesen u. angewandte Bauschadensforschung NRW 2.23-1994 (1994)

    Google Scholar 

  24. Dingeldein, T.: Konzeption einer neuen Lehmbauweise mit maschineller Einblastechnik. In: “Moderner Lehmbau 2002”, pp. 9-13, KirchBauhof Berlin (Hrsg.), Stuttgart: Fraunhofer IRB (2002)

    Google Scholar 

  25. Wilson, Q.: Die Produktion von in der Sonne getrockneten Adobe Ziegeln in den USA. In: LEHM 2008 Koblenz, Beiträge zur 5. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 98–103. Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2008)

    Google Scholar 

  26. Schroeder, H.; Schnellert, T.; Sowoidnich, T; Heller, T.: Moisture transfer and change in strength during the construction of rammed earth walls. In: Living in Earthen Cities—Kerpic `05; Proc. 1st Int. Conference, pp. 117–125, Istanbul Technical University ITU (20005

    Google Scholar 

  27. Dierks, K.; Ziegert, C.: Tragender Stampflehm—ein betonverwandtes Konglomerat mit Vergangenheit und Zukunft. In: Avak, R.; Goris, A., pp. G.39–G.65. Berlin: Stahlbeton Aktuell (2001)

    Google Scholar 

  28. Thurm C (2001) Analyse der Möglichkeiten der ökologisch verträglichen Modifizierung von Baulehmen mit Zuschlägen und Zusatzstoffen. Bauhaus-Universität, Fak. Bauingenieurwesen, unpublished diploma thesis, Weimar

    Google Scholar 

  29. Maniatidis, V.; Walker, P.: A review of rammed earth construction. Bath UK, University Report (2003)

    Google Scholar 

  30. Niemeyer, R.: Der Lehmbau und seine praktische Anwendung. Grebenstein/Staufen: Ökobuch Verlag 1982/1990 (Reprint der Originalausg. von 1946)

    Google Scholar 

  31. Scholz, J.; Zier, H.-W.: Schäden an den Fresken Moritz von Schwinds im Palas der Wartburg und Möglichkeiten der Restaurierung. In: Europäischer Sanierungskalender 2009 (4. Jahrgang), pp. 343-359, Berlin-Wien-Zürich: Beuth Verlag (2009)

    Google Scholar 

  32. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.), Lehm-Mauermörtel—Begriffe, Baustoffe, Anforderungen, Prüfverfahren. Technische Merkblätter Lehmbau, TM 03, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2011)

    Google Scholar 

  33. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.), Lehm-Putzmörtel—Begriffe, Baustoffe, Anforderungen, Prüfverfahren. Technische Merkblätter Lehmbau, TM 04, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2011)

    Google Scholar 

  34. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.), Lehmdünnlagenbeschichtungen—Begriffe, Anforderungen, Prüfverfahren, Deklaration. Technische Merkblätter Lehmbau, TM 06, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2015-03)

    Google Scholar 

  35. Natureplus e.V. (Hrsg.) Richtlinien zur Vergabe des Qualitätszeichens “natureplus”. RL 0607 Lehmanstriche und Lehmdünnlagenbeschichtungen (September 2010); RL 0803 Lehmputzmörtel (September 2010); RL 0804 Stabilisierte Lehmputzmörtel (proposed); RL 1006 Lehmbauplatten (September 2010); RL 1101 Lehmsteine (proposed); RL 0000 Basiskriterien (May 2011); Neckargemünd: 2010

    Google Scholar 

  36. Schroeder, H.; Bieber, A.: Neue Stampflehmprojekte in Thüringen. In: LEHM 2004 Leipzig, Beiträge zur 4. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 190-201, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2004)

    Google Scholar 

  37. Backe, H.; Hiese, W.: Baustoffkunde für Berufs- und Technikerschulen und zum Selbstunterricht, 8. Aufl. Düsseldorf: Werner Verlag (1997)

    Google Scholar 

  38. Rütz, D., Witt, K. J. u. a.: Wissensspeicher Geotechnik, 18. Aufl. Weimar: Bauhaus-Universität, Fak. Bauingenieurwesen Studienunterlagen Geotechnik (2011)

    Google Scholar 

  39. Fuchs, E.; Klengel, K.J.: Baugrund und Bodenmechanik. Berlin: VEB Verlag f. Bauwesen (1977)

    Google Scholar 

  40. Center for the Development of Industry ACP-EU/CRATerre-Basin: Compressed earth blocks, No. 16 Testing procedures (1998) Brussels (1996–1998)

    Google Scholar 

  41. Olivier, M.; Velkov, P.: Dynamic properties of compacted earth as a building material. 3rd Int. Conference STREMA 93, Southampton, Wessex Inst. of Technology (1993)

    Google Scholar 

  42. Stark; J.; Krug, H.: Baustoffkenngrößen. Weimar, Schriften der Bauhaus-Universität No. 102, F.A.-Finger—Institut f. Baustoffkunde (1996)

    Google Scholar 

  43. Schnellert, T.: Untersuchung von Transportprozessen der Einbaufeuchte in Baukonstruktionen aus Stampflehm während der Austrocknung, unpublished diploma thesis. Weimar: Bauhaus-Universität, Fak. Bauingenieurwesen(2004)

    Google Scholar 

  44. Fischer, F.; Mönnig, H.-U.; Mücke, F.; Schroeder, H.; Wagner, B: Ein Jugendklub aus Lehm—Baureport Herbsleben. Weimar, Wiss. Z. Hochsch. Archit. Bauwes.—A.—35 (1989) 3/4, pp. 162-168

    Google Scholar 

  45. Minke, G.: Handbuch Lehmbau. Baustoffkunde, Techniken, Lehmarchitektur, 7. erw. Aufl. Staufen: Ökobuch Verlag (2009)

    Google Scholar 

  46. Maniatidis, V.; Walker, P.: Structural capacity of rammed earth in compression. J. Mater Civil Eng.; ASCE; March 2008, pp. 230-238

    Google Scholar 

  47. Ziegert C (2003) Lehmwellerbau—Konstruktion, Schäden und Sanierung. Berichte aus dem konstruktiven Ingenieurbau, Heft 37. Fraunhofer IRB, Stuttgart

    Google Scholar 

  48. Rischanek, A.: Sicherheitskonzept für den Lehmsteinbau. Wien: Technische Universität, Fak. Bauingenieurwesen (2009)

    Google Scholar 

  49. Earth Building Association of Australia EBAA (Ed.): Building with earth bricks & rammed earth in Australia. Wangaratta: EBAA (2004)

    Google Scholar 

  50. Standards New Zealand: NZS 4297: 1998 Engineering Design of Earth Buildings; NZS 4298: 1998 Materials and Workmanship For Earth Buildings; NZS 4299: 1998 Earth Building Not Requiring Specific Design; Wellington: Standards New Zealand (1998)

    Google Scholar 

  51. Mönnig, H.U.; Fischer, F.; Schroeder, H.; Wagner, B.; Mücke, F.: Spezifische Eigenschaftsuntersuchungen für Erdbaustoffe einschließlich der Eigenschaftsverbesserung durch Modifikation und Möglichkeiten des Feuchtigkeitsschutzes für in Erdstoff errichtete Gebäude. Weimar, Hochschule f. Arch. u. Bauwesen, WBI, WB Tropen- u. Auslandsbau, unpublished research report (1988)

    Google Scholar 

  52. Utz R (2004) Stabilisierung von Lösslehmoberflächen in archäologischen Grabungen am Beispiel der Terrakotta-Armee des Qin Shihuangdi. Universität, Fak. Geowissenschaften, Diss, München

    Google Scholar 

  53. Minke, G.: Lehmputze—ihre Eigenschaften und deren Veränderung durch Zusätze, Verarbeitung und Oberflächenbehandlung. In: Moderner Lehmbau 2005, Beiträge, pp. 67-81, Berlin: Umbra GmbH (2005)

    Google Scholar 

  54. Dettmering T, Kollmann H (2001) Putze in Bausanierung und Denkmalpflege. Verlag für Bauwesen, Berlin

    Google Scholar 

  55. Schroeder, H.; Ziegert, C.: Haftfestigkeitsprüfungen an Lehmputzen. In: LEHM 2008 Koblenz, Beiträge zur 5. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 202–205, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2008)

    Google Scholar 

  56. Steinmann M (1995) Studie zu korrelativen Bezügen zwischen geotechnischen, mineralogischen und lehmbautechnischen Parametern von Lehmbaustoffen, unpublished diploma thesis. Bauhaus-Universität, Fak. Bauingenieurwesen, Weimar

    Google Scholar 

  57. Schroeder, H.: Klassifikation von Baulehmen. In: LEHM 2000 Berlin; Beiträge zur 3. Int. Fachtagung für Lehmbau des Dachverbandes Lehm e.V., pp. 57-63, Berlin: Overall-Verlag (2000)

    Google Scholar 

  58. Schroeder, H; Volhard, F.; Röhlen, U.; Ziegert, C.: Die Lehmbau Regeln 2008–10 Jahre Erfahrungen mit der praktischen Anwendung. In: LEHM 2008 Koblenz, Beiträge zur 5. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 12–21, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2008)

    Google Scholar 

  59. Riechers, H.J.; Hildebrand, M.: Putz—Planung, Gestaltung, Ausführung. In: Mauerwerk-Kalender 2006, pp. 267–300, Berlin: W. Ernst & Sohn (2006)

    Google Scholar 

  60. Dierks, K.; Ziegert, C.: Materialprüfung und Begleitforschung im tragenden Lehmbau. In: LEHM 2000 Berlin, Beiträge zur 3. Int. Fachtagung für Lehmbau des Dachverbandes Lehm e.V., pp. 46-56. Berlin: Overall Verlag (2000)

    Google Scholar 

  61. Jagadish KS, Venkatarama Reddy BV, Nanjunda Rao KS (2007) Alternative building materials and technologies. New Age International Publishers, New Delhi

    Google Scholar 

  62. Fontana, P.; Grünberg, U.: Untersuchungen zur Haftscherfestigkeit von Lehmmauermörtel. In: LEHM 2012 Weimar, Beiträge zur 6. Int. Fachtagung für Lehmbau, pp. 104–113 (Beilage), Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2012)

    Google Scholar 

  63. Venkatarama Reddy BV, Uday Vyas CV (2008) Influence of shear bond strength on compressive strength and stress-strain characteristics on masonry. Mater Struct 41:1697–1712

    Article  Google Scholar 

  64. Dachverband Lehm E.V/Abu Dhabi Authority for Culture & Heritage (Ed.): Building with Earth—Course handbook for building trades: masons, carpenters, plasterers, Weimar: unpublished (2009)

    Google Scholar 

  65. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Anforderungen an Lehmputz als Bauteil. Technische Merkblätter Lehmbau, TM 01, Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2014-06)

    Google Scholar 

  66. Röhlen U, Ziegert C (2010) Lehmbau-Praxis, Planung und Ausführung. Bauwerk Verlag, Berlin

    Google Scholar 

  67. Lustig-Rössler U (1992) Untersuchungen zum Feuchteverhalten von Lehm als Baustoff. GH/Universität, Diss, Kassel

    Google Scholar 

  68. Künzel, H.: Regenbeanspruchung und Regenschutz von Holzfachwerk-Außenwänden. In: Statusseminar “Erhaltung von Fachwerkbauten”, Sonderheft Verbundforschungsprojekt “Fachwerkbautenverfall und Fachwerkbautenerhaltung, pp. 32–39, Fulda: ZHD (1991)

    Google Scholar 

  69. Volhard, F.: Leichtlehmbau, alter Baustoff—neue Technik, 5. Aufl. Heidelberg: C. F. Müller (1995)

    Google Scholar 

  70. CSIRO Australia, Division of Building, Construction and Engineering, Bull. 5: Earth-Wall Construction. North Ryde, NSW, Australia: 4th edn (1995)

    Google Scholar 

  71. Regulation & Licensing Dept., Construction Industries Div., General Constr. Bureau: 2006 New Mexico Earthen Building Materials Code. CID-GCB-NMBC-14.7.4. Santa Fe, NM (2006)

    Google Scholar 

  72. Schweizer Ingenieur- und Architekten-Verein SIA (Hrsg.): SIA Dokumentationen. D 077 (1991), Bauen mit Lehm; Schaerer, A.; Huber, A.; Kleespies, T.; D 0111 (1994), Regeln zum Bauen mit Lehm; Hugi, H.; Huber, A.; Kleespies, T.; D 0112 (1994), Lehmbauatlas; Hugi, H.; Huber, A.; Kleespies, T. Zürich: SIA 1991 u. (1994)

    Google Scholar 

  73. Bureau of Indian Standards: Indian Standard 2110-1980: Code of practice for in situ construction of walls in buildings with soil-cement. New Delhi: 1981 (1991 1st rev., 1998 reaffirmed)

    Google Scholar 

  74. Rigassi V (1995) Compressed earth blocks, Vol. 1: Manual of production.; Guillaud, H. u.a.: Compressed earth blocks, Vol. 2: Manual of design and construction. Gate/CRATerre-EAG. Vieweg-Verlag, Braunschweig

    Google Scholar 

  75. Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Lehmbau Verbraucherinformation. Weimar: Dachverband Lehm e.V. (2004)

    Google Scholar 

  76. Schreckenbach H, Abankwa JGK (1982) Construction technology for a tropical developing country. Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GTZ, Eschborn

    Google Scholar 

  77. Röppischer K, Grund K, Hiersemann T (2000) Lehmbaupraktikum 2000, unpublished internship report, Weimar. Bauhaus-Universität, Fak. Architektur, Weimar

    Google Scholar 

  78. Smoltczyk H. (Hrsg.): Grundbau-Taschenbuch, Bd. 1 Grundlagen, 3. Aufl. Berlin: Ernst & Sohn (1980)

    Google Scholar 

  79. Walker, P.; Standards Australia: The Australian Earth Building Handbook. Sydney: Standards Australia International (2002)

    Google Scholar 

  80. Bobe, R.; Hubaček, H.: Bodenmechanik, 2. Aufl. Berlin: VEB Verlag f. Bauwesen (1986)

    Google Scholar 

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Schroeder, H. (2016). Earth Building Materials – Production, Requirements and Testing. In: Sustainable Building with Earth. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19491-2_3

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