In Search of Innovative Materials for Mass Construction of Low-Rise Buildings in the Republic of Chad

The history of architecture and construction has shown that the traditional architecture of each country has become possible only thanks to the abundance of local materials available to everyone. Given this reality, folk architecture is a materialization of local materials available in every corner manifesting in visible form thanks to the ingenuity of the masters. This natural opportunity has been embodied in the construction of housing in African societies, and Chad is also no exception. The habitat built by artisans was built from available local materials, such as stubble, tree leaves, earth-straw mixture, blocks of earth from unbaked clay (adobe) and others. Over time, housing is being built from blocks of compressed clay, baked bricks, light concrete blocks (cinder blocks) and others. Given the current trend, these materials no longer meet modern challenges, so thinking about developing materials that take into account evolution means finding innovative materials developed on the basis of local resources, taking into account existing realities without compromising the well-being of the future society. The work in this research paper will allow us to briefly lay out the existing materials used in construction in Chad, as well as identify their advantages and disadvantages and offer innovative and sustainable new material for the mass construction of low-rise buildings based on local resources.

S.V. FEDOSOV, Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Academician of RAASN (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.),
E. KENEWEI, Graduate Student (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.),
A.A. LAPIDUS, Doctor of Sciences (Engineering), Professor (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.)

National Research Moscow State University of Civil Engineering (129337, Moscow, Yaroslavskoe Highway, 26)

1. Amou D., Benyahia D., Semcha A., et al.Conception d’une brique comprimée à partir de sable et d’argile de la région d’adrar (bts). Thèse de doctorat. Université Ahmed Draïa-Adrar. 2016. 21 p.
2. Mango-Itulamya L.A. Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée. Thèse de doctorat. Université de Liège. 2019. 14 p.
3. Eugénie Crété. Burundi Analyse comparative des techniques de maçonnerie en terre. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies-Shelter Research Unit. 2019. 12 p. https://preparecenter.org/wp-content/uploads/2020/10/24BI01-Rapport.pdf
4. Mango-Itulamya L.A. Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée. Thèse de doctorat. Université de Liège. 2019. 15 p.
5. Eugénie Crété. Burundi Analyse comparative des techniques de maçonnerie en terre. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies-Shelter Research Unit. 2019, pp. 13–14. https://preparecenter.org/wp-content/uploads/2020/10/24BI01-Rapport.pdf
6. Mango-Itulamya L.A. Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée. Thèse de doctorat. Université de Liège. 2019. 20 p.
7. Eugénie Crété. Burundi Analyse comparative des techniques de maçonnerie en terre. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies-Shelter Research Unit. 2019, pp. 36–37. https://preparecenter.org/wp-content/uploads/2020/10/24BI01-Rapport.pdf
8. Samou D., Benyahia D., Semcha A., et al. Conception d’une brique comprimée à partir de sable et d’argile de la région d’Adrar (bts). Thèse de doctorat. Université Ahmed Draïa-Adrar. 2016, pp. 23–24.
9. Mango-Itulamya L.A. Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée. Thèse de doctorat. Université de Liège. 2019, pp. 29–32.
10. Catalogue bâtiment. Pac la signature du béton naturel. 2020, pp. 11–17. https://www.ets-pac.fr/upload/catalogues/lapac_catalogue_batiment.pdf
11. Eugénie Crété/ Burundi Analyse comparative des techniques de maçonnerie en terre. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies-Shelter Research Unit. 2019. 20 p. https://preparecenter.org/wp-content/uploads/2020/10/24BI01-Rapport.pdf
12. Dagou H.H. Etude comparative des caractéristiques mécaniques des ciments utilisés au Burkina Faso. Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement. 2015. C. 11–15. http://documentation.2ie-edu.org/cdi2ie/opac_css/doc_num.php?explnum_id=2181
13. Пряничникова А.В., Долматов С.Н., Стрижнев В.П., Шаронова М.З. Влияние древесных сахаров на прочностные характеристики древесно-цементных композиций. Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Красноярск, 2019. С. 115–117.
13. Pryanichnikova A.V., Dolmatov S.N., Strizhnev V.P., Sharonova M.Z. Influence of wood sugars on the strength characteristics of wood-cement compositions. Young scientists in solving urgent problems of science. Collection of materials of the All-Russian scientific-practical conference of students, graduate students and young scientists. Krasnoyarsk. 2019, pp. 115–117. (In Russian).
14. Патент RU2594024C1. Строительный элемент, способ его изготовления и способ его использования / Дун А. Заявл. 12.05.2015. Опубл. 10.08.2016. Бюл. № 22.
14. Patent RU2594024C1. Building element, method of its manufacture and method of its use / Dun A. Declared 12.05.2015. Published 10.08.2016. Bull. No. 22. (In Russian).
15. Матыева А.К. Модифицированный арболит из местного сырья Кыргызской Республики по энергосберегающей технологии для ограждающих конструкций зданий // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 4. С. 33–37. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12693
15. Matyeva A.K. Modified wood concrete from local raw materials of the Kyrgyz Republic using energy-saving technology for building envelopes. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2019. No. 4, pp. 33–37. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12693
16. Асатов Н.У. Дом из арболита // Academy. 2020. № 12. С. 91–93.
16. Asatov N.U. Wood concrete house. Academy. 2020. No. 12, pp. 91–93. (In Russian).
17. Куницкая О.А., Замерщиков Д.Н. Перспективная технология производства композиционных строительных материалов на основе пластика и древесных отходов // Вестник АГАТУ. 2021. № 3. С. 65–66.
17. Kunitskaya O.A., Zamershchikov D.N. Perspective technology for the production of composite building materials based on plastic and wood waste. Vestnik AGATU. 2021. No. 3, pp. 65–66. (In Russian).
18. Жбанова Е.В., Девяткина И.А. Перспективы использования отходов переработки древесины при производстве арболита. Инженерные и социальные системы: Сборник научных трудов института архитектуры, строительства и транспорта ИВГПУ. Иваново, 2019. Вып. 4. C. 43–46.
18. Zhbanova E.V., Devyatkina I.A. Prospects for the use of wood processing waste in the production of wood concrete. Engineering and social systems. Collection of scientific papers of the institute of architecture, construction and transport of IVGPU. Ivanovo. 2019. Iss. 4, pp. 43–46.
19. Коринчук М.А., Румянцева В.Е. Получение легких бетонов (арболитов) с использованием вторичного сырья на основе хлопчатника, конопли, рисовой шелухи // Молодые ученые – развитию национальной технологической инициативы (поиск). 2022. № 1. С. 321–323.
19. Korinchuk M.A., Rumyantseva V.E. Obtaining lightweight concretes (arbolites) using secondary raw materials based on cotton, hemp, rice husk. Molodyye uchenyye – razvitiyu natsional’noy tekhnologicheskoy initsiativy (poisk). 2022. No. 1, pp. 321–323. (In Russian).
20. Краснова В.Ф., Зотов Д.А. Применение химических добавок для изготовления арболита // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. № 4. C. 38–40.
20. Krasnova V.F., Zotov D.A. The use of chemical additives for the manufacture of wood concrete. Aktual’nyye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika. 2018. No. 4, pp. 38–40. (In Russian).
21. Маматов Х.А., Абдуллаев У.М. Заполнители для шлакощелочных легких бетонов // Innovative Development in Educational Activities. 2022. Т. 1. № 5. С. 31–38.
21. Mamatov Kh.A., Abdullaev U.M. Aggregates for slag-alkali lightweight concretes. Innovative Development in Educational Activities. 2022. Vol. 1. No. 5, pp. 31–38. (In Russian).
22. Матыева А.К., Кенешбек У.Т., Сайытказиев Н.Т. Арболит из легкого бетона // Наука и инновационные технологии. 2019. № 10. С. 41–42.
22. Matyeva A.K., Keneshbek U.T., Saiytkaziev N.T. Arbolit from lightweight concrete. Nauka i innovatsionnyye tekhnologii. 2019. No. 10, pp. 41–42. (In Russian).
23. Исакулов Б.H., Байбулов А.К., Иваницкая Н.В. Исследование механизма формирования прочности и разрушение серосодержащих арболитовых композитов при различных нагрузках // Вестник Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева. Сер. Технические науки и технологии. 2019. Т. 126. № 1. С. 32–40.
23. Isakulov B.N., Baibulov A.K., Ivanitskaya N.V. Study of the mechanism of strength formation and destruction of sulfur-containing arbolite composites under various loads. Vestnik of the Eurasian National University named after L.N. Gumilyov. Series: technical sciences and technologies. 2019. Vol. 126. No. 1, pp. 32–40. (In Russian).
24. Жбанова Е.В., Девяткина И.А. Перспективы использования отходов переработки древесины при производстве арболита. Инженерные и социальные системы. Сборник научных трудов Института архитектуры, строительства и транспорта ИВГПУ. Иваново, 2019. Вып. 4. С. 43–46.
24. Zhbanova E.V., Devyatkina I.A. Prospects for the use of wood processing waste in the production of wood concrete. Engineering and social systems. Collection of scientific papers of the institute of architecture, construction and transport of IVGPU. Ivanovo. 2019. Iss. 4, pp. 43–46. (In Russin).
25. Eugénie Crété. Burundi Analyse comparative des techniques de maçonnerie en terre. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies-Shelter Research Unit. 2019, pp. 13–14. https://preparecenter.org/wp-content/uploads/2020/10/24BI01-Rapport.pdf
26. Catalogue bâtiment. Pac la signature du béton naturel. 2020, pp. 11–17. https://www.ets-pac.fr/upload/catalogues/lapac_catalogue_batiment.pdf
27. Mango-Itulamya L.A. Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée. Thèse de doctorat. Université de Liège. 2019, pp. 29–32.
28. Местников А.Е., Семенов С.С., Васильева Д.В. Рациональное использование минерально-сырьевых ресурсов Якутии в технологии строительных материалов // Фундаментальные исследования. 2017. № 12-1. С. 80–84.
28. Mestnikov A.E., Semenov S.S., Vasil’eva D.V. Rational use of mineral resources of Yakutia in the technology of building materials. Fundamental’nyye issledovaniya. 2017. No. 12-1, pp. 80–84. (In Russian).
29. ГОСТ 19222–2019. Арболит и изделия из него. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2019. С. 6–8.
29. GOST RF 19222–2019. Arbolit i izdeliya iz nego. Tekhnicheskiye usloviya [Arbolit and products from it. Specifications]. Moscow: Standartinform. 2019, pp. 6–8. (In Russian).