بتن شفاف (لیتراکن)

 

در حال حاضر نوع جدیدی از بتن انتقال دهنده نور تحت عنوان بتن شفاف یا لیتراکن (Litracon) با استفاده از تکنولوژی نانو طراحی و ساخته شده که تحول عظیمی در حوزه ساخت و ساز ایجاد نموده است.

به علت پیشرفت جمعیت و تقاضا بالا در حوزه ساخت و ساز نیاز به مصالح ساختمانی جدید بیشتر از گذشته حس می شود، از این رو بشر سعی می کند با جدیدترین تکنولوژی های کاربردی این نیاز را رفع نماید. در ادامه این مطلب از شرکت بتن همدانیان  به بررسی ویژگی ها و کاربردهای این محصول می پردازیم، پس با ما همراه باشید.

 

تاریخچه بتن شفاف لیتراکن

 

ویل ویتینگ یکی از مدرسان دانشگاه دیترویت موفق شد با ترکیب کردن ماسه، سیمان سفید و سیلیکا سفید نوعی خمیر را بدست آورد که در مقایسه با سایر مخلوط های استاندارد، ضخامت کمتری داشته باشد. او نوارهای کوتاه پشم شیشه را به منظور تقویت مخلوط، به آن اضافه کرد. او نازک ترین پنلی را که توانست بوجود بیاورد تنها قادر به عبور یک درصد از نور خورشید بود.

پس از آن یکسری آزمایشات بر روی این محصول انجام گرفت که نشان می داد مقاومت کافی در برابر تحمل باد و باران و همچنین وزن را ندارد، اما این ایده فراموش نشد و باز هم برای ساخت آن تلاش هایی صورت گرفت. سرانجام در سال ۲۰۰۱ آرون لاسونسزی، معمار مجارستانی بتنی را با نام لیتراکن (بتن شفاف) اختراع کرد و در همان سال نیز به ثبت رسید.

آرون لوسنری معمار ۲۷ ساله مجارستانی در سن ۲۷سالگی هنگامی که در کالج سلطنتی هنرهای زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود، بتن شفاف (لیتراکن) را کشف کرد و در سال ۲۰۰۴ شرکت خود را با نام لیتراکن تأسیس نمود. لیتراکن محصول منحصر به فردی است که امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید و پیشرفته با قابلیت‌های بالا مطرح شده‌است. این محصول از ترکیب %۹۶ بتن معمولی %۴ فیبر تولید شده‌است.

 

فیبر نوری در ساختار بتن شفاف

 

فیبرهای نوری فیبرهایی هستند که معمولا از پلاستیک یا شیشه برای انتقال نور ساخته می شوند. این فیبرها رشته های قابل انعطافی به ضخامت قطر موی انسان می باشند. با استفاده از این تکنولوژی مقدار زیادی از اطلاعات می تواند در فواصل طولانی انتقال یابد.

 

 

فیبرها به قدری کوچک هستند که یک ترکیب دانه بندی همگن را به وجود اورده‌اند. هزاران فیبر نوری شیشه‌ای بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می‌گیرند و باعث عبور نور می‌شوند.

این الیاف نوری با انعطاف‌پذیری زیادی هیچ گونه تأثیر منفی بر روی مقاومت کششی یا فشاری بتن ندارد. از زیبایی های بتن شفاف ( لیتراکن) همرنگ بودن رنگ نور و سایه ایجاد شده‌است. پس اگر به بتن شفاف (لیتراکن) نور آبی بتابد سایه ایجاد شده آبی خواهد بود و تابش نور قرمز سایه قرمز ایجاد می کند. از نظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامتی حدود ۲۰ متر است که در نوع خودش بسیار بی‌نظیر است.

 

موارد مصرف بتن شفاف

 

• استفاده از بتن شفاف ( لیتراکن ) در دیوار

به عنوان متداول ترین حالت ممکن، بتن شفاف (لیتراکن) می تواند در ساختن دیوار ها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد که استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. به خاطر استحکام زیاد این ماده، می توان از آن برای ساختن دیوارهای باربر هم استفاده کرد.

 

 

• استفاده از بتن شفاف ( لیتراکن ) در کفپوش

یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از بتن شفاف (لیتراکن) در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این کف پوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب، بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب، شروع به درخشش می کنند.

 

 

• استفاده از بتن شفاف ( لیتراکن ) در طراحی داخلی

از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد. به صورتی که بتن از پشت نورپردازی شده باشد. همچنین می توان از نورهای رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد. در طراحی مبلمان و لوازم دکوری نیز می توان از بتن شفاف به زیبایی استفاده کرد.

 

 

• استفاده از بتن شفاف( لیتراکن )  در بلوک های بتنی

در صورت نیاز به مسلح کردن این بتن، شیار هایی در داخل آن تعبیه می شود. در حین ساختن دیوار ها، میلگرد ها به صورت عمودی یا افقی در این شیارها قرار می گیرد و فیبرهای اپتیکی (نوری) به خاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگردها دیده نمی شوند.

 

 

• لامپ های لایتراکیوب

کاربرد این نوع بتن در لامپ های لایتراکیوب به این صورت است که بلوک های ساخته شده از بتن مکعبی روی یکدیگر قرار می گیرند و سپس یک منبع نور در وسط آن قرار داده می شود. در این صورت بتن شفاف نور را از خود عبور می دهد و سبب روشنایی می شود.

 

 

ساخت بتن شفاف( لیتراکن )

 

برای تولید بتن شفاف (لیتراکن) ابتدا قالب مورد نظر را با یک لایه بتن پر می کنند، سپس لایه ای از فیبرهای نوری روی این لایه بتن قرار داده می شود. برای آن که فیبرها به بافت بتن نفوذ کنند در این مرحله، قالب ویبره شده و تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد. به همین صورت این کار به طور منظم انجام می شود و لایه های بتن و فیبر نوری روی هم قرار گرفته و ویبره می شوند تا مخلوطی همگن ایجاد شود.

 

نکات مهم در تولید بتن شفاف ( لیتراکن )

 

• فیبرهایی که برای این نوع بتن انتخاب می شوند باید از نظر چگالی با چگالی بتن همخوانی داشته باشند.
• در تولید این نوع بتن حتماً باید چسبندگی لازم بین بتن و فیبرها ایجاد شود. بدین منظور می توان از افزودنی های منبسط کننده برای پرهیز از جمع شدگی ناگهانی بتن استفاده نمود.
• در طرح اختلاط بتن شفاف از ماسه کوارتزی استفاده می شود؛ زیرا این نوع ماده نه تنها مقاومت بتن را تامین می کند بلکه از تیره شدن بیش از حد آن نیز جلوگیری بعمل می آورد.
• بتن مصرفی در تولید این بتن، بتن خود متراکم می باشد.
• بتن مصرفی باید دارای دانه بندی ریز باشد؛ زیرا اگر بتن درشت دانه باشد فیبرهای نوری جا به جا خواهند شد و تراکم مورد نیاز حاصل نخواهد شد.
• سیمان مورد نیاز برای این نوع بتن باید دارای عیار بالا باشد.
• هدف استفاده از این نوع بتن بیشتر برای زیبایی است از این رو میزان مصرف سیمان در تولید آن بالا است. سیمان بیشتر کارایی و زیبایی بتن را افزایش می دهد.

 

 

مشخصات تکنیکی بتن شفاف ( لیتراکن )

مشخصات بتن‌های ساخته شده با روش فوق به شرح زیر می‌باشد:

میزان فیبر حداکثر ۵ درصد کل بلوک

عبور ۳ درصد نور تابیده از هر ۴ درصد کل فیبر موجود

چگالی ۲۴۰۰–۲۱۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب

مقاومت فشاری 49 تا 56 مگاپاسکال

مقاومت خمشی معادل ۷/۷ مگاپاسکال

 

ویژگی های بتن شفاف( لیتراکن )

 

• در تولید این بتن از فیبرهای شیشه استفاده می شود. این فیبرها از جنس شیشه هستند و سایز آن ها بسیار کوچک است، از این رو ترکیب آن ها با بتن محصولی جدید با ساختاری همگن ایجاد می کند.
• انعطاف پذیری فیبرهای نوری بسیار بالاست و استفاده از آن ها در بتن بر مقاومت کششی و یا فشاری بتن تاثیری نخواهد داشت.
• نور و سایه ای که در این بتن ها دیده می شود، یکنواخت و یک رنگ است.
• هر نوری به این بتن ها تابیده شود همان نور با همان رنگ را نشان می دهند.
• بتن لیتراکن در صنعت ساختمان هم به صورت انواع بلوک و هم به شکل پانل های پیش ساخته مورد استفاده قرار می گیرد.
• این بتن برخلاف سایر بتن ها که تنها برای ساخت سازه و افزایش مقاومت آن به کار می روند، جنبه دکوراتیو نیز دارند و علاوه بر استحکام بالا، به زیبایی ساختمان نیز کمک شایانی می کنند.
• نورپردازی یکی از فاکتورهای مهم در معماری است و بتن لیتراکن به راحتی می تواند این کار را انجام دهد.
• بتن شفاف می‌تواند نور را تا بیست متر در سراسر بتن بدون اتلاف روشنایی انتقال دهد.
• دیواری که با بتن شفاف ساخته می شود را می توان در هر ابعاد و ضخامتی ساخت.
• هر چه از این محصول بیشتر در ساختمان استفاده شود، نیاز به نور کمتر و در نتیجه سبب کاهش هزینه های روشنایی می شود.
• این بتن را می توان به عنوان دیوار باربر نیز استفاده کرد، در این صورت باید به صورت مسلح ساخته شود.

 

 

نقاط ضعف بتن شفاف( لیتراکن )

• این محصول دارای قیمت بالایی است.
• قالب گیری بتن شفاف نیازمند نیروهای مجرب و متخصص می باشد.
• برخی از انواع این محصول مقاومت کافی در جهت کاربری سازه ای را ندارد.

 

استفاده از بتن شفاف در نمای غرفه ایتالیایی نمایشگاه شانگهای چین

 

از موفق ترین نمونه های کاربرد بتن شفاف در نماسازی ساختمان میتوان به غرفه ایتالیایی نمایشگاه بین الملی شانگهای چین اشاره کرد . ساخت این ساختمان در سال 2010 به اتمام رسید . در ساخت این ساختمان از 3774 بلوک بتن شفاف استفاده شد که 40 درصد از سطح نمای ساختمان را تشکیل می دهد . ارتفاع این ساختمان 18 متر و مساحت زیر بنای آن 3600 مترمربع است .