از حدود صدها سال پیش، یعنی از زمانی که رومیان اختراع کننده، استفاده از مصالح جدید در ساختمانها شدند و در قرن نوزدهم بتن به معنای امروزی شکل گرفت و توسعه یافت تا به امروز میلیونها تُن از این ماده مقاوم در ساختمانها، سدها، خیابانها و... ساختهشده است. بهطوریکه امروزه از آن بهعنوان یکی از مهمترین عناصر سازهای یاد میکنند. تحقیقاتی که بر روی عناصر تشکیلدهنده بتن انجامشده بیشتر در جهت تأمین مقاومت و خواص دیگر آن ازجمله کارایی، دوام، نفوذپذیری و غیره بوده است.
اما امروزه پیشرفتهای تکنولوژی، گسترش مراکز تحقیقاتی و در کنار آن، دگرگونی نیازها و خواستههای معماران از مصالح ساختمانی، سبب شده که از ویژگی و خواص دیگر این ماده نیز استفاده گردد، بهطوریکه امروزه محصولات مختلفی ازجمله بتنهای تزئینی با تکنیکهای حکاکی کردن، منقوش کردن، صیقل دادن و... بتن شفاف، بتن خود متراکم، بتن هوشمند میتوانند نقش بتن را در ساختوساز شهری دگرگون نمایند. در مقاله حاضر، ضمن اشاره به روش ساخت این نوع بتن به بررسی کاربردهای بتن شفاف در معماری بهویژه بتن عبور دهنده نور خواهم پرداخت.
بتن انتقالدهنده نور در سال ۲۰۰۱ توسط یک معمار مجارستانی به نام آرون لوسونسزی به همراه همکارانش در دانشگاه فنی بوداپست اختراع و سپس توسط شرکتی به نام بهصورت بلوکهای پیشساخته با اندازههای مختلف تولید گردید.
بتن شفاف بهوسیله ترکیب فیبرهای نوری شیشهای با مصالح سنگی، سیمان و آب به دست میآید و بهصورت بلوکهای پیشساخته تولید میگردد. اندازه و قرارگیری فیبرها در هر بلوک میتواند متفاوت باشد.
پنل پیکسل اختراع دیگری از دانشگاه هوستون میباشد که در آن فیبرهای نوری برای انتقال نور از جنس فیبرهای پلاستیکی است و طریقه جاگذاری فیبرها بهصورت کاملاً منظم و بافاصلههای معین میباشد.
ویژگی پنل های بتن شفاف بهصورت پیکسلی میباشد. مواد تشکیلدهنده آن از فیبرهای پلاستیکی میباشد و از بتن تشکیل میشود. ضخامت پانلها ۴۰ میلیمتر تا ۶۰ میلیمتر میباشد. طول آنها بسته به سفارش مشتری میباشد. حداکثر اندازه پنل ها ۴۰ میلیمتری ۶۰۰ در ۱۲۰۰ میلیمتر میباشد. پنل های ۶۰ میلیمتری در ابعاد ۱۲۰۰ در ۳۶۰۰ میلیمتر میباشد. رنگهای موجود پنل های بتن شفاف سفید، خاکستری و سیاه میباشد.
بلوکهای بتن شفاف از فیبر نوری و بتن تشکیلشده است و ضخامت این بلوکها در ۲۵ تا ۵۰ میلیمتر تولید میگردد. طول و عرض بلوکها بسته به سفارش مشتری حداکثر در سایز ۶۰۰ در ۱۲۰۰ میلیمتر تولید میشود. رنگهای موجود سفید و خاکستری و سیاه میباشد.
در مرحله اول یکلایه بتن درون قالب موردنظر ریخته شده و در مرحله دوم یکلایه فیبر نوری (که هر لایه مجموعهای از فیبرهای موازی را شامل میشود) روی بتن ریخته، قرار میگیرد.
پسازآن قالب را تحتفشار مکانیکی و یا ویبره شدن قرار داده تا فیبرها بهطور کامل درون بتن و در عمق مشخصی جاسازی شوند. مراحل اول تا سوم را بهصورت منظم تکرار کرده تا قالب از بتن و مجموعهای از لایههای فیبری پرشده و پس از مدتی تبدیل به مادهای سخت و همگن شود.
با تعبیه شیارهایی درون بتن و قرار دادن میلگردها بهصورت عمودی یا افقی در آن میتوان بلوکهای بتنی را مسلح و درعینحال تقویت نمود. به علت خاصیت انعطافپذیری فیبرهای نوری، این فیبرها در اطراف میلگردها قرارگرفته و باعث مخفی شدن آنها میگردد.
باوجود میلگردها بهعنوان اعضای کششی در جسم، ولی فیبرهای نوری که خود نیز مقاومت کششی متوسطی داشته و میتوانند از تعداد میلگردها نیز بکاهند
نصب پنلها و بلوکهای بتن شفاف به طرق زیر انجام میگیرد.
نصب پنل و بلوک بتن شفاف توسط پیچ و مهره اجرا میشود. در کارخانه تولید بتن شفاف محلهای موردنظر با دستگاه سوراخ میشوند و در محل بهصورت نر و مادگی توسط پیچ اجرا میشوند و همچنین اجرا با روش پیچ و مهره سرعت بالایی در اجرا به همراه خواهد داشت.
پنل ها و بلوکهای بتن شفاف باضخامتهای مختلف برحسب مترمربع به فروش میرسند.