استفاده از تکنولوژی نانو امکان تولید بتن شفاف را فراهم نموده است که تحولی عظیم در زمینه طراحی ساختمان‌ها و سازه‌های شهری از قبیل پلها ایجاد می‌نماید. این نوع بتن با افزودن فیبرهای شیشه به مخلوط خرده سنگ، سیمان و آب به شیوه‌ای متفاوت با شیوه سنتی ساخت بتن، برای تولید محصولی خارق العاده تهیه می‌شود.
تاریخچه
برای بار اول تولید قالب نور با استفاده از الیاف پیوسته در سال ۱۹۸۵ در ژاپن ثبت شد. اما محصول جدید لایتراکن اولین بار توسط آرون لوسنری معمار ۲۷ ساله مجارستانی در سال ۲۰۰۱ اختراع شد و بعد از موفقیت آمیز بودن طرح، لایتراکن شروع به ساخت کرده و فروش خود را در سال ۲۰۰۴ آغاز کرد. شرکت بازاریابی بتن شفاف در آلمان و با نام لایتراکن می‌باشد که این واژه نیز از بتن انتقال دهنده نور گرفته شده است.
لیتراکن
لایتراکن مخفف بتن انتقال دهنده نور می‌باشد و به بتنی اطلاق می‌شود که با بهره‌گیری از فیبرهای نوری امکان انتقال نور را از یک سمت به سمت دیگر فراهم می‌کند. بتن انتقال دهنده نور با نام تجاری لیتراکن ,محصول نسبتا جدیدی است که در سال ۲۰۰۴ توسط یک معمار ۲۷ ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب ۹۶% بتن معمولی و ۴% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته ۲۴۰۰-۲۱۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری ۵۰ نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی ۷ نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد ۳۰۰*۶۰۰ میلیمتر و با ضخامت ۵۰۰-۲۵ میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت ۲۰ متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.
لیتراکن –بتن عبور دهنده
ارن در سن ۲۷سالگی هنگامی که در کالج سلطنتی هنرهای زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود، لیترا کن را کشف کرد و در سال ۲۰۰۴ شرکت خود را با نام لیترا کن تاسیس نمود. وی در سال ۲۰۰۶ میلادی با شرکتهای بزرگ مصالح نوین ساختمانی جهت تولید انبوه به توافق رسید. لیتراکن محصول منحصر به فردی است که امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید و پیشرفته با قابلیت های بالا مطرح شده است. این محصول از ترکیب %۹۶ بتن معمولی %۴ فیبر تولید شده است. در ابتدا چنین به نظر می آید که این محصول یک ساختار دو جزئی دارد. اما چنین نیست! چون فیبر ها به قدری کوچک هستند که یک ترکیب دانه بندی همگن را بوجود اورده اند. هزاران فیبر نوری شیشه ای بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند و باعث عبور نور می شوند. قابل ذکر است این الیاف نوری که قابلیت انعطاف پذیری زیادی را دارا هستند را هیچ گونه تاثیر منفی بر روی مقاومت کششی یا فشاری بتن می گذارند. نکته ای که در این جا بر زیبایی کاربرد لیتراکن می افزاید همرنگ بودن رنگ نور و سایه ی ایجاد شده است. پس اگر به لیتراکن نور آبی بتابد سایه ایجاد شده آبی خواهد بود و سایه قرمز هم حکایت از تابش نور قرمز دارد. از نظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیترا کن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامتی حدود ۲۰ متر است که در نوع خودش بسیار بی نظیر است .
- ۱- دیواره ها: رایج ترین حالت ممکن برای استفاه از لیتراکن در ساخت دیواره های داخلی و خارجی است. لیتراکن را با توجه به میزان استحکام دیوار و پارامترهای دیگر می توان ضخیم تریا باریک تر تولید کرد. همچنین چون با عبور نور ضخامت دیوار محسوس است می تواند عاملی برای نشان دادن سنگینی و استحکام دیوار در مکان های خاص باشد و در عین حال به تشدید کنتراست بین نور و ماده می افزاید.
راستای شرقی – غربی ، بهترین حالت ممکن کاربری دیوارهای لیتراکنی را فراهم می سازد تا اشعه آفتاب در زمان طلوع و غروب خورشید با راستای کمتری به دیوار بتابد و شدت نور بیشتری قابل مشاهده باشد.
- ۲- کف پوشها: وقتی لیترا کن به عنوان یک پوشش کف به کار می رود، یکی دیگر از شگفتی های نهان خود را آشکار می سازد .
از طلوع آفتاب و در طول روز که نور به آن می تابد مانند یک بتن معمولی به نظر می رسد و هنگام غروب نیز بلوک های کف در رنگ های منعکس شده از نور به زیبایی شروع به درخشیدن می کنند.
- ۳- دکوراسیون داخلی: نورپردازی در دکوراسیون داخلی و ایجاد حس در یک فضا یک بحث مهم غیر قابل انکار است. لیترا کن در این زمینه به کمک یک دکوراتور داخلی می آید . این ماده عجیب می تواند به صورت بلوک یا پانل و در رنگهای مختلف جلوه ای خاص به فضای درونی ساختمان بخشد. هم اکنون لیترا کن به سه رنگ سیاه ، سفید و خاکستری در بازار موجود است.
دیوارهایی که با لیتراکن ساخته شده اند از پشت نور پردازی می شوند تصویر بسیار زیبایی از اجسام محوطه بوجود می آورند. با استفاده از لیتراکن می توان زیبایی های خارج از فضا را در عین سکون به داخل ینا آورد. لیتراکن علاوه براینکه به عنوان یک متریال مجزا شناخته شده است ، می تواند در خدمت صنایع دیگر نیز قرار گیرد . به عنوان مثال در طراحی لامپ لیتراکیوب ( Litracub Lamp) چندین بلوک لیتراکنی روی هم قرار می گیرند و مکعبی را تشکیل می دهند تا منبع نور در داخل آن قرار گیرد و نور پس از عبور از بتن به بیرون ساطع گردد.
مسلح کردن لیتراکن
جدا از این که انواع عایق های حرارتی و صوتی متناسب با لیترا کن تولید شده اند در نوع استحاک یافته آن شیارهایی در داخل بتن تعبیه می گردند که میلگردهایی به صورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و همان طور که قبلا ذکر شد چون فیبرهای نوری به کار رفته در لیتراکن خاصیت انعطاف پذیری خوبی دارند ، اطراف میلگردها را می پوشانند و از نمایش آنها جلوگیری می کنند. در چنین آزمایش و پروژه موفقیت بتن مسلح لیترا کن به اثبات رسیده است.
مشخصات تکنیکی لیتراکن:
حد اقل فیبر موجود %۴ و حداکثر آن %۵ می باشد و از هر %۴ فیبر اپتیکی به کار رفته فقط %۳ نور تابیده شده عبور می کند. دانسیته ی بتن لیتراکن بین ۲۱۰۰ تا ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
ویژگی‌های بتن شفاف
- می‌توان دیوار با هر ضخامتی توسط لایتراکن‌ها ساخت.
- می‌توان نور را تا ۲۰ متر در سراسر بتن بدون اتلاف روشنایی انتقال دهد.
- اگر از این ماده بیشتر و بیشتر در ساختمان سازی استفاده شود. نور طبیعی بیشتری می‌تواند برای نور دفاتر و انبارها استفاده شود. این می‌تواند منجر به کاهش زیاد در مقدار الکتریسیته استفاده شده برای نور ساختمان‌ها شود.
- معماران قادر به طراحی و ساخت طیف وسیعی از سازه‌ها که بسیار مناسب برای کف‌ها، پیاده‌روها، بلوک‌های ساختمانی، پانل‌ها و دیوارهای باربر هستند.
- کاربرد این محصول در صنعت ساختمان برای دیوارها می‌باشد، در چنین حالتی هر دو سمت دیوار و ضخامت دیوارها قابل رویت هستند. و در هر دو سمت داخلی و خارجی می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
- قابلیت استفاده به عنوان سازه باربر را نیز داراست و می‌تواند به حالت مسلح نیز ساخته شود.
- به صورت پیش ساخته و در رنگهای متنوع ساخته می‌شود.
- تیرهای بتنی پیوسته تا طول ۲۰ متر می‌سازد که الیاف، نور را به تمام طول انتقال می‌دهند.
- دقت تولید آن بسیار بالاست.
- می‌تواند به شکل قطعات تیر، راه پله‌ها، پانل‌های آسانسور، پوشش دیوار، جدا کننده اتاق و…. به کار رود.
مشخصات تکنیکی بتن شفاف
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 ۴۹ نیوتن بر میلیمتر مربع در بدترین حالت و ۵۶ نیوتن بر میلیمتر مربع در بهترین حالت
- مقاومت خمشی معادل ۷/۷ نیوتن بر میلیمتر مربع
- اندازه بلوکها: ضخامت mm500-۲۵، عرض حداکثر mm600، ارتفاع حداکثر mm300.
موارد کاربرد بتن شفاف
- دیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بتن می‌تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این ماده جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابراین سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی لایتراکن محسوس تر می‌شود و در عین حال انتقال بین نور و ماده شدیدتر می‌شود. این ماده می‌تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد. به خاطر استحکام زیاد این ماده می‌توان از آن برای ساختن دیوارهای باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مسلح کردن این ماده نیز ممکن است. انواع دیوار با عایق حرارتی نیز در دست تولید است.
- کف پوشها: وقتی لیتراکن به عنوان یک پوشش کف به کار می‌رود، یکی دیگر از شگفتی‌های نهان خود را آشکار می‌سازد. از طلوع آفتاب و در طول روز که نور به آن می‌تابد مانند یک بتن معمولی به نظر می‌رسد و هنگام غروب نیز بلوک‌های کف در رنگهای منعکس شده از نور به زیبایی شروع به درخشیدن می‌کنند.
- طراحی داخلی: از این نوع بتن عبور دهنده نور می‌توان برای روکش دیوارها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نورپردازی شده باشند و می‌توان از نورهای رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد. لیتراکن می‌تواند به صورت بلوک یا پانل و در رنگهای مختلف جلوه‌ای خاص به فضای درونی ساختمان بخشد. لیتراکن به سه رنگ سیاه، سفید و خاکستری در بازار موجود است.
- لامپ لایتراکیوب: یکی ازمحصولات موفق لایتراکان در زمینه طراحی، لامپ لایتراکیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می‌دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می‌شود.
- بلوکها:مسلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مسلح کردن این بتن شیارهایی در داخل آن تعبیه می‌شوند. در حین ساختن دیوارها، میلگردها به صورت عمودی یا افقی در این شیارها قرار می‌گیرند و فیبرهای اپتیکی به خاطر خاصیت انعطاف‌پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می‌شوند و به این ترتیب میلگردها دیده نمی‌شوند.
- کاربرد در هنر:با پیشرفت‌های تکنولوژی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزارهای مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.
