ما هي الخرسانة الشفافة ؟

الخرسانة هي أكثر مواد البناء استخدامًا في العالم. ومع ذلك ، يعمل الباحثون والمنتجون معًا لإنشاء أنواع مختلفة من الخرسانة لتحسين الجودة الشاملة للمبنى وقيمته. وفي الوقت نفسه ، يتم استخدام الخرسانة الشفافة على نطاق واسع في العديد من الصناعات . تستخدم العمارة الداخلية بشكل متزايد الخرسانة الشفافة ، وهي مادة موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. ستجد كل التفاصيل التي تحتاج لمعرفتها حول هذه الخرسانة ومستقبلها في صناعة البناء في هذه الورقة.

تعريف ملموس شفاف

مع مفهوم البصريات النانوية ، يتم إنتاج الخرسانة الشفافة أو الشفافة باستخدام الألياف البصرية لعمل ثقوب تسمح للضوء بالمرور من جانب إلى آخر. يتم توزيع الألياف الضوئية بشكل موحد في الخرسانة ويمكن رؤيتها على جانبي الكتلة الخرسانية. يمكن أن تظهر كخطوط ظل في الخرسانة بينما تتشكل الأنماط على جانب واحد من السطح. هناك العديد من الطرق لإنشاء الخرسانة الشفافة.

يتم تحديد كل هذه الطرق بناءً على 95٪ من الخرسانة دقيقة الحبيبات (الأسمنت والرمل) و 5٪ من المواد الموصلة للضوء ، والتي تمت إضافتها في عملية تصميم الخلطة. أيضًا ، يمكن تطوير هذا النوع من الخرسانة بإضافة ألياف ضوئية أو ألياف زجاجية بقطر كبير لتعكس مزيدًا من الضوء في الفضاء. تتميز الخرسانة الشفافة بخاصية توصيل الضوء المناسبة ، وتتناسب نسبة حجم الألياف الضوئية إلى الخرسانة مع انتقال الضوء. إنها أكثر أنواع الخرسانة المتاحة إرضاءً من الناحية الجمالية وتحتفظ بجميع معايير قوتها مقارنةً بالخرسانة العادية. تم تقديم مفهوم توفير الطاقة الخضراء في مادة البناء الجديدة هذه.

مواصفات الخرسانة الشفافة

يتم عرض خصائص هذه الخرسانة في الجدول أدناه.

تاريخ موجز للخرسانة الشفافة

أدت الألياف الضوئية القائمة على البوليمر إلى تطوير الخرسانة الشفافة في أوائل القرن العشرين. كانت فكرة الخرسانة الناقلة للضوء موجودة منذ سنوات ، ولكن تم تقديم مفهومها الحقيقي من قبل المهندس الهنغاري Áron Losonczi في عام 2001. بعد عامين ، تمكنت Losonczi من إنتاج أول كتلة خرسانية شفافة. الخرسانة الشفافة، أو الخرسانة الناقلة للضوء ، هو الاسم الذي أطلق على هذه المادة الثورية. ثم اكتسب شعبية في إيطاليا وألمانيا والصين. وهي معروفة في إيران باسمها الآخر ، الخرسانة الشفافة.

أهداف استخدام الخرسانة الشفافة

الخرسانة الشفافةعلى الشفافية ، والهدف من استخدامها يتعلق بالتكنولوجيا الخضراء وعلم الجمال. تؤكد الهياكل الخضراء على كفاءة الطاقة مع أنظمة التدفئة الداخلية. لذلك ، يعد تطوير مادة وظيفية جديدة أمرًا ضروريًا لتوفير هياكل للسلامة (أجهزة إنذار الحريق أو تحديد الأضرار) ، وحماية البيئة ، وكفاءة الطاقة ، والخصائص الجمالية. إن استخدام الطاقة الشمسية بدلاً من الطاقة الكهربائية هو الهدف الرئيسي للخرسانة الشفافة. يقلل من الرسوم المرتبطة بالموارد غير المتجددة ويؤدي إلى كفاءة الطاقة. كعنصر من عناصر نقل الضوء ، تقلل الألياف الضوئية من استهلاك الضوء الاصطناعي. وبالتالي ، يتم استخدام الخرسانة الشفافة بدلاً من الخرسانة العادية لخلق مساحة مليئة بالضوء الطبيعي والتصميم الفني.

خصائص الخرسانة الشفافة

بعض خصائص الخرسانة الشفافة أدناه:

• يمكن صنع جدران من كل سمك بواسطة الخرسانة الشفافة .
• يمكن أن ينتقل الضوء إلى 20 مترًا فوق الخرسانة دون إهدار الإضاءة.
• يمكن لمزيد من الضوء الطبيعي تشغيل المساحة الداخلية. يؤدي إلى تقليل استهلاك الكهرباء.
• يمكن للمهندسين المعماريين تصميم مجموعة واسعة من الهياكل للأرضيات والأرصفة وكتل البناء والجدران الحاملة.
• يمكن تصميمه كعنصر محمل (الخرسانة المسلحة).
• وهي مصنوعة من مواد مسبقة الصب ، ويتم تخصيص الإطار.
• لديها جودة عالية ودقة في الإنتاج.

أهمية الخرسانة الشفافة كمادة بناء

كمواد مناسبة لتقليل استهلاك الكهرباء ، تسمح الخرسانة الشفافة بنقل كمية كافية من الضوء. لذلك ، يمكن استخدامه كبديل صديق للبيئة للخرسانة العادية في المستقبل.

إلى جانب الفوائد الاقتصادية والبيئية ، تعزز Litracon القيمة الجمالية والبنية البصرية للهيكل. ومع ذلك ، فإن لديها بعض القيود عند استخدامها في المشاريع الضخمة على الرغم من مزاياها المختلفة.

نظرًا لأن الألياف الضوئية مواد باهظة الثمن ، فإن إنتاج الخرسانة الشفافة يكون أكثر تكلفة من الخرسانة العادية. يعد نقص الكفاءة سببًا آخر لعدم قدرتنا على استبدال الخرسانة العادية بالخرسانة الشفافة. يتطلب حقن الألياف الضوئية في الخلائط الخرسانية خبراء ، ولا يوجد عدد كاف من الأفراد ذوي الخبرة في هذا المجال.

مزايا الخرسانة الشفافة

الخرسانة الشفافةهي على النحو التالي:

• يؤدي إلى توفير الطاقة (يحتاج إلى إضاءة أقل).
• يمكن استخدامه للعناصر الهيكلية.
• إنه صديق للبيئة بسبب خصائصه في نقل الضوء.
• إنه أخف من الخرسانة التقليدية.
• يزيد من القيمة الجمالية.
• يمكن استخدامه حيث لا يمكن للضوء دخول الفضاء.
• ليس لديها تكلفة إصلاح وصيانة.
• يمكن استخدامه داخل وخارج المبنى.
• يعطي قيمة روحية للداخل.

كيف يتم إنتاج الخرسانة الشفافة؟

يتم إنتاجه من خلال الجمع بين أربع مواد رئيسية ، بما في ذلك الأسمنت والماء والحبوب الدقيقة مثل الرمل والألياف الضوئية. كبديل للحبيبات الخرسانية الأخرى ، تنقل الألياف الضوئية الضوء من المصادر الاصطناعية والطبيعية ، حتى عند الزوايا التي تزيد عن 60 درجة. هناك ثلاث طبقات مختلفة في الألياف البصرية ، بما في ذلك تغطية العازلة ، والغطاء ، واللب. ينتقل الضوء من خلال القلب.

تشبه عملية إنشاء الخرسانة الشفافة العملية التقليدية. الاختلاف الوحيد هو إضافة 4 إلى 5٪ ألياف بصرية إلى خليط الخرسانة بناءً على الحجم. تتكون هذه العملية من إضافة طبقة من الألياف إلى طبقات مختلفة من الخرسانة على مسافات تتراوح من 2 إلى 5 مم. توفر الطبقة الرقيقة مزيدًا من نقل الضوء.

نقطة مهمة يجب ملاحظتها هي أن الخرسانة الشفافة لا تحتوي على ركام خشن (حصى) لأن الحصى يتلف خيوط الألياف ويمنع انتقال الضوء عبر الكتلة الخرسانية. أيضًا ، عند تحضير خليط الخرسانة ، يفضل الإعداد السريع للأسمنت. الخرسانة الشفافة من النوع الجاهز ، لذلك بعد الإنشاء في المصنع ، يتم قصها وصقلها ككتلة أو لوح. بعد ذلك ، يتم تسليم القطع المقطوعة إلى موقع المشروع.

استخدام الخرسانة الشفافة في صناعة البناء

استخدام الخرسانة الناقلة للضوء ليس منتشرًا مثل الخرسانة التقليدية. ومع ذلك ، فقد تم استخدامه في بعض المباني المعمارية والبناء الجمالي كمادة مواجهة .

الخرسانة الشفافة مناسبة للأرضيات والبنى الفوقية ويمكن استخدامها على السلالم أيضًا. كما أنها تستخدم في الجدران الفاصلة ، والأبواب ، والألواح ، والمساحات الداخلية الأخرى للمبنى وتضيء الداخل خلال النهار ، مما يزيد من جمال المساحة.

بالإضافة إلى تفتيح الأماكن المظلمة أو المناطق الخالية من النوافذ ، مثل تحت الأرض ، يمكن استخدامه على الأرصفة ومطبات السرعة. يخفف الأرصفة ومطبات السرعة خلال الليل ويوفر المزيد من الأمان للمشاة وحركة المرور على الطرق.

نماذج من استخدام الخرسانة الشفافة

على الرغم من أنه ليس شائعًا ، إلا أن هناك بعض المشاريع الرائعة التي يتم فيها استخدام الخرسانة الشفافة. البوابة الأوروبية ، التي بنيت في عام 2004 ، هي نصب تذكاري تم بناؤه لتقدير انضمام المجر إلى الاتحاد الأوروبي. إنه أحد المعالم الشهيرة في هذا البلد نظرًا لجودته في نقل الضوء .

بوابة أوروبا في المجر

مكتبة مدينة شتوتغارت هي المثال الآخر. في هذا الهيكل ، الذي صممه Yi Architects ، يضيء الضوء الطبيعي الفضاء من خلال سقفه المكعب والشفاف. إنه هيكل شائع في جميع أنحاء العالم.

مكتبة مدينة شتوتغارت في ألمانيا

الكلمات الأخيرة

الخرسانة الشفافة عبارة عن مزيج من الألياف البصرية ومعجون الأسمنت. يتم إنتاجه باستخدام طريقة جديدة تختلف عن طرق إنتاج الخرسانة التقليدية. إنه أخف من الخرسانة التقليدية وله العديد من المزايا. يمكن أن يكون الخرسانة الشفافةبديلاً فعالاً من حيث التكلفة للمشاريع التجارية ومشاريع البناء.

بسبب التكلفة العالية والتكنولوجيا الخاصة لصنع هذه الخرسانة ، فهي لا تزال في مراحلها الأولى. ومع ذلك ، من المتوقع أن يزداد استخدامه في البناء والعمران والعمارة الداخلية قريبًا. لذلك ، يحاول المنتجون إيجاد طريقة أرخص لإنشاء خرسانة شفافة.

منابع:

https://www.specifyconcrete.org

https://home.howstuffworks.com/