Светопропускающий бетон: Светопрозрачный бетон

технология изготовления и особенности материала

Фасадная стена офисного здания выполненная из светопропускающего бетона

Благодаря своим эксплуатационным свойствам, бетонные конструкции уже долгое время занимают лидирующие позиции в индустрии строительства. Являясь одним из наиболее востребованных материалов, бетон тем не менее обладает весьма неприглядным внешним видом.

Поэтому, вполне логичным стало появление нового технологичного материала с улучшенными дизайнерскими характеристиками. Светопроводящий бетон полностью аналогичен обычному по прочностным характеристикам, и при этом весьма привлекателен внешне.

Содержание статьи

• История появления
• Технология
  • Компоненты и оборудование
  • Состав и процесс приготовления
• Эксплуатационные характеристики
  • Область применения
• Светопропускающие бетонные блоки: изготавливаем самостоятельно
  • Окончательная обработка
• Заключение

История появления

Светопроницаемый бетон стал настоящей находкой для дизайнеров и архитекторов. Нет ни одного аналогичного материала, внешняя привлекательность которого, будет сопоставима с ним по прочности и долговечности.

• Изобрел и запатентовал технологию «Litracon» (light transmitting concrete) венгерский архитектор Арон Лосконши.
• Задумавшись над тем, как добавить в помещения из бетона солнечного света, при этом не нарушив прочности конструкции, он пришел к идее модификации внутреннего строения бетона.
• Добавив в состав раствора светопроводящее оптоволокно, Лосконши получил внешне привлекательные блоки, полностью соответствующие эксплуатационным характеристикам искусственного камня.

Вид на ночное здание Центра исполнительских искусств Перельмана в ВТЦ, Нью Йорк. Конструкция строения собрана из блоков светопроводящего бетона

Технология

Как производят светопропускающий бетон? Следует отметить, что технология производства постоянно совершенствуется. Тем не менее, строительство монолитных зданий из данного материала пока невозможно.

• Из-за специфики производства, литракон выпускается в блоках или плитах.
• Используя технологию вибролитья или прессования, в опалубку послойно заливается раствор и закладывается стекловолокно.
• Данная методика позволяет получать блоки с хаотичным рисунком, но приложив некоторые усилия, на внешней стороне блока можно получить вполне конкретное изображение.
• Габариты блоков соответствуют определенному размеру опалубки, стекловолокно укладывается перпендикулярно внешней эксплуатационной стороне.
• После снятия формы, плита или блок шлифуются.

На заметку! Технология вибролитья — процесс сам по себе не сложный, поэтому при желании можно изготовить светопроницаемый бетон своими руками.

Блоки бетона прозрачного могут иметь различные габариты и использоваться для разных целей

Компоненты и оборудование

Для производства бетона со светопроводящими свойства методом вибролитья, необходимо наличие следующего оборудования:

• емкость для смешивания раствора,
• форма опалубки,
• вибростол.

Компоненты раствора классические для мелкозернистого бетона:

• портландцемент,
• мелкозернистый просеянный чистый песок,
• пластификаторы, для улучшения текучести малоподвижных растворов,
• вода, без химических примесей.

В зависимости от толщины изготавливаемого блока, потребуется оптоволокно соответствующей длины, диаметром 0,5 – 2,5 мм. Объем стекловолокна в общей массе не должен превышать 5%.

На заметку! Использование малоподвижного раствора предполагает быстрое схватывание слоев заливки. Можно упростить процесс, используя малоподвижные составы, сохраняющие форму после уплотнения.

Комбинируя оптоволокно различного диаметра, и используя его в разном количестве, можно создавать на поверхности бетонного блока интересные рисунки

Состав и процесс приготовления

Составляющие раствора для изготовления светящегося бетона смешиваются в пропорции 1:3 или 1:2,5. Объем добавленной воды не должен превышать 50% от количества цемента.

Для простоты понимания, приведем количественные значения компонентов, необходимых для изготовления 1 м3 светопроводящего бетона:

• портландцемент – 0,5 т,
• чистый песок – 1,5 т,
• вода — 0,25 т.

Используя присадки для улучшения пластичности раствора, внимательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя. Инструкция по применения прописана на упаковке. Для начала следует тщательно перемешать сыпучие компоненты до однородного состава, затем вводится вода.

Жидкий раствор перемешивается ещё в течение 5 минут. В условиях введения пластификатора время смешивания немного увеличивается.

Раствор для прозрачных бетонных блоков не должен включать крупнофракционных наполнителей

Эксплуатационные характеристики

По сути, светящийся бетон – это композитный материал, получаемый методом вибролитья или прессования. Это обуславливает технические характеристики получаемого материала.

Композит на основе мелкозернистого бетона обладает следующими качествами:

На заметку! При изготовлении светопроницаемого бетона не используется крупный наполнитель, поэтому оптоволокно дополнительно исполняет роль армирующего компонента.

Область применения

Светопроницаемый бетон не является прозрачным в полной мере. Сквозь такую стену проникает свет, можно рассмотреть контуры, но рассмотреть детали предметов невозможно.

Сквозь блоки такого бетона можно рассмотреть лишь контуры предмета

При этом, достаточная прочность блоков позволяет сооружать из него внутренние перегородки и части несущих стен. Но поскольку, из-за использования в производстве оптоволокна, цена на материал довольно высока, чаще всего его применяют для декоративной отделки.

Распиленный на плитку, бетонный светопропускающий материал можно использовать в качестве отделки:

• стен,
• полов,
• лестниц,
• потолков,
• предметов интерьера,
• мебели.

Характеристики позволяют использовать его в качестве основного материала для строительства зданий. Несмотря на то, что это очень дорого, такие строения уже существуют. На фото ниже показаны несколько дизайнерских объектов, реализованных с использованием светопропускающего бетона.

Светопропускающие бетонные блоки: изготавливаем самостоятельно

Очень высокая цена промышленного светопрозрачного бетона, не позволяет довольно широко его использовать. Но для сокращения затратной части, можно изготовить такие блоки самостоятельно.

Для этого необходимо:

• подготовить опалубку нужного размера прямоугольной формы;
• залить первый слой раствора и слегка уплотнить;
• выложить оптоволокно и вдавить в раствор;
• дать раствору схватиться.

Заполнение формы происходит в несколько этапов. Слои повторяются до полного заполнения опалубки.

Ширина будущего блока определяется размерами опалубки. При желании блок можно распилить на плитки

На заметку! При самостоятельном изготовлении светопрозрачного бетона, периодичность слоев волокна будет меньше, чем у заводского композита, но декоративные свойства материала будут идентичны.

Использование подвижных смесей сместит пучки волокна, и даст эффект неравномерности распределения. Это несколько ухудшит светопроводимость, но даст уникальный узор на поверхности. При любом составе раствора, закладка следующего слоя производится после схватывания предыдущего.

Окончательная обработка

Снятие опалубки производится не ранее чем через 2 суток после схватывания последнего слоя заливки:

• После этого, блок следует выдержать в течение 5 дней в условиях:

1. температура +20⁰С;
2. относительная влажность 95%.

• В этот период, бетон наберет до 80 % своей максимальной прочности, и дальнейшая обработка ему не навредит.
• После того, как блок достали из опалубки, его необходимо отшлифовать. Дело в том, что в процессе производства концы пучков оптоволокна затянутся бетонным молочком, и не будут пропускать свет.
• Рабочая сторона блоков, перпендикулярная направлению укладки волокна, шлифуется алмазными дисками.

Чтобы в бетонном блоке заиграл свет, рабочие поверхности необходимо отшлифовать

Заключение

Светопроницаемый бетон является уникальным материалом, сохраняющим прочность обычного состава, но при этом обладающим прекрасными внешними данными. Такой материал вполне подойдет для устройства перегородок, придав при этом помещению уникальность, и добавив немного солнечного света.

Если нет возможности приобрести довольно дорогой композит в готовом виде, вполне возможно изготовить плитку для отделки или блоки нужных размеров своими руками.

Что такое светопроводящий бетон? | РУСЬСТРОЙБЕТОН



Что такое светопроводящий бетон? | РУСЬСТРОЙБЕТОН

Заказать звонок

Вот уже в течение порядка шести тысяч лет люди пользуются бетоном: для сооружения жилья, дворцов и религиозных строений. Все знают прекрасные качества данного материала – высокая надежность, прочность, долгий срок службы, легкость в использовании.

Однако, сейчас уже 21-ый век и обыкновенный бетон получил новые качества – прозрачность.

Придать прозрачность бетону сумел талантливый 27-летний эксперт-архитектор из Венгрии по имени А. Лосоньши. В 2002-ом году Лосоньши запатентовал собственную разработку, которой дал имя Литракон (светопроводящий бетон).

Если говорить правду, то данный тип бетона является не полностью прозрачным. Этот материал пропускаешь лишь немного света, и за светопроводящим бетоном можно только угадать тень, раскраску и контуры того или иного предмета. Однако, и этого стало недостаточно. А. Лосоньши, захотев сделать из обыкновенной бетонной «коробки» легкое и заполненное светом помещение. Это, кстати, у него получилось. Однако, далеко не в один момент.

Прозрачность данному стройматериалу придают особые нити из оптоволокна, которые в огромном количестве пронизывают блок из бетона. Кроме того, их доля в составе изделия составляет около пяти процентов, что совершенно не влияет на уровень прочности данной разновидности бетона.

Безусловно, изначально производство блоков бетона было очень дорогостоящим и трудоемким. И некоторый период времени светопроводящий бетон применялся в качестве концептуального материала дизайнерского плана. Из такого бетона производили светильники, которые стоили дорого и много весили. Однако, чтобы данный материал выдвинуть в массы, изобретатель, вместе с архитектором из Германии Ю. Ломаном, в 2005-ом году соорудили коттеджи в «хай-тек»-стиле. Можно запросто догадаться, что преимущественным материалов для строительства был именно прозрачный бетон.

Затем большое количество знаменитых дизайнеров и архитекторов признали данный материал и начали его применять для создания своих шедевров. К примеру, стоит только взглянуть на здание «BMW», что расположено в Лейпциге.

И все же светопропускающий бетон пока еще остается весьма дорогостоящим материалов, и его зачастую применяют для декорирования помещений.

До недавних пор прозрачный бетон производился лишь в Японии и ряде европейских государств. Однако, данная технология постепенно добралась и до России. В настоящее время изготовлением данной разновидности бетона активно занимается отечественная организация под названием «LU-7», но она применяет свою уникальную технологию.И остается лишь надеяться, что спустя десять-двадцать лет светопропускающий бетон сможет стать распространенным материалом.



Оставьте заявку и наши специалисты свяжутся с вами через несколько минут

Территория доставки нашей продукции

Альтернативные материалы: Полупрозрачный бетон — RTF

Полупрозрачный бетон или светопропускающий бетон — это инновационный фасадный материал, широко используемый для облицовки внутренних поверхностей и дизайнерских изделий с оттенком элегантности. Это строительный материал на основе бетона со встроенными нанооптическими элементами, создающими светопропускающую поверхность. Это свойство достигается за счет равномерного распределения пластиковых оптических волокон с высокой числовой апертурой по всему бетонному массиву, которые обеспечивают плавную передачу света от одного конца блока к другому. В результате получается довольно интересная поверхность, интригующая изящной игрой света и силуэтов.

Translucent Concrete_httpstheconstructor.orgconcretetransparent-concrete-light-transmitting-concrete9271LiTraCon Block_httpsgnr8. typepad.comgnr8_news200406litracon_transl.html

История

Несмотря на недавнюю популярность, первое упоминание о полупрозрачном бетоне было замечено в канадском патенте5, относящемся к 19 году. инноваций в стекле и оптических волокнах на полимерной основе, производство полупрозрачного бетона начало появляться на рынках в 1990-х годах. Этот материал был официально запатентован в 2001 году венгерским архитектором Ароном Лозонци и представляет собой традиционную смесь воды, песка, гравия и цемента, в которую по всей своей массе встроены пластиковые или кварцевые волокна. В течение 2 лет после выдвижения этой идеи Лозонци смог произвести первый блок LiTraCon или светопропускающего бетона, который был быстро принят в таких странах, как Италия, Германия и Китай.

Компоненты материала

Слияние рудиментов_httpsmetropolismag.comproductsclear-breakthrough-zospeum-takes-translucent-concrete-next-level

Материал состоит из двух основных компонентов: мелкозернистого бетона и нанооптических волокон. В соответствии с зачатками бетона, цемент, заполнитель и вода создают основу материала. Цемент, предпочтительно портландцемент, представляет собой вяжущее, которое схватывается и затвердевает в течение определенного времени и тем самым придает продукту форму. Крупный заполнитель, такой как гранитный щебень или твердая базальтовая крошка, упрочняет материал. Полупрозрачный бетон обычно не содержит крупных заполнителей, поскольку они повреждают волокна и ограничивают прохождение света через бетонный блок. Мелкие заполнители, хотя и химически неактивные, также влияют на прочность материала, поскольку они заполняют образовавшиеся пустоты и уменьшают пористость. Песок является широко используемым мелким заполнителем. Используемая вода не должна содержать кислот, щелочей, масел и других органических примесей. Для смеси предпочтителен быстросхватывающийся цемент, а в качестве основы для слияния оптических волокон с бетоном дополнительно добавляется ремесленная глина.

Оптические волокна являются вторым наиболее важным компонентом материала, который также содержит три основных элемента. Сердцевина представляет собой тонкий стеклянный центр волокна, по которому происходит передача света. Внешний оптический материал или оболочка окружает сердцевину и отклоняет отраженный свет обратно в сердцевину. Сверху находится пластиковое буферное покрытие, защищающее волокно от внешних повреждений. Некоторые другие типы используемых волокон включают многомодовое волокно, одномодовое волокно, многомодовое волокно со ступенчатым индексом, многомодовое волокно с градиентным индексом и так далее. В смесь также добавляют суперпластификаторы, такие как Неопласт, Глениум, Полипласт СП ГПЦ и др. В материал добавляют промышленные отходы стекла, которые отбивают и дробят на мелкие кусочки, чтобы увеличить преломление.

Производственный процесс_httpsmetropolismag.comproductsclear-breakthrough-zospeum-takes-translucent-concrete-next-levelЕвропейские ворота Венгрии_httpswww.livabl.com201106translucent-concrete-will-have-you.html

Производственный процесс

Процесс производства полупрозрачного бетона очень похож на традиционный бетон, с дополнительным введением в смесь 4-5% оптических волокон. Волокна и небольшие слои бетона добавляются в форму попеременно с интервалом от 2 мм до 5 мм. Чем тоньше и меньше слой, тем больше света может пройти. Подготавливается прямоугольная форма из стали или дерева, в которую по бокам помещается глина или глина для легкого извлечения из формы открытых оптических волокон, которые обрезаются таким образом, чтобы их можно было идеально разместить внутри формы. Волокна укладываются слоями, а в стальной или деревянной пластине проделываются отверстия, через которые эти волокна проходят. Затем осторожно заливают бетонную смесь, чтобы не повредить оптические волокна под ней, в то время как вибрационные столы используются для предотвращения накопления пустот. Плесень и грязь удаляются через 24 часа, а лишняя длина волокон обрезается до размера, равного толщине стекла. Поскольку это форма сборного железобетона, материал, наконец, разрезается на блоки или панели, полируется до состояния от полуглянцевого до глянцевого и отправляется на использование.

Городская библиотека Штутгарта_httpswww. flickr.comphotosjotisobk49668821557Интерьеры через материал_httpswww.trendir.comlighttransmitting-concrete-fro

Области применения

Устойчивый материал для элегантности будущего_httpsrevistaprojeto.com.brnoticiascimento-transparente-economia-energia-edificios 90 the Translucente-energia-edificios 90 внутренних, так и наружных стен. Большая интенсивность света возникает, когда солнечные лучи падают на бетон под меньшим углом, и поэтому создает блестящий вид во время заката, а днем ​​выглядит как обычный бетонный блок. Его можно использовать в качестве несущих стен, тротуарной плитки, перегородок, изготовления мебели и декоративных приспособлений. Его великолепные светопроводящие свойства могут быть использованы для повышения безопасности путем освещения тормозов на шоссе в ночное время, в самолетах или зданиях, чтобы направлять людей к аварийным выходам, или даже для освещения темных общественных мест, таких как станции метро.

Хотя использование полупрозрачного бетона еще не получило широкого распространения, его применение заметно в некоторых поразительных конструкциях, как правило, в качестве фасадного материала. «Европейские ворота» — одна из самых популярных достопримечательностей Венгрии благодаря своим светопропускающим свойствам, созданным из этого материала. Памятник был построен в 2004 году в честь вступления Венгрии в Европейский Союз. Городская библиотека Штутгарта в Германии от Yi Architects — еще один отличный пример. Его кубическая форма в сочетании с полупрозрачной крышей позволяет естественному свету освещать пространство, создавая исключительный динамичный интерьер.

Плюсы и минусы

Поскольку полупрозрачный бетон пропускает достаточно света, он имеет тенденцию к снижению энергопотребления, что делает его экологически чистой альтернативой традиционному бетону. Он имеет низкую теплопроводность и плотность, снижает собственный вес здания и требует меньших затрат на обработку. Помимо этих экономических и экологических преимуществ, его яркий внешний вид улучшает визуальное качество и эстетическую привлекательность конструкции. Эксперты прогнозируют, что этот высокоэффективный бетон может привести к положительным изменениям на рынке в целом в будущем.

Несмотря на различные преимущества материала, у его использования есть несколько недостатков, особенно в крупномасштабных проектах. Производство светопрозрачного бетона дорого по сравнению с традиционным бетоном из-за более высокой стоимости оптических волокон. Поэтому, чтобы полупрозрачный бетон стал устойчивой альтернативой, крайне важно найти экономически эффективные способы его производства. Введение оптических волокон в слои бетона требует квалифицированной рабочей силы, но большинству людей, как правило, не хватает опыта и необходимых технологий в этой области. Полупрозрачный бетон ослабляется из-за введенной нанооптики и не может использоваться для колонн или балок. Работа с материалами может быть опасной из-за чрезмерного использования стеклянных осколков. Материал также можно считать неэффективным на поверхностях, на которые не попадают солнечные лучи, и с точки зрения осмотра.

Взгляд в будущее

Из-за дороговизны полупрозрачного бетона его широкое использование в строительной отрасли может занять несколько лет. Это привело к всплеску производителей, которые сейчас работают над созданием доступной альтернативы материала как для коммерческих, так и для жилых проектов. Несколько компаний начали производить полупрозрачный бетон, используя широкий спектр производственных систем. Florak Bauunternehmung GmbH (Хайнсберг, Германия), LBM EFO (Берхинг, Германия), LiTraCon Bt (Чонград, Венгрия), LUCEM GmbH (Аахен, Германия), Luccon Lichtbeton GmbH (Клаус/Австрия), LiCrete by Gravelli (Чехия) несколько компаний, которые работают над созданием недорогих изделий из светопрозрачного бетона путем введения лицензирования и крупносерийного производства. Широкое использование этого экологически чистого бетона постепенно приведет к снижению энергопотребления, что приведет к улучшению климата, поскольку будет использоваться больше естественного света. Также будет заметно резкое улучшение состояния здоровья, поскольку большая часть населения в настоящее время испытывает дефицит витамина D из-за отсутствия солнечного света, что приводит к снижению прочности костей. В заключение, Translucent Concrete является одним из самых инновационных элементов, позволяющих разнообразить будущее строительных материалов.

Ссылки

Википедия. (2020). Прозрачный бетон. [онлайн] Доступно по адресу: https://en.wikipedia.org/wiki/Translucent_concrete.

‌Указать бетон. (н.д.). Краткая история и будущее использование полупрозрачного бетона. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.specifyconcrete.org/blog/a-brief-history-and-future-use-of-translucent-concrete

Shashank Javalagi (2013). ПРОЗРАЧНЫЙ БЕТОН. [онлайн] Slideshare.net. Доступно по адресу: https://www.slideshare.net/shashankjavalagi/translu.

Мир умных стекол. (2020). Прозрачный бетон и умное стекло. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.smartglassworld.net/translucent-concrete-smartglass [Проверено 28 августа 2021 г.].

www.engineeringcivil.com. (н.д.). Прозрачный бетон. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringcivil.com/translucent-concrete. html.

Прозрачный бетон или светопропускающий бетон

🕑 Время чтения: 1 минута

Содержание:

• Что такое прозрачный бетон или светопроницаемый бетон?
• Материалы для прозрачного бетона
• Преимущества прозрачного бетона:

Что такое прозрачный бетон или светопропускающий бетон?

Прозрачный бетон, также называемый полупрозрачным бетоном или светопроницаемым бетоном, достигается путем замены заполнителей прозрачными альтернативными материалами. Связующий материал в прозрачном бетоне может пропускать свет при использовании прозрачных смол в бетонной смеси. Использование оптических волокон и мелкозернистого бетона, также используемого в качестве прозрачного бетона.
Прозрачный бетон был первоначально разработан в 2001 году венгерским архитектором Аронлосонци с использованием стекловолокна. Прозрачный бетон получают путем подмешивания в бетонную смесь от 4% до 5% (по объему) оптических волокон. Этот бетон имеет меньший вес по сравнению с исходным бетоном.

Материалы для прозрачного бетона

Прозрачный бетон производится с использованием комбинации волоконной оптики и мелкозернистого бетона. Эти волокна смешиваются с бетоном, как и любые другие заполнители. Эти оптические волокна могут передавать свет от естественных и искусственных источников в помещения, огороженные полупрозрачными бетонными панелями. Основная причина использования оптического волокна в бетоне заключается в том, что оно может передавать свет даже при угле падения более 60 ⁰ .
Оптическое волокно состоит из трех слоев, называемых сердцевиной, оболочкой и буферным покрытием или оболочкой. Свет передается через сердцевину оптического волокна.

Рис.: Поперечное сечение оптического волокна

Прозрачный бетон производится только из тонких материалов. Не содержит крупных заполнителей. Этот бетон может иметь прочность на сжатие, сравнимую с прочностью высокопрочного бетона, около 70 МПа (10 000 фунтов на квадратный дюйм).

Рис. Светопропускающий бетон

Используемые материалы: Цемент: Поскольку оптическое волокно отвечает только за передачу света, специальный цемент не требуется. Так, для прозрачного бетона используется обычный портландцемент.
Песок: Поскольку прозрачный бетон изготавливается только из мелких материалов, размер песка должен проходить через сито 1,18 мм. Песок должен быть свободен от любых примесей, таких как растительность, крупные камни и т. д.
Вода: Вода, используемая для прозрачного бетона, должна быть питьевого качества, без каких-либо примесей.
Оптические волокна: Оптические волокна в диапазоне от 4 до 5% по объему используются для прозрачного бетона. Толщина оптических волокон может варьироваться от 2 мкм до 2 мм в соответствии с конкретными требованиями к светопропусканию.