透光水泥,是一種特殊的水泥。是一種可廣泛使用的擁有透光性能的新型建材,是由光纖和細磨水泥組成的化合物。多數(shù)人的印象中,水泥在家裝中給人的感覺都是冰冷堅硬水,可呈現(xiàn)一種工業(yè)風(fēng)格。其實,水泥還能呈現(xiàn)輕盈透光的面貌,即使拿來當(dāng)做一整面隔墻,光影還是能穿梭在兩個空間之間。
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簡介
透明混凝土是混凝土基礎(chǔ)建筑材料與導(dǎo)光材料相結(jié)合的一種新型建材。光是通過混凝土從一端到另一端。因此,透光材料必須穿過整個對象。透光的混凝土也被稱為半透明混凝土,通過光與墻體的互動達到裝飾的藝術(shù)效果。根據(jù)導(dǎo)光材料的不同布局,不同的密度以達到不同的裝飾感覺。
匈牙利建筑師發(fā)明了這種可透光的混凝土,利用光傳導(dǎo)原理,使玻璃纖維不只被應(yīng)用在通訊技術(shù),也能是建筑材料的一環(huán)。透光混泥土內(nèi)含的光纖就是造成這奇特現(xiàn)象的主角,這種可透光的混凝土由大量的光學(xué)纖維和精致混凝土組合而成。這種混凝土通常做成預(yù)制磚或墻板的形式,離這種混凝土最近的物體可在墻板上顯示出陰影。這種混凝土中光學(xué)纖維的含量為4%,而混凝土能夠透光的原因是混凝土兩個平面之間的纖維是以矩陣的方式平行放置的。另外,承重結(jié)構(gòu)也能采用這種混凝土,因為這種玻璃纖維對于混凝土強度沒有任何的負面影響。而這種透光混凝土具有不同的尺寸和絕熱作用,并能做成不同的紋理和色彩。
02
原理
漫反射自然光和太陽光通過混凝土板提供的顏色的全部頻譜。陽光是最便宜的光源。如果該面板被安裝在一個窗口中,一個不需要任何人工光源。自然光為透光混凝土帶來了裝飾驚喜,在室外景觀或是室內(nèi)裝飾中,均可采用。透明混凝土或半透明混凝土是基于“納米光學(xué)”的工作原理,自然光下形成明暗對比時,透光混凝土就會展示其獨特的裝飾性。
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分類
可分為纖維類透光混凝土和樹脂類透光混凝土。
光纖類透光水泥
Litracon是一種可廣泛使用的擁有透光性能的新型建材,是由光纖和細磨水泥組成的化合物,可以用來生產(chǎn)建筑安裝構(gòu)建預(yù)制塊和水泥板。由于光纖尺寸較小,所以作為一個新成分與水泥混合在一起,形成了集合體。因此,最終得到的不僅是在水泥中混合了玻璃纖維這樣兩種成分而已,而是在內(nèi)部架構(gòu)和表面都能達到均衡效果的新型建材。由數(shù)千個光纖維在水泥塊兩面之間平行而形成一個方針。纖維的比例在整個水泥塊中非常低(4%)。此外,由于纖維尺寸極小,所以成為水泥結(jié)構(gòu)中的一個集合體成分,水泥塊的表面還是均勻的水泥。理論上來講,透光水泥塊可以修建幾米厚度的墻壁,因為光纖維原則上在20米內(nèi)不會失去任何光信息。纖維根本不會影響水泥的高度承載力,所以在這些水泥塊上完全可以修建任何載重的建筑結(jié)構(gòu)。透光水泥塊可以生產(chǎn)不同的尺寸,并可在其中加上隔熱層。
按光纖維植入混凝土的方法分為“先植法”和“后植法”。
先植法是將設(shè)計圖案繪制或制作在半硬質(zhì)或硬質(zhì)材料上,按圖形打孔,將光纖預(yù)先埋入后,再澆筑水泥材料,養(yǎng)護一定期齡后切割打磨,得到透光混凝土的制備方法,主要通過設(shè)計或改進裝置,實現(xiàn)光纖的預(yù)鋪設(shè),完成水泥基材料的澆筑。
后植法是澆筑水泥基材料后,將設(shè)計圖案繪制在水泥基材料上,按照圖形鉆孔或預(yù)留孔,再植入光纖并固定,得到透光混凝土的制備方法。
樹脂類透光水泥
在世博會上,意大利館就使用了一種最新的“透明水泥”,使得自然光能夠更多的照人,節(jié)約建筑物內(nèi)部照明電能成為可能。189噸“透明水泥”制成的3774塊透明預(yù)制板覆蓋在意大利館40%的表面。這也是“透明水泥”第一個工業(yè)應(yīng)用的解決方案。
這種由意大利貝加莫實驗室研發(fā)的新型產(chǎn)品通過一種創(chuàng)新的水泥和混合物混合設(shè)計確保透明?;旌衔锪己玫牧鲃有允沟盟苄詷渲Y(jié)構(gòu)與堅固的水泥質(zhì)材料預(yù)制板結(jié)合。光線可以從內(nèi)外滲入。如果適當(dāng)?shù)牟迦胨噘|(zhì)材料,實驗驗證樹脂較光導(dǎo)纖維具有更強的透明性能,而且成本更低,可以大規(guī)模應(yīng)用。此外,由于樹脂具有比光導(dǎo)纖維更廣的視角,“捕捉”光的能力更強,實際上增強了建筑材料和光亮效果的透明性。
04
制造工藝
透明混凝土的制造工藝與普通混凝土基本相同。只有透光材料是分散在整個骨料和水泥混合?;炷恋男庸嘧⒃诒舜隧敳浚缓笞⑷雽?dǎo)光材料,然后連接。光學(xué)導(dǎo)光材料的千股鑄成混凝土傳送光,無論是自然的或是燈光打入都可以通過透光混凝土發(fā)出不同的色彩?;炷林屑尤?~5%的導(dǎo)光材料,通過現(xiàn)代工藝將兩者進行結(jié)合,最終達到裝飾的目的。在這里不得不提一下,透光混凝土中的光學(xué)材料的厚度可以變化2μM和2M之間的適應(yīng)光傳輸?shù)奶厥庖螅⑿枰幸欢ǖ哪蛪A性。
05
特點
優(yōu)點:
1、多功能。多功能混凝土可制成園林建筑制品、裝飾板材、裝飾砌塊和曲面波浪型,可用于不同的場合。如制作透明混凝土墻,采集外界的光線,在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時,可提示人們找到安全出口。
2、美化視覺效果。用透明混凝土做成的混凝土墻就好像是一副銀幕或一個掃描儀,這種特殊效果使人覺得混凝土的厚度和重量都消失了。并能做成不同紋理和色彩,在燈光下達到其藝術(shù)效果。
3、節(jié)能??刹杉匀还饣蛲饨绻?,節(jié)約大量人工光能
缺點:
1、制作工序比較復(fù)雜,對“先植法”而言,要求新拌混凝土應(yīng)具有高自密實能力,并在澆筑過程中不產(chǎn)生泌水、離析,成型后混凝土質(zhì)量均勻,并應(yīng)控制混凝土的PH值;對“后植法”而言,先澆筑成型的混凝土與后植的光纖棒之間粘結(jié)差,易脫落,混凝土的力學(xué)性能及耐久性能均易受到不良的影響。
2、對樹脂類透明混凝土而言,添加導(dǎo)光樹脂材料,不僅增加成本,而且易老化,耐久性較差。
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應(yīng)用
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