Translucent(Transparent) concrete الخرسانة الشفافة أ.م.د. قاسم محمد شاكر كلية الهندسة /القسم المدني 15/1/2017

1-تعريف

الخرسانة الشفافة transparent concrete – light transmitting   concrete (المنفذة للضوء) هي خرسانة بمكوناتها المألوفة مع امتلاكها خاصية  إمرار الضوء بسبب وجود عناصر الألياف البصرية فيها حيث ينتقل الضوء من جانب إلى آخر عن طريقها لذا من المهم أن تنفذ الألياف خلال جميع جسم الخرسانة، شكل (1)، وتكون كمية الضوء النافذة معتمدة على تركيبة الألياف حيث تظهر الأجسام من الجانب الآخر بهيئة أشكال ضلية. 

شكل (1) الخرسانة الشفافة

استخدمت الخرسانة الشفافة في الأعمال المعمارية الإبداعية كمواد لواجهات المباني أو لأكساء الجدران الداخلية. هناك عدة أساليب لإنتاج الخرسانة الشفافة وكلها معتمدة على مكونات خرسانية ناعمة بنسبة 95%ومواد موصلة للضوء بنسبة 5% تضاف أثناء عملية الصب .بعد التجمد، يتم تقطيع الخرسانة إلى صفائح أو كتل بمكائن تقطيع خاصة.

2-نبذة تاريخية :

ذكرت الخرسانة الشفافة لأول مرة كبراءة اختراع كندية عام 1935ولكنه ومنذ التطور في مجال ألياف الزجاج البصرية والبوليمرات التي تتعلق بها فأن معدل التطور والإبداع في هذا المجال ازداد تدريجيا لكنه بقي محدودا في تطبيقاته حتى عام 2001 عندما قام المعماري الهنكاري ارون لوزوني باستخدام الألياف الزجاجية في الخرسانة التي شيد منها أعماله.

3-مكونات الخرسانة الشفافة :

 تعمل من تشكيل من الألياف البصرية والخرسانة ناعمة الحبيبات.الألياف  تضاف إلى الخرسانة كأي مادة كونكريت أخرى.هذه الألياف يمكن ان تنقل الضوء من مصادر طبيعية او صناعية  فهي لا تحتوي على الركام الخشن ...يمكن أن تصل قاومتها إلى 70 ميكاباسكال

الأسمنت :يمكن استخدام اي نوع مرغوب ..كون الياف هي المسؤولة عن موضوع الشفافية.وعادة يستخدم الاسمنت البورتلاندي الاعتيادي فيها

الرمل: يجب ان يمر من منخل رقم 1.18ملم وان يكون خالي من الشوائب كالعضويات والأحجار الكبيرة الخ.

الماء:يجب ان يكون من نوع الماء الصالح للشرب potable water وخالي من الشوائب والأملاح.

الألياف البصرية :وتشكل نسبة 4%-5%حجما .سمك الألياف يتراوح بين 2مايكرون إلى 2ملم

4- مميزات الخرسانة الشفافة:

1)الإضاءة الطبيعية أفضل مصدر للضوء وبدون كلفة .فباستخدام هذا النوع من الخرسانة في الجدران فأن الغرف والقاعات يمكن إضاءتها بصورة طبيعية وهي مما تهدف إليه فلسفة الأبنية الخضراء .فهي صديقة للبيئة

2) تعمل كعازل حراري وناقل للحرارة مع الضوء وهذا مهم في البلدان الباردة. حيث تقلل كلف الطاقة وتوفر أموال كثيرة

3)يمكن أن توفر جانب امني ومراقبة أكثر في مواقع مثل المدارس والمتاحف والسجون ..الخ ...حيث أن وجود الأشخاص وما يعملون يمكن مراقبته دون رؤية الصورة الكاملة  التامة لهم ..مما يوفر نوعا من الخصوصية لهم .حيث أن الأشياء الكبيرة يمكن رؤيتها دون الصغيرة

4)عندما يكتسب الجدار خاصية إمرار الضوء سوف نحتاج إلى إنارة صناعية اقل خلال ساعات النهار ..توفير بالطاقة

5)لها منظر فني جذاب للأبنية

6)أقوى بكثير من الطابوق الزجاجي

7)يمكنه نقل الإضاءة الصناعية من موقع إلى آخر فيقلل بذلك الطلب على الإنارة

8)استخدامه حول أبواب البيوت يجعل بالإمكان رؤية الأشخاص الواقفين خلف الباب وفي المطاعم والنوادي وغيرها يجعل بالإمكان معرفة عدد الزبائن

9)استخدام الخرسانة الزجاجية في السقف يقلل من الحاجة إلى الإنارة.

10)المماشي والأرصفة المعمولة من الخرسانة الشفافة يمكن ان تضاء بسهولة مما يحسن الأمان ويشجع السابلة لأستخدامه

11)استخدام الخرسانة الشفافة في بئر السلم يزيد من الأمان..كما أن الأنفاق يمكن أن تضاء في ساعات النهار  كما أن علامات السرعة والمرور في الطرق ومداخل الكراجات يمكن أن تضاء من الأرض فتصبح أكثر فاعلية

5-مساويء الخرسانة الشفافة:

1)الكلفة العالية ..بسبب الالياف البصرية

2) عملية الصب تحتاج إلى عناية والى كوادر عمل ماهرة فلو تعرضت الالياف إلى القطع تفقد الخرسانة قابليتها لإمرار الضوء. 

6-تطبيقات الخرسانة الشفافة:

1)الإنارة من خلال الجدران مما يعطي إضاءة داخلية عالية خلال أيام النهار لذا سوف يتغير فلسفة توزيع الغرف تبعا لذلك (شرقية أو غربية)حيث أن الأشعة (شروق أو غروب )سوف تدخل خلال ألياف بزاوية قليلة مما سيعطي كمية إضاءة اكبر ،شكل رقم (1).

2)يمكن استخدامه في الطرق والمماشي لإنارتها من الأسفل،شكل (2)، حيث يمكن جعل العلامات المرورية أكثر فعالية ويمكن استخدام خلايا الطاقة الشمسية معها لزيادة فاعليتها واقتصاديتها، وكذلك إضاءة المطبات في الشوارع حيث أنها ستضيء بسقوط شعاع مصابيح السيارة عليها.

3)الوحدات البنائية لها فيها إمكانية أن توظف لكثير من المجالات الإبداعية والجمالية فمن الممكن استخدامها لترصيع الأبنية أو ما شابه أو عمل المجسمات الملونة المضيئة في الساحات العامة والنقوش والصور لجوانب جمالية، شكل رقم (3).

4) في واجهات الأبنية وتغليف الجدران الداخلية أو الجدران التي تقسم المساحات داخل المبنى، شكل رقم (4).

5)يمكن أن تستخدم في الأثاث ،شكل رقم (5)، لأغراض ديكور وجمالية كعمل الطاولات في مكاتب الاستعلامات للفنادق والمطاعم والشركات والدوائر وبعض القواطع في البيوت لإعطاء منظر إبداعي وجمالي عن المكان الذي تستخدم فيه.

6)استخدامه لعمل بعض الأجزاء المضيئة في البيت فالأشكال المكعبة المضيئة سوف تكون ذات منظر جمالي راقي.

7) في تأسيسات الإنارة في المرافق العامة شكل (6).

8)إنارة مخارج الطوارئ  تحت الأرض حتى في حال تعطل الكهرباء خاصة في النهار،شكل(7).

9)لتوفير انارة طبيعية اضافية مما يعطي انطباع بمساحة واسعة خاصة للبيوت او الشقق الصغيرة،شكل(8).

 

المصادر:

1-Akshaya B Kamdi, "Transparent Concrete as a Green Material For Building", International Journal of Structures & Civil Engineering Research, 2013.

2-"A Study on Transparent Concrete: A Novel Architectural Material to Explore Construction Sector", International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT) Volume 2, Issue 8, February 2013

3- Bashbash B.F. et. al., "Basics of Light Transmitting Concrete" Global Advanced Research Journal of Engineering, Technology and Innovation, Vol.2, 2013.

4-Patil Gaurao S. and Patil Swapnal V. ,"Light Transmitting Concrete- A New Innovation", International Journal of Engineering Research and General Science Volume 3, 2015.

5- Ummer, N.k. et.al."Experimental Analysis of Translucent Concrete by using Optical Fibers", SSRG International Journal of Civil Engineering volume 3, 2016.

6- Bishetti  P. et.al. ,"Experimental Study Of  Translucent Concrete On Compressive Strength",  International Journal of Technical Research and Applications ,Volume 4, 2016.

 

Joomla Templates - by Joomlage.com