در حال حاضر نوع جدیدی از بتن انتقال دهنده نور تحت عنوان بتن شفاف یا لیتراکن که در زبان انگلیسی به آن concrete Litracon نیز می گویند، با استفاده از تکنولوژی نانو طراحی و ساخته شده که تحول عظیمی در حوزه ساخت و ساز ایجاد نموده است.

به علت پیشرفت جمعیت و تقاضا بالا در حوزه ساخت و ساز نیاز به مصالح ساختمانی جدید بیشتر از گذشته حس می شود، از این رو بشر سعی می کند با جدیدترین تکنولوژی های کاربردی این نیاز را رفع نماید. در ادامه به بررسی ویژگی ها و کاربردهای این محصول می پردازیم.

تاریخچه اختراع و تولید بتن شفاف

ویل ویتینگ یکی از مدرسان دانشگاه دیترویت موفق شد با ترکیب کردن ماسه، سیمان سفید و سیلیکا سفید نوعی خمیر را بدست آورد که در مقایسه با سایر مخلوط های استاندارد، ضخامت کمتری داشته باشد. او نوارهای کوتاه پشم شیشه را به منظور تقویت مخلوط، به آن اضافه کرد. او نازک ترین پنلی را که توانست بوجود بیاورد تنها قادر به عبور یک درصد از نور خورشید بود.

پس از آن یکسری آزمایشات بر روی این محصول انجام گرفت که نشان می داد مقاومت کافی در برابر تحمل باد و باران و همچنین وزن را ندارد، اما این ایده فراموش نشد و باز هم برای ساخت آن تلاش هایی صورت گرفت. سرانجام در سال ۲۰۰۱ آرون لاسونسزی، معمار مجارستانی بتنی را با نام بتن شفاف اختراع کرد و در همان سال نیز به ثبت رسید.

این معمار در سال ۲۰۰۴ موفق شد شرکت خود را با نام لیتراکن تاسیس کند. او تلاش های بسیاری در زمینه رشد شرکت خود انجام داد و در سال ۲۰۰۶ با شرکت های بزرگ صنعتی به توافقات مطلوبی رسید. امروزه این محصول در سراسر دنیا شناخته شده و در صنعت ساختمان از آن استفاده می شود. بتن شفاف از ترکیب ۹۶ درصد بتن معمولی و ۴ درصد فیبرنوری تشکیل شده است.

ویژگی های بتن شفاف

• در تولید این بتن از فیبرهای شیشه استفاده شده به نحوی که آن ها با روشی پیشرفته به سیمان، آب و سنگریزه ها اضافه می گردند. فیبر یا تار نوری به رشته های بلند و باریکی گفته می شود که از قابلیت انتقال نور از یک جهت به جهتی دیگر برخوردار هستند. این فیبرها از جنس شیشه هستند و سایز آن ها بسیار کوچک است، از این رو ترکیب آن ها با بتن محصولی جدید با ساختاری همگن ایجاد می کند.
• انعطاف پذیری فیبرهای نوری بسیار بالاست و استفاده از آن ها در بتن بر مقاومت کششی و یا فشاری بتن تاثیری نخواهد داشت.
• نور و سایه ای که در این بتن ها دیده می شود، یکنواخت و یک رنگ است.
• هر نوری به این بتن ها تابیده شود همان نور با همان رنگ را نشان می دهند.
• بتن لیتراکن در صنعت ساختمان هم به صورت انواع بلوک و هم به شکل پانل های پیش ساخته مورد استفاده قرار می گیرد.
• این بتن برخلاف سایر بتن ها که تنها برای ساخت سازه و افزایش مقاومت آن به کار می روند، جنبه دکوراتیو نیز دارند و علاوه بر استحکام بالا، به زیبایی ساختمان نیز کمک شایانی می کنند.
• نورپردازی یکی از فاکتورهای مهم در معماری است و بتن لیتراکن به راحتی می تواند این کار را انجام دهد.
• بتن شفاف می‌تواند نور را تا بیست متر در سراسر بتن بدون اتلاف روشنایی انتقال دهد.
• دیواری که با بتن شفاف ساخته می شود را می توان در هر ابعاد و ضخامتی ساخت.
• هر چه از این محصول بیشتر در ساختمان استفاده شود، نیاز به نور کمتر و در نتیجه سبب کاهش هزینه های روشنایی می شود.
• بتن شفاف را می توان به عنوان دیوار باربر نیز استفاده کرد، در این صورت باید به صورت مسلح ساخته شود.
• این محصول دارای رنگ های متنوعی می باشد و می توانید بنا بر سلیقه، رنگ مورد نظر خود را انتخاب کنید.
• چگالی بتن لیتراکن ۲۱۰۰ تا ۲۴۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
• مقاومت فشاری آن در بهترین حالت ۴۹ نیوتن بر میلی متر مربع و در بدترین حالت ۵۶ نیوتن بر میلی متر مربع می باشد.
•  همچنین مقاومت خمشی این کالا معادل ۷/۷ نیوتن بر میلی متر مربع می باشد.

نقاط ضعف بتن شفاف

• این محصول دارای قیمت بالایی است.
• قالب گیری بتن شفاف نیازمند نیروهای مجرب و متخصص می باشد.
• برخی از انواع این محصول مقاومت کافی در جهت کاربری سازه ای را ندارد.

ساخت بتن شفاف

برای تولید بتن لیتراکن ابتدا قالب مورد نظر را با یک لایه بتن پر می کنند، سپس لایه ای از فیبرهای نوری روی این لایه بتن قرار داده می شود. برای آن که فیبرها به بافت بتن نفوذ کنند در این مرحله، قالب ویبره شده و تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد. به همین صورت این کار به طور منظم انجام می شود و لایه های بتن و فیبر نوری روی هم قرار گرفته و ویبره می شوند تا مخلوطی همگن ایجاد شود.

نکات مهم در تولید بتن شفاف

• فیبرهایی که برای این نوع بتن انتخاب می شوند باید از نظر چگالی با چگالی بتن همخوانی داشته باشند.
• در تولید این نوع بتن حتماً باید چسبندگی لازم بین بتن و فیبرها ایجاد شود. بدین منظور می توان از افزودنی های منبسط کننده برای پرهیز از جمع شدگی ناگهانی بتن استفاده نمود.
• در طرح اختلاط بتن شفاف از ماسه کوارتزی استفاده می شود؛ زیرا این نوع ماده نه تنها مقاومت بتن را تامین می کند بلکه از تیره شدن بیش از حد آن نیز جلوگیری بعمل می آورد.
• بتن مصرفی در تولید بتن لیتراکن، بتن خود متراکم می باشد.
• بتن مصرفی باید دارای دانه بندی ریز باشد؛ زیرا اگر بتن درشت دانه باشد فیبرهای نوری جا به جا خواهند شد و تراکم مورد نیاز حاصل نخواهد شد.
• سیمان مورد نیاز برای این نوع بتن باید دارای عیار بالا باشد.
• هدف استفاده از این نوع بتن بیشتر برای زیبایی است از این رو میزان مصرف سیمان در تولید آن بالا است. سیمان بیشتر کارایی و زیبایی بتن را افزایش می دهد.

موارد استفاده از بتن شفاف

• دکوراسیون داخلی

همانطور که می دانید معماران و طراحان همواره سعی می کنند با استفاده از نورپردازی هنر خود را بیشتر به نمایش بگذارند. بتن لیتراکن بهترین مصالح برای انتقال نور از نظر معماران می باشد زیرا این بتن به زیبایی نور را به نمایش می گذارد.

در طراحی ساختمان می توان دیوار را با این نوع بتن ها ساخت، زیرا هم از نظر مقاومت استحکام بالایی دارند و هم به دیوار زیبایی می بخشند. بتن لیتراکن نه تنها برای ساخت دیوار بلکه به عنوان کفپوش نیز مورد استفاده قرار می گیرد. کفپوش بتن لیتراکن از نظر زیبایی بی نظیر است. از این محصول همچنین در ساخت پارتیشن نیز استفاده می شود.

• لامپ های لایتراکیوب

کاربرد این نوع بتن در لامپ های لایتراکیوب به این صورت است که بلوک های ساخته شده از بتن مکعبی روی یکدیگر قرار می گیرند و سپس یک منبع نور در وسط آن قرار داده می شود. در این صورت بتن شفاف نور را از خود عبور می دهد و سبب روشنایی می شود.

• دیوارهای داخل و خارج ساختمان

بتن لیتراکن هم در ساخت دیوارهای خارجی و هم دیوارهای داخلی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع رایج ترین کاربرد این بتن برای ساخت دیوار است. با استفاده از بتن شفاف می توان دیوار را در ضخامت های بالا نیز ساخت. علاوه بر آن، این بتن برای ساخت دیوار باربر نیز کاربرد دارد.

مسلح کردن بتن لیتراکن

برای مسلح کردن این بتن درون آن شیار ایجاد می کنند. سپس هنگام ساخت دیوار، به صورت افقی یا عمودی در این شیارها، میلگرد قرار می دهند. فیبرهای نوری موجود در بتن همانطور که گفته شد از انعطاف پذیری بالایی برخوردارند، از این رو به دلیل این خاصیت اطراف میلگردها را پوشانده و مانع از دیدن آن ها می شوند.