CMF实验室 | 水泥也能是透明的?也太酷了

发布于 2年前 by inter_stella

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CMF实验室 | 水泥也能是透明的?也太酷了


透光水泥,是一种特殊的水泥。是一种可广泛使用的拥有透光性能的新型建材,是由光纤和细磨水泥组成的化合物。多数人的印象中,水泥在家装中给人的感觉都是冰冷坚硬水,可呈现一种工业风格。其实,水泥还能呈现轻盈透光的面貌,即使拿来当做一整面隔墙,光影还是能穿梭在两个空间之间。


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简介


透明混凝土是混凝土基础建筑材料与导光材料相结合的一种新型建材。光是通过混凝土从一端到另一端。因此,透光材料必须穿过整个对象。透光的混凝土也被称为半透明混凝土,通过光与墙体的互动达到装饰的艺术效果。根据导光材料的不同布局,不同的密度以达到不同的装饰感觉。

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匈牙利建筑师发明了这种可透光的混凝土,利用光传导原理,使玻璃纤维不只被应用在通讯技术,也能是建筑材料的一环。透光混泥土内含的光纤就是造成这奇特现象的主角,这种可透光的混凝土由大量的光学纤维和精致混凝土组合而成。这种混凝土通常做成预制砖或墙板的形式,离这种混凝土最近的物体可在墙板上显示出阴影。这种混凝土中光学纤维的含量为4%,而混凝土能够透光的原因是混凝土两个平面之间的纤维是以矩阵的方式平行放置的。另外,承重结构也能采用这种混凝土,因为这种玻璃纤维对于混凝土强度没有任何的负面影响。而这种透光混凝土具有不同的尺寸和绝热作用,并能做成不同的纹理和色彩。

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原理


漫反射自然光和太阳光通过混凝土板提供的颜色的全部频谱。阳光是最便宜的光源。如果该面板被安装在一个窗口中,一个不需要任何人工光源。自然光为透光混凝土带来了装饰惊喜,在室外景观或是室内装饰中,均可采用。透明混凝土或半透明混凝土是基于“纳米光学”的工作原理,自然光下形成明暗对比时,透光混凝土就会展示其独特的装饰性。

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分类


可分为纤维类透光混凝土和树脂类透光混凝土。

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光纤类透光水泥


Litracon是一种可广泛使用的拥有透光性能的新型建材,是由光纤和细磨水泥组成的化合物,可以用来生产建筑安装构建预制块和水泥板。由于光纤尺寸较小,所以作为一个新成分与水泥混合在一起,形成了集合体。因此,最终得到的不仅是在水泥中混合了玻璃纤维这样两种成分而已,而是在内部架构和表面都能达到均衡效果的新型建材。由数千个光纤维在水泥块两面之间平行而形成一个方针。纤维的比例在整个水泥块中非常低(4%)。此外,由于纤维尺寸极小,所以成为水泥结构中的一个集合体成分,水泥块的表面还是均匀的水泥。理论上来讲,透光水泥块可以修建几米厚度的墙壁,因为光纤维原则上在20米内不会失去任何光信息。纤维根本不会影响水泥的高度承载力,所以在这些水泥块上完全可以修建任何载重的建筑结构。透光水泥块可以生产不同的尺寸,并可在其中加上隔热层。

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按光纤维植入混凝土的方法分为“先植法”和“后植法”。


先植法是将设计图案绘制或制作在半硬质或硬质材料上,按图形打孔,将光纤预先埋入后,再浇筑水泥材料,养护一定期龄后切割打磨,得到透光混凝土的制备方法,主要通过设计或改进装置,实现光纤的预铺设,完成水泥基材料的浇筑。


后植法是浇筑水泥基材料后,将设计图案绘制在水泥基材料上,按照图形钻孔或预留孔,再植入光纤并固定,得到透光混凝土的制备方法。


树脂类透光水泥


在世博会上,意大利馆就使用了一种最新的“透明水泥”,使得自然光能够更多的照人,节约建筑物内部照明电能成为可能。189吨“透明水泥”制成的3774块透明预制板覆盖在意大利馆40%的表面。这也是“透明水泥”第一个工业应用的解决方案。


这种由意大利贝加莫实验室研发的新型产品通过一种创新的水泥和混合物混合设计确保透明。混合物良好的流动性使得塑性树脂结构与坚固的水泥质材料预制板结合。光线可以从内外渗入。如果适当的插入水泥质材料,实验验证树脂较光导纤维具有更强的透明性能,而且成本更低,可以大规模应用。此外,由于树脂具有比光导纤维更广的视角,“捕捉”光的能力更强,实际上增强了建筑材料和光亮效果的透明性。

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制造工艺


透明混凝土的制造工艺与普通混凝土基本相同。只有透光材料是分散在整个骨料和水泥混合。混凝土的小层灌注在彼此顶部,然后注入导光材料,然后连接。光学导光材料的千股铸成混凝土传送光,无论是自然的或是灯光打入都可以通过透光混凝土发出不同的色彩。混凝土中加入4~5%的导光材料,通过现代工艺将两者进行结合,最终达到装饰的目的。在这里不得不提一下,透光混凝土中的光学材料的厚度可以变化2μM和2M之间的适应光传输的特殊要求,并需要有一定的耐碱性。

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特点


优点:

1、多功能。多功能混凝土可制成园林建筑制品、装饰板材、装饰砌块和曲面波浪型,可用于不同的场合。如制作透明混凝土墙,采集外界的光线,在发生火灾等紧急情况时,可提示人们找到安全出口。

2、美化视觉效果。用透明混凝土做成的混凝土墙就好像是一副银幕或一个扫描仪,这种特殊效果使人觉得混凝土的厚度和重量都消失了。并能做成不同纹理和色彩,在灯光下达到其艺术效果。

3、节能。可采集自然光或外界光,节约大量人工光能

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缺点:

1、制作工序比较复杂,对“先植法”而言,要求新拌混凝土应具有高自密实能力,并在浇筑过程中不产生泌水、离析,成型后混凝土质量均匀,并应控制混凝土的PH值;对“后植法”而言,先浇筑成型的混凝土与后植的光纤棒之间粘结差,易脱落,混凝土的力学性能及耐久性能均易受到不良的影响。

2、对树脂类透明混凝土而言,添加导光树脂材料,不仅增加成本,而且易老化,耐久性较差。

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应用

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本篇文章部分图片素材来源自网络



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