İnşaat İşlerinde Enerji Tasarrufu Sağlamak İçin Işık Geçirgen Beton Uygulamalarının Araştırılması
Araştırma yayın bilgileri:
Başlık: Yüksek oranda optik fiber ve çevre dostu ham madde içeren 80 MPa sınıfı ışık geçirgen beton üzerine deneysel çalışma
Dergi adı: İnşaat Malzemelerinde Vaka Çalışmaları
Araştırma ekibi hakkında bilgi:
İlk yazar: Dr. Huynh Phuong Nam (Danang Üniversitesi)
Ana yazar: Dr. Nguyen Minh Hai (Bilim ve Teknoloji Üniversitesi – Danang Üniversitesi Öğretim Üyesi)
Ortak yazar: Doç.Dr. Nguyen Van Huong (Öğretim Görevlisi, Bilim ve Teknoloji Üniversitesi-UD), Dr. Pham Duc Quang (Öğretim Görevlisi, Vietnam Ulusal Üniversitesi, Hanoi), MSc Nguyen Duc Tuan (Öğretim Görevlisi, Bilim ve Teknoloji Üniversitesi-UD), PhD. Do Viet Hai (Öğretim Görevlisi, Bilim ve Teknoloji Üniversitesi-UD), KS. Nguyen Thanh Binh (Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Mezunu-UD), KS. Tran Quang Vy (Mezun, Bilim ve Teknoloji Üniversitesi-UD)
Danang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Hanoi Vietnam Ulusal Üniversitesi öğretim görevlileri ve UD Bilim ve Teknoloji Üniversitesi mezunu mühendislerden oluşan araştırma ekibi, inşaat alanında pratikte uygulanabilirliği yüksek olan şeffaf betonu başarıyla test etti. Çalışma, prestijli uluslararası dergi Case Studies in Construction Materials’ta bilimsel bir makale olarak yayımlandı.
“Işığı geçirebilen yapı malzemelerinin geliştirilmesi, binanın işlevlerini optimize etmek istediklerinde tasarım mühendislerinin seçeneklerini artıracaktır.”
Araştırma ekibinin temsilcisi olan Danang Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Köprü ve Yol İnşaatı Fakültesi Öğretim Görevlisi Dr. Nguyen Minh Hai, araştırma amacı ve şeffaf beton araştırmasının pratik uygulamadaki önemi hakkında şunları söyledi.
“Mevcut hızlı kentleşme oranıyla birlikte, inşaat işleri ve altyapıdaki yapay aydınlatma için enerji tüketimi artmakta ve çevre üzerinde önemli etkilere neden olmaktadır. Ayrıca bina estetiğine yönelik ihtiyaç ve kriterlere de önem verilmektedir. Bu nedenle, doğal ışığı inşaat işlerine (özellikle bitişik tüp evler…), altyapıya (tüneller, yol sinyal göstergeleri…) ve yeni mimari etkiler yaratmaya yönelik çözümler birçok önde gelen bilim insanının ve inşaat şirketinin ilgilendiği bir konudur. Mimari çözümlerin yanı sıra, ışığı iletebilen yapı malzemelerinin geliştirilmesi de vazgeçilmezdir. Şu anda cam, ayna ve şeffaf plastik malzemeler ana akım malzemeler olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte, cam malzemelerin de bazı dezavantajları vardır: Camdan geçen ışık yoğunluğu çok fazladır, bu da doğrudan camın altında çalışırken veya yaşarken rahatsızlıklara yol açar. Camın rüzgâr dayanımı da yüksek değildir ve maliyeti nispeten yüksektir. Bu nedenle, paralel çözümlerin araştırılması ve geliştirilmesi, tasarım mühendislerinin işleri optimize etmek istediklerinde seçeneklerini artıracaktır.
Dr. Nguyen Minh Hai, dünyada ışık boruları veya ışık geçiren beton ve ışık geçiren tuğlalar üzerine yapılan araştırmalar son 1- 2 yıldır büyük ilgi görmektedir. Işık geçiren beton bir çözümdür. Bu malzemenin prensibi, betonun doğal veya yapay ışığı iletme kabiliyetine sahip olmasına yardımcı olmak için betonun içine optik fiberler (ışığı iletebilen fiberler) yerleştirmektir. Bu tür bir malzeme 2000’li yılların başından beri araştırılıyor ve bir dizi projede pilot olarak kullanılıyor olsa da, beklendiği kadar yaygın bir şekilde uygulanmış gibi görünmüyor.
Bunun pek çok nedeni var, ancak en büyük nedenlerden biri mevcut tekniklerin, bu malzeme ince levhalar şeklinde üretildiğinde ışık geçirgenliği ve mekanik mukavemet gibi iki temel işlevi dengelemek için beton karışımını optimize etmemiş olmasıdır. Yani, ışık iletimini artırmak için daha fazla optik fiber ilave ediyoruz, ancak ne kadar çok optik fiber mevcutsa, betonun mukavemeti o kadar düşük olacaktır. Dolayısıyla bu malzemeyi yüksek fiber yoğunluğuna sahip ince tabakalar şeklinde üretmek mümkün değildir. Bu durum daha sonra üretimde uygulama ve maliyet optimizasyonu açısından da çok önemlidir.
Böyle bir sorunla karşılaşan araştırma ekibi, yüksek mukavemetli şeffaf beton (80 Mpa’nın üzerinde) geliştirirken aynı zamanda ışık iletim kapasitesini (yani optik fiber yüksek yoğunlukta düzenlendiğinde) sağlamak amacıyla betonun dayanımını optimize etmek için deneyler yapmaya odaklandı. Bu, daha sonra ince şeffaf beton panellerin geliştirilmesi, böylece maliyetlerin düşürülmesi ve bu malzemenin uygulanabilirliğinin artırılması için bir öncüldür.
Malzeme, mimari, altyapı ve optik alanlarında uzmanlık gerektiren bir çalışmanın sonuçları, daha ince şeffaf beton levhaların üretimi için önemli bir dayanak oluşturdu.
Araştırmadan elde edilen en büyük sonuç, hem çok yüksek sünekliğe, hem kürlendikten sonra sağlam bir yapıya, hem de optik fiberlere yüksek yapışma özelliğine sahip bir beton karışımının geliştirilmiş olmasıdır. Yüksek mukavemetli (80Mpa’nın üzerinde) ve %7,1 gibi yüksek bir fiber yoğunluğuna sahip dengeli bir beton geliştirilmesine yardımcı olurken, bu malzeme üzerindeki araştırmalar şu anda maksimum fiber yoğunluğu %5 olduğunda 40-65 Mpa mukavemet seviyesinde durmaktadır. Bu, gelecekte daha ince ve daha parlak beton levhaların üretimi için önemlidir. Ayrıca ışık geçirgenliği, yapısal gözlemler vb. gibi bazı sonuçlar da gelecekteki araştırmalar için bir veri tabanı oluşturmaktadır.
Gerçek projelere uygulamadan önce araştırmaya ve test etmeye devam etmek için yönlendirme
Araştırma ekibinin temsilcisi Dr. Nguyen Minh Hai, testler yapıldıktan ve mevcut sonuçlar alındıktan sonra, araştırma ekibinin henüz test etmediği bazı özellikler olduğunu söyledi. Örneğin, bu malzemenin geçirgenliği, ısı direnci, zaman içinde dayanıklılığı… Ayrıca ekip, daha etkili bir ışık çözümü için fiber yoğunluğunu yüzey alanının %20’sine çıkarmak istiyor. Sorunun en üst noktasını netleştirdikten sonra, deneme üretimini dikkate alacak ve asıl çalışmada uygulayacaktır.
Danang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Orta bölge – Central Highlands’in önde gelen prestijli bilimsel araştırma ve teknoloji transfer merkezidir. Bu ithalat ve teknoloji transferi faaliyeti hem öğretim görevlileri hem de öğrenciler tarafından ilgi görmekte ve teşvik edilmeye odaklanmaktadır. Hem öğretim görevlilerinin hem de öğrencilerin birçok araştırması toplum tarafından kabul görmekte ve gerçek hayata uygulanmaktadır. “80 MPa seviyesinde, yüksek lif içerikli, çevre dostu malzemelerden oluşan ışık geçirgen betonun test edilmesine yönelik araştırma” ile Bilim ve Teknoloji Üniversitesi – Danang Üniversitesi, Hanoi Ulusal Üniversitesi öğretim görevlileri ve UD Teknoloji Üniversitesi mezunu mühendislerden oluşan araştırma ekibinin beklenen sonuçları getirmesi ve yakın gelecekte bir gün uygulamaya koyması umulmaktadır.
Kaynak: https://en.dut.udn.vn/research-and-test-light-transparent-concrete-applications-to-save-energy-in-construction-works-269.html
