Yeşil İnşaatta Işık Geçiren Betonun Rolü

Buildings dergisinde yayımlanan bir araştırma, ışığın betondan geçmesine izin veren bir malzeme olan optik fiber ışık geçiren betonu (LTC) ele alıyor. Estetik çekiciliği ve yenilikçi işlevselliğiyle bilinen LTC, sürdürülebilir ve enerji tasarruflu inşaat projelerinde kullanım için büyük potansiyel göstermektedir.

Malzemeler ve üretim yöntemleri

LTC’nin ışığı bünyesinden geçirmesi için genellikle cam veya polimetil metakrilattan (PMMA) yapılan optik fiberlerden faydalanılır. Her iki malzeme de %90’ın üzerinde ışık geçirgenliği sağlasa da, uygun fiyatlı olması, sağlamlığı ve inşaatta uygulama kolaylığı nedeniyle PMMA tercih edilir ancak, geleneksel  çimentonun yüksek alkalinitesi bu lifleri bozabilir. Araştırmacılar, bu sorunu çözmek için daha az alkali olan ve yüksek erken mukavemet sunması sebebiyle LTC uygulamaları için daha uygun olan alümina sülfat çimentosu kullanılmasını öneriyor.

LTC’nin üretimi genellikle şu üç yöntemden birini izler:

1. İlk implantasyon: Optik fiberler bir kalıba yerleştirilir, sabitlenir ve ince taneli beton, çimento ve harçla çevrelenir. Kürlendikten sonra ürün istenen mukavemete göre kesilir.

2. Post-implantasyon: Önce beton dökülür ve kürlendikten sonra lifler önceden açılmış deliklere yerleştirilir.

3. Döşeme: Optik fiber panellerin ve beton karışımının katmanları, yapı tamamlanana kadar bir kalıpta dönüşümlü olarak yerleştirilir.

Her yaklaşımın kendine özgü avantajları vardır ve seçim belirli proje gereksinimlerine bağlıdır.

Işık iletimi ve yapısal avantajlar

LTC’nin ışığı iletme yeteneği tanımlayıcı özelliğidir, ancak performansı çap, aralık ve lif miktarı gibi çeşitli değişkenlere bağlıdır. Genel olarak, artan lif içeriği geçirgenliği artırır, ancak daha büyük çaplar veya pürüzlü lif uçları ışığı dağıtarak verimliliği azaltabilir.

Estetik özelliklerin ötesinde, LTC geleneksel betona kıyasla gelişmiş mekanik özellikler de sunar. Esnekliği ve sünekliği, eğilme mukavemetini de artıran optik liflerin dâhil edilmesiyle artırılır ancak, LTC’nin lif ilavesinden kaynaklanan artan gözenekliliği, onu normal betondan daha fazla su emici hâle getirir.

Malzemenin işlevsellik ve görsel çekiciliğin benzersiz kombinasyonu mimarların önemli oranda ilgisini çekmiştir. LTC, 2004’te Franco Kilisesi’ndeki ilk büyük uygulamasından bu yana dış duvarlar, iç bölmeler ve dekoratif paneller dâhil olmak üzere çeşitli tasarımlarda kullanılmıştır. Italcementi Group, Luccon ve Litracon gibi şirketler, Sapphire Corporation Ltd.’nin 2019’da Dünya Parkı’nda sergilediği gibi duvar panelleri, tavanlar, merdivenler ve hatta yarı saydam kaldırımlar oluşturarak LTC ürünlerini ticarileştirdiler.

Ekonomik ve çevresel hususlar

Optik fiberlerin maliyeti, LTC’nin daha geniş çapta benimsenmesinin önünde bir engel olmaya devam etmektedir. Cam veya reçine gibi malzemelerle karşılaştırıldığında, fiberler pahalıdır ve yerleştirilmeleri yoğun olup maliyetleri daha da artırır. Dahası, üretim maliyetleri fiber hacmiyle artarken, daha yüksek fiber içeriği her zaman daha iyi ışık iletimi anlamına gelmez.

Bu zorluklara rağmen, LTC önemli bir enerji tasarrufu potansiyeli sunar. Çalışmalar, %5 geçirgenliğe sahip bir duvarın yapay aydınlatma ihtiyaçlarını %16 oranında azaltabileceğini göstermektedir. Ek olarak, %5,6 fiber içeriğine sahip LTC’nin ısıtma ve soğutma için enerji tüketimini %18 oranında düşürdüğü ve bu nedenle binalardaki karbon emisyonlarını azaltmak için çekici bir seçenek olduğu bulunmuştur.

Gelecekteki yönler

LTC, pratikliği tasarımla harmanlayan çok yönlü bir malzeme olarak giderek daha fazla tanınmaktadır ancak, uygulamalarını genişletmek için araştırmacıların uzun vadeli dayanıklılık ve yüksek üretim maliyetleri gibi zorlukları ele almaları gerekmektedir. Elyaf yerleştirme sürecini otomatikleştirmek, üretimi daha verimli ve uygun maliyetli hâle getirebilirken, reçine gibi alternatif malzemeleri keşfetmek de maliyeti düşürebilir.

LTC’nin mekanik özellikleri ile ışık iletimi arasındaki ilişkiye dair daha fazla araştırma, yollar ve tüneller gibi altyapı projelerinde olduğu gibi yeni kullanımlara kapı açabilir. Bu ortamlarda, LTC’nin ışığı iletme yeteneği yapı sağlığını izlemeyi destekleyebilir ve güvenliği artırabilir.

Sürekli ilerlemelerle LTC, mevcut kullanım alanlarının ötesine geçerek yenilikçi ve sürdürülebilir inşaatta önemli bir ürün olma potansiyeline sahiptir.

Kaynak:www.azobuild.com/news.aspx?newsID=23688