27245

ساخت بتن انتقال دهنده نور و بررسي تأثير استفاده از آن در فرآيند ساخت پايدار

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - مديريت ساخت

1398

1401/6/30

دكتر سيد سجاد ميرولد

دكتر مهدي مهدي خاني

مهندسي عمران

امروزه جهان با رشد روز افزون جمعيت روبه رو مي باشد كه همين امر منجر به افزايش تعداد ساختمانهاي بلند مرتبه شده است. و در پي اين تغييرات، به دليل مشكلات موجود در انتقال نورخورشيد به داخل اين ساختمانها ميزان استفاده از انرژي الكتريكي به شدت رو به افزايش مي باشد. همين موضوع باعث افزايش ميزان استفاده از سوخت هاي فسيلي براي توليد انرژي الكتريكي بيشتر و به تبع آن توليد كربن دي اكسيد و گرم شدن كره ي زمين مي گردد؛ از سوي ديگر توسعه ي مواد ساختماني جديد يك محرك حياتي براي ارتقا توسعه ساختمان ها با مصرف انرژي سبز است. از اين رو پس از انجام آزمايش هاي متعدد توسط مهندسان براي دست يابي به ويژگي هاي جديد و مدرن در بتن، يك ماده ساختاري ابتكاري و بديع با عنوان بتن شفاف يا به بيان بهتر بتن انتقال دهنده ي نوردردهه گذشته ظهور كرده است. به كارگيري اين نوع بتن مي تواند تاثيرات مفيدي در كاهش مصرف انرژي الكتريكي به خصوص در مناطق سردسير بگذارد چرا كه اين نوع بتن به دليل تعبيه عناصر نوري از جمله الياف نوري در خود مي تواند خاصيت انتقال نور را داشته باشد و همچنين حريم خصوصي را نيز حفظ مي نمايد. تعداد قابل توجه اي از پژوهش هاي صورت گرفته در اين حوزه تنها به بررسي بتن انتقال دهنده نور بر پايه الياف نوري و ضايعات شيشه پرداخته است. از اين رو در پژوهش حاضر، كه حاصل چندين ماه تحقيقات آزمايشگاهي است، برخي از تكنيك هاي ساخت بتن انتقال دهنده نور كه شايد بعضي از آنها تا كنون اجرايي نشده و همچنين تاثير استفاده از آن ها بر فرآيند ساخت پايدار، مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از تحقيق پيش رو نشان مي دهد كه استفاده از مصالح جديد جايگزين الياف نوري و بتن مي تواند تاثيرات شگرفي بر ساخت اين نوع از ماده ساختماني بگذارد؛ به گونه اي كه از جمله اين تاثيرات مي توان به كاهش قابل توجه وزن مصالح، كاهش هزينه هاي ساخت، افزايش چشمگير قابليت عبور نور و خواص مكانيكي قابل قبول اشاره نمود؛ به طوري كه نمونه هاي مبتني بر ميله هاي رزيني ساخته شده در اين پژوهش با صرف هزينه اي معادل 0/14 هزينه ساخت نمونه هاي مبتني بر الياف نوري مقاوت فشاري معادل 39 مگاپاسكال را كسب نمود، همچنين نمونه هاي مبتني بر ضايعات شيشه سكوريت و رزين با 26٪ كاهش وزن نسبت به نمونه هاي مبتني بر الياف نوري، ميله رزيني و بتن شيشه اي مواجه بوده است؛ كه اينها تنها بخش كوچكي از نتايج اين پژوهش بوده است.

1401/08/08

Casting light-transmitting concrete and investigating its role in sustainable construction

9/21/2023 12:00:00 AM

Today, the world is facing the ever-increasing population growth, which has led to an increase in high-rise buildings, and due to the problems in the transmission of sunlight into these buildings, the amount of electrical energy use is increasing. The issue causes an increase in the use of fossil fuels to produce more electrical energy and, as a result, the production of carbon dioxide and global warming; On the other hand, the development of new building materials is a vital driver to promote the development of buildings with green energy consumption, hence after conducting numerous tests by engineers to achieve new and modern features in concrete, an innovative structural material and an innovation known as transparent concrete or, better to say, light-transmitting concrete, has appeared in the past decade. The use of this type of concrete can have beneficial effects in reducing the consumption of electrical energy, especially in cold regions, because this type of concrete can transmit light due to the incorporation of optical elements, including optical fibers, and preserve privacy. A significant number of researches conducted in this field have only investigated light-transmitting concrete based on optical fibers and glass waste, therefore, in the current research, which is the result of several months of laboratory research, some techniques for making light transmitting concrete, some of which have not been implemented yet, and the effect of their use on the sustainable construction process has been studied; The results of the upcoming research show that the use of new materials instead of optical fibers and concrete can have tremendous effects on the construction of this type of building material; Among these effects, we can mention a significant reduction in the weight of materials, a reduction in construction costs, a significant increase in light transmission and acceptable mechanical properties; So that the samples based on resin rods made in this research with a cost equal to 0.2 of the cost of making samples based on optical fibers obtained a compressive strength equal to 39 MPa, also the samples based on tempered glass waste and Resin has faced 26% weight reduction compared to samples based on optical fibers, resin rod and glass concrete; These were only a small part of the results of this research.

بتن انتقال دهنده نور , انرژي الكتريكي , ساخت پايدار , خواص مكانيكي , قابليت عبور نور

Light transmitting concrete , electrical energy , Sustainable construction , mechanical properties , Ability to pass light

Mahdi Pourkazemi

Dr Seyed Sajjad Mirvalad