Priehľadný betón – LiTraCon (Light-Transmitting Concrete)

LiTraCon™ je nový stavebný materiál z betónu a skla, ktorý prepúšťa svetlo. Základnými zložkami priesvitného betónu sú sklené vlákna a jemnozrnný betón. Pri doterajších pokusoch vyrobiť priesvitný alebo priehľadný betón sa do samotného betónu mechanicky vkladali priesvitné prvky zo skla, prípadne iných materiálov. V prípade materiálu LiTraCon sú drobné sklené vlákna dokonale zmiešané s betónovou kašou a stávajú sa tak jej súčasťou, podobne ako drobné kamenivo. Výsledným produktom nie je len vzniknutá zmes betónu a skla, ale nový materiál s harmonickou homogénnou vnútornou štruktúrou a povrchom.

Priesvitnosť materiálu vytvárajú sklené vlákna, ktoré vedú svetlo hmotou betónu medzi protiľahlými povrchmi prvkov. Keďže vlákna sú usporiadané paralelne, svetelná informácia na tmavšej strane je rovnaká ako na osvetlenej strane. To znamená, že na odvrátenej strane sú zobrazené ostré obrysy tieňov dopadajúce na protiľahlú osvetlenú stranu. Zároveň zostáva zachovaná aj farba svetla (obr. 1).

Obr. 1 Prototyp priesvitného betónu

Podľa vynálezcu Árona Losoncziho je z priesvitného betónu teoreticky možné vytvoriť aj niekoľko metrov hrubú stenu – vlákna sú schopné prenášať svetlo bez výrazných strát až do hrúbky 20 m.

Medzi dvoma hlavnými povrchmi každého bloku z priesvitného betónu vedú tisíce paralelne usporiadaných optických sklených vláken, ktoré vytvárajú matricu. Nízky obsah vláken v materiáli – asi 4 % celkového objemu a ich malý rozmer umožňujú dokonalé zmiešanie s betónom, vďaka čomu zostáva povrch blokov homogénny.

Z nového typu betónu možno vyrábať predovšetkým prefabrikované stavebné dielce a panely rôznych veľkostí, prípadne do nich možno zapustiť tepelnú izoláciu. Sklené vlákna nemajú žiadny negatívny vplyv na pevnosť v tlaku, preto možno betón so sklenými vláknami použiť aj na nosné konštrukcie. Pri prvých sériovo výrabaných prefabrikovaných blokoch a paneloch sa dosahovala pevnosť v tlaku 32 až 49 MPa.
Kombináciou samozhutňujúcich betónových či sklocementových zmesí s optickými vláknami možno dosiahnuť množstvo efektov, ktoré závisia len od spôsobu ukladania vláken do debnenia. Môžu to byť konkrétne figurálne, abstraktné geometrické až dekoratívne motívy.

Prvýkrát sa priesvitný betón použil v roku 2002 na pochôdzny povrch námestia v Štokholme. Bloky v rozmeroch 350 × 350 × 50 mm tvoria počas dňa zdanlivo jednoduchý typ betónovej dlažby, ale po západe slnka sa vďaka zdrojom svetla, ktoré sú umiestnené pod nimi, rozžiaria. Keď sa celkom zotmie, vytvorí sa okolo centra námestia zaujímavý svetelný obrazec (obr. 2 a 3).

Obr. 2. Námestie v Štokholme – nočný pohľad

Obr. 3 Dlažba námestia v rôznych fázach dňa

V roku 2004 sa nový materiál použil pri výstavbe súkromného domu v Budapešti. Betónový blok v rozmeroch 400 × 1 200 × 60 mm sa zabudoval do okna jedálne obrátenej na juh. Počas dňa blok prežiaruje slnko a v noci ním naopak svetlo prechádza z vnútorných svetelných zdrojov (obr. 4).

Obr. 4 Detail umiestnenia materiálu LiTraCon v rodinnom  dome

Ďalšiu aplikáciu zaujímavého materiálu v interiéri možno vidieť v nemeckej dedinke Sittelsen medzi Hamburgom a Brémami, kde sa na základe návrhov čitateľov nemeckého časopisu Schöner Wohnen postavil experimentálny betónový dom. Stena z bieleho priesvitného betónu je umiestnená v jednom z najfrekventovanejších miest domu. Dom bol oficiálne otvorený 30. septembra 2005.

Prvým sériovo vyrábaným výrobkom je lampa LiTraCube, ktorú si možno objednať na adrese www.litracon.hu. Tvoria ju štyri rovnako veľké bloky betónu, ktoré sú vďaka navrhnutému priestorovému usporiadaniu stabilné bez toho, aby sa museli jednotlivé bloky spájať.

Obr. 5 LiTraCube

Viac článkov z témy mesiaca BETÓN

Stena z priehľadného betónu oddeľuje japonskú záhradu a obývačku (viac foto).

–>–>

Technické vlastnosti priesvitného betónu LiTraCon™
Okrem schopnosti prepúšťať svetlo sú výrobky z priehľadného betónu široko použiteľné aj vďaka mimoriadne priaznivým fyzikálno-technickým vlastnostiam:
Forma: prefabrikované panely/bloky
Zložky: betón, optické vlákna
Podiel vláken: 3 až 5 objemových %
Priesvitnosť pri 4 objemových % optického vlákna: 3 %
Objemová hmotnosť: 2 400 kg/m³
Pevnosť v tlaku: 32 až 49 MPa (v závislosti od smeru tlaku)
Pevnosť v ohybe: 7,7 MPa (pri použití napríklad ako pochôdznej dlažby)
Hrúbka: 20 až 3 000 mm
Súčasná maximálna veľkosť blokov: 300 × 600 mm
Povrch: leštený
Tepelná izolácia: možná
Farba a štruktúra: pozri obr. 6

Na vývoji nového stavebného materiálu sa neustále pracuje, ale už teraz je dostupný v rôznych farbách (obr. 6) a veľkostiach prefabrikovaných prvkov.

Obr. 6 Farba a štruktúra

Príspevok vznikol s finančnou podporou projektu Alfa TAČR 01011030 Fotokatalytické betónové prefabrikáty na báze TiO2 so samočistiacimi účinkami.

Literatúra
[1] PREIFER, G., LIEBERS, A. M., BRAUNECK, P.: Exposed confere – technology and design, Birkhäuser – Publisher for architecture Switzerland, 2005.
[2] NOVOSAD, P.: Problematika výroby pohledových architektonických betonů. Brno, 2006. VUT FAST THD, vedúci diplomovej práce: doc. Ing. Rudolf Hela, CSc.
[3] Beton TKS 2/2005
[4] www.litracon.hu

Text: Ing. Petr Novosad, prof. Ing. Rudolf Hela, CSc.
Foto: Litracon Kft.

Objekt z priesvitného betónu nazvaný CON/FIBER od japonského architekta Kengo Kuma