Saydam Beton Tasarımı
Özellikle temel mukavemet, dayanım, ateşe dayanıklılık, su geçirmezlik konularında yeterli özelliklere ulaşan yeni malzeme arayışları hem enerji verimliliği hemde mimari ve kullanım özellikleri açısından gitgide artmaktadır. İnşaat sektöründeki bu yenilikçi çözümler ekonomiklik özelliği kazandığında ise sektörde kendilerine geniş bir yelpazede yer edinebilmektedir.
Betonun ışık geçirmeyen opak bir malzeme oluşu yapılarda enerji tüketiminin artmasında büyük yer kaplamaktadır. Bu sorunun çözümü için saydam beton üretimi çalışmaları önem kazanmıştır.
Saydam beton, betonun içerisine gömülü ışık geçiren elemanlar nedeniyle aydınlatma özelliğine sahip çimento esaslı bir yapı malzemesi olarak üretilmiştir. Saydam betonların yapılarda kullanımıyla, gün ışığından yapı içerisinde de faydalanılarak hem enerji tasarrufu sağlanırken hemde mimari açıdan estetik tasarımlar ortaya çıkarılmasına olanak vermektedir.
Daha sonra kalıp içerisine harç veya çimento hamuru dökülerek saydam beton oluşturulur. Bu yöntem, fiberlerin tek tek yerleştirilmesi nedeniyle oldukça zahmetli ve zaman alıcıdır. Diğer bir yöntemde, önceden fiberlerin geçeceği deliklerin hazırlandığı levhalar kullanılır. Bu levhalar, istenilen kalıp genişliğinde boyutlandırılarak kalıba yerleştirilir ve yatay bir şekilde optik fiberler levhadaki deliklerden geçirilir. Daha sonra levhalar arasına istenilen çimento harcı veya hamuru dökülerek saydam beton elde edilir. Bağlayıcı olarak CEM I 42.5 R çimentosu veya diğer çimento türleri kullanılabilmektedir. Kalıp içerisine akıcı kıvamda kuvars kumu içeren çimento harcı dökülebilir. Başlangıçtaki harcın kıvamı plastikleştikçe kalıba yerleştirilmesi zorlaşacaktır.
Geleneksel betonlardaki gibi saydam betonlarda da basınç dayanımı en önemli özeliklerin başında gelmektedir. Geleneksel betonla karşılaştırıldığında, saydam betonların normal beton sınıfında üretilebildikleri görülebilir. Bu özelikleri sayesinde ışık geçirebilme özeliklerine bağlı olarak enerji verimliliği sağlayacak beton duvar panellerin üretimine olanak sağlayacaktır. Sabit fiber çapı için, fiber kullanım oranı arttığında, hacim içerisindeki fiber sayısının artması ve bu nedenle dökülen betonun hacim içerisinde hem daha az yer işgal etmesi hem de yerleştirme sorunları nedeniyle basınç dayanımları düşmektedir. Örneğin % 6 fiber oranında basınç dayanımı % 20 azalmaktadır.
Prizmatik 40x40x160 mm boyutlu numunelerdeki deneylerde fiber içeriğine bağlı olarak fiber oranı arttıkça 28 günlük eğilme dayanımının azaldığı görülmüştür. Fiber içermeyen betonların eğilme dayanımları 7 MPa iken, fiber oranı % 4 ve üzerinde kullanıldığında betonlar % 57 oranında dayanım kaybederek yaklaşık 3 MPa değerine kadar azalmıştır. Boyuna uzanan fiberlerin eğilme dayanımını arttırması yerine azaltmasının nedeni, artan fiber içeriğine bağlı olarak betonu yerleştirme güçlükleri ve böylece düz yüzeyli fiberle beton arasındaki aderansın azalmasıdır. Optik fiber tipi ve karışım dizaynının farklı olması durumunda saydam betonun özelikleri de farklı değerler alacaktır.
Günümüzde yaygınlaşan akıllı konut ve yeşil bina tasarımlarında saydam betonun son derece büyük önemi olacaktır. Elektrik, ısı ve enerji verimliliğinde yarattığı etki ile akıllı binaların daha popüler olması saydam betonun kullanımıyla mümkün hale gelecektir.
