透光混凝土的研究进展

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1、2013年第6期（总第284期）混凝土理论研究Number6in2013（TotalNo.284）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2013.06.002透光混凝土的研究进展李悦，郭慧（北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，北京100124）摘要：透光水泥混凝土是依靠大量光纤在试件的侧表面之间传输光线。主要介绍了透光混凝土的组成、制备工艺及其力学性能、光学性能、微观性能等。并展望了未来透光混凝土的研究方向。关键词：透

2、光混凝土；光纤；制备工艺；性能；研究进展中图分类号：TU528.38文献标志码：A文章编号：1002-3550（2013）06-0005-04ResearchprogressofthelighttransmittingconcreteLIYue，GUOHui（TheKeyLaboratoryofUrbanSecurityandDisasterEngineering，MOE；BeijingKeyLabofEarthquakeEngineeringandStructuralRetrofit，BeijingUniversityofTechno

3、logy，Beijing100124，China）Abstract:Thelighttransmittingconcrete（LTC）iscomposedofcementbasedmatrixandopticalfibersembeddedintheblock，whichtransferlightfromthelightsidesurfacetothedarkside.Thecompositions，preparationprocess，mechanicalproperties，lighttransmittingpropertiesan

4、dmicrostructureofthelighttransmittingconcretewereintroduced.Thefutureresearchdirectionoflighttransmittingconcretewasprospected.Keywords:lighttransmittingconcrete；opticalfiber；preparationprocess；performance；researchprogress[1]国、比利时、德国、日本等国家有所应用。透光混凝土目前主0引言要应用在一些艺术作品、博物馆、歌

5、剧院等场所（见图1）。特混凝土透光材料是一种全新透光材料，在材料组成、透别是2009年在上海举行的世博会中，意大利馆的外墙采用光原理、材料性能等各个方面与传统的透光材料完全不同。了透光混凝土试块砌筑，起到了良好的艺术效果和建筑节其材料组成特征是：基本组成为一种水泥基———光纤复合能意义（见图2）。材料，大量的光纤以一定空间排列组合方式埋入水泥基材料基体中，作为基体的水泥基材料应该为细集料、高流态混凝土。透光原理不同于有机复合材料的基体透光，而是依靠大量光纤在砌块的侧表面之间传输光线。当这些砌块置于光源之前时，砌块就能透光。亮侧的物体以鲜

6、明的轮廓出[1]现在暗侧上，甚至颜色保持不变。混凝土透光材料的主要优点是：①良好的透光性能：通过调整光纤的掺量和空间排列方式，最大允许80%的光线通过，接近有机复合透光材料90%的透光率。②良好的结构特性：图1装饰用透光混凝土由于光纤占的体积很小，混凝土的力学性能基本不受影响，完全可以用作结构材料和承重结构。③良好的轻质和热学特性：和普通混凝土相比，水泥基透光材料的密度要小30%左右，同时具有良好的绝热作用。④多变的装饰效果：通过调整纤维掺量和空间排列方式、以及水泥基体的材料组成，能做[1-2]成不同的纹理和色彩，在灯光下达到奇特艺术效

7、果。透光混凝土是匈牙利建筑师AronLosonczj于2002年首先发明，并命名其为LiTracon。此后在匈牙利、美国、法图2世博会意大利馆收稿日期：2012-12-29基金项目：北京市自然基金项目（2122010）；国家自然科学基金项目（51072009）··5目前关于该类材料的组成、制备技术与性能研究报道表1LitraconBt公司产品各项参数不多。国外主要报道来自Litracon公司[1]，该公司介绍了其指标参数所生产的透光混凝土产品的物理力学性能、价格及外观特形式预制纤维砌块组成96%混凝土，4%光纤性等。德国的Andreas

8、Roye等也对透光混凝土进行了研密度2100~2400kg/m3[3]究，认为透光混凝土的基本特征是透明、隔热、轻质、具有标准尺寸600mm×300mm显著的建筑设计美学特征，研究采用了玻璃质光纤和聚合厚度