Nhóm nghiên cứu của Đại học Đà Nẵng gồm: TS. Huỳnh Phương Nam, TS. Nguyễn Minh Hải, Nguyễn Văn Hưởng, Nguyễn Viết Tuấn, Đỗ Viết Hải, Nguyễn Thanh Bình, Trần Quang Vỹ vừa thử nghiệm chế tạo thành công bê tông sợi quang có khả năng phát sáng.
Đây là loại vật liệu xây dựng bê tông có các sợi quang bên trong nhằm tạo đường truyền ánh sáng, có khả năng thu ánh sáng tự nhiên để ứng dụng trong các công trình là các tòa nhà lớn, nơi ánh sáng không thể chiếu đến hết tất cả các phòng. Mục đích nghiên cứu sản phẩm công nghệ này nhằm ứng dụng để tiết kiệm năng lượng chiếu sáng trong công trình xây dựng.
Bê tông sợi quang có khả năng phát sáng để tiết kiệm năng lượng trong công trình
Bê tông phát sáng được nghiên cứu, phát triển trên thế giới từ những năm đầu thập niên 2000 bằng cách đưa thêm 4-5% thể tích sợi quang vào hỗn hợp bê tông, có thể sản xuất dạng khối (kết cấu, bề mặt đồng nhất) hoặc dạng tấm đúc sẵn, trọng lượng nhẹ hơn bê tông cốt thép thông thường.
Sợi quang gồm 03 lớp: Lớp lõi; Lớp phủ và Phủ đệm được sử dụng đưa vào bê tông nhờ có khả năng truyền ánh sáng (ngay cả khi góc tới lớn hơn 60 độ).
Tuy nhiên, theo đại diện nhóm nghiên cứu, khi đưa hàm lượng sợi quang vào hỗn hợp bê tông lại làm giảm đáng kể cường độ bền cơ học, do đó cần nghiên cứu, đề xuất tối ưu hóa thành phần cấp phối của hỗn hợp bê tông với cấu trúc đặc chắc và đảm bảo độ bền thích hợp nhằm hạn chế lỗ rỗng xuất hiện xung quanh sợi quang.
Qua nghiên cứu, nhiều lần thực nghiệm, nhóm sử dụng các nguyên liệu gồm: Cát mịn (đường kính < 1,18mm, không tạp chất), xi măng portland, cốt liệu thô (được nghiền nhỏ, kích thước hạt tối đa 10mm, độ hấp thụ nước khoảng 0,15%), nước (có chất lượng như nước uống sạch, không tạp chất), xỉ hạt lò cao nghiền mịn, tro bay và phụ gia siêu dẻo (bổ sung để tăng chất lượng cho kết cấu bê tông)…
Kết quả nghiên cứu của nhóm được công bố quốc tế trên Tạp chí khoa học uy tín Q1
Với việc xác định tỉ lệ tối ưu và đưa ra cấp phối bê tông đáp ứng yêu cầu cần thiết, kết quả thực nghiệm bước đầu cho thấy sản phẩm nghiên cứu bê tông phát sáng đạt đến cường độ chịu nén (lên tới 80 Mpa) với hàm lượng sợi quang có thể chiếm đến hơn 7% thể tích (độ dày từ 2µm - 2mm tuỳ theo yêu cầu truyền dẫn ánh sáng) và có khả năng phát sáng để có thể phát huy hiệu quả, tiềm năng ứng dụng trong thực tế.
Kết quả nghiên cứu của nhóm đã được công bố quốc tế trên Tạp chí khoa học uy tín Q1 “Experimental study on 80 MPa grade light transmitting concrete with high content of optical fibers and eco-friendly raw materials”.
Kết quả nghiên cứu có thể phát triển ứng dụng trong "công trình xanh"
Thành công trong nghiên cứu hứa hẹn giảm sự phụ thuộc năng lượng điện chiếu sáng trong công trình xây dựng, có thể ứng dụng trong xu hướng thiết kế, ứng dụng “Công trình xanh” thực tế để thắp sáng đường cao tốc, chiếu sáng các biển báo giao thông, tạo nên vật liệu mới tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường (không dùng điện năng, không thải carbon dioxide hoặc các khí độc hại ra môi trường).