Гэрэл нэвтрүүлдэг бетоныг тунгалаг буюу гэрлийн бетон гэж нэрлэдэг. Тунгалаг бетоныг нарийн дүүргэгчтэй бетон болон шилэн утсархаг материалаар үечлэн цутгаж хийдэг байна.

 Зураг 1. Гэрэл нэвтрүүлдэг бетон хана

Шилэн утасны агууламж нь 5%-иас ихгүй байдаг бөгөөд шилэн утасны диаметр нь 2 мм хүртэл хэмжээтэй байдаг тул бетон нь ердийн бетон шиг бат бэх ажээ.        

 Зураг 2. Lucon компаний гэрэлтдэг фассадны тунгалаг бетон

Оптикийн утсархаг материалын хэмжээ их байх тусам нягтралт сайн явагддаг бөгөөд гэрэл нэвтрүүлэх чадвар нь нэмэгддэг байна. Шилэн утсархаг материал нь гэрлийн бараг алдагдалгүй нэвтрүүлдэг тул ханын зузаан их байсан ч гэрэл, сүүдэр болон өнгийг ялган харуулах боломжтой байдаг байна.

Тунгалаг бетоныг анх хийж маш олон патентийн эзэн болсон хүн бол Унгарын архитектор Арон Лосонци хэмээх хүн бөгөөд тэрээр 2004 онд өөрийн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэх ЛиТранКон компанийг Унгарын нийслэл Будапешт хотоос 160 км зайтай оршдог Чонгран хотод үүсгэн байгуулсан байна.

Зураг 3. Унгарын Чонгран хотод байрладаг Литракон

Хэдийгээр тунгалаг бетон гэрлийг нэвтрүүлдэг боловч цонхыг бүрэн орлож чадахгүй юм.

Бетоныг тунгалаг болгохын тулд найрлагад нь дүүргэгч, цемент болон ус ороод зогсохгүй тусгай нэмэлт материал болох гэрлийн долгионыг дамжуулах чадвартай шилэн утсархаг материал ашигладаг байна.

Зураг 4. Шилэн ба ган арматур

Энэхүү гэрэл дамжуулагч утсархаг материалыг бетон бүтээцийн хөндлөн огтлолын нийт талбайд  жигд тархаахад гэрэл нэвтэрдэг гайхамшигт шинж чанартай болдог аж.

Зураг 5. Шилэн арматур

Ердийн утсархаг арматуртай бетонд материалыг илүү бат бэх, уян хатан шинж чанартай болгохын тулд мөн ан цав үүсгэхгүйн тулд нэхмэл материалын арматур хэрэглэдэг бол гэрлийн бетоны хувьд тодорхой оптикийн дүр төрхийг үүсгэхийн тулд шилэн утсархаг арматурыг хэрэглэдэг байна.   

Зураг 6. Ханыг олон өнгөөр гэрэлтүүлснээр маш хөнгөн материал байгаа мэт сэтгэл төрүүлдэг 

Өөрөөр хэлбэл тусгай  “Дизайны бетон” бүтээж байгаа гэсэн үг юм. Уг бетоныг үйлдвэрлэхэд тусгай зориулалтаар зохион бүтээсэн гэрэл дамжуулагч шилэн утаснуудыг жигд тархаан байрлуулах замаар гэрэл нэвтрүүлэх боломжийг бүрдүүлдэг. Ингэхдээ тусгай гэрэл нэвтрүүлдэг утас бүхий шилэн арматурыг дэвсээд 2-5 мм-ийн зайтай нарийн дүүргэгчтэй бетон зуурмагийг цутгаж өгнө.

Утсархаг шилэн арматурыг жигд бөгөөд ойрхон нягтрал сайтай хийж өгсөнөөр гэрэл нэвтрүүлэлт илүү сайн болно. Мэдээж хэрэг тасалгааны гэрэлтүүлгийн стандарт шаардлагыг хангах хэмжээнд гэрэл нэвтрүүлэх боломжгүй. Харин архитектор, интерьер дизайнерүүдийн хувьд барилгын өвөрмөц шийдэл гаргахад томоохон тус дэм болох ажээ.

Гэрэл нэвтрүүлснээр метр зузаан бетон хана хүртэл Японы цагаан будааны цаасан хана шиг хөнгөн харагдах боловч бат бэх барилгын материал болсон байна. Хэдийгээр бат бэх багатай шилэн материалыг дүүргэгчээр ашиглаж байгаа боловч шилний агуулга нь харьцангуй бага тул бетоны өөрийн бат бэх нь өндөр бетоны хязгаарт байдаг. Уг шилэн утсархаг материалын бат бэх шинж чанарыг холбогдох турших аргуудаар тогтоожээ.

Унгарын архитектор Арон Лосонци 2002 онд тунгалаг бетоны анхны патентийн мэдүүлгийг өгч эзэмшигч нь болсон бөгөөд одоо ч гэсэн хамтрагчдынхаа хамт Литракон (Light Transmitting Concrete гэсэн үгийн товчлол) хэмээх брендийн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэж байгаа бөгөөд ингэхдээ шилэн дэвсгэр бэлдээд түүн дээрээ бетон зуурмагаа үечлэн өгч цутган гарган авдаг байна.

 Зураг 7. Литраконы бүтээгдэхүүн

Өнөөгийн байдлаар тунгалаг бетон үйлдвэрлэдэг нэлээд хэдэн компани бий болсон. Жишээ нь 2005 онд байгуулагдсан ХБНГУ-ын Луккон групп нь эхэн үедээ шилэн дэвсгэрийн оронд тунгалаг, гэрэл дамжуулдаг нийлэг материал хэрэглэж байжээ. Луккон группын “Гэрлийн бетон” ХХК -ийг 2017 онд Австрийн КРЕ Панель компани худалдан авсан бөгөөд тунгалаг бетоноо Луккон гэсэн бренд нэрийн доор үйлдвэрлэдэг байна.  КРЕ Панель компани  нь Австрийн бетон бүтээц эдлэл үйлдвэрлэдэг Жожо группын охин компани аж. Сүүлийн жилүүдэд Луккон брендийн гэрлийн бетоныг цөмдөө дулаан тусгаарлах материалтайгаар үйлдвэрлэж эхэлжээ. Ингэснээр өөрөө өөрийгөө даах чадвартай, нэмэлт дулаалгын материал шаардахгүй барилгын өвөрмөц материалыг гарган авчээ. Гэхдээ дулаан тусгаарлах материал нь гэрэл нэвтрүүлэлтэд  нөлөөлдөггүй байна.

Гэрэл дамжуулдаг нийлэг материалаас гарган авсан арматур нь шилэн материалтай харьцуулахад үнэ нь хямд төсөр байдаг давуу талтай байна. Гэрэл дамжуулдаг нийлэг материалыг оптикийн полимер материал хэмээн нэрлэдэг. Оптикийн полимер материалыг гэрлийн бетонд ашигладаг боловч энэ нь тус материалын зах зээлийн өчүүхэн хувийг эзэлдэг ажээ. Гол хэрэглэгч нь цахим хэрэглээний мэдээлэл дамжуулах процесс байна.

Гэрлийн буюу тунгалаг бетон эдлэлийг ихэвчлэн хавтан хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг. Энэхүү хэлбэр нь фасад болон дотор хана барихад тохиромжтой ажээ.Түүнчлэн уг материалыг шал, шатны гишгүүр, тавилга, тасалгаа хуваарилагч эсвэл хаалга зэргийг хийхэд ашигладаг байна.

Тунгалаг бетонон эдлэлийг 2.5-10 см-ийн зузаантайгаар үйлдвэрлэх боломжтой бөгөөд ердийн бетонтой ижил үрэлтэд тэсвэртэй, бат бэх, цаг уурын нөхцөлд тэсвэртэй, байгалийн чулууны адил усанд тэсвэртэй, хэт ягаан туяанд тогтвортойн дээр галд шатдаггүй материал аж. Мөн тунгалаг бетонон тоосго, том хэмжээний цул бетонон бүтээц эдлэл гарган авах боломжтой нь барилгын дотор гадна хэрэглээд зогсохгүй ландшафтын зориулалттай олон төрлийн элементүүдийг гарган авах боломж бүрджээ.

 Зураг 8. Ландшафтын зориулалттай гэрлийн бетонон эдлэл

Гэрлийн бетоныг гэрлээр үйлчилж байж гэрэлтэх тул сүүлийн жилүүдэд зарим үйлдвэрлэгчид худалдан авагчийн хүсэлтээр ард талд нь гэрэл суурилуулж нийлүүлдэг болсон байна. Жишээлбэл, Луцем компани нь өөрийн бүтээгдэхүүний хэмжээнд нь яг таарсан олон өнгийн LED гэрэлтэй хэдхэн мм зузаантай хавтангуудыг нийлүүлж эхэлжээ.

 Зураг 9. Луцем компаний гэрэлтдэг хавтангууд

Нийлэг материал хэрэглэсэн ч гэсэн гэрлийн бетоны нэг сул тал нь түүний үнэ юм. Гэрлийн нэвтрүүлэлтийг сайжруулахын тулд хэдэн мянган утсархаг дэвсгэрийг 1 талбайд байрлуулах шаардлагатай болдог байна. Энэ нь хөдөлмөр зарцуулалт өндөртэй гэсэн үг юм. Иймээс гэрлийн бетоныг өргөн хүрээнд хэрэглэдэггүй харин тусгай захиалгаар хэрэглэгчийн өгсөн хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг.

Гэхдээ фасадны материалаар ашиглаж эхэлсэн. Үүний нэг жишээ нь 2010 онд Шанхайд зохион байгуулагдсан Экспо үзэсгэлэнгийн үед Итали улсын үзэсгэлэнгийн танхимын фасадыг гэрлийн бетон ашиглан барьсан байна. Тухайн ажлыг Итали улсын “Италицементи” групп гүйцэтгэжээ.

Зураг 10. Итали улсын үзэсгэлэнгийн танхим

Тус төсөлд 3700 гаруй хавтан ашиглан 1887 талбай бүхий танхим бүтээсэн. Өдрийн турш барилгын гадна гэрэлтүүлэг нь өөрчлөгдөж байсан учраас барилгын өнгө, хэлбэр янз бүрээр хувьсан харагдаж байсан нь төрөл бүрийн шилэн эсвэл нийлэг плёнк ашигласан мэт сэтгэгдэл төрүүлж байсан боловч үнэндээ гэрлийн бетон байжээ.

Зураг 11. Итали улсын үзэсгэлэнгийн танхимын шөнийн дүр зураг

Гэрлийн бетоны бас нэг давуу тал нь нийлэг болон байгалийн гэрлийн аль алиныг нь ашиглаж болох тул барилгад өдрийн цагаар цахилгаанаар ажилладаг гэрлийг хэмнэх боломжтой. Үүний зэрэгцээ нарны гэрлийн дулааныг нэвтрүүлснээр барилгын дулаан хангамжид тодорхой нөлөө үзүүлэх боломжтой байна. 

Алдарт архитектор Алберт Абутов зочид буудлыг сэргээн засварлахдаа гэрлийн бетоныг ашиглан үндсэн өрөө болон угаалгын өрөөг тусгаарлах өвөрмөц шийдлийг гаргажээ. Ингэснээр өдрийн цагт нарны гэрэл угаалгын өрөөг гэрэлтүүлэх, шөнийн цагт угаалгын өрөөний гэрэл үндсэн өрөөг тус тус гэрэлтүүлэх боломжтой болгожээ.

Зураг 12. Алберт Абутовын бүтээл

Өөрөөр хэлбэл гэрлийн цогц, өвөрмөц хэлбэртэй бүтээлийг энэхүү бетоныг ашиглан дулаан тохилог сэтгэгдэл төрүүлэх бүтээц эдлэл гарган авах боломжтойг харуулжээ.

Г.Саран, ШУТИС-ийн Материал судлалын төвийн захирал, доктор (Ph.D), дэд профессор

Р.Долгоржав, ШУТИС, Хэрэглээний шинжлэх ухааны сургуулийн ХИС-ын багш, МУ-ын мэргэшсэн инженер