その中間: 鋳造ガラスブロックを連結するための中間層材料の研究

Nov 19, 2023

日付: 2022 年 8 月 29 日

インターロッキング鋳造ガラスアセンブリは、高い透明性とガラス部品の再利用を可能にする可逆構造を目指した建築鋳造ガラス用途の有望なソリューションです (Oikonomopoulou et al.,2018; Oikonomopoulou,2019b)。 このようなシステムでは、均一な応力分布を助け、ガラス要素の表面の微細凹凸を考慮するために、ガラス要素間の中間層材料が不可欠です。 円形にするためには、この材料は乾燥している必要があり (接着剤ではなく)、最終的にシステムを分解できるようにする必要があります。 (Aurik et al.,2018; Oikonomopoulou et al.,2019b) による以前の実験研究では、適切な候補として PU および PVC 中間層の使用に焦点を当てていました。 これらの研究では、中間層材料の機械的性能のみに重点が置かれてきました。

この研究は、一次および二次に分割された一連の改訂された設計および性能基準に基づいて、インターロッキング鋳造ガラスアセンブリの中間層に適した潜在的な材料候補のレビューを提供します。 さらに、それらの独特の材料特性が連動システムの潜在的な用途に与える影響が調査されます。 想定される構築シナリオに基づいて、アセンブリ全体の製造から構築までのプロセス全体が、中間層自体を出発点として連鎖反応的に表現されます。

中間層が遵守すべき設計基準を定義した後、提案される候補は、PETG シート (Vivak®)、ネオプレン、アルミニウム、ラミネート ポリウレタン (PU)、およびソフトコア アルミニウム中間層です。 提案された 5 つの中間層すべての固有の特性と製造上の課題、およびアセンブリに関するそれらの特性が考慮され、2 つの異なるアセンブリ シーケンスの開発につながります。 主な違いは、クリープ現象のリスクがある中間層とそうでない中間層に関するものです。 研究は、インターロッキングアセンブリと現在適用されている他のガラスブロックアセンブリとの比較で終わります。

鋳造ガラスブロックの建築用途は徐々に人気が高まっており、最近の例としては、Qaammat パビリオン (Oikonomopoulou et al.、2022)、LightVault (Parascho et al.、2020)、Qwalala Sculpture (Paech、Goppert、2018)、クリスタルハウス（オイコノモポウロウ他、2018）、オプティカルハウス（大島、2012）、クラウンファウンテン（ハンナ、2009）、アトーチャ記念碑（ペーチ、ゴッパート、2008）。 自立型鋳造ガラス ブロック アセンブリの前述のすべてのプロジェクトは、目に見える支持的な基礎構造 (光学住宅、クラウン ファウンテンなど) に依存するか、視覚的に邪魔の少ないシステムの場合は、固体を接着するための透明または明るい色の接着剤に依存します。図 1 および表 1 に示すように、ガラス ブロックを一緒に配置します (例: アトーチャ メモリアル、クリスタル ハウス、クワララ、ライトボールト、カアムマット パビリオン)。

接着による接合のオプションは、アセンブリの構造的完全性を確保しながら、比較的高いレベルの透明性を提供できるため、人気が高まっています。 それにもかかわらず、接着剤を使用すると不可逆的な構造が生じ、汚染によりガラス部品のリサイクル性がさらに妨げられます。 競争力のあるレベルの透明性を同時に提供する、リバーシブルかつ取り外し可能な鋳造ガラス ブロック アセンブリに向けた取り組みの中で、連結する鋳造ガラス ブロックを採用した新しいシステムが (Oikonomopoulou et al., 2018) によって導入されました (図 1、右)。 このシステムはまだ開発中ですが、連結された鋳造ガラスブロックと、応力を均等に分散し、個々のブロックのサイズの偏差に対応する中間層材料（図2）を備えたドライスタックアセンブリを特徴としています。 表 1 は、3 つのシステムの主な特徴をまとめたものです。

かみ合うガラスブロックの形状自体の最適化に向けた開発と実験テストは行われてきましたが (Jacobs, 2017; Yang, 2019; Oikonomopoulou, 2019a)、中間層材料に関する一貫した研究はまだ行われていません。 代わりに、限られた実験データが以前の研究 (Aurik, 2017; Oikonomopoulou, 2019a; Akerboom, 2016; Oikonomopoulou 2019b) から入手可能であり、最終的な適用可能性と関連するすべての織り交ぜられた側面ではなく、選択された中間層のクリープ性能に主に焦点を当てています。鋳造ガラス構造の組み立て。