Mažai žinomas faktas: betonas gali sprogti. Ir dabar mokslininkai žino kodėl.
Atlikdami naują tyrimą, tyrėjai iš „Empa“, Šveicarijos federalinių medžiagų mokslo ir technologijos laboratorijų, kaitino betoną iki 600 laipsnių Celsijaus (1112 laipsnių Farenheito) ir stebėjo, kaip jis sklinda. Sprogimo priežastis, tyrėjų nustatyta, buvo tai, kaip nedidelis drėgmės kiekis, užrakinamas betono viduje, išgaravo ir judėjo kaitinant.
Kaip teigiama pranešime, betoniniai sprogimai gali būti ypač pavojingi gaisrų, paveikiančių tiltus ar tunelius, padariniai. 2017 m. Kovo mėn. Atlanto „Interstate 85“ tiltas iš dalies sugriuvo po gaisro saugykloje po tiltu apgadinus konstrukcijos betoną ir plieną. 2003 m. Gaisras sukėlė gelžbetoninio pastato Hengyange, Kinijoje, griūtį, o įvykyje žuvo 20 ugniagesių.
Eina bumas
Paprasčiausios formos betonas pagamintas iš cemento, smėlio ir vandens. Tačiau svarbiuose statybos projektuose, tokiuose kaip tiltai, tuneliai ir dangoraižiai, naudojami aukštos kokybės betonai, kurie turi papildomų ingredientų arba naudoja specialius džiovinimo būdus, kad pagerintų jų patvarumą ir stiprumą.
Tačiau įkaitinkite juos iki daugiau nei 392 F (200 ° C), o aukštos kokybės betonai taps pažeidžiami. Jie netgi gali sprogti, siųsdami betono gabaliukus nuo pagrindinio bloko.
Norėdami išsiaiškinti, kodėl „Empa“ tyrėjai prisijungė prie mokslininkų Grenoblio universitete Prancūzijoje ir Laue-Langevin institute Grenoblyje, stebėdami betoną. Tyrėjai stebėjo šildomo betono vidų realiuoju laiku, naudodami neutronų tomografiją, kuri trimačio vaizdo sukūrimui priklauso nuo neutronų absorbcijos.
Esant slėgiui
Vaizdai atskleidė, kad aukštos kokybės betonas sprogsta dėl tų pačių savybių, kurios jį daro stiprų: Jis turi labai mažai porų, o tos poros yra mažos. Šildant vanduo, užfiksuotas betone, tolsta nuo šilumos šaltinio ir garuoja. Kadangi betonas yra toks tankus ir nepralaidus, vanduo ir garai užstringa. Neįmanoma atlaisvinti padidėjusio slėgio, bloko dalys išpūstos.
Mokslininkai nustatė, kad net pašalinus šilumos šaltinį sprogimai gali įvykti tol, kol sumažės vidinis slėgis. Vieno eksperimento metu betono gabalas nuskriejo link mokslininkų tachografų, kai karštis buvo išjungtas, beldžiant į nekaltą laikmatį.
Rezultatai turėtų padėti mokslininkams suprasti, kaip drėgmė juda katastrofiškų gaisrų metu, praėjusių metų mokslininkai rašė žurnale „Cementas ir betono tyrimai“.
