Málo známá skutečnost: Beton může explodovat. A nyní vědci vědí proč.
V nové studii vědci z Empa, švýcarských federálních laboratoří pro vědu a technologii materiálů, zahřívali beton až na 600 stupňů Celsia (1112 stupňů Fahrenheita) a sledovali, jak to jde kaboom. Výzkumníci zjistili, že důvodem výbuchů je způsob, jakým se malé množství vlhkosti zamčené uvnitř betonu odpařuje a pohybuje se, když se zahřívá.
Konkrétní výbuchy mohou být podle prohlášení zvláště nebezpečnými následky požárů, které ovlivňují mosty nebo tunely. V březnu 2017 se most na Interstate 85 v Atlantě částečně zhroutil poté, co oheň ve skladovací jednotce pod mostem poškodil beton a ocel konstrukce. V roce 2003 způsobil požár kolaps železobetonové budovy v čínském Hengyangu a incident zabil 20 hasičů.
Jde boom
Beton je ve své nejjednodušší formě vyroben z cementu, písku a vody. Velké stavební projekty, jako jsou mosty, tunely a mrakodrapy, však používají vysoce výkonné betony, které mají další přísady nebo používají speciální způsoby sušení ke zlepšení jejich trvanlivosti a pevnosti.
Zahřejte je však na více než 200 ° C a vysoce výkonné betony se stávají zranitelnými. Mohou dokonce explodovat a posílat kousky betonu z hlavního bloku.
Chcete-li zjistit, proč se vědci Empa připojili k vědcům z University of Grenoble ve Francii a Laue-Langevin Institute v Grenoble, aby sledovali, jak se beton zahřívá. Vědci sledovali vnitřek zahřátého betonu v reálném čase pomocí neutronové tomografie, která se spoléhá na absorpci neutronů k vytvoření 3D obrazu.
Pod tlakem
Snímky odhalily, že vysoce výkonný beton exploduje kvůli stejným vlastnostem, které jej činí silným: Má jen velmi málo pórů a tyto póry jsou malé. Při zahřátí se voda zamčená v betonu pohybuje od zdroje tepla a odpařuje se. Protože je beton tak hustý a nepropustný, voda a pára uvíznou. Bez možnosti odvzdušnění nahromadění tlaku se části bloku odfouknou.
Výzkumníci zjistili, že i když je zdroj tepla odstraněn, exploze mohou nastat, dokud vnitřní tlak neklesne. V jednom experimentu přelétl kus kusu betonu směrem k záznamovému zařízení vědců poté, co bylo vypnuto teplo, a srazil nevinný časovač.
Výsledky by měly vědcům pomoci pochopit, jak se při katastrofických požárech pohybuje vlhkost, uvedli vědci loni v časopise Cement and Concrete Research.
