Dlaczego beton wybucha po podgrzaniu? Dokładnej odpowiedzi udziela najnowsze badanie

Dlaczego beton wybucha po podgrzaniu? Dokładnej odpowiedzi udziela najnowsze badanie
Dlaczego beton wybucha po podgrzaniu? Dokładnej odpowiedzi udziela najnowsze badanie

Jeśli ktoś miałby wskazać jeden z najstarszych i jednocześnie najlepszych materiałów budowlanych, to byłby nim zdecydowanie… beton. Ten sam, którego Rzymianie wykorzystywali do budowli, które dziś podziwiamy i ten sam, którego recepturę ludzie rozpracowywali przez setki lat, aby dziś budownictwo mogło czerpać pełnymi garściami z tego mocnego, taniego, trwałego i jednocześnie wszechstronnego materiału. 

Czytaj też: Pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł po raz pierwszy przewyższyła tą z węgla

Jednak beton ma w tym wszystkim jedną słabość – ogień. Kiedy podgrzewa się go do wysokich temperatur, idących w setki stopni Celsjusza, to może zwyczajnie wybuchnąć. Rodzi to oczywiście pewne komplikacje przy ewentualnym wybuchu pożaru, który w następstwie może po prostu rozsadzić cały budynek.

Do tej pory naukowcy wiedzieli, że te wybuchy były spowodowane parowaniem pary wodnej uwięzionej w betonie, która rozszerza się i wywołuje tak wielkie ciśnienie, że struktura osiąga punkt krytyczny i pęka, ale dopiero teraz w warunkach laboratoryjnych przypięto do tego całego procesu dokładny mechanizm.

Odpowiada za to grupa szwajcarskich i francuskich naukowców, która stworzyła swój własny wysokowydajny beton i podgrzała go do kilkuset stopni. Cały proces został sfilmowany standardową kamerą, a dzięki tomografii neutronowej uzyskano trójwymiarowy obraz eksplodującego betonu.

Na jego podstawie wykazano, że znajdujące się wewnątrz cząsteczki cementu podczas podgrzewania ulegają odwodnieniu, tracąc część swojej wody w postaci pary. Ta para wodna zaczyna się oddalać od źródła ciepła, ale i tak zostaje uwięziona w strukturze betonu.

W następstwie wyjątkowo nieporowaty beton stworzony z dobrej jakości mieszanki tak bardzo ogranicza parę wodną, że ta nie ma już miejsca do rozszerzania, co powoduje wzrost ciśnienia i w efekcie niezbyt spektakularną, ale ciągle eksplozję. Uzbrojeni w tę wiedzę naukowcy mogą teraz opracować dodatki, które wykreśliłyby tę wadę betonu z jego i tak niewielkiej listy.

Czytaj też: Dlaczego świeżo skoszony trawnik pachnie aż tak dobrze?

 Źródło: Popular Mechanics