Az bilinen gerçek: Beton patlayabilir. Ve şimdi bilim adamları nedenini biliyorlar.
Yeni bir çalışmada, İsviçre Federal Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Laboratuvarları Empa'dan araştırmacılar, betonu 600 santigrat dereceye (1.112 derece Fahrenheit) kadar ısıtıp kaboom izledi. Araştırmacıların, patlamaların nedeni, betonun içinde buharlaşan ve ısıtıldığında az miktarda nemin kilitlenmesinin yoluydu.
Bir açıklamaya göre, beton patlamaları köprüleri veya tünelleri etkileyen yangınların özellikle tehlikeli sonuçları olabilir. Mart 2017'de, Atlanta'daki Interstate 85 üzerindeki bir köprü, köprünün altındaki bir depolama ünitesindeki bir yangının ardından yapının betonuna ve çeliğine zarar verdi. 2003 yılında bir yangın, Çin'in Hengyang kentinde betonarme bir binanın yıkılmasına neden oldu ve olay 20 itfaiyeciyi öldürdü.
Patlama
Beton, en basit haliyle çimento, kum ve sudan yapılır. Ancak köprüler, tüneller ve gökdelenler gibi büyük inşaat projeleri, ek bileşenlere sahip yüksek performanslı betonlar kullanır veya dayanıklılıklarını ve mukavemetlerini artırmak için özel kurutma yöntemleri kullanır.
Ancak bunları 200 C'nin (392 F) üzerine ısıtın ve yüksek performanslı betonlar savunmasız hale gelir. Hatta ana bloktan uzağa beton parçalarını göndererek patlayabilirler.
Empa araştırmacıları nedenini bulmak için Fransa'daki Grenoble Üniversitesi'ndeki bilim adamlarına ve betonun ısınmasını izlemek için Grenoble'daki Laue-Langevin Enstitüsü'ne katıldı. Araştırmacılar, ısıtılmış betonun iç kısmını gerçek zamanlı olarak 3D bir görüntü oluşturmak için nötronların emilimine dayanan nötron tomografisi kullanarak izlediler.
Baskı altında
Görüntüler, yüksek performanslı betonun onu güçlü kılan aynı özelliklerden dolayı patladığını ortaya koydu: Çok az gözenekleri var ve bu gözenekler küçük. Isıtıldığında, betona kilitlenen su ısı kaynağından uzaklaşır ve buharlaşır. Beton çok yoğun ve geçirimsiz olduğundan, su ve buhar sıkışır. Basınç birikimini tahliye etmenin bir yolu olmadan, bloğun parçaları havaya uçar.
Araştırmacılar, ısı kaynağı ortadan kalktığında bile, iç basınç düşene kadar patlamalar meydana gelebileceğini buldular. Bir deneyde, ısı kapatıldıktan sonra bir parça beton bilim insanlarının kayıt ekipmanına doğru uçtu ve masum bir zamanlayıcıyı devirdi.
Sonuçlar, bilim adamlarının geçen yıl Çimento ve Beton Araştırmaları dergisinde yazdıkları felaket yangınları sırasında nemin nasıl hareket ettiğini anlamalarına yardımcı olmalıdır.
