حقيقة غير معروفة: يمكن أن تنفجر الخرسانة. والآن يعرف العلماء السبب.
في دراسة جديدة ، قام باحثون من المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم المواد والتكنولوجيا بتسخين الخرسانة حتى 600 درجة مئوية (1112 درجة فهرنهايت) وشاهدوها وهي تتحول إلى كابوم. ووجد الباحثون أن سبب الانفجارات هو طريقة تبخير كميات صغيرة من الرطوبة داخل الخرسانة وتحريكها عند تسخينها.
يمكن أن تكون الانفجارات الخرسانية نتائج خطيرة بشكل خاص من الحرائق التي تؤثر على الجسور أو الأنفاق ، وفقا لبيان. في مارس 2017 ، انهار جسر على الطريق السريع 85 في أتلانتا جزئيًا بعد أن تسبب حريق في وحدة تخزين تحت الجسر في إتلاف خرسانة الهيكل والفولاذ. في عام 2003 ، تسبب حريق في انهيار مبنى من الخرسانة المسلحة في Hengyang ، الصين ، وأسفر الحادث عن مقتل 20 من رجال الإطفاء.
سوف تزدهر
الخرسانة ، في أبسط أشكالها ، مصنوعة من الأسمنت والرمل والماء. لكن مشاريع البناء الكبرى مثل الجسور والأنفاق وناطحات السحاب تستخدم خرسانة عالية الأداء ، والتي تحتوي على مكونات إضافية أو تستخدم طرق تجفيف خاصة لتحسين متانتها وقوتها.
لكن قم بتسخينها إلى أكثر من 392 فهرنهايت (200 درجة مئوية) ، وأصبحت الخرسانة عالية الأداء عرضة للخطر. حتى أنها يمكن أن تنفجر ، وإرسال قطع من الخرسانة المسلحة بعيدا عن الكتلة الرئيسية.
لمعرفة السبب ، انضم باحثو إمبا إلى العلماء في جامعة غرونوبل في فرنسا ومعهد Laue-Langevin في غرونوبل لمشاهدة الخرسانة تزداد سخونة. قام الباحثون بتتبع الجزء الداخلي من الخرسانة الساخنة في الوقت الحقيقي باستخدام التصوير المقطعي النيوتروني ، الذي يعتمد على امتصاص النيوترونات لإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد.
تحت الضغط
كشفت الصور أن الخرسانة عالية الأداء تنفجر بسبب نفس الخصائص التي تجعلها قوية: لديها عدد قليل جدًا من المسام ، وهذه المسام صغيرة. عندما يسخن ، يتحرك الماء المحبوس في الخرسانة بعيدًا عن مصدر الحرارة ويتبخر. لأن الخرسانة كثيفة وغير منفذة ، فإن الماء والبخار يعلقان. مع عدم وجود طريقة للتنفيس عن تراكم الضغط ، تنفجر أجزاء من الكتلة.
ووجد الباحثون أنه حتى عند إزالة مصدر الحرارة ، يمكن أن تحدث الانفجارات حتى ينخفض الضغط الداخلي. في إحدى التجارب ، طارت قطعة من الخرسانة باتجاه جهاز تسجيل العلماء بعد إيقاف الحرارة ، وطرق جهاز توقيت بريء.
وكتب الباحثون العام الماضي في دورية Cement and Concrete Research أن النتائج يجب أن تساعد العلماء على فهم كيفية تحرك الرطوبة أثناء الحرائق الكارثية.
