Hvordan konkret eksploderer og hvorfor det skjer: spektakulær video

Betong er kanskje et av de mest fantastiske materialene i vår tid. En ekstremt sterk, billig og holdbar komposisjon dukket opp i det gamle Roma, og det var takket være det at mange romerske bygninger ble delvis bevart til i dag. I lang tid gikk betongoppskriften tapt, og det tok flere århundrer å gjenopprette og forbedre den opprinnelige formelen.

Betong har imidlertid en stor svakhet: brann.

Hvis betongen varmes opp til ekstremt høye temperaturer, smelter den ikke som en vanlig stein, men eksploderer med betydelig kraft. Slike eksplosjoner kan ha svært betydelige konsekvenser når en brann bryter ut i nærheten av en betongkonstruksjon. Det er bemerkelsesverdig at fysikken i denne prosessen fremdeles ikke er helt forstått av forskere. Forskerteamet bestemte seg for å rette opp denne misforståelsen og låste seg inne i laboratoriet, der forskere metodisk begynte å sprenge deler av betong.

Som en del av studien laget spesialister fra Sveits og Frankrike sin egen betong av høyeste kvalitet og varmet den opp til flere hundre grader. Etter dette ble eksplosjonsprosessen fanget på et vanlig kamera, og ved hjelp av nøytrontomografimetoden var det mulig å få et tredimensjonalt bilde av selve eksplosjonen, og avsløre essensen i detalj. Slik så det ut:

Forskere har lenge visst at eksplosjoner forårsaker fordampning av vann, hvis partikler er innelukket i en herdet løsning. Når den varmes opp utvides vanndamp, og til slutt når trykket et kritisk punkt og frigjøres på de stedene hvor stoffets struktur er svakest. I dette arbeidet var det imidlertid mulig å etablere den nøyaktige mekanismen for hva som skjer inne i betongen.

Det viste seg at når oppvarmet, dehydreres sementen, og mister en del av vannet i form av damp. Denne dampen begynner å bevege seg fra varmekilden, men betongkonstruksjonen i seg selv hindrer denne prosessen - vann blir fanget. Vanlig betong har ikke porøsitet, og derfor leter damp etter noen muligheter for utvidelse og fyller alle indre defekter og mikrokrakker. Når det absolutt ikke er plass igjen, stiger trykket til en kritisk grense, til det endelig er et gap fra innsiden.

Bevæpnet med denne informasjonen har eksperter allerede utviklet en rekke tilsetningsstoffer som kan forhindre slike eksplosjoner og gjøre betong tryggere under en brann. Dette er gode nyheter for brannmenn - du trenger ikke lenger risikere livet ditt og oversvømme et stort område av en betongbygning med vann i tilfelle en ubetydelig brann.

Liker du artikkelen?

De mest interessante nyhetene fra vitenskapens verden: ferske funn, bilder og utrolige fakta i posten din. OK Jeg godtar nettstedets regler Takk. Vi har sendt en bekreftelsesmail til din e-post.

Anbefalt

Hvordan forstå Heisenberg usikkerhetsprinsipp?
2019
Boxer på motorveien: Boxer Combustion Engine
2019
Hvordan veve et tau fra en trebark: et visuelt hjelpemiddel
2019