Fakta yang kurang diketahui: Konkrit boleh meletup. Dan kini saintis tahu kenapa.
Dalam satu kajian baru, para penyelidik dari Empa, Laboratorium Persekutuan Swiss untuk Bahan Sains dan Teknologi, mengukuhkan konkrit hingga 600 darjah Celcius (1,112 darjah Fahrenheit) dan melihatnya pergi kaboom. Sebab-sebab letupan, para penyelidik mendapati, adalah cara jumlah kelembapan terkunci di dalam konkrit yang menguap dan bergerak apabila dipanaskan.
Letupan konkrit boleh menjadi keputusan berbahaya terutamanya kebakaran yang menjejaskan jambatan atau terowong, menurut satu kenyataan. Pada bulan Mac 2017, jambatan di Interstate 85 di Atlanta sebahagiannya runtuh selepas kebakaran di unit simpanan di bawah jambatan itu rosak konkrit dan keluli struktur. Pada tahun 2003, kebakaran menyebabkan kejatuhan bangunan konkrit bertetulang di Hengyang, China, dan kejadian membunuh 20 anggota bomba.
Melangkah
Beton, dalam bentuk yang paling mudah, diperbuat daripada simen, pasir dan air. Tetapi projek pembinaan utama seperti jambatan, terowong dan gedung pencakar langit menggunakan konkrit berprestasi tinggi, yang mempunyai bahan tambahan atau menggunakan kaedah pengeringan khas untuk meningkatkan ketahanan dan kekuatan mereka.
Tetapi panaskan mereka ke lebih daripada 392 F (200 C), dan konkrit berprestasi tinggi menjadi terdedah. Mereka juga boleh meletup, menghantar potongan menembak konkrit dari blok utama.
Untuk mengetahui mengapa, penyelidik Empa menyertai saintis di Universiti Grenoble di Perancis dan Institut Laue-Langevin di Grenoble untuk menonton konkrit menjadi panas. Para penyelidik mengesan bahagian dalam konkrit yang dipanaskan secara real time menggunakan tomografi neutron, yang bergantung kepada penyerapan neutron untuk menghasilkan imej 3D.
Dibawah tekanan
Imej-imej itu mendedahkan bahawa konkrit berprestasi tinggi meletup kerana ciri-ciri yang sama membuatnya kuat: Ia mempunyai sangat sedikit liang, dan liang-liang itu kecil. Apabila dipanaskan, air dikunci di dalam konkrit bergerak dari sumber haba dan mengewap. Kerana konkrit itu sangat padat dan tidak dapat ditembusi, air dan wap tersekat. Dengan tidak ada cara untuk melepaskan tekanan, bahagian-bahagian blok meletup.
Walaupun sumber panas dikeluarkan, penyelidik mendapati, letupan masih boleh berlaku sehingga tekanan dalaman jatuh. Dalam satu eksperimen, sekeping konkrit terbang ke arah peralatan rakaman saintis selepas haba dimatikan, mengetuk pemasa yang tidak bersalah.
Hasilnya akan membantu saintis memahami bagaimana kelembapan bergerak semasa kebakaran bencana, para penyelidik menulis tahun lalu dalam jurnal Cement and Concrete Research.
