随着科学家探索奇怪的现象


在一项新的研究中，来自瑞士联邦材料科学与技术实验室Empa的研究人员将混凝土加热到600摄氏度(1,112华氏度)，然后看着它变成了kaboom。研究人员发现，爆炸的原因是混凝土内的少量水分被加热后蒸发和移动。

根据一份声明， 混凝土爆炸可能是导致火灾影响桥梁或隧道的特别危险的结果。2017年3月，亚特兰大85号州际公路上的一座桥梁部分倒塌，因为桥下的一个储存单元发生火灾，导致该结构的混凝土和钢筋受损。2003年，一场火灾导致中国衡阳一座钢筋混凝土建筑物倒塌，事件造成20名消防员死亡。
走向繁荣
混凝土以其最简单的形式由水泥，沙子和水制成。但是桥梁，隧道和摩天大楼等主要建筑项目使用高性能混凝土，这些混凝土具有额外的成分或使用特殊的干燥方法来提高其耐用性和强度。
但要将它们加热到超过392华氏度(200摄氏度)，高性能混凝土变得脆弱。他们甚至可以爆炸，从主要区块发送大块混凝土射击。
为了找出原因，Empa研究人员与法国格勒诺布尔大学的科学家和格勒诺布尔的Laue-Langevin研究所的科学家一起观看混凝土变热。研究人员使用中子断层扫描实时跟踪加热混凝土的内部，中子断层扫描依赖于中子的吸收来创建3D图像。
在压力之下
图像显示，高性能混凝土由于具有相同的性能而变得强烈爆炸：它具有非常少的孔隙，并且这些孔隙很小。加热时，锁在混凝土中的水会远离热源并蒸发。由于混凝土非常致密且不渗透，水和蒸汽会卡住。由于没有办法释放压力，部分区块会被吹走。
研究人员发现，即使在移除热源时，爆炸仍然会发生，直到内部压力下降。在一次实验中，一堆混凝土在热量关闭后飞向科学家的录音设备，撞倒了一个无辜的计时器。
研究人员去年在“ 水泥与混凝土研究 ”杂志上写道，这些结果应该有助于科学家了解灾难性火灾期间水分的运动方式。