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揭秘混凝土爆炸成因

2019-5-7@艾米 0 评论

鲜为人知的事实:混凝土会爆炸。现在科学家们知道原因了。

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),然后观察其大爆炸。研究人员发现,爆炸的原因是混凝土内部的少量水分在加热时蒸发和移动的方式。

根据一份声明,混凝土爆炸可能是致使火灾影响桥梁或隧道的特别危险的结果。2017年3月,美国亚特兰大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。

混凝土最简单的形式是由水泥、沙子和水组成。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),高性能混凝土将变得脆弱。他们甚至可以爆炸,把大块的混凝土从主块上发射出去。

为了找出原因,Empa研究人员与法国 格勒诺布尔大学 的科学家以及格勒诺布尔的 Laue-Langevin研究所 的科学家一起观察混凝土变热。研究人员使用 中子断层扫描 实时跟踪加热混凝土的内部情况,中子断层扫描依赖于中子的吸收来创建3D图像。

图像显示,高性能混凝土爆炸是因为使其强大的特性相同: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,水和蒸汽会被卡住。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,直至内部压力下降。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。

这些结果有助于科学家了解灾难性火灾期间水分的运动方式。

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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