Pouco fato conhecido: o concreto pode explodir. E agora os cientistas sabem o porquê.
Em um novo estudo, pesquisadores da Empa, os Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia dos Materiais, aqueceram o concreto até 600 graus Celsius (1.112 graus Fahrenheit) e o assistiram ao kaboom. Os pesquisadores descobriram que o motivo das explosões era a maneira como pequenas quantidades de umidade bloqueadas no interior do concreto se vaporizavam e se moviam quando aquecidas.
Explosões de concreto podem ser resultados particularmente perigosos de incêndios que afetam pontes ou túneis, de acordo com um comunicado. Em março de 2017, uma ponte na Interstate 85 em Atlanta desabou parcialmente depois que um incêndio em uma unidade de armazenamento sob a ponte danificou o concreto e o aço da estrutura. Em 2003, um incêndio causou o colapso de um prédio de concreto armado em Hengyang, na China, e o incidente matou 20 bombeiros.
Boom indo
O concreto, na sua forma mais simples, é feito de cimento, areia e água. Porém, grandes projetos de construção, como pontes, túneis e arranha-céus, usam concretos de alto desempenho, que possuem ingredientes adicionais ou usam métodos especiais de secagem para melhorar sua durabilidade e resistência.
Mas aqueça-os a mais de 200 ° C (392 F) e os concretos de alto desempenho tornam-se vulneráveis. Eles podem até explodir, enviando pedaços de concreto para longe do bloco principal.
Para descobrir o porquê, os pesquisadores da Empa juntaram-se a cientistas da Universidade de Grenoble, na França, e do Instituto Laue-Langevin, em Grenoble, para ver o concreto esquentar. Os pesquisadores rastrearam o interior do concreto aquecido em tempo real usando a tomografia de nêutrons, que depende da absorção de nêutrons para criar uma imagem em 3D.
Sob pressão
As imagens revelaram que o concreto de alto desempenho explode devido às mesmas propriedades que o tornam forte: possui muito poucos poros e esses poros são minúsculos. Quando aquecida, a água presa no concreto se afasta da fonte de calor e vaporiza. Como o concreto é muito denso e impermeável, a água e o vapor ficam presos. Sem forma de aliviar o acúmulo de pressão, partes do bloco explodem.
Mesmo quando a fonte de calor é removida, os pesquisadores descobriram, as explosões ainda podem ocorrer até que a pressão interna caia. Em um experimento, um pedaço de concreto voou em direção ao equipamento de gravação dos cientistas depois que o calor foi desligado, derrubando um temporizador inocente.
Os resultados devem ajudar os cientistas a entender como a umidade se move durante incêndios catastróficos, escreveram os pesquisadores no ano passado na revista Cement and Concrete Research.
