Beton ist das bevorzugte Material beim Bau. Es ist billig, vielseitig, langlebig und ziemlich stark. Die Römer bauten damit bis heute erhaltene Bauwerke. Es war so wichtig, dass die Menschen Hunderte von Jahren damit verbracht haben, das Rezept neu zu erstellen. Beton hat jedoch eine große Schwäche; Feuer.
Aber keine Sorge, neue Forschungsergebnisse könnten den Beton feuerfest machen. Beton kann bei extrem hohen Temperaturen explodieren. Diese Explosionen können sehr schwerwiegende Folgen haben, wenn ein Brand in der Nähe einer Betonkonstruktion auftritt. Der eigentliche Prozess, wie Beton explodiert, ist Wissenschaftlern entgangen.
Neue Forschungen untersuchen denselben Prozess, indem sie die Explosionen in einem Labor nachbilden. Französische und Schweizer Wissenschaftler haben Hochleistungsbeton entwickelt und auf eine hohe Temperatur erhitzt. Mit einer Standardkamera und einer Neutronentomographie filmte das Wissenschaftlerteam den Beton. Mit der Apparatur konnten sie ein dreidimensionales Bild des explodierenden Betons erhalten.
Die Forscher wussten bereits, dass die Explosionen stattfinden, weil die im Beton eingeschlossenen Wasserdämpfe verdampfen. Das Wasser dehnt sich beim Erhitzen aus und der Druck steigt anschließend bis zu einem Punkt an, an dem die Struktur es einfach nicht mehr aufnehmen kann und bricht. Diese Studie half Wissenschaftlern jedoch dabei, den genauen Prozess zu bestimmen.
Sobald der Beton erhitzt ist, entwässert der Zement im Beton und verliert einen Teil des Wassergehalts in Form von Dampf. Dieser Wasserdampf beginnt sich von der Wärmequelle zu entfernen, wird jedoch in der Betonstruktur eingeschlossen.
Herkömmlicher Hochleistungsbeton ist sehr porenfrei. Dies bedeutet, dass dem Wasserdampf schließlich die Stellen ausgehen, an denen er sich ausdehnen kann. Sobald dies geschieht, steigt der Druck an und die Explosion ist nur eine Frage der Zeit.
Mit diesem Wissen konnten die Forscher eine Sammlung von Additiven erstellen, mit denen diese Explosionen verhindert und der Beton bei hohen Temperaturen sicher gemacht werden konnte. Dies bedeutet, dass sich Feuerwehrleute keine Sorgen machen müssen, dass Strukturen bei einem zukünftigen Brand explodieren!
