ساختمان‌های ایمن‌تر و ارزان‌تر با بتن مقاوم در برابر آتش

به گزارش ایسنا، بتن‌های خود متراکم در مقایسه با بتن ارتعاشی از مزایایی برخوردارند اما در برابر آتش مقاوم نبوده و تکه‌تکه و پوسته‌پوسته می‌شوند.

دانشمندان سوئیسی اکنون راهی را برای غلبه بر این امر شناسایی و ترکیب بتن را با پلیمر فوق جاذب جفت کرده‌اند تا از مقاومت بیشتری در برابر دمای بالا برخوردار شود و در عوض یکپارچگی ساختار را حفظ کند. تراشه‌ها و تکه‌های بتن به شکل معمول نمی‌سوزند اما در مقابله با آتش شکننده می‌شوند.

آب درون ماده در دمای بالا تبخیر شده و فشار در داخل ماده ایجاد کرده و آن را به شکل تراشه و پوسته درمی‌آورد. این اتفاق در سقف، دیواره‌ها و ستون‌های حامل می‌تواند نگران‌کننده باشد.

برای رفع این مشکل می توان الیاف پلی‌پروپیلن به ترکیب اضافه کرد. این الیاف در زمان مواجهه با دمای بالا ذوب شده و شبکه‌ای از کانال‌ها را برای فرار بخار آب به جا می‌گذارند تا فشار در داخل ساختمان باقی نماند اما افزودن پلی‌پروپیلن به بتن خود متراکم بر قابلیت آن تاثیر می‌گذارد از این رو میزان این الیاف باید پائین نگه داشته شوند و بتنی ایجاد کند که هر دو قابلیت خودمتراکمی و ضد آتش بودن را دارا است.

دانشمندان یک سری دیوار بتنی ساختند که همه آن‌ها با الیاف پلی‌پروپیلن ترکیب شده بودند اما تنها برخی از آن‌ها از ماده مصنوعی پلیمر فوق جاذب برخوردار بودند که چندین برابر وزن خود آب جذب می‌کند.

آنها این پلیمر را در آب فرو بردند تا چندین برابر حجم خشکش آب جذب کند. سپس با شکل‌گیری بتن،‌ آب از درون این پلیمر فوق جاذب به میان ماتریکس بتن متخلخل وارد می‌شود که فضاهای خالی را پشت سر خود جا می‌گذارد. این فضاها سپس با سایر فضاهای خالی درون بتن که از چند الیاف پلی‌پروپیلن موجود در ترکیب جا مانده‌اند، پیوند خورده و مجددا شبکه‌ای از کانال‌ها را ایجاد می‌کنند که آن را در برابر حرارت شدید حفظ می‌کند.

محققان همه این دیوارها را توسط یک بخاری تابشی در برابر دمای تا 1000 درجه قرار داده و 90 دقیقه بعدی مشاهده کردند که در بتن پلیمر فوق جاذب تنها شکاف های ریزی ایجاد شد اما بتن فاقد این ماده تکه‌تکه و پوسته‌پوسته شد.