Взрывное отслоение бетона происходит из-за сочетания факторов, как описано ниже;
- Влага, удерживаемая в бетоне: Бетон — это пористый материал, способный поглощать и удерживать влагу. Эта влага может присутствовать в виде свободной воды или связываться с цементной массой. При воздействии высоких температур влага, удерживаемая в бетоне, может быстро превратиться в пар.
- Быстрый нагрев и испарение: Во время пожара температура бетона может быстро повышаться. Такой быстрый нагрев приводит к быстрому испарению захваченной влаги, образуя пар внутри бетонной матрицы. Превращение воды в пар приводит к значительному увеличению объема, создавая полости высокого давления в бетоне.
- Высокое внутреннее давление: Поскольку пар образуется внутри бетона, он создает внутреннее давление из-за ограниченного пространства бетонной матрицы. По мере образования большего количества пара повышается давление, что создает нагрузку на окружающий бетонный материал.
- Термические напряжения и растрескивание: Быстрое повышение температуры и возникающее в результате этого повышение давления приводят к термическим напряжениям внутри бетона. Эти напряжения могут привести к растрескиванию бетона, особенно если давление становится слишком высоким, чтобы бетон мог выдержать.
Чтобы свести к минимуму риск взрывоопасного отслоения, волокнистая арматура может использоваться для контроля проникновения влаги, ограничения образования трещин и снижения вероятности образования пара внутри бетона во время пожара. Волокна, такие как полипропилен (PP), создают трехмерное армирование в бетонной матрице. Это помогает распределять напряжения и ограничивает образование и распространение трещин. Контролируя растрескивание, волокна могут сокращать пути выхода пара, снижая вероятность образования трещин. Добавление волокон в бетон может помочь поглощать и рассеивать тепловую энергию, образующуюся во время пожара. Такое поглощение энергии уменьшает перепады температур и последующее повышение давления внутри бетона. За счет снижения внутреннего давления волокна помогают снизить риск образования трещин.