Išsiaiškinta, kad šių sprogimų priežastis yra mažučiai drėgmės lašeliai, įstrigę betone. Kaitinimo metu šių įkalintų lašelių vanduo virsta garais ir pradeda judėti.
Betono sprogimai gali būti labai pavojingi, ypač jeigu įvyksta gaisras ant tilto arba tunelyje. 2017 m. kovą greitkelio „Interstate 85“ tiltas ties Atlanta iš dalies sugriuvo dėl to, kad kilo gaisras sandėlyje po tiltu, o gaisro metu buvo įkaitintos tilto betoninės ir plieninės konstrukcijos. 2003 metais dėl gaisro sugriuvo gelžbetoninis pastatas Henjano mieste Kinijoje – žuvo 20 ugniagesių.
Patį paprasčiausią betoną sudaro cementas, smėlis ir vanduo. Tačiau didesniuose statybų projektuose – tarkime, statant tiltus, tunelius ar dangoraižius – gali būti naudojamas specialios technologijos konstrukcinis betonas, kuriame yra panaudoti papildomi ingredientai arba kurio džiovinimo būdas padidina betono tvirtumą ir patvarumą.
Bet pakaitinus tokį specialios technologijos betoną iki aukštesnės nei 200 laipsnių temperatūros visa iš jo pagaminta konstrukcija tampa pažeidžiama ir netgi gali sprogti taip, kad betonas sutrūkinės ir stambesni bei smulkesni jo gabalai išlakstys įvairiomis kryptymis.
Norėdami išsiaiškinti, dėl to kaip nutinka, Empa mokslininkai, kartu su kolegomis iš Grenoblio universiteto Laue-Langevino instituto Grenoblyje (Prancūzija) stebėjo kaitinamą betoną. Taikydami neutroninės tomografijos metodą (jis pagal neutronų absorbciją generuoja trimatį objekto vaizdą) jie realiu laiku stebėjo kaitinamos betoninės konstrukcijos vidų.
Gauta informacija parodė, jog konstrukcinis betonas sprogsta dėl tų pačių savybių, kurios jam suteikia tvirtumo: jame yra labai nedaug, labai nedidelių porų. Betoną kaitinant vanduo, įkalintas tose porose, juda tolyn nuo karščio šaltinio ir išgaruoja. Dėl didelio betono tankumo ir nepralaidumo vandens garai taip pat būna įkalinami. O kai galimybių sumažinti slėgį išleidžiant garus per skylutes nėra, slėgis kaupiasi ir betoninės konstrukcijos dalys gali atskilti.
Ir net „po gaisro“ pašalinus kaitinimo šaltinį sprogimas vis dar gali įvykti – tol, kol nenukrenta slėgis betono viduje. Vieno eksperimento metu, netgi nutraukus kaitinimą, bandomasis betoninis objektas sprogo ir apgadino mokslininkų naudotą laikmatį.
Tyrimo, kurį publikavo leidinys „Cement and Concrete Research“, autoriai tikisi, kad jų darbas padės suprasti, kaip katastrofinių gaisrų metu juda drėgmė.
