Το σκυρόδεμα

To σκυρόδεμα (μπετόν) είναι το καλύτερο από τα συνηθισμένα δομικά υλικά, από την άποψη συμπεριφοράς σε πυρκαγιά, για τους εξής λόγους:

α) Τα δομικά στοιχεία που κατασκευάζονται από σκυρόδεμα είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερης μάζας, από τα αντίστοιχα χαλύβδινα ή ξύλινα και έτσι η ανύψωση της θερμοκρασίας τους καθυστερεί.

β) Το μπετόν, ακόμη και σε ξηρό περιβάλλον, εμπεριέχει νερό, που συγκρατείται με τρεις τρόπους:
• με φυσικές δυνάμεις, όπως είναι η ικανότητα των τριχοειδών πόρων να συγκρατούν νερό, ανάλογα με τη σχετική υγρασία του περιβάλλοντος,
• με φυσικοχημικές δυνάμεις, όπως είναι οι τάσεις συνάφειας προς τους κόκκους των λίθινων υλικών, και
• με χημικές δυνάμεις, όπως είναι το κρυσταλλικό νερό ενυδάτωσης του τσιμεντοπολτού.

Κατά την προσβολή του από υψηλές θερμοκρασίες, το νερό εξατμίζεται, αρχικά στην επιφάνεια και στη συνέχεια βαθύτερα, όσο διαρκεί η πυρκαγιά. Κατά την εξάτμιση του απορροφά θερμότητα και έτσι καθυστερεί τη θέρμανση των εσωτερικών στρωμάτων.

Ουσιώδης στόχος είναι, οι εξωτερικές στρώσεις (όπου ο τσιμεντοπολτός αποσυντίθεται στους 600°C), να μην αποκολληθούν και καταπέσουν. Σ' αυτό συντελεί σημαντικά η παρουσία πυκνού λεπτού οπλισμού (συνδετήρων ή μεταλλικού πλέγματος) που έχει τοποθετηθεί γι αυτό το σκοπό.

Το είδος των αδρανών που χρησιμοποιούνται για τη ν κατασκευή του σκυροδέματος παίζει σημαντικό ρόλο. Τα ασβεστολιθικά αδρανή (όπως τα δικά μας) είναι τα καλύτερα, γιατί ο ασβεστόλιθος χάνει τις μηχανικές του ικανότητες στους 900°C, οπότε αρχίζει η ασβεστοποίηοη, με ταυτόχρονη έκλυση διοξειδίου του άνθρακα (διαδικασία που απορροφά επίσης σημαντικά ποσά θερμότητας). Επίσης καλή συμπεριφορά δείχνουν οι σκωρίες υψικαμίνων (εφόσον βέβαια εκπληρώσουν τους όρους καταλληλότητας) για να χρησιμοποιηθούν ως αδρανή στην παραγωγή μπετόν.

Αντίθετα τα πυριτικά αδρανή (συνήθως χαλαζίτης από κοιτάσματα φυσικού αμμοχάλικου), που κυρίως χρησιμοποιούνται στην κεντρική Ευρώπη, παρουσιάζουν διόγκωση και σπάζουν όταν θερμανθούν στους 530°C.

Πάντως αυτά τα φαινόμενα αρχίζουν να εμφανίζονται μετά το πρώτο ημίωρο, τουλάχιστον σε συνηθισμένης έντασης πυρκαγιές.

Ενας άλλος σοβαρός κίνδυνος αστοχίας του σκυροδέματος, είναι η "εκρηκτική απόσχιση" (explosive spelling), που είναι ανεξάρτητη από το είδος των αδρανών και εμφανίζεται πολύ νωρίτερα. Οφείλεται στη δημιουργία ατμού, ανάμεσα στην πυρόβλητη επιφάνεια και στο ψυχρό εσωτερικό της μάζας του μπετόν. Οταν αυτός ο ατμός παράγεται σε μεγάλη ποσότητα, ώστε να μην προλαβαίνει να διαφύγει από τους υπάρχοντες πόρους, αναπτύσσεται πίεση, που διαλύει το μπετόν με μορφή έκρηξης, μέσα στο πρώτο τέταρτο της ώρας της
προσβολής. Ειδικές έρευνες έδειξαν, ότι για να συμβεί εκρηκτική απόσχιση,
πρέπει η "ελεύθερη υγρασία" του σκυροδέματος, δηλαδή εκείνη που εξατμίζεται αν αυτό θερμανθεί στους 105°C, να είναι πάνω από 5 %. Υγρασία πάνω από 5% υπάρχει όταν το μπετόν είναι πρόσφατης κατασκευής (λιγότερο από τρεις μήνες) ή το δομικό στοιχείο ανήκει σε χώρο όπου παράγεται υγρασία (μαγειρεία, βαφεία κ.ά.) ή έχει μία όψη προς ψυχρό χώρο ή την ύπαιθρο, οπότε συμπυκνώνεται σ' αυτό η υγρασία.