Rukgedrag van materialen: hoe staal als kauwgom wordt

In dit artikel:

De hardnekkige uitspraak dat vliegtuigbrandstof staal niet kan laten smelten is technisch juist, maar ook misleidend: voor het bezwijken van een gebouw hoeft staal helemaal niet eerst te smelten. De kern van het probleem is dat staal al bij veel lagere temperaturen sterk verzwakt.

Staal bestaat uit ijzer met een beetje koolstof, en die koolstof helpt normaal om de structuur stevig te houden. Zodra het materiaal echter opwarmt, vooral vanaf ongeveer 300 tot 400 graden, gaan de atomaire trillingen toenemen en kunnen zwakke plekken in het metaal makkelijker bewegen. Daardoor neemt de draagkracht snel af. Rond 400 graden blijft nog ongeveer tachtig procent van de sterkte over, bij 600 graden nog maar de helft, en bij circa 800 graden gedraagt staal zich in een constructie al veel minder als een harde steun en meer als een slap materiaal.

Dat kan grote gevolgen hebben bij een hevige brand, zoals met kerosine. Ook al ligt de temperatuur meestal onder het smeltpunt van staal, liggers kunnen doorbuigen en extra trekkrachten op kolommen zetten. Een constructie kan daardoor instorten zonder dat het staal ooit vloeibaar wordt. Het artikel laat daarmee zien waarom “niet smelten” niet hetzelfde is als “veilig blijven”.