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2012年3月初,据来自国内外媒体的信息,伊朗已经研制出被称为"智能混凝土"的世界最强混凝土,可抵御地震,也可抵钻地炸弹。
这种"智能混凝土"又名"超高性能混凝土"(UHPC),它比其它形式的混凝土能抵抗更大的压迫,也比传统混凝土更柔韧和耐用。由于身处地震带,因此伊朗工程师们研发出了一些世界上强度最高的建筑材料。这些建材可以用来保护秘密核设施抵御碉堡克星炸弹的攻击,这种炸弹的威力相当于小型地震。
美国认为现有的穿地炸弹无力对付伊朗的地底核设施,其中一个原因固然是伊朗在深入地底近百米之处兴建设施,另一个原因是伊朗近年大力发展超级混凝土,能大大削弱美国穿地炸弹的威胁。"环球安全"网站的资料显示,穿地炸弹能穿透5000psi的混凝土达60米深,但当混凝土的抗压强度达1万psi时,穿地炸弹只能钻地8米。令美国忧虑的是,伊朗德黑兰大学已能制出强度达5万至6万psi的"超级混凝土",比抗压强度达3万psi的全球最坚固岩石花岗石更稳固。
UHPC的基本原料和普通的混凝土一样,都是沙子和水泥。但UHPC中还配有石英砂及各种加固材料和纤维。这种石英砂不同于其他大量混有沙子的石英砂,纯度高达100%。根据这个特点,伊朗的土木工程师把UHPC应用到从修建水坝到铺设污水管的各各领域,并且不断地完善其应用技术。哈马丹布-阿里大学的穆哈穆德·尼力教授(Mahmoud Nili)在UHPC中配入了聚丙烯纤维和石英粉,使其韧性大大提高,抗爆能力比普通混凝土高出数倍。卢合拉·阿里扎德的改进更加完善。
使用纳米粒子可以改变混凝土内部结构。萨韦省伊斯兰阿萨德大学阿里·纳扎里教授及其同事发表了多篇论文,研究使用各种氧化金属纳米粒子改变混凝土内部结构的方法。他们使用过氧化铁,氧化铝,氧化锆,氧化钛及氧化铜。材料经过纳米粒子处理后会呈现出极佳的属性。尽管只有几件小样品呈现出了这种属性,但至少证明了这个方法这是可行的。使用这样的纳米粒子,有望制造出比拉法基混凝土强度高出四倍的混凝土。
这一切看起来都很美好,使用UHPC可以造福人民,建造出更安全的堤坝和更密实的下水系统。但是UHPC在军事方面的应用更令某些人神往---更多的人对此感到的是担忧。2008年,德黑兰大学发表了一份研究报告,研究的是UHPC抵御钢弹冲击的能力。一般情况下,这些在地震时都不是问题。研究发现,加有大量长钢质纤维的混凝土性能最佳。早在1995年,也有一份研究报告发表,报告表明在混凝土中加入聚合物纤维,虽然只能略微提高其抗压强度,但抗冲击性却提高了七倍。
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混凝土技术的新进展_多功能智能混凝土
混凝土技术的新进展_多功能智能混凝土
智能混凝土材料在建筑施工中的应用
社会主义的发展带动了科学技术的进步,建筑行业也因此迅速发展起来。随着环保观念的深入人心,人们对于建筑施工的要求也逐渐走绿化环保的道路。建筑企业为了降低建筑成本,增加经济效益,也不得不改变自己的施工方式,运用新型的节能材料进行建筑施工。这不仅让建筑物起到了\"低投资、低消耗、高效率\"的作用,更是推动了整个建筑行业的不断进步。智能混凝土作为一种新型材料,在建筑施工中受到了广泛的应用。
碳纤维智能混凝土是碳纤维和混凝土组合而成的复合材料。碳纤维是一种高强度、高弹性且导电性能良好的材料。在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性,而且其物理性能,尤其是电学性能也有明显的改善,可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中,可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和操作程度的功能。
光纤传感智能混凝土,即在混凝土结构的关键部位埋入纤维传感器或其阵列,探测混凝土在碳化以及受载过程中内部应力、应变变化,并对由于外力、疲劳等产生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时监测。2100433B
碳纤维智能混凝土是碳纤维和混凝土组合而成的复合材料。碳纤维是一种高强度、高弹性且导电性能良好的材料。
在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性,而且其物理性能,尤其是电学性能也有明显的改善,可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中,可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和操作程度的功能。