這種"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壓迫,也比傳統混凝土更柔韌和耐用。由于身處地震帶,因此伊朗工程師們研發(fā)出了一些世界上強度最高的建筑材料。這些建材可以用來(lái)保護秘密核設施抵御碉堡克星炸彈的攻擊,這種炸彈的威力相當于小型地震。
美國認為現有的穿地炸彈無(wú)力對付伊朗的地底核設施,其中一個(gè)原因固然是伊朗在深入地底近百米之處興建設施,另一個(gè)原因是伊朗近年大力發(fā)展超級混凝土,能大大削弱美國穿地炸彈的威脅。"環(huán)球安全"網(wǎng)站的資料顯示,穿地炸彈能穿透5000psi的混凝土達60米深,但當混凝土的抗壓強度達1萬(wàn)psi時(shí),穿地炸彈只能鉆地8米。令美國憂(yōu)慮的是,伊朗德黑蘭大學(xué)已能制出強度達5萬(wàn)至6萬(wàn)psi的"超級混凝土",比抗壓強度達3萬(wàn)psi的全球最堅固巖石花崗石更穩固。
UHPC的基本原料和普通的混凝土一樣,都是沙子和水泥。但UHPC中還配有石英砂及各種加固材料和纖維。這種石英砂不同于其他大量混有沙子的石英砂,純度高達100%。根據這個(gè)特點(diǎn),伊朗的土木工程師把UHPC應用到從修建水壩到鋪設污水管的各各領(lǐng)域,并且不斷地完善其應用技術(shù)。哈馬丹布-阿里大學(xué)的穆哈穆德·尼力教授(Mahmoud Nili)在UHPC中配入了聚丙烯纖維和石英粉,使其韌性大大提高,抗爆能力比普通混凝土高出數倍。盧合拉·阿里扎德的改進(jìn)更加完善。
使用納米粒子可以改變混凝土內部結構。薩韋省伊斯蘭阿薩德大學(xué)阿里·納扎里教授及其同事發(fā)表了多篇論文,研究使用各種氧化金屬納米粒子改變混凝土內部結構的方法。他們使用過(guò)氧化鐵,氧化鋁,氧化鋯,氧化鈦及氧化銅。材料經(jīng)過(guò)納米粒子處理后會(huì )呈現出極佳的屬性。盡管只有幾件小樣品呈現出了這種屬性,但至少證明了這個(gè)方法這是可行的。使用這樣的納米粒子,有望制造出比拉法基混凝土強度高出四倍的混凝土。
這一切看起來(lái)都很美好,使用UHPC可以造福人民,建造出更安全的堤壩和更密實(shí)的下水系統。但是UHPC在軍事方面的應用更令某些人神往---更多的人對此感到的是擔憂(yōu)。2008年,德黑蘭大學(xué)發(fā)表了一份研究報告,研究的是UHPC抵御鋼彈沖擊的能力。一般情況下,這些在地震時(shí)都不是問(wèn)題。研究發(fā)現,加有大量長(cháng)鋼質(zhì)纖維的混凝土性能最佳。早在1995年,也有一份研究報告發(fā)表,報告表明在混凝土中加入聚合物纖維,雖然只能略微提高其抗壓強度,但抗沖擊性卻提高了七倍。
"智能"混凝土,學(xué)名叫"機制砂自密實(shí)混凝土"。
利用機制砂配制自密實(shí)混凝土,必須根據機制砂的顆粒特征采取相應的技術(shù)措施,才能配制出滿(mǎn)足工作性能要求的自密實(shí)混凝土,具有高流動(dòng)性和良好的抗離析泌水能力,能夠僅依靠自身重力而無(wú)需施加振搗就能均勻密實(shí)填充成型,能夠很好滿(mǎn)足現代結構復雜和配筋密集的工程混凝土成型要求。
這種混凝土的"智能"之處,就是能夠自己流動(dòng)均勻地填密。 以前用混凝土鋪路面,要用滾筒等工具振動(dòng)混凝土,以便混凝土密實(shí),但是如果是振漏了或者振過(guò)了,就會(huì )出現空洞、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷,如果橋墩支架有空洞那問(wèn)題就嚴重了。尤其是在鋼構混凝土橋梁使用中,管狀的鋼構件里不可能振蕩混凝土,因此如果在里面形成空洞,使用"智能"混凝土,它會(huì )沿著(zhù)管道自己均勻分布 。