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伊朗的防爆智能混凝土

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作者 消息
萨勃拉曼尼亚博士
一般的赞助商
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加入日期:2008年2月21日
帖子:5524
地点:美国马里兰州盖瑟斯堡

帖子发布:2012年3月3日星期六上午6:09帖子主题:伊朗的防爆智能混凝土 回复报价

你好,
我今天又读了一篇文章!


萨勃拉曼尼亚

伊朗生产世界上最坚硬的混凝土。它能应付地震,也许还能应付地堡炸弹
2012年3月3日经济学人





军民两用技术是指既有民用又有军事用途的技术。铀浓缩就是一个很好的例子。一个国家可以合法地为发电站提供燃料。或者,它可能非法地这样做,以武装未申报的核武器。然而,很少有人会认为混凝土是一种两用技术。但这是可能的。有一个国家——碰巧是一个对铀浓缩非常感兴趣的国家——也擅长制造所谓的“超高性能混凝土”(UHPC)。
伊朗是一个地震带,所以它的工程师开发了一些世界上最坚固的建筑材料。这类材料还可以用来保护隐藏的核设施,使其免受类似小型地震的人工影响,即地堡爆破弹。




给一个拿着锤子的人
美国国防部长利昂•帕内塔似乎很担心。他最近承认,他自己国家的新型地堡破坏炸弹,大规模武器穿透弹(MOP,上图是从B-52上投下的),需要升级才能对付最深的伊朗地堡。但是,由于伊朗对智能混凝土的精通,这可能还不够。

UHPC的基础——就像它的普通表亲一样——是沙子和水泥。此外,它还掺杂了石英粉(纯石英粉,而不是构成大多数沙子的受污染的石英粉)和各种增强金属和纤维。
UHPC比其他形式的混凝土能承受更大的压缩。Ductal是一种法国版本的可商用材料,它可以承受比普通混凝土高出许多倍的压力。UHPC也比传统混凝土更灵活和耐用。因此,它可以用来制造更轻、更细长的结构。

出于这个原因,伊朗的土木工程师对将其应用于大坝和污水管道等各种结构感兴趣,并正在努力改进它。例如,哈马丹Bu-Ali Sina大学的Mahmoud Nili就在他的混合物中使用聚丙烯纤维和石英粉,也就是人们熟知的油烟。它比普通混凝土更有弹性,可以承受更大的冲击。德黑兰大学的Rouhollah Alizadeh可能做得更好。Alizadeh博士毕业于德黑兰大学,目前在加拿大渥太华大学从事水泥分子结构的研究。这可能会为新一代具有精确设计特性和卓越性能的UHPC铺平道路。

篡改混凝土内部结构的一种方法是使用纳米颗粒。位于Saveh的伊斯兰阿扎德大学的Ali Nazari和他的同事们已经发表了几篇关于如何用不同类型的金属氧化物纳米粒子做到这一点的论文。他们研究过铁、铝、锆、钛和铜的氧化物。在纳米尺度上,材料可以呈现出非凡的特性。虽然它只在小样本中得到了证明,但使用这种纳米颗粒,有可能生产出比Ductal强四倍的混凝土。

对于更安全的水坝和更好的下水道来说,这一切都很好,不会威胁到任何人。但UHPC潜在的军事应用更吸引人,对许多人来说也更令人担忧。德黑兰大学2008年发表的一项研究着眼于UHPC抵御钢铁弹丸冲击的能力。在地震期间,这些通常不是问题。这项研究发现,在结构中含有高比例长钢纤维的混凝土效果最好。1995年发表的另一项研究表明,虽然混凝土的抗压强度仅因加入聚合物纤维而略有提高,但其抗冲击性提高了七倍。

西方国家也一直在关注UHPC的军事用途。在2004年到2006年之间进行的一项澳大利亚研究证实,UHPC既能抵抗爆炸,也能抵抗直接撞击。在伍默拉(曾经相当于大英帝国的卡纳维拉尔角)进行的试验,涉及的炸药相当于6吨TNT炸药。这种断裂的面板是由UHPC制成的,但没有打碎它们。它也没有像在普通混凝土上进行测试那样自由晃动并抛出碎片。在军事背景下,从攻击者的角度来看,这种在掩体内飞来飞去的碎片无疑是加分项,但从防御者的角度来看显然不是。

那些设计碉堡的人无疑了解这些要点,并且有自己的秘密数据可以使用。然而,在1991年海湾战争期间,美国空军发现其2000磅(约一吨)的地堡炸弹无法击穿伊拉克的一些地堡。炸弹设计者们回到了绘图板上,经过两代的发展,结果,全部13吨,是MOP。它太重了,B-2隐形轰炸机的武器舱必须加强才能携带它。据报道,它可以穿透超过60米的普通混凝土。然而,这种炸弹对较硬的物体效果较差,只能穿透8米深的混凝土,而混凝土的强度是前者的两倍。因此,任何人(至少,没有获得机密信息的任何人)都在猜测MOP如何对付伊朗的一种超强混凝土。

开发MOP的美国国防威胁减少局(DTRA)自2008年以来一直在调查UHPC。这项调查涉及计算机建模和渗透测试。该机构的重点似乎是通过多次打击来逐渐削弱目标。然而,这种方法需要很高的精确度;而空军只订购了20架mop,所以几乎没有犯错的余地。

深地堡可以用其他方法解决。DTRA关注的是所谓的“功能性破坏”,换句话说,就是关闭他们的入口,或者用电磁脉冲摧毁他们的电气系统。他们还在研制主动穿透弹,这种炸弹可以穿透数百米深的泥土、岩石和混凝土。一些神秘装置的研发工作也在进行中,比如携带弹头的机器蛇,它可以通过通风管道和电缆管道渗透。

不过,与此同时,五角大楼仍坚持“大锤”策略。问题是,如果下令攻击伊朗的地下核设施,这把锤子能有多可靠。如果烟雾散去时碉堡还完好无损,那就太尴尬了。
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abhio

…


加入:2010年3月8日
帖子:545

帖子发布:2012年3月3日星期六上午6:42文章主题: 回复报价

真是一篇令人担忧的文章!但由于我们主要对和平利用我们的技能感兴趣,我们需要更多地了解这些超高强度混凝土。我们能让它们在经济上可行地用于日常建筑吗?
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yogibhobe
半岛软件下载SEFI成员
半岛软件下载SEFI成员


加入:2009年10月24日
职位:7

帖子发布:2012年3月4日星期日上午11:03帖子主题:伊朗的防爆智能混凝土 回复报价

亲爱的,
好一篇文章!荣誉
Yogesh Bhobe于2012年3月4日6:55 AM,“Dr N. Subramanian”forum@半岛软件下载www.buonovino.com) >写道:
引用:
你好,
我今天又读了一篇文章!


萨勃拉曼尼亚

伊朗生产世界上最坚硬的混凝土。它能应付地震,也许还能应付地堡炸弹
2012年3月3日经济学人





军民两用技术是指既有民用又有军事用途的技术。铀浓缩就是一个很好的例子。一个国家可以合法地为发电站提供燃料。或者,它可能非法地这样做,以武装未申报的核武器。然而,很少有人会认为混凝土是一种两用技术。但这是可能的。有一个国家——碰巧是一个对铀浓缩非常感兴趣的国家——也擅长制造所谓的“超高性能混凝土”(UHPC)。
伊朗是一个地震带,所以它的工程师开发了一些世界上最坚固的建筑材料。这类材料还可以用来保护隐藏的核设施,使其免受类似小型地震的人工影响,即地堡爆破弹。




给一个拿着锤子的人
美国国防部长利昂•帕内塔似乎很担心。他最近承认,他自己国家的新型地堡破坏炸弹,大规模武器穿透弹(MOP,上图是从B-52上投下的),需要升级才能对付最深的伊朗地堡。但是,由于伊朗对智能混凝土的精通,这可能还不够。

UHPC的基础——就像它的普通表亲一样——是沙子和水泥。此外,它还掺杂了石英粉(纯石英粉,而不是构成大多数沙子的受污染的石英粉)和各种增强金属和纤维。
UHPC比其他形式的混凝土能承受更大的压缩。Ductal是一种法国版本的可商用材料,它可以承受比普通混凝土高出许多倍的压力。UHPC也比传统混凝土更灵活和耐用。因此,它可以用来制造更轻、更细长的结构。

出于这个原因,伊朗的土木工程师对将其应用于大坝和污水管道等各种结构感兴趣,并正在努力改进它。例如,哈马丹Bu-Ali Sina大学的Mahmoud Nili就在他的混合物中使用聚丙烯纤维和石英粉,也就是人们熟知的油烟。它比普通混凝土更有弹性,可以承受更大的冲击。德黑兰大学的Rouhollah Alizadeh可能做得更好。Alizadeh博士毕业于德黑兰大学,目前在加拿大渥太华大学从事水泥分子结构的研究。这可能会为新一代具有精确设计特性和卓越性能的UHPC铺平道路。

篡改混凝土内部结构的一种方法是使用纳米颗粒。位于Saveh的伊斯兰阿扎德大学的Ali Nazari和他的同事们已经发表了几篇关于如何用不同类型的金属氧化物纳米粒子做到这一点的论文。他们研究过铁、铝、锆、钛和铜的氧化物。在纳米尺度上,材料可以呈现出非凡的特性。虽然它只在小样本中得到了证明,但使用这种纳米颗粒,有可能生产出比Ductal强四倍的混凝土。

对于更安全的水坝和更好的下水道来说,这一切都很好,不会威胁到任何人。但UHPC潜在的军事应用更吸引人,对许多人来说也更令人担忧。德黑兰大学2008年发表的一项研究着眼于UHPC抵御钢铁弹丸冲击的能力。在地震期间,这些通常不是问题。这项研究发现,在结构中含有高比例长钢纤维的混凝土效果最好。1995年发表的另一项研究表明,虽然混凝土的抗压强度仅因加入聚合物纤维而略有提高,但其抗冲击性提高了七倍。

西方国家也一直在关注UHPC的军事用途。在2004年到2006年之间进行的一项澳大利亚研究证实,UHPC既能抵抗爆炸,也能抵抗直接撞击。在伍默拉(曾经相当于大英帝国的卡纳维拉尔角)进行的试验,涉及的炸药相当于6吨TNT炸药。这种断裂的面板是由UHPC制成的,但没有打碎它们。它也没有像在普通混凝土上进行测试那样自由晃动并抛出碎片。在军事背景下,从攻击者的角度来看,这种在掩体内飞来飞去的碎片无疑是加分项,但从防御者的角度来看显然不是。

那些设计碉堡的人无疑了解这些要点,并且有自己的秘密数据可以使用。然而,在1991年海湾战争期间,美国空军发现其2000磅(约一吨)的地堡炸弹无法击穿伊拉克的一些地堡。炸弹设计者们回到了绘图板上,经过两代的发展,结果,全部13吨,是MOP。它太重了,B-2隐形轰炸机的武器舱必须加强才能携带它。据报道,它可以穿透超过60米的普通混凝土。然而,这种炸弹对较硬的物体效果较差,只能穿透8米深的混凝土,而混凝土的强度是前者的两倍。因此,任何人(至少,没有获得机密信息的任何人)都在猜测MOP如何对付伊朗的一种超强混凝土。

开发MOP的美国国防威胁减少局(DTRA)自2008年以来一直在调查UHPC。这项调查涉及计算机建模和渗透测试。该机构的重点似乎是通过多次打击来逐渐削弱目标。然而,这种方法需要很高的精确度;而空军只订购了20架mop,所以几乎没有犯错的余地。

深地堡可以用其他方法解决。DTRA关注的是所谓的“功能性破坏”,换句话说,就是关闭他们的入口,或者用电磁脉冲摧毁他们的电气系统。他们还在研制主动穿透弹,这种炸弹可以穿透数百米深的泥土、岩石和混凝土。一些神秘装置的研发工作也在进行中,比如携带弹头的机器蛇,它可以通过通风管道和电缆管道渗透。

不过,与此同时,五角大楼仍坚持“大锤”策略。问题是,如果下令攻击伊朗的地下核设施,这把锤子能有多可靠。如果烟雾散去时碉堡还完好无损,那就太尴尬了。







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