有一种新型钢筋混凝土可以更好地保护建筑物免受炸弹袭击危害。研究人员得出了一个能快速计算混凝土所需厚度的公式。这种建筑材料被用于重建后的世界贸易中心一号楼。

地震或爆炸时会产生巨大的冲击力。数千兆帕的压强效果近似于近距离爆炸的汽车炸弹，即使离爆炸点较远处仍有数百千帕的压力。作个比较：自行车轮胎中的压强大约为3巴，大约是300帕。“然而在爆炸中压力波对距爆炸现场较远的人来说危害较小，因为我们的身体实际上已做好充分准备。相比之下更危险的是飞行碎片。”弗劳恩霍夫弗莱堡瞬时动态研究所埃夫林根基兴分所安全技术和建筑保护部的Alexander Stolz博士解释道。这正是传统钢筋混凝土在遇到爆炸冲击波时会发生的现象：由于过于易碎，会有部分混凝土大块剥落，在空中横飞。

DUCON Europe 股份两合公司总经理Stephan Hauser博士开发出一种混凝土，它在这样的载荷下只是变形而不会破裂。由极其坚固的高性能混凝土和由钢制成的钢筋细网结合而成的特殊混合物使其成为可能。多年来，瞬时动态研究所一直在支持Hauser优化专利创新。研究人员主要负责在特殊载荷下对材料进行动态性能测试。此外还包括描述材料特性，计算测量得出的曲线等。科学家已得出一个数学公式，能够根据不同需求简单快速地确定新型混凝土的厚度。Stolz说：“之前的结果都是通过比较值和经验数据得出的。现在我们可以使用通用算法了。”

这个公式是在埃夫林根基兴分所对新型激波管装置进行系列测试时得出的。Stolz说：“我们可以在这里模拟不同爆炸力的爆炸——100至2500千克三硝基甲苯在距离建筑物35至50米范围内引爆。而有了这个公式，就不需要引爆炸药了。”激波管原理如下：激波管由压缩段和膨胀段两部分组成，中间由钢膜隔开。科学家可以在压缩段将空气加压至30巴，压力便增至大气压的30倍。压力设定后，钢膜被刺穿：空气瞬间逸出通过膨胀段，形成冲击平面撞击激波管末端的混凝土元件。Stolz说：“管道末端装着传统混凝土时，部分管道被撕扯下来，混凝土墙几乎迅速坍塌。而装着韧性混凝土，也就是有伸缩性的混凝土时，混凝土只是变形而已，仍然在原处，没有碎块。”由于具有延展性，这种混凝土比传统混凝土多更多细丝也更坚固。墙壁可能会更薄。“根据经验，强度相同而厚度只有以往的一半。” Stolz说道。

公式同样适用于地震和爆炸防护

新的计算公式可以迅速计算韧性混凝土所需的组成成分。材料的高承载能力，多年来积累的丰富经验，以及对爆炸中材料载荷极限的了解，使得在纽约重建世界贸易中心一号楼时使用这种安全混凝土成为可能。该建筑位于一个有20层楼高，超过60米深的防爆地基之上。楼内的对安全尤为关键的区域共使用了数千平方米的安全混凝土。近年来，这座摩天大楼在曼哈顿南部逐渐修建起来。2001年9月11日，就是在那里，世界贸易中心的双子塔在经历了前所未有的恐怖袭击后坍塌，造成3000多人死亡。 大楼高541.30米，是美国最高的建筑，也是世界第三高的建筑。Stolz说:“现在，用我们的公式可以精确计算混凝土的厚度，以满足这种特殊建筑的安全要求。”