西安建筑科技大學(xué)舉行的一場(chǎng)高延性混凝土加固農(nóng)房振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)引發(fā)業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。試驗(yàn)以寧夏黃土砌筑的農(nóng)房為原型，科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)完全相同的1/2縮尺砌體結(jié)構(gòu)模型，其中一個(gè)為未加固房屋，另一個(gè)為高延性混凝土面層加固房屋。兩個(gè)縮尺模型一起安裝在振動(dòng)臺(tái)上，共同經(jīng)受振動(dòng)臺(tái)輸出的模擬地震。試驗(yàn)人員通過(guò)觀察兩模型在經(jīng)歷地震波后的損傷情況，判斷高延性混凝土對(duì)砌磚房的抗震加固效果。
試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，兩個(gè)模型依次被加載6度設(shè)防、7度設(shè)防、8度設(shè)防、8.5度設(shè)防、9度設(shè)防、9度罕遇等不同工況。隨著烈度的逐級(jí)增長(zhǎng)，采用高延性混凝土加固的農(nóng)房模型從巋然不動(dòng)到最后僅產(chǎn)生了少量裂縫，而未加固的房屋則在震動(dòng)過(guò)程中搖擺劇烈，受損嚴(yán)重，有力驗(yàn)證了高延性混凝土加固技術(shù)可大幅度提高農(nóng)房的抗震性能。
這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果也讓西安建筑科技大學(xué)高延性混凝土科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人鄧明科教授興奮不已。“一般來(lái)講，9度設(shè)防為國(guó)內(nèi)建筑抗震設(shè)防的最高標(biāo)準(zhǔn)，能夠加載到9度罕遇，充分說(shuō)明了我們的技術(shù)可以在農(nóng)房加固中應(yīng)用推廣。”
“可彎曲”的混凝土為房屋穿上“鎧甲”
2008年，博士剛畢業(yè)的鄧明科作為住建部首批抗震救災(zāi)專家組成員前往四川綿竹等地震重災(zāi)區(qū)進(jìn)行危房排查。身為四川人，看到家鄉(xiāng)震后的場(chǎng)景讓他深受觸動(dòng)。如何解決既有建筑的抗震問(wèn)題，讓地震發(fā)生時(shí)不再有房屋倒塌，這是從地震重災(zāi)區(qū)回來(lái)后，鄧明科一直苦苦思索的問(wèn)題。
鄧明科和他的團(tuán)隊(duì)決定利用建筑材料自身的延性來(lái)改善結(jié)構(gòu)抗震性能。經(jīng)過(guò)上千次的材料試配、纖維界面改性和設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整，一種“可彎曲”的混凝土——高延性混凝土終于研制成功。
科研團(tuán)隊(duì)在混凝土中加入了比頭發(fā)絲還要細(xì)小，具有高強(qiáng)、韌性的專用纖維。通過(guò)特殊工藝，讓纖維均勻分散，就像鋼絲一樣，可以將裂縫牢牢拉接在一起。與普通混凝土相比，高延性混凝土加入了專用纖維，具備高強(qiáng)度、高韌性、高耐損傷能力，其拉伸變形可達(dá)普通混凝土的100倍以上，也被稱為“可彎曲的混凝土”，用它加固的磚墻抗沖擊和抗倒塌能力可以提高10倍以上。
用高延性混凝土加固房屋時(shí)只需在承重磚柱及房屋的墻柱連接部位抹上約1.5厘米厚的高延性混凝土，即使遇到地震，房屋也不會(huì)輕易倒塌。并且這種技術(shù)方便易用，可節(jié)省70%工期，節(jié)省70%材料，最多可以節(jié)省造價(jià)的30%。
高延性混凝土加固農(nóng)房振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)鄧明科教授為學(xué)生講解高延性混凝土高延性混凝土加固“云南傣樓”振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
科研成果走出“象牙塔”遍地開(kāi)花
高延性混凝土的研發(fā)之路并非一帆風(fēng)順。2013年，西安建筑科技大學(xué)將第一代產(chǎn)品送至西安市長(zhǎng)安區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)新材料的施工性能差，無(wú)法附著到墻壁上?？蒲袌F(tuán)隊(duì)一邊在工地上和工人師傅不斷溝通，同時(shí)耐心調(diào)整配方。通過(guò)不懈的努力，團(tuán)隊(duì)逐個(gè)解決了“高延性混凝土加固砌體結(jié)構(gòu)”的各項(xiàng)技術(shù)難題。
此后，高延性混凝土加固技術(shù)開(kāi)始從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用，最初在陜西省部分中小學(xué)校舍進(jìn)行抗震加固，后來(lái)逐漸應(yīng)用于唐韓休墓壁畫整體搬遷等文物保護(hù)項(xiàng)目、歷史風(fēng)貌類建筑加固、軍民融合項(xiàng)目以及農(nóng)村危房改造項(xiàng)目中。由于具有明顯的成本及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前高延性混凝土加固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于房屋加固、建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，并形成一整套由材料到結(jié)構(gòu)、由設(shè)計(jì)到施工的技術(shù)體系，獲批80余項(xiàng)國(guó)家專利，被列為2018年全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目，成功為全國(guó)數(shù)千棟民房提升了抗震防災(zāi)能力。
服務(wù)社會(huì)是高?？蒲泄ぷ髡吡x不容辭的責(zé)任。秉持著“傳承文明、開(kāi)創(chuàng)未來(lái)、育材興國(guó)、科技富民”的辦學(xué)宗旨，西安建筑科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)從幾乎零基礎(chǔ)開(kāi)始做試驗(yàn)，一路發(fā)展到擁有了專門的研發(fā)中心，如今以產(chǎn)學(xué)研用一體化為目標(biāo)，與全國(guó)5000余家單位建立了合作關(guān)系。鄧明科說(shuō)：“未來(lái)，我們將進(jìn)一步助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，服務(wù)新農(nóng)村建設(shè)，讓老百姓住上更安全的房屋?！?
