西安建筑科技大學(xué)舉行的一場高延性混凝土加固農(nóng)房振動臺試驗引發(fā)業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。試驗以寧夏黃土砌筑的農(nóng)房為原型，科研團隊設(shè)計了兩個完全相同的1/2縮尺砌體結(jié)構(gòu)模型，其中一個為未加固房屋，另一個為高延性混凝土面層加固房屋。兩個縮尺模型一起安裝在振動臺上，共同經(jīng)受振動臺輸出的模擬地震。試驗人員通過觀察兩模型在經(jīng)歷地震波后的損傷情況，判斷高延性混凝土對砌磚房的抗震加固效果。
試驗現(xiàn)場，兩個模型依次被加載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。隨著烈度的逐級增長，采用高延性混凝土加固的農(nóng)房模型從巋然不動到最后僅產(chǎn)生了少量裂縫，而未加固的房屋則在震動過程中搖擺劇烈，受損嚴重，有力驗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。
這個試驗結(jié)果也讓西安建筑科技大學(xué)高延性混凝土科研團隊負責(zé)人鄧明科教授興奮不已?！耙话銇碇v，9度設(shè)防為國內(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)進行危房排查。身為四川人，看到家鄉(xiāng)震后的場景讓他深受觸動。如何解決既有建筑的抗震問題，讓地震發(fā)生時不再有房屋倒塌，這是從地震重災(zāi)區(qū)回來后，鄧明科一直苦苦思索的問題。
鄧明科和他的團隊決定利用建筑材料自身的延性來改善結(jié)構(gòu)抗震性能。經(jīng)過上千次的材料試配、纖維界面改性和設(shè)計參數(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。
科研團隊在混凝土中加入了比頭發(fā)絲還要細小，具有高強、韌性的專用纖維。通過特殊工藝，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，具備高強度、高韌性、高耐損傷能力，其拉伸變形可達普通混凝土的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)省造價的30%。
高延性混凝土加固農(nóng)房振動臺試驗現(xiàn)場鄧明科教授為學(xué)生講解高延性混凝土高延性混凝土加固“云南傣樓”振動臺試驗現(xiàn)場
科研成果走出“象牙塔”遍地開花
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)品送至西安市長安區(qū)進行試點，發(fā)現(xiàn)新材料的施工性能差，無法附著到墻壁上?？蒲袌F隊一邊在工地上和工人師傅不斷溝通，同時耐心調(diào)整配方。通過不懈的努力，團隊逐個解決了“高延性混凝土加固砌體結(jié)構(gòu)”的各項技術(shù)難題。
此后，高延性混凝土加固技術(shù)開始從實驗室走向工程應(yīng)用，最初在陜西省部分中小學(xué)校舍進行抗震加固，后來逐漸應(yīng)用于唐韓休墓壁畫整體搬遷等文物保護項目、歷史風(fēng)貌類建筑加固、軍民融合項目以及農(nóng)村危房改造項目中。由于具有明顯的成本及技術(shù)優(yōu)勢，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)計到施工的技術(shù)體系，獲批80余項國家專利，被列為2018年全國建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項目，成功為全國數(shù)千棟民房提升了抗震防災(zāi)能力。
服務(wù)社會是高?？蒲泄ぷ髡吡x不容辭的責(zé)任。秉持著“傳承文明、開創(chuàng)未來、育材興國、科技富民”的辦學(xué)宗旨，西安建筑科技大學(xué)科研團隊從幾乎零基礎(chǔ)開始做試驗，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5000余家單位建立了合作關(guān)系。鄧明科說：“未來，我們將進一步助力鄉(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?！?
