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西安建筑科技大学举行的一场高延性混凝土加固农房振动台试验引发业内外广泛关注。试验以宁夏黄土砌筑的农房为原型，科研团队设计了两个完全相同的1/2缩尺砌体结构模型，其中一个为未加固房屋，另一个为高延性混凝土面层加固房屋。两个缩尺模型一起安装在振动台上，共同经受振动台输出的模拟地震。试验人员通过观察两模型在经历地震波后的损伤情况，判断高延性混凝土对砌砖房的抗震加固效果。
试验现场，两个模型依次被加载6度设防、7度设防、8度设防、8.5度设防、9度设防、9度罕遇等不同工况。随着烈度的逐级增长，采用高延性混凝土加固的农房模型从岿然不动到最后仅产生了少量裂缝，而未加固的房屋则在震动过程中摇摆剧烈，受损严重，有力验证了高延性混凝土加固技术可大幅度提高农房的抗震性能。
这个试验结果也让西安建筑科技大学高延性混凝土科研团队负责人邓明科教授兴奋不已。“一般来讲，9度设防为国内建筑抗震设防的最高标准，能够加载到9度罕遇，充分说明了我们的技术可以在农房加固中应用推广。”
“可弯曲”的混凝土为房屋穿上“铠甲”
2008年，博士刚毕业的邓明科作为住建部首批抗震救灾专家组成员前往四川绵竹等地震重灾区进行危房排查。身为四川人，看到家乡震后的场景让他深受触动。如何解决既有建筑的抗震问题，让地震发生时不再有房屋倒塌，这是从地震重灾区回来后，邓明科一直苦苦思索的问题。
邓明科和他的团队决定利用建筑材料自身的延性来改善结构抗震性能。经过上千次的材料试配、纤维界面改性和设计参数调整，一种“可弯曲”的混凝土——高延性混凝土终于研制成功。
科研团队在混凝土中加入了比头发丝还要细小，具有高强、韧性的专用纤维。通过特殊工艺，让纤维均匀分散，就像钢丝一样，可以将裂缝牢牢拉接在一起。与普通混凝土相比，高延性混凝土加入了专用纤维，具备高强度、高韧性、高耐损伤能力，其拉伸变形可达普通混凝土的100倍以上，也被称为“可弯曲的混凝土”，用它加固的砖墙抗冲击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时只需在承重砖柱及房屋的墙柱连接部位抹上约1.5厘米厚的高延性混凝土，即使遇到地震，房屋也不会轻易倒塌。并且这种技术方便易用，可节省70%工期，节省70%材料，最多可以节省造价的30%。
高延性混凝土加固农房振动台试验现场邓明科教授为学生讲解高延性混凝土高延性混凝土加固“云南傣楼”振动台试验现场
科研成果走出“象牙塔”遍地开花
高延性混凝土的研发之路并非一帆风顺。2013年，西安建筑科技大学将第一代产品送至西安市长安区进行试点，发现新材料的施工性能差，无法附着到墙壁上。科研团队一边在工地上和工人师傅不断沟通，同时耐心调整配方。通过不懈的努力，团队逐个解决了“高延性混凝土加固砌体结构”的各项技术难题。
此后，高延性混凝土加固技术开始从实验室走向工程应用，最初在陕西省部分中小学校舍进行抗震加固，后来逐渐应用于唐韩休墓壁画整体搬迁等文物保护项目、历史风貌类建筑加固、军民融合项目以及农村危房改造项目中。由于具有明显的成本及技术优势，目前高延性混凝土加固技术已广泛应用于房屋加固、建筑结构等领域，并形成一整套由材料到结构、由设计到施工的技术体系，获批80余项国家专利，被列为2018年全国建设行业科技成果推广项目，成功为全国数千栋民房提升了抗震防灾能力。
服务社会是高校科研工作者义不容辞的责任。秉持着“传承文明、开创未来、育材兴国、科技富民”的办学宗旨，西安建筑科技大学科研团队从几乎零基础开始做试验，一路发展到拥有了专门的研发中心，如今以产学研用一体化为目标，与全国5000余家单位建立了合作关系。邓明科说：“未来，我们将进一步助力乡村振兴战略，服务新农村建设，让老百姓住上更安全的房屋。”
（作者：马长蕊）
数据来源：西安建筑科技大学
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