西安建筑科技大学邓明科：“可弯曲”的高延性混凝土为土木工程领域注入新活力

邓明科： 我们可以通过模拟试验，来对比加固效果。两个农房模型在振动台上接受模拟地震的考验，那么我们从6度设防做到了9度大震，随着地震烈度的逐级增大，未加固的农房摇晃幅度比较大，并且严重开裂。但是采用高延性混凝土加固的农房从岿然不动到最后仅产生了少量的裂缝。当我们做到9度罕遇地震的时候，未加固的农房虽然采取了保护措施，还是发生了倒塌。我们采用高延性混凝土加固的农房仅在墙面产生了少量的裂缝。

邓明科： 2008年汶川大地震，我是第一批到达灾区救援的志愿者，我本身就是四川人，当时到达现场，看到那么多房屋倒塌，我就在想，除了参与房屋救援以外，我们从事土木工程专业的科研人员还能为灾区做点什么呢？那我的关注点自然就落在了房屋抗震方面。也正是那次经历，让我发现了房屋安全中存在的问题。当时我们回去仔细研究了现有的砌体结构，我们发现它存在一个非常严重的问题，砌体的材料，太脆弱了，抗拉强度很低，就不抗震嘛！因此必须从材料方面想办法改进！

要想改进房屋的建筑材料，又谈何容易？首先呢，我们团队都是学结构的，在材料的基础研究方面确实是存在一些短板，对材料机理的研究也是存在一些困惑。虽然那个时候我已经是西安建筑科技大学的讲师，但是毕竟已经跨了自己所学的专业。要想弄明白建筑材料中的那些问题，只能自己想办法。我带着学生们，从建筑材料自身的性能提升入手，查阅了大量文献，当时国内国外的文献都比较少，我们做了大量的重复实验，但并没有达到当时预期的结果。这个过程经历了一年多，在文献中我发现还真有人在做这种材料的改进和提升，但是大都是将这种混凝土用于管道、桥面修复，还真没有人用于大面积房屋加固。通过研究，我们发现，要想用混凝土加固房屋，必须加入新的成分，以便让混凝土能够实现所谓的弯曲。你可能会问，混凝土怎么可以弯曲？其实可“弯曲”的混凝土是在特殊的水泥基材料中加入了比头发丝还要细的特殊纤维。通过特殊工艺，让纤维均匀分散，可以将开裂以后的混凝土牢牢地拉接在一起。它的变形具有类似于钢材的弯曲变形能力。这样呢，房屋就不怕地震开裂了，就算开裂了也能拉得住。

虽然说这种想法也经得起理论上的推敲，但是在操作中遇到了实际问题。不仅仅是反复试验，找到最优的材料问题。怎么解决原材料供应，也是个大问题。当时，国内还没有一家企业能够提供合格的原材料，尤其是纤维。为了能够找到这种纤维，我们团队几经周折，最终引进了这种纤维材料，可是，新的问题又来了。因为毕竟是在学校里做试验，由于没有专门的材料实验室，就只能把试验设备放置在楼道里，为了不影响学校白天正常的教学工作，所有试验只能选择在夜里进行。

邓明科： 我们以为最难的是科研，其实最难的是做技术推广和科普！2014年初，为将这项经过试验论证的技术推向市场，在西安碑林环大学创新产业带的支持下，我们团队注册成立西安五和土木工程新材料有限公司，并以此为平台将高延性混凝土方面取得的多项科研成果转化为生产力，实现由试验研究到工程应用的产学研一体化，使高校创新成果与产业发展“无缝对接”，以促进土木工程领域的技术进步。与此同时，为了让老百姓能相信你的东西真的能解决房屋抗震的问题，我们团队就开始做各种各样的宣讲、科普和验证试验。为了推广这项技术，我们团队成员便做起了科普，为了更为直观，便邀请相关人员观看对比试验。

创新都要能够批量化生产、能够复制、能够产生经济效益，这才能证明这项创新是有价值的。目前，这项技术除了应用到老旧房屋加固以外，还应用在了加固窑洞、修缮文物，以及新建房屋的防水抗裂和路面修补等方面。我们希望，以后有更多人的房屋采用的我们这种材料，让老百姓住上更安全的房屋。让创新成为常态，给更多的房屋穿上安全“铠甲”。