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1厘米厚混凝土能抗震9级,[灵光一闪]这是加拿大科学家发明的新型混凝土
西安建筑科技大学发明“可弯曲混凝土”,能抗震10级[鼓掌],这种“高延性混凝土加固砌体结构技术”已应用于上万间农房的抗震加固。目前最新的水泥里面掺有芽孢杆菌,一旦墙体开裂可以自动修复愈合,让建筑的寿命延长,这些新科技能让地震产生的损失减少。
 
英属哥伦比亚大学发明了一种神奇的混凝土,被称为环保型韧性胶结复合材料EDCC,被喷到墙面时能抵抗9级大地震。图1就是普通混凝土和抗震混凝土在振动台上的实验结果,可见普通混凝土很快会断裂,而抗震混凝土却安然无恙。
 
这种混凝土的秘诀在于是由聚合物纤维、水泥、飞灰、工业添加剂制成,具有高度的坚固性、韧性、延展性,能显著提高建筑物在地震中的坚韧性。而普通的水泥只有坚固性,但是韧性很差,所以容易产生垮塌。并且用起来很方便,只需要在建筑外层喷涂1厘米厚度就好。
 
就像北方的土墙一样,要在泥里加入小麦秸秆,这样会更加坚固且有韧性。抗震水泥里也有一定比例的聚合物纤维,并且用粉煤灰代替了70%的水泥。水泥是耗能大户,会消耗大量的水产生很多二氧化碳,抗震水泥用的是煤燃烧过程中排出的微小灰粒,所以能废物利用非常环保。
 
我国西安建筑科技大学土木工程学院的邓明科教授,带领他的团队在去年研发出一种新型混凝土,能让砖墙抗倒塌能力提高10倍以上。因为这种新材料的拉伸性能达到普通混凝土的50-200倍,有裂而不坏的效果,被形象地称作“可弯曲的混凝土”。
 
2008年邓明科教授作为专家组成员第一时间深入汶川地震现场,当时他看到了到处都是倒塌的房屋和受伤的人群,从后他下定决心一定要研发出一种新型的材料减少灾难产生的危害。于是他和他的团队用了5年的时间,经过无数次实验,终于实验成功。
 
在实验中,在相同的震动台上有2座结构完全相同的宁夏黄土砌体农房,按照2:1的比例做成了模型,其中一个就用了这种高延性混凝土。试验开始后,2座房屋接受试验台同样的震动,分别接受6度-9度设防。到9度的时候,普通的房屋已经倒塌,而抗震混凝土的房屋仅仅是产生裂缝而已。
 
这种抗震高延性混凝土,加入了专用纤维,具有高强度、高韧性、高耐损伤能力。是普通混凝土拉伸变形能力的100倍以上,用它加固的砖墙抗冲击和抗倒塌能力能提高10倍,可节省工期70%,节省材料70%,最多节省造价30%,房屋的外立面也不会改变。
 
邓明科教授称,这种新型混凝土加固的房屋可抗10级大地震,并且目前已加固超过10000栋建筑。因此获得了80余项国家专利,其中包括20余项发明专利,在我国28个省市、近千个项目中发挥作用。
 
大型地震主要看楼体的坚固和韧性程度,只有坚固性是不行的,还得有韧性,比如图8就是邓教授发明的水泥,抗压程度很好,就算弯曲也不会折断。目前我国有超过1亿栋农房,很多都没有经过正规设计,抗震性能很差,一旦地震来临基本会垮塌,所有农房加固工作正好用到这种水泥。
 
目前还有一种新型的水泥,里面加入了芽孢杆菌和乳酸钙,墙面出现裂缝时会有水渗入,就会发生化学反应,形成石灰石将缝隙补好。修复速度也不算慢,比如0.5毫米的缝隙需要21天就能自动修复完成。并且芽孢杆菌能存活200年左右,不存在过期的问题,也就是在200年内能够很好地保护我们的房子。
 
芽孢杆菌存在于火山附近的极碱性湖泊中,可产生石灰岩。它们产生的孢子寿命200 年,并能承受 200℃ 以上的温度。当它们接触到水时,就会快速生长并产生石灰石,石灰石就能修补裂缝,减少收缩,并使建筑自然愈合更加防水。当没有水的时候,这些芽孢杆菌就会休眠,可以用在大桥、道路、建筑上服务人类。
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