研發出新材料可抗9級地震,榮獲78項專利,他只希望能讓老百姓受益

他是一位鉤深索隱的科學探索者,潛心治學,皓首窮經,以科研成果推動社會進步為己任,他就是西安建築科技大學土木工程學院教授鄧明科,本期推送,小編帶你走進他的科研故事。

研發出新材料可抗9級地震,榮獲78項專利,他只希望能讓老百姓受益

潛心研究,開創里程碑式抗震研究成果

2008年汶川地震發生後,年僅29歲的鄧明科作為國家建設部第一批派往重災區的抗震救災專家組成員參與救援。十天之間,目睹了成千上萬間房屋倒塌所造成的巨大損失,他的心情久久難以平復。救災之後,他一直思考如何突破現有砌體的抗拉強度低、抗裂性能差、材料自身脆弱、砌體結構整體性較差的現狀,如何提高砌體結構的抗震性能……於是他開始致力於將一種新型材料應用於剪力牆,來達到增強混凝土整體抗剪性能的研究。

這是一條沒有人走過的路。"一開始,我們就遇到了問題:國內沒有一家企業能夠提供合格的原材料。"鄧明科回憶說,通過外貿公司輾轉從日本購置的PVA專用纖維,價格昂貴,且有很多限制。拿到材料之後,產品研發步入正軌。沒有時間,他只能在晚上進行研究;沒有場地,他只能將攪拌機放在樓道里……歷時數載潛心研究,經過成百上千次的試驗,鄧明科終於帶領團隊做出了可以彎曲的,像鋼材一樣的高延性混凝土。

研發出新材料可抗9級地震,榮獲78項專利,他只希望能讓老百姓受益

2014年4月,陝西省科技廳對"高延性混凝土加固砌體結構"項目進行了科技成果鑑定,專家評定該項研究成果達到國際領先水平。這是建築材料發展的一個里程碑,改變了人們對傳統混凝土的認識,使得結構設計的理念發生巨大改變。同時,該項成果也對增強我國房屋建築的抗震性能,減少我國國民經濟損失具有重大意義。

臨危受命,實現國內首例唐墓壁畫整體搬遷

如何將創新科研成果就地轉化,將產品推向市場?2014年初,在西安碑林環大學創新產業帶的支持下,鄧明科團隊註冊成立西安五和土木工程新材料有限公司,並以此為平臺將高延性混凝土方面取得的多項科研成果轉化為生產力,實現由試驗研究到工程應用的產學研一體化,使高校創新成果與產業發展"無縫對接",以促進土木工程領域的技術進步。

2014年,西安郭新莊的考古重大發現——唐代名相韓休夫婦合葬墓,內有朱雀圖、山水圖和樂舞圖三幅壁畫,是迄今為止發現的唯一一幅唐代大幅獨屏山水壁畫。為了對壁畫更好地進行保護研究,陝西曆史博物館決定對壁畫進行整體搬遷。然而,這一項目面臨著重大技術難題:墓室牆磚歷經千年,十分脆弱,一旦挪動位置就會給附著其上的壁畫帶來毀滅性損害。

2015年底,鄧明科團隊臨危受命,對於這個"只能成功不能失敗"的項目,鄧明科帶領團隊全力以赴投入工作,從方案設計、現場施工、整體吊裝到運輸,他對每一個步驟都嚴格把關,確保文物搬遷順利進行,真正做到了萬無一失,實現了國內首例唐墓壁畫整體搬遷。CCTV10頻道《探索·發現》欄目對該項目進行了專題報道,在社會上引起了強烈反響,為文物保護事業作出貢獻,這也是對"高延性混凝土加固砌體結構技術"的一次重要"檢閱"。

鄧明科介紹說:"新型加固材料形似水泥,唐墓壁畫鬆散磚塊間的縫隙用這種高延性混凝土進行填充和加固,就具備了基本的整體性,可以保證壁畫在運輸和搬運過程中,不受任何損害。"

研發出新材料可抗9級地震,榮獲78項專利,他只希望能讓老百姓受益

總結經驗,推廣產業化成果的廣泛應用

功夫不負苦心人,高延性混凝土問世後,已成功在全國多省落地開花,廣泛應用於校舍安全工程、軍隊營房加固改造、危舊房改造等方面。鄧明科也實現了由試驗研究到工程應用的產學研一體化道路,減少了地震災害給我國帶來的經濟損失,為我國科研進步、經濟發展貢獻了自己的一份力量。

2017年,西安建築科技大學成立了高延性混凝土材料與結構研究所,為鄧明科提供了一個更加專業的平臺。截至2017年底,該技術已獲得專利78項,圍繞這個領域已經形成一個專利池。從研發到設計、生產、銷售、工程應用、成果轉化,形成了一套完整的體系。"隨著應用領域的不斷擴大,我們需要給出一套系統的解決方案,使之成為一個標準化的流程。讓工人有一套可參照、可執行的標準去保證工程質量。這樣才能推廣到更大範圍的工程應用中。"他說。

"創新都要能夠批量化生產、能夠複製、能夠產生經濟效益,這才能證明這項創新是有價值的。"鄧明科表示,未來他們會根據目前在危房加固領域總結的經驗,探索新材料、新技術在更多領域的應用。同時,用這個技術推廣平臺,把新的科研成果推廣出去,讓產業化成果真正用到老百姓的房子上。

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(素材來源:陝西省教育廳網站、陝西傳媒網)


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