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港大土木工程系抗震技術研究項目首席研究員曾慶豪。本報記者吳玫 攝
本報記者：吳玫
一年前發生的四川8級大地震，摧毀房屋數以百萬間，大部分死傷者被掩埋於樓房廢墟中。香港大學土木工程系抗震技術研究項目首席研究員曾慶豪最近提出，可以嘗試在災區房屋重建時，將廢棄輪胎加入地基中，形成「抗震咕鉤」（Earthquake Cushion）。而電腦模擬試驗結果顯示，有關技術可在地震時減少約一半的樓房震動，從而降低樓房損壞和坍塌的可能性。
地震引起的巨大波動奪取了大量寶貴的生命，由於發展中國家缺乏資金和技術建造具備抗震能力的房屋，令損失更為慘重。除了去年的四川地震有近10萬人喪生外，2005年的巴基斯坦7.6級地震和2003年的伊朗6.6級地震，均有數以萬計的人口死亡。曾慶豪目睹天災一再對發展中國家造成禍害，數年前便萌生出研發簡便廉價的抗震技術的構思。
曾慶豪：美日方法有瑕疵
他介紹稱，一些發達國家或地區的建築物會採用成本較昂貴的阻尼器(damper)，通過轉移或消減地震的能量，來減少對結構本身的傷害。像美國、日本採用的「磁流變液體(Magnetorheological Fluid)」等智能液體，便會根據磁場的強弱硬化或液化，從而產生對樓房適度的保護強度。不過，即使是貴價的高科技技術亦有瑕疵，曾慶豪指「磁流變液體」含有鐵粒子，會產生嚴重的沉澱現象，大大縮短其壽命。
曾慶豪的博士論文是研究泥土對地震波的影響，發現泥土由於較硬實，故減震能力較弱。他後來便構思在地基中加入吸震能力較強的物料，並選擇了廢棄輪胎作為研究對象，希望利用其彈性來隔開地震波。他引用數據稱，目前全球每年棄置8億個輪胎，其中僅美國便有3億條，而中國廢輪胎的數量從2001年開始直線上升、增速驚人，至2007年更超過了3.5億條。由於橡膠輪胎不可降解，會佔用大量的堆填區空間；即使可當作燃料，但其產生的能量並不比煤炭等大，且焚化時更會釋放出有毒物質。因此，若能廢物利用作為抗震咕鉤，便是變廢為寶的好辦法。
地震級數愈高效果愈理想
曾慶豪早前利用電腦模擬計算試驗，肯定了「抗震咕鉤」的可行性。例如一棟5、6層樓高、面積約900平方米的房屋，若在地基下鋪設面積較房屋面積稍大、約5米深的舊輪胎及泥土混合層，便可減少地震時逾半強度的樓房震動。他解釋說，這樣的混合防震層大約需要100萬條舊輪胎。「一般來說，鋪得越深、面積越大，效果便越好。」
曾慶豪還指出，他的電腦模擬試驗中已可做到8級地震的效果，結果發現震級愈高，效果更好。
應用研究可趕及四川重建
若研究最終可落實，他計劃為3至15層樓高的民居、校舍提供建築指引手冊，讓建築工人根據不同高度、面積的樓房設計抗震咕鉤的厚度等，「這種技術並不複雜，如果做得好，甚至可減少鋼筋數量，又大大減少了建築成本。」
曾慶豪目前正與澳洲The University of Wollongong、伊朗Tabriz University開展技術轉移和研究合作計劃。他坦承，有關研究若要落實應用可能需要5至10年時間，特別是要費時研究各種泥土與橡膠輪胎混合的不同特性。另外，廢舊輪胎亦會逐漸變硬、彈性減弱，需要進行更深入的考察。不過，他仍樂觀地表示：「整個四川重建計劃都要超過10年，應該可以趕得上！」
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