问题——重大工程对材料安全韧性的需求更加迫切;随着我国高铁网络、跨江跨海通道、城市地下空间和“城市生命线”工程加速推进,混凝土结构长期服役的耐久性与安全性成为工程建设的关键因素之一。裂缝该混凝土的常见难题,不仅缩短结构寿命、抬高维护成本,还可能复杂环境下加剧渗漏、钢筋锈蚀等问题,给交通干线、隧道管廊等重大基础设施埋下隐患。如何在保证强度的同时提升抗裂与自修复能力,成为材料与工程领域共同面对的国际性课题。 原因——从机理创新到工程牵引,基础研究必须对接真实场景。业内人士指出,混凝土开裂机理复杂,受温度、湿度、收缩、荷载、施工工艺等多因素耦合作用影响,单一手段难以实现全周期治理。另外,重大工程对材料提出更高要求:既要高性能、低环境负荷,又要可持续,既能适应超长寿命与极端工况,也要满足资源节约与碳排放约束。因此,钱春香团队坚持面向国家需求开展“从机理到应用”的系统研究,形成以工程问题带动科学创新、以科学突破支撑工程升级的研发路径。 影响——原创技术从实验室走向一线,提升重大工程建设的“科技韧性”。钱春香长期从事低环境负荷高性能水泥基复合材料研究,围绕裂缝治理探索新路径,开拓微生物矿化技术方向,提出并完善微生物自修复技术体系,推动关键材料实现规模化制备,建成国内千吨级微生物自修复剂生产线,带动对应的领域实现从跟跑、并跑到跨越式提升。针对混凝土抗裂难题,她带领团队系统攻关抗裂设计理论与关键制备技术,提出“分龄期抗裂”理念:针对不同阶段的开裂机理,实施差异化设计与材料策略,从源头提升结构耐久性与安全性。相关原创技术已在隧道、桥梁、高铁及城市基础设施等30余项国家重大工程中应用,为工程质量与后期运维提供支撑,也推动科研成果在行业企业中实现规模化转化,逐步打通“基础研究—技术体系—工程示范—产业应用”的链条。 对策——以协同攻关与标准牵引加快成果落地,推动行业高质量发展。专家认为,材料科技创新要更好服务工程建设,需要以跨学科协同和工程全生命周期治理为抓手。一上,加强材料、结构、施工与运维各环节联动,推动关键机理研究与工程场景验证同步推进;另一方面,完善从技术指标、试验方法到工程应用的标准体系,以标准化带动产业化与规模化。作为科研带头人,钱春香主持完成国家级重大科研项目10余项,持续产出论文、专著与专利成果,并通过主编相关标准、推动成果工程化应用等方式,促进技术规范与产业实践衔接。人才培养上,她坚持严谨学风与问题导向,强调数据可信、逻辑严密与结论可验证的科研训练,为行业培养能够直面工程复杂问题的青年骨干。 前景——面向“双碳”与高质量发展,材料创新将成为基础设施升级的重要引擎。当前,我国加快构建绿色低碳循环发展体系,基础设施建设与更新改造对胶凝材料低碳化、固废高值化利用提出更高要求。钱春香作为国家重点研发计划项目首席科学家,近年来继续聚焦低环境负荷高性能胶凝材料与碳中和利用技术,推动固废资源化与工业二氧化碳减排协同,为构建更绿色、更可持续的工程体系提供技术储备。可以预期,随着新材料、智能监测与工程数字化技术加速融合,围绕“更耐久、更安全、更低碳”的材料体系将成为未来重大工程的重要竞争力,也将为我国基础设施从“建得快”向“用得久、管得好、碳更低”转变提供支撑。
从实验室到工程现场——从讲台到产业一线——钱春香以长期坚守诠释了“把论文写在祖国大地上”的意义。她的经历不仅是个人成长的缩影,也映照出我国科技工作者在关键领域持续攻关的群体形象。在推进高水平科技自立自强的进程中,这种以国家需求为坐标、以工程问题为导向的科研品格,也展现了新时代巾帼力量的担当与作为。