
少年时的孙伟曾经有过这样的理想,长大后要成为一名教师。 后来,影片里英姿飒爽的女性土木工程师在她的心底留下了深刻的印象。 当她在 18 岁那年收到大学录取通知书时,土木工程材料领域的教学、科研与人才培养工作,似乎就注定陪伴她的一生。孙伟院士不仅提出了纤维增强间距理论,还建立了混凝土耐久性理论及寿命预测方法。她认为:“止于至善”是精神追求的极致, 也是科学追求的极致,只有把两种极致融合在一起,把生命理想和实践研究糅合在一起,才能走得远,走得长。孙伟院士说, 我一生只做了一件事,就是用混凝土更好地“诠释”建筑之生命。 这件看似枯燥的事,她琢磨了一辈子。
【舞台剧】
同事一:不好了,不好了!孙教授,出大事了!
孙伟:怎么了?同事一:1999 年浇筑的那部分大坝上出现了裂缝!
孙伟:快去看看……孙伟:裂缝原因的报告什么时候能出来。
同事一:还需要些时间,目前,当务之急是得到原因后看怎样给裂缝修补上。 会是材料的问题吗?
孙伟:我说过,掺入粉煤灰代替部分水泥只能是缓解相对状况, 并不能完全杜绝大坝开裂。 我猜测,是后期的温度控制方面出现了漏洞。
同事二:孙教授,您看。 这是初部报告,裂缝集中在泄洪坝段上游的表面,深度在 50—100厘米,宽度大多在 0.1—0.3 毫米之间, 属于是很细小的浅层裂缝,世界上任何一座大坝出现这样的裂缝都是正常的,毕竟存在着“无坝不裂”的不成文行规,我们是不是有些反应过度了。
孙伟: 虽然裂缝是正常现象,但不能小视啊。
同事一:孙老师,在大坝开裂前我们就曾经按照要求做过预案,常见的就是使用化学灌浆技术,将材料灌入裂缝中。 然后在裂缝表面凿出一个小槽,填充防水材料,防止水渗入裂缝。
孙伟:嗯嗯,和我预想的差不太多。再做一些简单的调整应该能很快解决裂缝问题, 只是,出现裂缝的原因要抓紧查出来,在之后的浇筑工程上需要避免。
孙伟:裂缝的原因找到了!同事一:是什么?同事二:温控措施上的不到位!
孙伟:走! 再去看看!
“化不可能为可能”。这是缪昌文的口头禅! 1978 年考上南京工学院(现东南大学),工作后被公派出国。面对国外同行的极力挽留, 他不忘父母养育之恩、国家栽培之恩,毅然回国。
30 多年来, 缪昌文带领团队,在混凝土抗裂关键技术、多功能土木工程材料研发等领域,通过一个个突破、一代代升级,实现了混凝土“100 年以上不开裂”的长寿奇迹, 以一系列自主创新的产品和技术领先于国际同行。
缪昌文参与的“世界级”工程、创造的“第一”还有很多。 国内三峡大坝、京沪高铁、江苏田湾核电站、港珠澳大桥、南水北调等多项国家重大工程都有缪昌文参与的身影。 在世界最大斜拉桥苏通大桥建设中, 他将混凝土一次性泵压到 306 米高空, 并解决了268 米超长 T 型箱梁预应力张拉前不开裂, 以及 4 万多立方米大体积承台无裂缝等高端技术难题。 在世界最长高铁京沪高铁建设中, 他带领他的科研团队帮助解决了砂浆填料技术难题; 他发明了一种材料, 解决了长期困扰西部工程建设中表面易失水开裂的难题。
缪昌文这样说, 一分耕耘一分收获,即便是创新,也是在知识不断积累中的升华,没有基础的创新无异于空中楼阁。孙伟院士和缪昌文院士,他们面对各种困难越挫越勇、坚持不懈、毫不退缩,是我们学习的楷模和典范。 也正是因为他们打下的基础和传承的精神,才能让我们看得更宽、走得更远。
混凝土收缩开裂是长期困扰工程界而未能解决的国际难题。 我们一直以来想要解决的,就是混凝土如何才不会开裂的问题。 表面上看,这是一个技术问题,但这个问题更关乎国家重点工程建设和人民群众的安全福祉问题。 我们搞科学研究是为了什么? 是为了要面向国家、社会和人民的需求。
在研发过程中,我们最大的瓶颈是研究成果与实际应用的差距, 因为影响的因素特别多,材料性能、环境温湿度、施工工艺和工程部位都会导致开裂,核心问题是室内与工程不对应,材料收缩与工程开裂脱节,无法准确量化计算开裂的风险。后来我们怎么突破的呢?我们是工科嘛,不忘初心,回到问题的本质解决问题的根源,通过学科调查,利用学科交叉解决了这个问题。 现在我们的团队中有材料的、化学的、结构的,还有力学的,这样就形成一个完整的体系。 我们攻克了裂缝控制量化设计的瓶颈, 发明了系列功能材料,突破了收缩裂缝控制的国际难题。 其成功应用于港珠澳大桥、无锡太湖隧道、兰新高铁、上海地铁 14 号线地下车站和南京长江五桥等 110 余项重大工程。 我印象最深刻的,是无锡太湖隧道项目。 这是中国已建成的最长、最宽的水底隧道,用时 4 年打穿太湖两岸,现在,只需 8 分钟,便可驾车 “穿湖”。 太湖隧道浇筑混凝土达 200 余万方,打设钢板(管)桩围堰总长 4.2 万米,施工难度大。 针对“十隧九漏、无隧不裂”的质量通病,我带领团队,为这个隧道加上了“金钟罩”,量身定制了不开裂的混凝土及施工方案,实现了隧道主体结构“天衣无缝、滴水不漏”。
今年是硅酸盐水泥发明 200 周年, 钢筋混凝土是用量最大的工程材料, 支撑了高铁、桥梁、隧道等重大基础设施的建设,也是支撑双碳战略实施的重要途径,对国家来说意义重大。 从用好的材料到用“好”材料,我们一直走在这条“研究路”上,用实际行动践行“节约集约、绿色低碳发展”理念。 让寿命更长,减少工程建设;让材料更强,减少混凝土用量;让技术更先进,少用水泥。
我想对同学说的是,第一,我们作为科技工作者要有一种自豪感,因为我们从事的是国家急需的、人民需要的、社会尊重的行业。 同时,我们也要承担责任,把全身心精力汇聚到科学研究当中,在传承中创新,多出成果,出有用的成果。 第二,现实生活中,无论你处于人生的顺境中,还是逆境中,不管从事的是怎样的工作,科学研究、教育教学,还是在生产一线,或者从事行政工作,都要保持我们的初心,把它永远作为我们前进的不懈动力。 我也衷心地祝愿东南大学的青年才俊能够在坚定的理想信念指引下,积极吸收各种正能量,在各个岗位都能够茁壮成长,成为栋梁之材,为学校、为国家、为社会作出应有的贡献。
孙伟
女,1935年 11 月 16日—2019 年2 月 22 日 ,土木工程材料专家 ,中国工程院院士, 东南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师 。全国师德标兵,长期从事土木工程材料领域的教学、科研和人才培养工作。 主要从事高性能混凝土、高性能与超高性能纤维增强水泥基复合材料、高效能防护工程材料的基本理论等方面开展科学研究。
缪昌文
男 ,1957年出生 , 中国工程院院士 ,教授级高工, 大学本科学历, 毕业于南京工学院,东南大学教授、博导。 多年来致力于高性能混凝土结构工程材料、 高性能混凝土外加剂的研究与开发工,先后获得国家科技进步二等奖3 项,省、部级科技进步特等奖1 项、一等奖 3 项、二等奖和三等奖共 10 项。
刘加平
男 ,1967 年1月生,中国工程院院士,现任东南大学首席教授,土木工程材料专家,是混凝土收缩裂缝控制和超高性能化领域的学术带头人。 成果获国家技术发明二等奖 1 项,国家科技进步二等奖 4 项。 突破了收缩裂缝控制的国际难题, 引领了超高性能混凝土的工程化应用, 为土木工程建设作出了重要贡献。