羊年岁尾。记者拨通了黄士元先生家里的电话，听他娓娓道来那一段段尘封的往事，思绪也一同被带入那久远而陌生的年代，岁月如歌似酒，跌宕醇厚而耐人回味……

1950年，新中国刚刚解放不久。17岁的黄士元同时报考了哈尔滨工业大学（简称哈工大）的电机系和清华大学的化工系，同时被这两所学校录取。在那个年代，大学可以报考两次，东北和华东统一招生一次，华北统一招生一次。年轻气盛的黄士元怀揣对老解放区的好奇和梦想，再加上哈工大提前发榜，最终选择了哈尔滨工业大学。

从上海到哈尔滨，坐火车需要96个小时。当黄士元一路颠簸来到学校后，一进校门却被泼了一头冷水。原来，哈工大的专业一共要学6年，第一年学俄文预科，第二年开始学5年本科。“我当时的家庭经济能力很难承担，而且也打破了我想早些赡养父母的愿望。”黄士元说。那时候的哈工大，是我国第一个完全效仿学习苏联教育模式的高等院校，从教学计划到教材到实验报告，所有教学环节完全采用苏联当时的教学模式，很多教师都是苏联专家和中长铁路留下来的苏联教授。

命运仿佛总是在跟黄士元开玩笑。预科第一年结束后，他被分配安排到采矿系，而非最初报考的电机系。1952年，恰逢全国院系调整，哈工大的采矿系和冶金系被合并到东北工学院（隶属于冶金部），而学生还留在哈工大。于是，本科第二年，黄士元又被分配到了哈工大土木系的工民建专业。

改系改专业并没有影响到黄士元的学习，即便是后来改到材料系。黄士元说那是得益于高中时期打下的坚实的物理和化学基础，扎实的基本功使他终身受益。他至今记得当年上海中学每一位教过自己的老师，高中时的班主任、物理老师杨逢挺，是我国享有“物理之父”称誉的、清华大学著名物理学家叶企荪先生的第一届毕业生，“能够遇到这样的老师，我们非常幸运”，黄士元颇感自豪，“我们就是叶企荪先生的学生的学生。”

那时候，苏联高等教育体系的特点是非常重视实践，要求学生每一年都要实习两个月。在那个特殊的年代，全国到处都有苏联援建的工厂，所以到处都有实习的地方。因此，黄士元在本科时期得到了很多实习锻炼的机会，为他一毕业就能承担起工作的重任奠定了牢固的基础。

苏联高等教育制度规定，学生5年本科毕业后被授予工程师学位，而不是学士学位；学生一毕业就可以直接到设计院或工地去工作。哈工大因完全效仿苏联模式，所以黄士元成为我国最后一期拿到工程师学位的毕业生。他原本的毕业志愿是去工地当工程师，然而学校分配的结果是留校任教。于是他向领导提出了一个要求，希望先去工地工作一段时间，然后再回学校。

初试身手，

从此心系混凝土

1956年，黄士元如愿以偿，一毕业就先来到东北第三工程公司。当时，苏联正在援建哈尔滨电机厂。黄士元上班后遇到的第一个问题是恰逢红砖供应不上。于是，他参考苏联文献，采用大孔无砂混凝土为哈尔滨电机厂盖了一栋宿舍楼，为此还获得了奖金。他将这一成果写成论文《大孔无砂混凝土用于墙体材料》，刊发在1957年的哈工大学报上，这是黄士元人生中的第一篇论文。从此开始与混凝土打起了交道。

1959年，赫鲁晓夫上台后专门做了一个关于建筑工业化发展的报告，意在推进苏联发展装配式混凝土。苏联高校因此开设了“装配式混凝土构件”专业。哈工大因为完全跟随苏联模式，全套学习“莫斯科建筑工程学院”，再加上很多苏联专家在哈工大，所以几乎同时也设立了“装配式混凝土构件”专业，后来简称为“混凝土制品专业”。那时候，国内第一批成立“装配式混凝土构件”专业的学校除了哈工大，还有清华大学、同济大学和天津大学等。据黄士元回忆，“那些学校都是老教授在筹建这个专业，比如同济大学的黄蕴元教授、清华大学的江作昭教授；哈工大任命我为建材教研室主任筹建这个专业，而我当时只是一个小助教。”新专业的老师基本上来自土木系施工教研室和建筑材料教研室。

“装配式混凝土构件”专业是一个很宽泛的专业，它的力学学习和工民建一样，要学理论力学、材料力学、结构力学，和工民建不同之处是不学弹性力学。因为这个专业还涉及材料，所以还要学习化工专业的基础课，如普通化学、分析化学、物理化学、胶凝材料、陶瓷材料等。这个新专业相当于要学两个专业的课程，土木专业从力学学到钢筋混凝土结构，化学专业从化学基础学到胶凝材料。毕业后，学生既可以搞水泥材料，也可以搞混凝土制品，甚至有的可以直接去设计院搞工民建，搞结构设计。“这种情况搁现在是难以想象的。”从1957年开始，哈工大工民建专业的学生在学习两年工民建专业后就被调到混凝土制品专业学习；1962年，哈工大有了混凝土制品专业的第一届毕业生。

1959年，哈工大土木系被剥离出来成立哈尔滨建工学院（隶属于建工部），黄士元也因此成为哈尔滨建工学院教师队伍中的一员。黄士元说，过去学校非常重视实习，自己做学生的时候，每年都要去工地实习；做老师以后，也每年带领学生外出实习，北京市第一构件厂和原铁道部丰台桥梁厂就成为当时混凝土制品专业学生的实习基地。

特殊年代，

潜心科研结硕果

混凝土制品专业成立后，教学工作逐渐步入正轨。此时的黄士元又埋头开始了他的科研工作。他用石灰和粉煤灰做胶凝材料制成泡沫混凝土，容重在1000kg/cm3左右；于1962年用这种墙体材料盖了两栋实验楼。没想到，其中一栋楼用了两年后就冻坏了，另一栋用了20年。这两栋楼后来成了黄士元的“心病”，时至今日说起来还自责“犯了急功求名浮夸不实的错误。”在以后的教学工作中，每每给学生讲课，他都要把这个失败的案例讲给学生听，以此作为教训和警示。这件事对黄士元的触动非常大，使他下决心致力于混凝土的抗冻研究。

文革期间，所有学校都停课了。黄士元是一个闲不住的人，他找到哈尔滨低温建筑研究所（今哈尔滨寒地建筑研究所），利用该所的实验设备，与所里的金树新一起研究寒冷地区混凝土的冬季施工。他从基本理论研究入手，研究“拉乌尔定理”如何应用于混凝土以降低混凝土的冰点。基于这些基础性的研究，黄士元研制成功用“亚硝酸钠+硫酸钠+三乙醇胺”配制防冻剂。在此之前，苏联采用过加入氯化钠和氯化钙的方法，但这会导致钢筋锈蚀。那时，苏联怎样做，中国也会跟着怎样做，所以导致很多建筑物很快发生钢筋锈蚀。黄士元说，这项工作的亮点在于：一是当混凝土强度达到5兆帕后再受冻，混凝土的内部结构不会被破坏，且能在低温下继续水化；二是亚硝酸钠溶解度大，可有效降低混凝土的冰点，且有防止钢筋锈蚀的作用；三是硫酸钠和三乙醇胺可加速低温水化。该防冻剂很快在北方地区推广使用，并一直沿用至今。这项技术在我国第一届科学大会上获得表扬。

1966年文革开始，黄士元被卷入学院派性斗争，被对立派冠以“哈尔滨建工学院资产阶级知识分子的总代表”的帽子。1974年，军宣队领导建议他调离哈尔滨建工学院。幸好武汉建材学院（后改为武汉工业大学）接纳了他。时光荏苒，岁月悠悠。从上大学到毕业留校任教，黄士元在哈尔滨生活工作了整整25年，把最美好的青春年华献给了东北这片土地。

刚到武汉，黄士元就被派到武汉第五砖瓦厂，参加该厂加气混凝土生产线的试制。试制成功后，黄士元才回到学校上班，由此开始将研究方向转移到加气混凝土上。

1976年，黄士元带着他的73班工农兵学员去上海杨浦加气混凝土厂（今华东新材料公司）实习。这个厂原是专门用煤渣制砖的工厂，厂里的技术人员虽然没有一个是大学毕业生，但有一批非常优秀的高中毕业。当时该厂正在试制加气混凝土。有一个叫麻毅的高中毕业生想出用野生皂荚泡水来稳定加气混凝土气泡（皂荚溶液实际上是一种表面活性剂），解决了当时国内加气混凝土生产中的塌模问题。根据这个思路，黄士元带着他的学生同杨浦加气混凝土厂的技术人员一起成功试制出加气混凝土砌块，并得到国家建材局科技司的肯定。后来该厂又建成一条当时较先进的生产线。

1980年，这个被称作“加气混凝土中的稳泡剂”的科研成果荣获“第一届国家发明四等奖”。麻毅成为该奖第一获奖人，“因为他是创造性的思想者”，黄士元则是第二获奖人。

负笈西行，

学贯中外拓新域

1979年，在武汉建材学院党委书记和院长的鼓励和支持下，黄士元凭借高中时期的英语基础，考取了文革后的第一批访问学者，到瑞典皇家工学院水泥混凝土研究所做访问学者。之前不论是泡沫混凝土还是加气混凝土，都属于墙体材料。到瑞典后，黄士元真正做起混凝土的研究。

由于之前受苏联的影响很大，包括阅读的也都是苏联的水泥和混凝土文献。到瑞典后，一下子接触到大量西方的混凝土文献，黄士元说，“顿时眼界大开。”那时候，一般的访问学者都会跟随国外的教授作课题。但黄士元提出自己做开题报告，题目是“粉煤灰水泥水化及其浆体微观结构的研究”。这个课题在当时尚属世界前沿水平。

瑞典有关部门的领导听过这个开题报告后，否定了这个课题，因为瑞典根本没有火力发电厂，自然就没有粉煤灰。同时瑞典皇家工学院水泥混凝土研究所所长表示，课题可以做，并且是自己做，只是没有经费支持。对此黄士元已经很知足。他说，只要能继续做这个课题，没有经费也无所谓，“虽然没有经费，但是只要需要什么，瑞典方面都会积极给予提供，甚至从国外进口粉煤灰支持我的研究。”

在瑞典期间，黄士元发表了自己的研究成果。他用X射线衍射半定量地研究了粉煤灰水泥的水化规律，用电镜观察了粉煤灰与周围水泥水化层结合的微观结构，并指出在水泥熟料中加10%的粉煤灰完全不影响水泥的性能及表面白度（国外很注意混凝土表面的颜色）。

瑞典水泥公司看到这个研究成果后，进行了实际论证，认为这个成果很有价值，可以专门进口粉煤灰代替10%的水泥熟料用于水泥生产。这家水泥公司很希望得到黄士元的研究成果，但也十分尊重他的知识产权。为此，这家水泥公司特意为黄士元提供经费，去墨西哥参加国际混凝土会议，并安排他顺道去美国和加拿大做访问和学术交流。这次北美之行使黄士元有机会与国际水泥和混凝土界的专家学者切磋交流，并建立了密切的学术联系。一个访问学者能有这样的待遇在当时很少见。

黄士元离开瑞典后，瑞典方面仍继续对粉煤灰水泥进行研究。这足以证明，黄士元对粉煤灰的研究堪称是一个开拓性和引领性的成果。

在瑞典期间，黄士元不仅在学术上获得了肯定和支持，同时也收获了与国外同行的友谊。至今仍令他念念不忘、感慨不已的，是国外同行待人真诚友善，工作认真敬业，对科学执着追求。黄士元说，瑞典皇家工学院水泥混凝土研究所所长是一个国际知名大教授，其薪酬大部分缴了税，但他对工作尽职尽责，没有丝毫怨言，很令人敬佩。

那时，上海建筑科学研究院的沈旦申已提出“粉煤灰的微集料反应作用”的观点。黄士元通过试验证明了这一观点的正确性，其意义在于充分利用粉煤灰本身高强度的特点。粉煤灰本身的颗粒强度很高，但早期水化很慢，当水泥水化物与粉煤灰颗粒界面结合得很好时，粉煤灰水泥的强度就会很高，说明粉煤灰的微集料作用在后期作了很大的强度贡献。这给粉煤灰微观结构的理论提供了依据。这个课题在当时产生了很大的影响。

1981年，黄士元一回到国内，就在杭州召开的混凝土情报网会议上作报告，建议研发粉煤灰混凝土。他来到上海建筑科学研究院，与江殿程、沈旦申、谷章昭一拍即合，共同推广粉煤灰混凝土。他们做了大量的科研工作，主要研究粉煤灰混凝土的碳化问题。因为粉煤灰中含氧化钙很少，氧化钙含量越少，碳化就越快。混凝土中粉煤灰含量越多，碳化就越快。经过大量的研究和试验，他们一致认为，粉煤灰最高和最优掺量为20%；大掺量粉煤灰更适用于海港工程和水利工程。

黄士元说，搞科研一定要实事求是，要用数据说话，用事实说话。

东归故里，

老当益壮赋新篇

1985年，黄士元主动要求从武汉建材学院调到上海建材学院。阔别上海35年的黄士元终于回到故里，没有什么事能够比回到上海更让他开心了。

无论在哪里工作，黄士元都会从基础科研抓起，将理论和实践紧密联系在一起。当时上海建材学院刚刚成立，黄士元一切从零开始，很快组织了一个科研团队（当年团队中的吴学礼、杨学兵和朱蓓蓉等至今跟随黄士元搞科研），创建了材料工程研究所。他首先发明了三萜皂甙新型引气剂（三萜皂甙是茶油压榨出的渣的提取物），并率先开展了三萜皂甙新型引气剂用于泵送混凝土的研究。为了论证这种新型引气剂的应用效果，凡事都亲力亲为的黄士元找到上海一高层建筑物做试验，分别采用掺加三萜皂甙新型引气剂的混凝土和普通混凝土进行泵送。结果，掺加新型引气剂的混凝土很快立竿见影，泵压迅速下降。至此，黄士元心里已经很有把握了。

“三萜皂甙新型引气剂的研究与应用”于1992年获得上海市科技进步二等奖。黄士元将这项研究的配方贡献给上海杨浦大桥、南浦大桥、东方明珠、金茂大厦的混凝土泵送工程，均获得成功。在当时的泵机条件下，混凝土泵送一次泵送高度达180米（东方明珠电视塔）和300多米（金茂大厦）实属不易。

高层泵送混凝土除了要有好的设备，掺加引气剂也很关键，引气剂引入的微细气泡能够大大减小混凝土流动时与管壁的摩擦。在北方，引气剂是最好的抗冻剂，如青藏铁路混凝土就必须掺加引气剂，否则混凝土在严酷的环境下会很快被破坏；在南方，引气剂是最好的泵送良剂。因为没有申请专利，所以现在生产三萜皂甙的工厂有很多。黄士元对此并不介意，他说自己从不申请专利，他希望自己的发明成果能够得到推广，造福社会，为企业和社会带来效益。他对现在很多人在介绍外加剂时不说明其基础成分的做法很不理解，认为这不利于混凝土技术的发展。“一个学者应该心无旁骛搞科研，如果总想着名利之事，就不可能取得什么大成果。”

黄士元一再强调，三萜皂甙新型引气剂的产业化还要感谢蒋文昌先生，他是一个地地道道的农民，也是一个优秀的高中毕业生，他在新型引气剂的生产和推广应用中起到很大的作用。

1992年，建设部和国家建材局联合召开“碱骨料反应专题研讨会”。几乎全国搞混凝土的专家、教授和科研工作者都参加了这个会。会议的主流观点是：碱骨料反应是混凝土的癌症，北京三元立交桥和丰台桥梁厂生产的轨枕的裂缝就是碱骨料反应的结果。大部分参加会议的专家、教授都认同这个观点，只有黄士元在会上提出异议。会议结束后，黄士元让学生杨全兵和北京市市政研究所的杨思忠到三元立交桥收集了一些裂缝中的白色粉末，结果发现这些粉末不是碱骨料反应的产物硅酸钠，而是氯盐；说明三元桥裂缝的元凶应该是除冰盐氯化钠导致钢筋锈蚀，而非碱骨料反应。

同一时期，英国也出现了轨枕裂缝的问题。英方有两种观点，一种认为是碱骨料反应的结果，另一种认为是养护的问题。最后经试验研究证明是养护问题所致。黄士元那时刚好在英国出差，获知这一信息后，回国向吴中伟院士作了汇报；并向中国铁道科学研究院建议，解决轨枕养护问题的方法就是把养护温度降低至60℃以下。这两件事情都证明了产生裂缝的原因并非是碱骨料反应。

1999年，为迎接国庆50周年，北京西直门立交桥拆掉重建。中国建筑材料科学研究院派田培和王玲想方设法在旧桥中找到碱骨料反应的证据，结果他们得出的结论是“西直门立交桥没有发现任何碱骨料反应的痕迹”。最后，中国建筑材料科学研究院较为客观全面地报道了“以碱骨料为主的九五攻关项目”的研究结果。吴中伟院士也终于认同了黄士元的观点，在病床上电告黄士元，让他尽快到北京市市政工程局去阐述自己的观点，重新做设计方案。可惜当时离国庆节只有5个月时间，已来不及重做混凝土设计方案。此时距离这位老科学家临终前仅几个月时间。

黄士元说，作为中国混凝土第一专家，吴中伟院士临终前还惦记着这件事，并能修正自己的观点，这非常不容易，他是一个真正的令人敬重的科学家。

其实，对于黄士元来说，坚持己见也很不容易。他不仅要面对当时政府建筑部门大力支持碱骨料反应研究的压力，还要面对大量从事碱骨料反应的科技人员和院士们的不同意见；在各种压力面前，他依然坚持自己的观点，求真唯实，用事实说话，用数据证明，这是一个真正讲科学的学者的精神和态度。

1996年，上海建材学院并入同济大学。1999年，黄士元第一个提出关于早期裂缝的研究并撰写文章《混凝土的早期裂缝》，发表在《混凝土》杂志上。这篇文章说明了混凝土裂缝是由混凝土内部温差和内部收缩引起的；混凝土强度越高，就越容易开裂。这个观点虽然解释了混凝土强度高容易引起开裂的现象，却无法解释“混凝土强度高，那么抗裂缝能力也应越强”的说法。求真求实的钻研精神使黄士元不断思索着这个新命题。他想起在瑞典时，水泥混凝土研究所所长给一个研究员出了个题目，叫做“混凝土最最最早期的性能”，研究混凝土一开始凝结时的性能。受此启发的黄士元找出当时的研究报告，发现早期弹性模量的提高是快于抗拉强度的。沿着这条思路思考下去，黄士元茅塞顿开。原来，“变形×弹性模量”是破坏力量，强度是抵抗破坏的力量，虽然混凝土早期强度高了，但弹性模量高得更快，所以破坏力量就大于强度力量。为此，黄士元专门发表了第二篇文章，解释了这个困惑已久的问题。

2000年，黄士元从工作了50年的教学岗位上退休下来。虽然不再承担教学工作，但他一直没有停下自己大半辈子从事的混凝土科研工作。退休后的他仍活跃在许多国家重点工程项目中：与学生谢永江合作，指导青藏铁路工程全线使用三萜皂甙引气剂，解决了青藏铁路混凝土抗冻耐久性难题；为三峡大坝混凝土工程耐久性提出一些建议；帮助中国铁道科学研究院制定客运专线混凝土规范；与郭保林合作，为青岛海湾大桥工程解决锈蚀和盐冻问题、提供咨询服务……，他还多次应邀参加重大工程技术方案论证。

针对预应力高强混凝土管桩，黄士元在上世纪九十年代与广东宏管桩厂的何耀辉一起，研究发明了磨细砂在管桩中的应用及其作用机理，提出管桩中掺30%的磨细砂最好，并一次生产试验成功，很快得到推广，为国家节约了大量水泥。退休后，他又与广东三和管桩有限公司的韦泽林、魏宜龄及清华大学的路新瀛教授合作，通过深入研究，首次指出了蒸压工艺对高强混凝土管桩耐久性的不利影响，为进一步提高混凝土管桩的耐久性指明了方向；根据这项研究，广东三和管桩有限公司生产出第一批免蒸压高强混凝土管桩。

2013年，黄士元以八十岁高龄登上北京一栋十几层高的高楼施工现场，参观学习北京高强混凝土公司杨荣俊领导的钢板混凝土自流平工程项目。施工工人看到后对他啧啧称赞。这是他最后一次亲临工地现场。

谨遵先训，

一生践行座右铭

说到“得诸社会，还诸社会”这八个字，不能不提及顾乾麟这个人。

顾先生中学未毕业，曾在旧时的上海怡和洋行从练习生做起，后任进出口经理、怡和纱厂代理人。据黄士元讲，先师顾乾麟在当时的上海算不上是富豪，但他是一个热心教育和公益的慈善家，施恩不图报。1939年，顾乾麟创办了“叔苹奖学金”，专门资助家境清寒但品学兼优的学生。这个奖学金是通过考试获得的，难度很大，几十个人里才录取一个。从创办到解放前夕，“叔苹奖学金”一共资助了一千多名学生。1949年顾乾麟离开上海去香港，到香港后还继续给“叔苹奖学金”提供资金支持。除了创办“叔苹奖学金”，顾乾麟还建立了“菽苹同学会”，同学会的会训就是“得诸社会，还诸社会”八个字，所有获得“菽苹奖学金”的学生必须牢记这八个字。

黄士元本来生活在一个小康之家，1937年抗日战争爆发后，家境日渐衰落，以至于念书时家里付不起他的学费。1947年他进入上海中学高中时考取了“叔苹奖学金”，成为第16期的奖学金获得者。“上海中学学费很贵，‘叔苹奖学金’资助了我高中3年的学费和伙食费，我才得以毕业。”黄士元回忆说，“顾乾麟先生是真正的好人，是对我一生影响很深的人，也是我一生敬佩的人。”黄士元不仅牢记“得诸社会，还诸社会”这八个字会训，更把这八个字当做自己一生的座右铭。

从社会中得到、再回报给社会的人生信念，在黄士元50多年的教学生涯和科研工作中留下了深深的烙印。他用60年宝贵的工程实践经验，为混凝土工程安全和耐久性作出了重要的贡献，受到我国混凝土工程界的高度评价。他不仅传授知识，而且以自己对科学求真务实的精神和诚实善良的做人品质感染和影响着学生。如今，他桃李满天下，培养出很多有建树的接班人；他不仅关心他们的事业，还关心他们的生活；他有很多忘年交的生辈，使他晚年生活很愉快。谈到为师之道，他认为，老师和学生就是同事和朋友的关系，是互相学习互相帮助的关系；作为老师，要尊重学生的知识产权，希望学生强过老师，这样科技才会有发展；作为学生，搞科研就要严格、严谨，绝不能弄虚作假，要尊重别人的成果，这是科研道德准则的问题。

50多年的科研工作，让黄士元非常享受潜心科研的过程并乐在其中，在“痛苦—快乐和痛苦—快乐（成功）”的科研过程中找寻方向、超越自己，做着一个快乐的、本色的、纯粹的科研工作者。