冬季天府，臘梅綻放。在2015年中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)行業(yè)大會(huì)上，一位耄耋老人步履矯健走上主席臺(tái)，從頒獎(jiǎng)人手中接過(guò)“中國(guó)混凝土與水泥制品行業(yè)終身貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”的獎(jiǎng)杯，徐永模會(huì)長(zhǎng)為他寫下這樣的頒獎(jiǎng)詞—

  “這是一位學(xué)貫中西的先生。在50多年的教學(xué)與科研實(shí)踐中，他先后在哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等五所大學(xué)任教，在瑞典皇家工學(xué)院和日本東京工業(yè)大學(xué)從事混凝土科學(xué)研究。

  上世紀(jì)70年代，他在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)混凝土冬季施工外加劑，獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)，直到今天仍在北方廣泛應(yīng)用，解決了北方混凝土道路抗凍性問(wèn)題；

  他求真唯實(shí)，從不人云亦云，對(duì)影響我國(guó)混凝土耐久性的各種原因進(jìn)行深入研究，確認(rèn)并堅(jiān)持了鋼筋銹蝕是導(dǎo)致我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂破壞的主因，為提高我國(guó)混凝土工程耐久性確定了技術(shù)路線；

  他帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的引氣劑，引領(lǐng)了我國(guó)混凝土引氣劑的發(fā)展，在加氣混凝土、抗凍融破壞混凝土、混凝土泵送劑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；

  他對(duì)磨細(xì)砂在高強(qiáng)混凝土管樁中的應(yīng)用及其作用機(jī)理的研究，確定了采用蒸壓工藝時(shí)磨細(xì)砂作為材料配合比的關(guān)鍵組分……”。

  這位老人就是我國(guó)混凝土制品專業(yè)創(chuàng)建人之一、著名混凝土學(xué)者、同濟(jì)大學(xué)教授黃士元。

  羊年歲尾。記者撥通了黃士元先生家里的電話，聽(tīng)他娓娓道來(lái)那一段段塵封的往事，思緒也一同被帶入那久遠(yuǎn)而陌生的年代，歲月如歌似酒，跌宕醇厚而耐人回味……

   北上求學(xué)，吾輩豈是蓬蒿人

  —上海中學(xué)畢業(yè)后，風(fēng)華正茂的黃士元同時(shí)被哈爾濱工業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)兩所名校錄取，最終選擇了哈工大

  1950年，新中國(guó)剛剛解放不久。17歲的黃士元同時(shí)報(bào)考了哈爾濱工業(yè)大學(xué)（簡(jiǎn)稱哈工大）的電機(jī)系和清華大學(xué)的化工系，同時(shí)被這兩所學(xué)校錄取。在那個(gè)年代，大學(xué)可以報(bào)考兩次，東北和華東統(tǒng)一招生一次，華北統(tǒng)一招生一次。年輕氣盛的黃士元懷揣對(duì)老解放區(qū)的好奇和夢(mèng)想，再加上哈工大提前發(fā)榜，最終選擇了哈爾濱工業(yè)大學(xué)。

  從上海到哈爾濱，坐火車需要96個(gè)小時(shí)。當(dāng)黃士元一路顛簸來(lái)到學(xué)校后，一進(jìn)校門卻被潑了一頭冷水。原來(lái)，哈工大的專業(yè)一共要學(xué)6年，第一年學(xué)俄文預(yù)科，第二年開(kāi)始學(xué)5 年本科?！拔耶?dāng)時(shí)的家庭經(jīng)濟(jì)能力很難承擔(dān)，而且也打破了我想早些贍養(yǎng)父母的愿望?！秉S士元說(shuō)。那時(shí)候的哈工大，是我國(guó)第一個(gè)完全效仿學(xué)習(xí)蘇聯(lián)教育模式的高等院校，從教學(xué)計(jì)劃到教材到實(shí)驗(yàn)報(bào)告，所有教學(xué)環(huán)節(jié)完全采用蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)的教學(xué)模式，很多教師都是蘇聯(lián)專家和中長(zhǎng)鐵路留下來(lái)的蘇聯(lián)教授。

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  命運(yùn)仿佛總是在跟黃士元開(kāi)玩笑。預(yù)科第一年結(jié)束后，他被分配安排到采礦系，而非最初報(bào)考的電機(jī)系。1952年，恰逢全國(guó)院系調(diào)整，哈工大的采礦系和冶金系被合并到東北工學(xué)院（隸屬于冶金部），而學(xué)生還留在哈工大。于是，本科第二年，黃士元又被分配到了哈工大土木系的工民建專業(yè)。 

  改系改專業(yè)并沒(méi)有影響到黃士元的學(xué)習(xí)，即便是后來(lái)改到材料系。黃士元說(shuō)那是得益于高中時(shí)期打下的堅(jiān)實(shí)的物理和化學(xué)基礎(chǔ)，扎實(shí)的基本功使他終身受益。他至今記得當(dāng)年上海中學(xué)每一位教過(guò)自己的老師，高中時(shí)的班主任、物理老師楊逢挺，是我國(guó)享有“物理之父”稱譽(yù)的、清華大學(xué)著名物理學(xué)家葉企蓀先生的第一屆畢業(yè)生，“能夠遇到這樣的老師，我們非常幸運(yùn)”，黃士元頗感自豪，“我們就是葉企蓀先生的學(xué)生的學(xué)生?！?

  那時(shí)候，蘇聯(lián)高等教育體系的特點(diǎn)是非常重視實(shí)踐，要求學(xué)生每一年都要實(shí)習(xí)兩個(gè)月。在那個(gè)特殊的年代，全國(guó)到處都有蘇聯(lián)援建的工廠，所以到處都有實(shí)習(xí)的地方。因此，黃士元在本科時(shí)期得到了很多實(shí)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì)，為他一畢業(yè)就能承擔(dān)起工作的重任奠定了牢固的基礎(chǔ)。

  蘇聯(lián)高等教育制度規(guī)定，學(xué)生5年本科畢業(yè)后被授予工程師學(xué)位，而不是學(xué)士學(xué)位；學(xué)生一畢業(yè)就可以直接到設(shè)計(jì)院或工地去工作。哈工大因完全效仿蘇聯(lián)模式，所以黃士元成為我國(guó)最后一期拿到工程師學(xué)位的畢業(yè)生。他原本的畢業(yè)志愿是去工地當(dāng)工程師，然而學(xué)校分配的結(jié)果是留校任教。于是他向領(lǐng)導(dǎo)提出了一個(gè)要求，希望先去工地工作一段時(shí)間，然后再回學(xué)校。

  初試身手，從此心系混凝土

  —采用大孔無(wú)砂混凝土蓋棟樓，是黃士元畢業(yè)后的第一件成功之作，從此他開(kāi)始與混凝土打起了交道

  1956年，黃士元如愿以償，一畢業(yè)就先來(lái)到東北第三工程公司。當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)正在援建哈爾濱電機(jī)廠。黃士元上班后遇到的第一個(gè)問(wèn)題是恰逢紅磚供應(yīng)不上。于是，他參考蘇聯(lián)文獻(xiàn)，采用大孔無(wú)砂混凝土為哈爾濱電機(jī)廠蓋了一棟宿舍樓，為此還獲得了獎(jiǎng)金。他將這一成果寫成論文《大孔無(wú)砂混凝土用于墻體材料》，刊發(fā)在1957年的哈工大學(xué)報(bào)上，這是黃士元人生中的第一篇論文。從此開(kāi)始與混凝土打起了交道。

  1959年，赫魯曉夫上臺(tái)后專門做了一個(gè)關(guān)于建筑工業(yè)化發(fā)展的報(bào)告，意在推進(jìn)蘇聯(lián)發(fā)展裝配式混凝土。蘇聯(lián)高校因此開(kāi)設(shè)了“裝配式混凝土構(gòu)件”專業(yè)。哈工大因?yàn)橥耆S蘇聯(lián)模式，全套學(xué)習(xí)“莫斯科建筑工程學(xué)院”，再加上很多蘇聯(lián)專家在哈工大，所以幾乎同時(shí)也設(shè)立了“裝配式混凝土構(gòu)件”專業(yè)，后來(lái)簡(jiǎn)稱為“混凝土制品專業(yè)”。那時(shí)候，國(guó)內(nèi)第一批成立“裝配式混凝土構(gòu)件”專業(yè)的學(xué)校除了哈工大，還有清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和天津大學(xué)等。據(jù)黃士元回憶，“那些學(xué)校都是老教授在籌建這個(gè)專業(yè)，比如同濟(jì)大學(xué)的黃蘊(yùn)元教授、清華大學(xué)的江作昭教授；哈工大任命我為建材教研室主任籌建這個(gè)專業(yè)，而我當(dāng)時(shí)只是一個(gè)小助教?！毙聦I(yè)的老師基本上來(lái)自土木系施工教研室和建筑材料教研室。

  “裝配式混凝土構(gòu)件”專業(yè)是一個(gè)很寬泛的專業(yè)，它的力學(xué)學(xué)習(xí)和工民建一樣，要學(xué)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)，和工民建不同之處是不學(xué)彈性力學(xué)。因?yàn)檫@個(gè)專業(yè)還涉及材料，所以還要學(xué)習(xí)化工專業(yè)的基礎(chǔ)課，如普通化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、膠凝材料、陶瓷材料等。這個(gè)新專業(yè)相當(dāng)于要學(xué)兩個(gè)專業(yè)的課程，土木專業(yè)從力學(xué)學(xué)到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，化學(xué)專業(yè)從化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)到膠凝材料。畢業(yè)后，學(xué)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設(shè)計(jì)院搞工民建，搞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！斑@種情況擱現(xiàn)在是難以想象的?！睆?957年開(kāi)始，哈工大工民建專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)兩年工民建專業(yè)后就被調(diào)到混凝土制品專業(yè)學(xué)習(xí)；1962年，哈工大有了混凝土制品專業(yè)的第一屆畢業(yè)生。

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  1959年，哈工大土木系被剝離出來(lái)成立哈爾濱建工學(xué)院（隸屬于建工部），黃士元也因此成為哈爾濱建工學(xué)院教師隊(duì)伍中的一員。黃士元說(shuō)，過(guò)去學(xué)校非常重視實(shí)習(xí)，自己做學(xué)生的時(shí)候，每年都要去工地實(shí)習(xí)；做老師以后，也每年帶領(lǐng)學(xué)生外出實(shí)習(xí)，北京市第一構(gòu)件廠和原鐵道部豐臺(tái)橋梁廠就成為當(dāng)時(shí)混凝土制品專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)基地。 

  特殊年代，潛心科研結(jié)碩果

  —黃士元在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)了混凝土冬季施工外加劑，解決了北方混凝土冬季施工問(wèn)題；他成功發(fā)明了加氣混凝土中的穩(wěn)泡劑，解決了加氣混凝土中氣泡穩(wěn)定的問(wèn)題

  混凝土制品專業(yè)成立后，教學(xué)工作逐漸步入正軌。此時(shí)的黃士元又埋頭開(kāi)始了他的科研工作。他用石灰和粉煤灰做膠凝材料制成泡沫混凝土，容重在1000kg/cm3左右；于1962年用這種墻體材料蓋了兩棟實(shí)驗(yàn)樓。沒(méi)想到，其中一棟樓用了兩年后就凍壞了，另一棟用了20年。這兩棟樓后來(lái)成了黃士元的“心病”，時(shí)至今日說(shuō)起來(lái)還自責(zé)“犯了急功求名浮夸不實(shí)的錯(cuò)誤。”在以后的教學(xué)工作中，每每給學(xué)生講課，他都要把這個(gè)失敗的案例講給學(xué)生聽(tīng)，以此作為教訓(xùn)和警示。這件事對(duì)黃士元的觸動(dòng)非常大，使他下決心致力于混凝土的抗凍研究。

  文革期間，所有學(xué)校都停課了。黃士元是一個(gè)閑不住的人，他找到哈爾濱低溫建筑研究所（今哈爾濱寒地建筑研究所），利用該所的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，與所里的金樹(shù)新一起研究寒冷地區(qū)混凝土的冬季施工。他從基本理論研究入手，研究“拉烏爾定理”如何應(yīng)用于混凝土以降低混凝土的冰點(diǎn)?；谶@些基礎(chǔ)性的研究，黃士元研制成功用“亞硝酸鈉+硫酸鈉+三乙醇胺”配制防凍劑。在此之前，蘇聯(lián)采用過(guò)加入氯化鈉和氯化鈣的方法，但這會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。那時(shí)，蘇聯(lián)怎樣做，中國(guó)也會(huì)跟著怎樣做，所以導(dǎo)致很多建筑物很快發(fā)生鋼筋銹蝕。黃士元說(shuō)，這項(xiàng)工作的亮點(diǎn)在于：一是當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到5兆帕后再受凍，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，且能在低溫下繼續(xù)水化；二是亞硝酸鈉溶解度大，可有效降低混凝土的冰點(diǎn)，且有防止鋼筋銹蝕的作用；三是硫酸鈉和三乙醇胺可加速低溫水化。該防凍劑很快在北方地區(qū)推廣使用，并一直沿用至今。這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)第一屆科學(xué)大會(huì)上獲得表?yè)P(yáng)。

  1966年文革開(kāi)始，黃士元被卷入學(xué)院派性斗爭(zhēng)，被對(duì)立派冠以“哈爾濱建工學(xué)院資產(chǎn)階級(jí)知識(shí)分子的總代表”的帽子。1974年，軍宣隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)建議他調(diào)離哈爾濱建工學(xué)院。幸好武漢建材學(xué)院（后改為武漢工業(yè)大學(xué)）接納了他。時(shí)光荏苒，歲月悠悠。從上大學(xué)到畢業(yè)留校任教，黃士元在哈爾濱生活工作了整整25年，把最美好的青春年華獻(xiàn)給了東北這片土地。

  剛到武漢，黃士元就被派到武漢第五磚瓦廠，參加該廠加氣混凝土生產(chǎn)線的試制。試制成功后，黃士元才回到學(xué)校上班，由此開(kāi)始將研究方向轉(zhuǎn)移到加氣混凝土上。

  1976年，黃士元帶著他的73班工農(nóng)兵學(xué)員去上海楊浦加氣混凝土廠（今華東新材料公司）實(shí)習(xí)。這個(gè)廠原是專門用煤渣制磚的工廠，廠里的技術(shù)人員雖然沒(méi)有一個(gè)是大學(xué)畢業(yè)生，但有一批非常優(yōu)秀的高中畢業(yè)。當(dāng)時(shí)該廠正在試制加氣混凝土。有一個(gè)叫麻毅的高中畢業(yè)生想出用野生皂莢泡水來(lái)穩(wěn)定加氣混凝土氣泡（皂莢溶液實(shí)際上是一種表面活性劑），解決了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)加氣混凝土生產(chǎn)中的塌模問(wèn)題。根據(jù)這個(gè)思路，黃士元帶著他的學(xué)生同楊浦加氣混凝土廠的技術(shù)人員一起成功試制出加氣混凝土砌塊，并得到國(guó)家建材局科技司的肯定。后來(lái)該廠又建成一條當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的生產(chǎn)線。

  1980年，這個(gè)被稱作“加氣混凝土中的穩(wěn)泡劑”的科研成果榮獲“第一屆國(guó)家發(fā)明四等獎(jiǎng)”。麻毅成為該獎(jiǎng)第一獲獎(jiǎng)人，“因?yàn)樗莿?chuàng)造性的思想者”，黃士元?jiǎng)t是第二獲獎(jiǎng)人。

  負(fù)笈西行，學(xué)貫中外拓新域

  —在瑞典做訪問(wèn)學(xué)者期間，黃士元的“粉煤灰水泥水化及其漿體微觀結(jié)構(gòu)的研究”獲得了瑞典同行的肯定和支持；回國(guó)后，他首先提倡做粉煤灰混凝土的研究

  1979年，在武漢建材學(xué)院黨委書記和院長(zhǎng)的鼓勵(lì)和支持下，黃士元憑借高中時(shí)期的英語(yǔ)基礎(chǔ)，考取了文革后的第一批訪問(wèn)學(xué)者，到瑞典皇家工學(xué)院水泥混凝土研究所做訪問(wèn)學(xué)者。之前不論是泡沫混凝土還是加氣混凝土，都屬于墻體材料。到瑞典后，黃士元真正做起混凝土的研究。

  由于之前受蘇聯(lián)的影響很大，包括閱讀的也都是蘇聯(lián)的水泥和混凝土文獻(xiàn)。到瑞典后，一下子接觸到大量西方的混凝土文獻(xiàn)，黃士元說(shuō)，“頓時(shí)眼界大開(kāi)。”那時(shí)候，一般的訪問(wèn)學(xué)者都會(huì)跟隨國(guó)外的教授作課題。但黃士元提出自己做開(kāi)題報(bào)告，題目是“粉煤灰水泥水化及其漿體微觀結(jié)構(gòu)的研究”。這個(gè)課題在當(dāng)時(shí)尚屬世界前沿水平。

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  瑞典有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)聽(tīng)過(guò)這個(gè)開(kāi)題報(bào)告后，否定了這個(gè)課題，因?yàn)槿鸬涓緵](méi)有火力發(fā)電廠，自然就沒(méi)有粉煤灰。同時(shí)瑞典皇家工學(xué)院水泥混凝土研究所所長(zhǎng)表示，課題可以做，并且是自己做，只是沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支持。對(duì)此黃士元已經(jīng)很知足。他說(shuō)，只要能繼續(xù)做這個(gè)課題，沒(méi)有經(jīng)費(fèi)也無(wú)所謂，“雖然沒(méi)有經(jīng)費(fèi)，但是只要需要什么，瑞典方面都會(huì)積極給予提供，甚至從國(guó)外進(jìn)口粉煤灰支持我的研究。”

  在瑞典期間，黃士元發(fā)表了自己的研究成果。他用X射線衍射半定量地研究了粉煤灰水泥的水化規(guī)律，用電鏡觀察了粉煤灰與周圍水泥水化層結(jié)合的微觀結(jié)構(gòu)，并指出在水泥熟料中加10%的粉煤灰完全不影響水泥的性能及表面白度（國(guó)外很注意混凝土表面的顏色）。

  瑞典水泥公司看到這個(gè)研究成果后，進(jìn)行了實(shí)際論證，認(rèn)為這個(gè)成果很有價(jià)值，可以專門進(jìn)口粉煤灰代替10%的水泥熟料用于水泥生產(chǎn)。這家水泥公司很希望得到黃士元的研究成果，但也十分尊重他的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。為此，這家水泥公司特意為黃士元提供經(jīng)費(fèi)，去墨西哥參加國(guó)際混凝土?xí)h，并安排他順道去美國(guó)和加拿大做訪問(wèn)和學(xué)術(shù)交流。這次北美之行使黃士元有機(jī)會(huì)與國(guó)際水泥和混凝土界的專家學(xué)者切磋交流，并建立了密切的學(xué)術(shù)聯(lián)系。一個(gè)訪問(wèn)學(xué)者能有這樣的待遇在當(dāng)時(shí)很少見(jiàn)。

  黃士元離開(kāi)瑞典后，瑞典方面仍繼續(xù)對(duì)粉煤灰水泥進(jìn)行研究。這足以證明，黃士元對(duì)粉煤灰的研究堪稱是一個(gè)開(kāi)拓性和引領(lǐng)性的成果。

  在瑞典期間，黃士元不僅在學(xué)術(shù)上獲得了肯定和支持，同時(shí)也收獲了與國(guó)外同行的友誼。至今仍令他念念不忘、感慨不已的，是國(guó)外同行待人真誠(chéng)友善，工作認(rèn)真敬業(yè)，對(duì)科學(xué)執(zhí)著追求。黃士元說(shuō)，瑞典皇家工學(xué)院水泥混凝土研究所所長(zhǎng)是一個(gè)國(guó)際知名大教授，其薪酬大部分繳了稅，但他對(duì)工作盡職盡責(zé)，沒(méi)有絲毫怨言，很令人敬佩。

  那時(shí)，上海建筑科學(xué)研究院的沈旦申已提出“粉煤灰的微集料反應(yīng)作用”的觀點(diǎn)。黃士元通過(guò)試驗(yàn)證明了這一觀點(diǎn)的正確性，其意義在于充分利用粉煤灰本身高強(qiáng)度的特點(diǎn)。粉煤灰本身的顆粒強(qiáng)度很高，但早期水化很慢，當(dāng)水泥水化物與粉煤灰顆粒界面結(jié)合得很好時(shí)，粉煤灰水泥的強(qiáng)度就會(huì)很高，說(shuō)明粉煤灰的微集料作用在后期作了很大的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。這給粉煤灰微觀結(jié)構(gòu)的理論提供了依據(jù)。這個(gè)課題在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了很大的影響。

  1981年，黃士元一回到國(guó)內(nèi)，就在杭州召開(kāi)的混凝土情報(bào)網(wǎng)會(huì)議上作報(bào)告，建議研發(fā)粉煤灰混凝土。他來(lái)到上海建筑科學(xué)研究院，與江殿程、沈旦申、谷章昭一拍即合，共同推廣粉煤灰混凝土。他們做了大量的科研工作，主要研究粉煤灰混凝土的碳化問(wèn)題。因?yàn)榉勖夯抑泻趸}很少，氧化鈣含量越少，碳化就越快?；炷林蟹勖夯液吭蕉啵蓟驮娇?。經(jīng)過(guò)大量的研究和試驗(yàn)，他們一致認(rèn)為，粉煤灰最高和最優(yōu)摻量為20%；大摻量粉煤灰更適用于海港工程和水利工程。

  黃士元說(shuō)，搞科研一定要實(shí)事求是，要用數(shù)據(jù)說(shuō)話，用事實(shí)說(shuō)話。

  東歸故里，老當(dāng)益壯賦新篇

  —黃士元發(fā)明了三萜皂甙新型引氣劑，率先開(kāi)展該引氣劑用于泵送混凝土的研究；他確認(rèn)并堅(jiān)持鋼筋銹蝕和凍融交替是導(dǎo)致我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂破壞的主因……

  1985年，黃士元主動(dòng)要求從武漢建材學(xué)院調(diào)到上海建材學(xué)院。闊別上海35年的黃士元終于回到故里，沒(méi)有什么事能夠比回到上海更讓他開(kāi)心了。

  無(wú)論在哪里工作，黃士元都會(huì)從基礎(chǔ)科研抓起，將理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起。當(dāng)時(shí)上海建材學(xué)院剛剛成立，黃士元一切從零開(kāi)始，很快組織了一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)（當(dāng)年團(tuán)隊(duì)中的吳學(xué)禮、楊學(xué)兵和朱蓓蓉等至今跟隨黃士元搞科研），創(chuàng)建了材料工程研究所。他首先發(fā)明了三萜皂甙新型引氣劑（三萜皂甙是茶油壓榨出的渣的提取物），并率先開(kāi)展了三萜皂甙新型引氣劑用于泵送混凝土的研究。為了論證這種新型引氣劑的應(yīng)用效果，凡事都親力親為的黃士元找到上海一高層建筑物做試驗(yàn)，分別采用摻加三萜皂甙新型引氣劑的混凝土和普通混凝土進(jìn)行泵送。結(jié)果，摻加新型引氣劑的混凝土很快立竿見(jiàn)影，泵壓迅速下降。至此，黃士元心里已經(jīng)很有把握了。

  “三萜皂甙新型引氣劑的研究與應(yīng)用”于1992年獲得上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。黃士元將這項(xiàng)研究的配方貢獻(xiàn)給上海楊浦大橋、南浦大橋、東方明珠、金茂大廈的混凝土泵送工程，均獲得成功。在當(dāng)時(shí)的泵機(jī)條件下，混凝土泵送一次泵送高度達(dá)180米（東方明珠電視塔）和300多米（金茂大廈）實(shí)屬不易。

  高層泵送混凝土除了要有好的設(shè)備，摻加引氣劑也很關(guān)鍵，引氣劑引入的微細(xì)氣泡能夠大大減小混凝土流動(dòng)時(shí)與管壁的摩擦。在北方，引氣劑是最好的抗凍劑，如青藏鐵路混凝土就必須摻加引氣劑，否則混凝土在嚴(yán)酷的環(huán)境下會(huì)很快被破壞；在南方，引氣劑是最好的泵送良劑。

  因?yàn)闆](méi)有申請(qǐng)專利，所以現(xiàn)在生產(chǎn)三萜皂甙的工廠有很多。黃士元對(duì)此并不介意，他說(shuō)自己從不申請(qǐng)專利，他希望自己的發(fā)明成果能夠得到推廣，造福社會(huì)，為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)效益。他對(duì)現(xiàn)在很多人在介紹外加劑時(shí)不說(shuō)明其基礎(chǔ)成分的做法很不理解，認(rèn)為這不利于混凝土技術(shù)的發(fā)展。

  “一個(gè)學(xué)者應(yīng)該心無(wú)旁騖搞科研，如果總想著名利之事，就不可能取得什么大成果?！?

  黃士元一再?gòu)?qiáng)調(diào)，三萜皂甙新型引氣劑的產(chǎn)業(yè)化還要感謝蔣文昌先生，他是一個(gè)地地道道的農(nóng)民，也是一個(gè)優(yōu)秀的高中畢業(yè)生，他在新型引氣劑的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用中起到很大的作用。

  1992年，建設(shè)部和國(guó)家建材局聯(lián)合召開(kāi)“堿骨料反應(yīng)專題研討會(huì)”。幾乎全國(guó)搞混凝土的專家、教授和科研工作者都參加了這個(gè)會(huì)。會(huì)議的主流觀點(diǎn)是：堿骨料反應(yīng)是混凝土的癌癥，北京三元立交橋和豐臺(tái)橋梁廠生產(chǎn)的軌枕的裂縫就是堿骨料反應(yīng)的結(jié)果。大部分參加會(huì)議的專家、教授都認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)，只有黃士元在會(huì)上提出異議。會(huì)議結(jié)束后，黃士元讓學(xué)生楊全兵和北京市市政研究所的楊思忠到三元立交橋收集了一些裂縫中的白色粉末，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些粉末不是堿骨料反應(yīng)的產(chǎn)物硅酸鈉，而是氯鹽；說(shuō)明三元橋裂縫的元兇應(yīng)該是除冰鹽氯化鈉導(dǎo)致鋼筋銹蝕，而非堿骨料反應(yīng)。

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  同一時(shí)期，英國(guó)也出現(xiàn)了軌枕裂縫的問(wèn)題。英方有兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為是堿骨料反應(yīng)的結(jié)果，另一種認(rèn)為是養(yǎng)護(hù)的問(wèn)題。最后經(jīng)試驗(yàn)研究證明是養(yǎng)護(hù)問(wèn)題所致。黃士元那時(shí)剛好在英國(guó)出差，獲知這一信息后，回國(guó)向吳中偉院士作了匯報(bào)；并向中國(guó)鐵道科學(xué)研究院建議，解決軌枕養(yǎng)護(hù)問(wèn)題的方法就是把養(yǎng)護(hù)溫度降低至6 0℃以下。這兩件事情都證明了產(chǎn)生裂縫的原因并非是堿骨料反應(yīng)。

  1999年，為迎接國(guó)慶50周年，北京西直門立交橋拆掉重建。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院派田培和王玲想方設(shè)法在舊橋中找到堿骨料反應(yīng)的證據(jù)，結(jié)果他們得出的結(jié)論是“西直門立交橋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何堿骨料反應(yīng)的痕跡”。最后，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院較為客觀全面地報(bào)道了“以堿骨料為主的九五攻關(guān)項(xiàng)目”的研究結(jié)果。吳中偉院士也終于認(rèn)同了黃士元的觀點(diǎn)，在病床上電告黃士元，讓他盡快到北京市市政工程局去闡述自己的觀點(diǎn)，重新做設(shè)計(jì)方案。可惜當(dāng)時(shí)離國(guó)慶節(jié)只有5個(gè)月時(shí)間，已來(lái)不及重做混凝土設(shè)計(jì)方案。此時(shí)距離這位老科學(xué)家臨終前僅幾個(gè)月時(shí)間。

  黃士元說(shuō)，作為中國(guó)混凝土第一專家，吳中偉院士臨終前還惦記著這件事，并能修正自己的觀點(diǎn)，這非常不容易，他是一個(gè)真正的令人敬重的科學(xué)家。

  其實(shí)，對(duì)于黃士元來(lái)說(shuō)，堅(jiān)持己見(jiàn)也很不容易。他不僅要面對(duì)當(dāng)時(shí)政府建筑部門大力支持堿骨料反應(yīng)研究的壓力，還要面對(duì)大量從事堿骨料反應(yīng)的科技人員和院士們的不同意見(jiàn)；在各種壓力面前，他依然堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，求真唯實(shí)，用事實(shí)說(shuō)話，用數(shù)據(jù)證明，這是一個(gè)真正講科學(xué)的學(xué)者的精神和態(tài)度。

  1996年，上海建材學(xué)院并入同濟(jì)大學(xué)。1999年，黃士元第一個(gè)提出關(guān)于早期裂縫的研究并撰寫文章《混凝土的早期裂縫》，發(fā)表在《混凝土》雜志上。這篇文章說(shuō)明了混凝土裂縫是由混凝土內(nèi)部溫差和內(nèi)部收縮引起的；混凝土強(qiáng)度越高，就越容易開(kāi)裂。這個(gè)觀點(diǎn)雖然解釋了混凝土強(qiáng)度高容易引起開(kāi)裂的現(xiàn)象，卻無(wú)法解釋“混凝土強(qiáng)度高，那么抗裂縫能力也應(yīng)越強(qiáng)”的說(shuō)法。求真求實(shí)的鉆研精神使黃士元不斷思索著這個(gè)新命題。他想起在瑞典時(shí)，水泥混凝土研究所所長(zhǎng)給一個(gè)研究員出了個(gè)題目，叫做“混凝土最最最早期的性能”，研究混凝土一開(kāi)始凝結(jié)時(shí)的性能。受此啟發(fā)的黃士元找出當(dāng)時(shí)的研究報(bào)告，發(fā)現(xiàn)早期彈性模量的提高是快于抗拉強(qiáng)度的。沿著這條思路思考下去，黃士元茅塞頓開(kāi)。原來(lái)，“變形×彈性模量”是破壞力量，強(qiáng)度是抵抗破壞的力量，雖然混凝土早期強(qiáng)度高了，但彈性模量高得更快，所以破壞力量就大于強(qiáng)度力量。為此，黃士元專門發(fā)表了第二篇文章，解釋了這個(gè)困惑已久的問(wèn)題。

  2000年，黃士元從工作了50年的教學(xué)崗位上退休下來(lái)。雖然不再承擔(dān)教學(xué)工作，但他一直沒(méi)有停下自己大半輩子從事的混凝土科研工作。退休后的他仍活躍在許多國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目中：與學(xué)生謝永江合作，指導(dǎo)青藏鐵路工程全線使用三萜皂甙引氣劑，解決了青藏鐵路混凝土抗凍耐久性難題；為三峽大壩混凝土工程耐久性提出一些建議；幫助中國(guó)鐵道科學(xué)研究院制定客運(yùn)專線混凝土規(guī)范；與郭保林合作，為青島海灣大橋工程解決銹蝕和鹽凍問(wèn)題、提供咨詢服務(wù)……，他還多次應(yīng)邀參加重大工程技術(shù)方案論證。

  針對(duì)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，黃士元在上世紀(jì)九十年代與廣東宏管樁廠的何耀輝一起，研究發(fā)明了磨細(xì)砂在管樁中的應(yīng)用及其作用機(jī)理，提出管樁中摻30%的磨細(xì)砂最好，并一次生產(chǎn)試驗(yàn)成功，很快得到推廣，為國(guó)家節(jié)約了大量水泥。退休后，他又與廣東三和管樁有限公司的韋澤林、魏宜齡及清華大學(xué)的路新瀛教授合作，通過(guò)深入研究，首次指出了蒸壓工藝對(duì)高強(qiáng)混凝土管樁耐久性的不利影響，為進(jìn)一步提高混凝土管樁的耐久性指明了方向；根據(jù)這項(xiàng)研究，廣東三和管樁有限公司生產(chǎn)出第一批免蒸壓高強(qiáng)混凝土管樁。

  2013年，黃士元以八十歲高齡登上北京一棟十幾層高的高樓施工現(xiàn)場(chǎng)，參觀學(xué)習(xí)北京高強(qiáng)混凝土公司楊榮俊領(lǐng)導(dǎo)的鋼板混凝土自流平工程項(xiàng)目。施工工人看到后對(duì)他嘖嘖稱贊。這是他最后一次親臨工地現(xiàn)場(chǎng)。

  謹(jǐn)遵先訓(xùn)，一生踐行座右銘

  —“得諸社會(huì)，還諸社會(huì)”成為黃士元一生的座右銘，激勵(lì)他在為人為師為事之道上不斷超越自己

  說(shuō)到“得諸社會(huì)，還諸社會(huì)”這八個(gè)字，不能不提及顧乾麟這個(gè)人。

  顧先生中學(xué)未畢業(yè)，曾在舊時(shí)的上海怡和洋行從練習(xí)生做起，后任進(jìn)出口經(jīng)理、怡和紗廠代理人。據(jù)黃士元講，先師顧乾麟在當(dāng)時(shí)的上海算不上是富豪，但他是一個(gè)熱心教育和公益的慈善家，施恩不圖報(bào)。1939年，顧乾麟創(chuàng)辦了“叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金”，專門資助家境清寒但品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生。

  這個(gè)獎(jiǎng)學(xué)金是通過(guò)考試獲得的，難度很大，幾十個(gè)人里才錄取一個(gè)。從創(chuàng)辦到解放前夕，“叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金”一共資助了一千多名學(xué)生。1949年顧乾麟離開(kāi)上海去香港，到香港后還繼續(xù)給“叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金”提供資金支持。除了創(chuàng)辦“叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金”，顧乾麟還建立了“菽蘋同學(xué)會(huì)”，同學(xué)會(huì)的會(huì)訓(xùn)就是“得諸社會(huì)，還諸社會(huì)”八個(gè)字，所有獲得“菽蘋獎(jiǎng)學(xué)金”的學(xué)生必須牢記這八個(gè)字。

  黃士元本來(lái)生活在一個(gè)小康之家，1937年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，家境日漸衰落，以至于念書時(shí)家里付不起他的學(xué)費(fèi)。1947年他進(jìn)入上海中學(xué)高中時(shí)考取了“叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金”，成為第16期的獎(jiǎng)學(xué)金獲得者?！吧虾Ｖ袑W(xué)學(xué)費(fèi)很貴，‘叔蘋獎(jiǎng)學(xué)金’資助了我高中3年的學(xué)費(fèi)和伙食費(fèi)，我才得以畢業(yè)?！秉S士元回憶說(shuō)，“顧乾麟先生是真正的好人，是對(duì)我一生影響很深的人，也是我一生敬佩的人。”黃士元不僅牢記“得諸社會(huì)，還諸社會(huì)”這八個(gè)字會(huì)訓(xùn)，更把這八個(gè)字當(dāng)做自己一生的座右銘。

  從社會(huì)中得到、再回報(bào)給社會(huì)的人生信念，在黃士元50多年的教學(xué)生涯和科研工作中留下了深深的烙印。他用60年寶貴的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為混凝土工程安全和耐久性作出了重要的貢獻(xiàn)，受到我國(guó)混凝土工程界的高度評(píng)價(jià)。他不僅傳授知識(shí)，而且以自己對(duì)科學(xué)求真務(wù)實(shí)的精神和誠(chéng)實(shí)善良的做人品質(zhì)感染和影響著學(xué)生。如今，他桃李滿天下，培養(yǎng)出很多有建樹(shù)的接班人；他不僅關(guān)心他們的事業(yè)，還關(guān)心他們的生活；他有很多忘年交的生輩，使他晚年生活很愉快。談到為師之道，他認(rèn)為，老師和學(xué)生就是同事和朋友的關(guān)系，是互相學(xué)習(xí)互相幫助的關(guān)系；作為老師，要尊重學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，希望學(xué)生強(qiáng)過(guò)老師，這樣科技才會(huì)有發(fā)展；作為學(xué)生，搞科研就要嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)，絕不能弄虛作假，要尊重別人的成果，這是科研道德準(zhǔn)則的問(wèn)題。

  50多年的科研工作，讓黃士元非常享受潛心科研的過(guò)程并樂(lè)在其中，在“痛苦—快樂(lè)和痛苦—快樂(lè)（成功）”的科研過(guò)程中找尋方向、超越自己，做著一個(gè)快樂(lè)的、本色的、純粹的科研工作者。

  記者手記

  《師說(shuō)》曰：師者，所以傳道授業(yè)解惑也。為師，黃老不只是簡(jiǎn)單的教書匠，他還教授學(xué)生為人處事的道理和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的可貴品質(zhì)。

  “傳道”，黃老言傳身教，以自身良好的科研道德品質(zhì)、低調(diào)的行事作風(fēng)和愛(ài)學(xué)善學(xué)的科學(xué)精神影響著學(xué)生，培養(yǎng)他們正確的價(jià)值觀和世界觀；“授業(yè)”，黃老將自己積累50多年豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)毫無(wú)保留地傳授給一批又一批學(xué)生，不求回報(bào)，不求名利；“解惑”，黃老悉心指導(dǎo)、幫助學(xué)生解決求知中的疑惑，使他們?cè)诓粩嗟奶剿髦?，培養(yǎng)鉆研科學(xué)的精神和解決問(wèn)題的能力。

  黃老是真正做到“傳道、授業(yè)、解惑”的師者，他用“愛(ài)心、耐心和責(zé)任心”樹(shù)立起一個(gè)知識(shí)分子的師魂。

  采訪4個(gè)半小時(shí)，黃老沒(méi)有喝過(guò)一口水，沒(méi)有休息過(guò)一次，他戲言這得益于當(dāng)教師的基本功；師者的崇高品質(zhì)令人油然而生對(duì)他的敬仰，“高山景行”形容黃老再恰當(dāng)不過(guò)了！