德重仰高求真唯实，凤鸣高岗风范永存
——缅怀中国混凝土制品专业创建人之一、
同济大学资深教授黄士元先生
2022年以来，共和国的数位专家相续逝世，离开了他们最深爱的科研事业，我们痛别了一位又一位国家栋梁。10月28日，我们失去了这样一位为祖国建筑材料行业发展做出杰出贡献的代表与领军人物——我国水泥混凝土著名学者、混凝土制品专业创建人之一、同济大学资深教授黄士元先生，于2022年10月28日上午因病逝世，享年90岁，愿黄先生一路走好！
深切 · 缅怀
同济大学资深教授黄士元先生于2022年10月28日上午逝世，享年90岁。黄士元先生是我国著名材料学科专家、混凝土学者，中国混凝土制品专业创建人之一，同济大学资深教授，长期从事建筑材料特别是水泥和混凝土制品的教学和研究。曾获全国科学大会奖，国家发明奖，上海市科技进步二等奖，中国混凝土与水泥制品行业终身贡献奖等。发表学术论文100余篇，出版专著和译著各一部。1997年至2002年，黄士元教授和我国在水泥和混凝土材料科学方面的专家杨南如教授等编著并出版了《近代混凝土技术》一书。
在2015年中国混凝土与水泥制品行业终身贡献奖颁奖礼上，徐永模会长写下这样的颁奖词——
“这是一位学贯中西的先生。在50多年的教学与科研实践中，他先后在哈尔滨工业大学、同济大学等五所大学任教，在瑞典皇家工学院和日本东京工业大学从事混凝土科学研究。
上世纪70年代，他在国内首创混凝土冬季施工外加剂，获得全国科学大会奖励，直到今天仍在北方广泛应用，解决了北方混凝土道路抗冻性问题；
他求真唯实，从不人云亦云，对影响我国混凝土耐久性的各种原因进行深入研究，确认并坚持了钢筋锈蚀是导致我国混凝土结构开裂破坏的主因，为提高我国混凝土工程耐久性确定了技术路线；
他带领研发团队开发的引气剂，引领了我国混凝土引气剂的发展，在加气混凝土、抗冻融破坏混凝土、混凝土泵送剂等领域得到广泛应用；
他对磨细砂在高强混凝土管桩中的应用及其作用机理的研究，确定了采用蒸压工艺时磨细砂作为材料配合比的关键组分⋯⋯”
北上求学，追梦无悔
1950年，新中国刚刚解放不久。17岁的黄士元同时被哈尔滨工业大学电机系和清华大学化工系录取。出于对老解放区的向往，以及对建设祖国大好河山的期待，黄士元选择了松江之畔、规格严格的哈尔滨工业大学。而那时从上海到哈尔滨，坐火车需要96个小时。
当时的哈工大，是我国第一个完全效仿学习苏联教育模式的高等院校，采用六年学制，第一年学俄文预科，第二年开始学5年制本科。从教学计划到教材、实验报告，所有教学环节完全采用苏联的教学模式，很多教师都是苏联专家和中长铁路留下来的苏联教授。1952年，恰逢全国院系调整，哈工大采矿系和冶金系合并，黄士元先生被分配到土木系的工民建专业。1956年，黄士元成为我国最后一期被授予工程师学位的毕业生，并被学校分配留校担任助教。
毕业后，黄士元先生没有立刻投入学校的工作，而是选择在东北第三工程公司进行历练。而他上班后遇到的第一个困难便是解决当时苏联援建的哈尔滨电机厂红砖供应不足的问题。通过整理并参考苏联文献，黄士元先生提出了采用大孔无砂混凝土技术解决这一困境，并成功应用于哈尔滨电机厂宿舍楼。该研究成果《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，这是黄士元先生人生中的第一篇论文。从此他便开启了与混凝土材料的不解之缘。
1959年，苏联为了推动装配式混凝土的发展，在高校开设装配式混凝土构件专业。国内清华大学、同济大学、天津大学和哈工大也相继成立国内第一批成立“装配式混凝土构件”专业。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，学生既可以开发水泥基材料和混凝土制品，也可以直接去设计院参与工民建结构设计。“这种情况在现在是难以想象的”。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。
混凝土制品专业成立后，教学工作逐渐步入正轨。此时黄士元先生又埋头开始了他的科研工作。他用石灰和粉煤灰制备了泡沫混凝土，并在1962年采用该种墙体材料建造了两栋实验楼。没想到，其中一栋楼用了两年后就“冻”坏了，而另一栋用了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。
在哈工大期间，黄士元先生与哈尔滨低温建筑研究所（今哈尔滨寒地建筑研究所）展开合作，利用该所的实验设备，与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。成功研制出用“亚硝酸钠+硫酸钠+三乙醇胺”配制防冻剂并在北方地区推广使用，并一直沿用至今。这项工作的亮点在于：混凝土的内部结构不会被破坏，且能在低温下继续水化，并可有效降低混凝土的冰点、防止钢筋锈蚀。该防冻剂很快在北方地区推广并一直沿用至今。这项技术在我国第一届科学大会上获得表彰。1975年，时年42岁的黄士元调任武汉建材学院，从上大学到留校任教，黄士元在冰城哈尔滨工作生活了整整25年，他把最美的青春年华都献给了祖国最东北端的这片黑土，诠释了一名共产党员在特定历史条件和艰苦的环境下攻坚克难、敢于创新的“北大荒精神”，黄士元先生的道德情操、意志品格和工作作风将永远激励着我们在建设有中国特色社会主义的道路上奋勇前进。
西行访学，潜心钻研
1979年，在武汉建材学院党委书记和院长的鼓励和支持下，黄士元先生考取了改革开放后第一批公费出国的机会，到瑞典皇家工学院水泥混凝土研究所进行学术访问。在此之前，黄士元接触和学习到的都是苏联的水泥和混凝土的文献。到瑞典后，他开始接触大量欧洲的混凝土文献，拓宽了水泥混凝土知识的视野。在瑞典做访问学者期间，黄士元选择了在当时尚属世界前沿水平的课题“粉煤灰水泥水化及其浆体微观结构的研究”。然而，瑞典有关部门领导听完开题报告后却否决了这个课题，因为瑞典没有火力发电厂，自然也没有粉煤灰。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，但是没有经费支持。就这样，黄士元利用研究所的设备和波兰进口的粉煤灰开展课题研究，并发表研究成果。他用半定量X射线衍射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掺入10%粉煤灰完全不影响水泥的性能及表面白度。
瑞典水泥公司认为其研究成果很有价值，希望能推广他的研究成果，但也尊重他的知识产权。为此，这家水泥公司还为黄士元提供经费，前往墨西哥参加国际混凝土会议，并安排他在美国和加拿大进行学术访问，与国际同行切磋交流并建立密切的学术联系。这种待遇在当时对于一名来自中国的访问学者是十分少见的。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。
归国返乡，开拓创新
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。1981年，黄士元先生回国后即在杭州召开的混凝土情报网会议上作学术报告，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。他们开展大量的科研工作，研究粉煤灰混凝土的碳化问题。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。
1985年，52岁的黄士元离开武汉建材学院，阔别上海35年的他终于回到故里，调任到上海建材学院（后并入同济大学）。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，与吴学礼、杨学兵和朱蓓蓉等老师组建科研团队，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，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，掺入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。黄士元先生却从不不介意，他表示自己从不申请专利，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。
崇尚科学，求真唯实
北京西直门立交桥破坏原因分析，黄士元先生就北京三元立交桥和丰台桥梁厂生产的轨枕的裂缝提出了独到见解，认为融雪盐导致的钢筋锈蚀是主要诱因。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°C以下。1999年，为迎接国庆50周年，北京西直门立交桥重建。吴中伟院士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。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，他是一个真正的令人敬重的科学家。在不同意见和压力面前，黄士元坚持自己的观点，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，黄士元第一个提出沙巴官网入口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，但他却并未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，节约了大量水泥资源。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，八十岁高龄的黄士元先生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。
践行初心，甘于奉献
黄士元先生本出生于一个小康之家，但抗日战争爆发，家道中落。读高中时家里已经负担不起他的学费。但他凭借优异的成绩，黄士元考取了“叔苹奖学金”，顺利完成了高中的学业。“叔苹奖学金”是由热心教育和公益的慈善家顾乾麟先生创办的。黄士元作为“叔苹奖学金”的获得者和受益者，不仅牢记“得诸社会，还诸社会”作为自己的座右铭，并在50多年的教研工作中付诸实际行动。
在科研中，黄士元为我国混凝土工程安全和耐久性做出了重要贡献，受到我国混凝土工程界的高度评价。在教学中，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。在生活中，黄士元先生桃李满天下，培养了无数在国家发展和民族复兴之路上的建设者和接班人。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。
作为一名老师，他多次寄语当代青年学生一切要独立思考。在社会生活中要学会甄别获得消息的真伪，不被新闻媒体中夸大、虚假的信息误导。在专业学习上面，黄士元先生多次叮嘱大家，科研是一定要往踏实的道路走，要下到每一个项目去研究，虽然过程中有时有痛苦，但这是一个研究人员的基本素养。
在刚刚结束的党的二十大中，习近平总书记强调要坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。作为一名拥有69岁党龄的老党员和革命理想主义者，黄士元先生将毕生献给了祖国科技事业创新与人才培养。他的入党初心源于对党和国家的热爱，而他最初的理想就是到艰苦的地方扎根，做一名土木工程师，服务国家建设、为中华民族伟大复兴的强国梦贡献自己的力量。而为了践行这样的初心，黄士元从毕业一直到80岁都没离开过工厂、工地，他坚守理想信念，把自己的一生都奉献给混凝土科技发展与科教兴国事业。
黄士元先生在多次报告与访谈中，深切寄语广大青年党员：要端正自己的入党动机，要坚决摈弃功利主义的思想。“勤勤恳恳做事，踏踏实实做人，无论工作还是生活都要做到实事求是。”听党话，跟党走！他做到了对自己的要求。作为一名学者、师者，黄士元先生崇高的精神品格和道德素养深深激励了一代又一代混凝土人。让我们深切缅怀这位新中国混凝土行业的开拓者，永远纪念混凝土学界泰斗黄士元先生！
（整理自：魏洁《混凝土世界》（2016.02）；同济材料“百+行动校友谈”《黄士元：勤勤恳恳做事，踏踏实实做人》）
-END-
整理 / 李春锦 袁乐琅
编辑 / 袁乐琅 蒋泓米
