孙小玉

(天水市水利服务中心，甘肃 天水 741000)

1 概述

土石坝结构简单、适应性强、施工简单、工程造价低，在现代水利工程中得到广泛应用[1- 5]。土石坝在设计和修建过程中，为了防止渗漏和溃坝，一般会在土石坝表面设计一层混凝土面板，由于混凝土面板长期与水接触，极易出现钙离子溶蚀现象，从而影响混凝土强度和密实性，导致坝体渗漏，因此，开展土石坝面板混凝土性能研究具有重要意义[6- 11]。

西北寒区具有复杂的水工环境，除了静荷载循环作用和盐类侵蚀溶蚀作用，在寒冷气候环境下，混凝土内部孔隙水会发生结冰，导致结构发生冻胀破坏(冻融循环作用)，为了防止发生冻胀损伤，寒区水工混凝土常常设计为很低的水灰比，这就会导致面板混凝土的自收缩性大大增加，引起混凝土开裂，从而加速土石坝发生溶蚀破坏。据不完全统计，土石坝因面板混凝土损伤发生渗透破坏的占比达到50%以上。为提升寒区面板混凝土的长期服役性能，就需要在低水胶比设计情况下，尽量减少面板混凝土的自收缩性。参照超高性能混凝土的设计思路，在低水胶比情况下，可通过掺入钢纤维、减缩剂或者是膨胀剂等减少混凝土的自收缩性，当水胶比为0.2，钢纤维掺量为2%时，可降低57%的混凝土干燥收缩量，但是目前关于这三种材料具体的减缩效果的横向比较还比较鲜见，因此，有必要开展进一步的对比试验研究。

本文采用室内试验法，通过强度试验、溶蚀试验和干燥收缩试验，对西北寒区土石坝超高性能面板表面防护混凝土进行了研究，以期能为面板混凝土的设计与应用提供参考。……