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拔区混凝土工程难以满足预期要求。因此建议开展高海拔区特征环境驱动下水工混凝土多尺度力学性
能的演化分析，综合考虑高海拔区多种自然环境特征组合作用下的复合外部边界条件，以及骨料级
配、粒径、孔结构等内部结构参数，建立高海拔区特征环境影响下水工混凝土内部水 － 热 － 化 － 力环境
的多场耦合控制方程，系统揭示高海拔区水工混凝土开裂与力学性能劣化的基本规律。
另一方面，受高海拔区低气压环境影响，混凝土筑坝材料水化进程减缓、缺陷与裂纹增多、干燥
面积与不可恢复变形加大，且高海拔区水源主要为高山冰雪融水，水质接近纯水，对混凝土的溶蚀较
为显著。现有分析方法难以有效反映混凝土自收缩、干燥收缩、干燥徐变、基础徐变间关联，与溶蚀
等非线性行为模型的耦合兼容不足，导致高海拔区混凝土坝工程长期时效变形被误估的风险加剧。因
此，有待建立统一的多孔介质长期时效变形计算分析框架，综合考虑材料的水热输运、物质演变、动
态边界约束条件，充分重视干燥徐变和徐变溶蚀的影响，从而为高海拔区混凝土坝工程的长期时效变
形评估提供合理参考。

４ 干寒大温度日较差下混凝土坝结构性态与安全防控

４．１ 细微观结构与力学性能 低温、低湿度环境下，混凝土水化进程、水的相变与转移均会受到不同
程度影响，引起混凝土孔结构、水化产物、微裂纹、应力应变分布的变化。针对中国西部地区的温湿
度特点，文献［３２ － ３３］研究了－ ２０℃低温环境或 ３７％相对湿度干燥养护环境下的混凝土孔结构特征，
混凝土暴露于极端环境的时间愈长，其最可几孔径与有害孔含量均相应增大。高鹏等 ［３４］ 通过数字图像
技术发现干燥损伤混凝土的骨料周围存在非均匀拉应变，水泥浆基体主要为非均匀压应变。佘安明
等 ［３５］ 对干燥大温差条件下混凝土界面过渡区结构形态观察后发现，混凝土界面过渡区宽度增大、水化
产物结构渐趋疏松、显微硬度降低共同导致了混凝土宏观力学性能的劣化。
图 ３（ａ）显示低湿度环境对早龄期混凝土的抗压强度影响较小，但随龄期增长，环境湿度的影响逐
渐显现，其中 ２０％相对湿度与 １００％相对湿度环境间混凝土抗压强度的差距由 ３ｄ龄期时的 ３．５１％发展
为 ３６０ｄ龄期时的 ７．０１％。低温环境对早龄期混凝土抗压强度的劣化作用则较为显著，但随龄期增
长，低温环境的影响逐渐减弱，与标准养护试件间抗压强度的差距逐步缩小 ［３３，３６ － ３７］ 。图 ３（ｂ）表明
低温、低湿度特征环境下混凝土劈裂抗拉强度总体随龄期增长而增大，其中，低温环境对早龄期混
凝土劈裂抗拉强度影响较大，混凝土越早暴露于特征环境，劈裂抗拉强度损失愈大；低湿度环境可
减缓混凝土劈裂抗拉强度发展，且随龄期增长，不同相对湿度环境间混凝土劈裂抗拉强度的差距逐
步扩大。

图 ３ 低温、低湿度环境与混凝土宏观性能

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