论文标题：Long-Term Performance and Microstructural Characterization of Dam Concrete in the Three Gorges Project

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.04.017

微信链接：点击此处阅读微信文章

三峡大坝，这座举世瞩目的世界最大水力发电工程，其混凝土的耐久性直接关乎大坝的稳定与安全。为此，由东南大学刘加平院士、中国三峡集团李文伟以及苏博特新材料股份有限公司于诚所带领的科研团队，在中国工程院院刊《Engineering》发表了题为 “Long-Term Performance and Microstructural Characterization of Dam Concrete in the Three Gorges Project”（三峡大坝混凝土长期服役性能与微观结构表征）的研究性文章。科研团队对实验室大坝混凝土在不同养护环境下的 10 年长期服役性能以及 17 年龄期实验室混凝土和三峡大坝实际钻取混凝土芯样的微观结构进行深入分析，收获了丰富且极具价值的成果，为三峡大坝的长期安全运行筑牢了关键的数据与理论根基，为后续保障工作提供了强有力的支撑 。

在长期服役性能方面，研究发现无论是自然养护还是标准养护，实验室大坝混凝土的力学性能都随时间不断提升。10 年后，两种养护方式下的混凝土力学性能和耐久性均有显著提高，高掺量粉煤灰且水胶比相对较高的大坝混凝土抗压强度超 50 MPa。不过，自然养护混凝土的抗冻性在长期暴露后有所降低，这可能与环境温湿度变化及干–湿循环产生的微冻融效应有关。

微观结构分析表明，中热水泥和细粉煤灰颗粒几乎完全水化，形成了由大量水化硅（铝）酸钙凝胶和少量晶体组成的致密微观结构，这是大坝混凝土长期性能优异的关键原因。粉煤灰在微观结构演变中作用显著，其含量大于 30% 时，混凝土微观结构和耐久性明显改善。但从大坝表面区域钻取的混凝土微观结构较为疏松、孔隙率较高，这是由于长期受到水和风的侵蚀，导致混凝土微观结构劣化。

图1. 17 年龄期混凝土中水化粉煤灰呈现的不同形态：（a）~（c）混凝土中水化粉煤灰的不同状态；（d）界面过渡区；（e）、（f）水化粉煤灰在松散区的集聚。

该研究不仅为深入理解三峡大坝混凝土的性能演变和微观结构发展提供了依据，也为其他大型水工结构混凝土的研究和应用提供了重要参考。未来，研究人员还将继续对留存的长龄期大坝混凝土样品展开深入研究，进一步探究其微观结构演变和性能发展规律，为保障三峡大坝及类似工程的长期安全运行筑牢技术防线。

引用信息：

Chen Lyu, Cheng Yu, Chao Lu, Li Pan, Wenwei Li, Jiaping Liu. Long-Term Performance and Microstructural Characterization of Dam Concrete in the Three Gorges Project. Engineering, 2024, 33(2): 237–262

开放获取论文：

https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.04.017

更多内容

同济大学科研团队提出再生与原生混凝土结构构件统一设计理论

清华大学研究团队：堆石混凝土坝概述及下一代混凝土坝施工技术展望

速看！2025全球十大工程成就征集启动

周婷婷教授、王广基院士团队发现减轻栀子苷肝毒性新靶点，提出药源性肝损伤防治新方向

Engineering征稿启事：人工智能赋能工程科技