前言

进入21世纪以来，随着经济的蓬勃发展，我国高拱坝发展方兴未艾，一系列高拱坝的相继建成，将混凝土拱坝从高度100m级高度提高至300m级，工程规模也越来越大，对经济和社会发展产生了重要的作用。但从工程技术角度来讲，对混凝土开裂控制的要求及技术难度也越来越高。

氧化镁筑坝技术主要起源于国内工程实践，是国内外筑坝技术的重大突破和创新。该技术主要利用氧化镁的延迟微胀性，减少和消除混凝土在降温过程中产生的拉应力和体积收缩，从而防止混凝土产生裂缝。由此可以减少并取代大部分传统混凝土温控措施，施工工艺简单、经济、快速。

国外较早将氧化镁作为水泥中的不安全因素进行了研究。Lea首次提出了氧化镁含量过高会引起水泥安定性不良的问题。德国Cassel市政大楼由于其水泥中氧化镁含量27%最终导致被破坏。1980年，Metha与Pirtez尝试利用氧化镁水化膨胀来补偿混凝土在降温收缩过程中产生的拉应力，但其研究成果一直局限于室内实验，未用到工程实践中。

应用氧化镁混凝土筑坝的研究起源于1982年吉林白山重力拱坝的修建。该坝在浇筑过程中混凝土基础温差相差约40℃，远超温度控制要求，但在随后的蓄水、运行过程中未发现明显渗透漏水情况，后经研究发现该工程使用的是氧化镁含量较高的抚顺水泥，氧化镁的微膨胀性改善了混凝土的开裂情况。1989年后，外掺氧化镁混凝土逐渐应用于水利水电工程建设。1995年颁布了《MgO微膨胀混凝土筑坝技术暂行规定》，进一步推动了氧化镁混凝土在我国大坝工程中的应用，但在暂行规定中注明了该规定不适用于拱坝。1999年广东省的长沙坝，是我国第一座全坝使用氧化镁混凝土浇筑的拱坝，该坝的建设开启了氧化镁混凝土应用于拱坝的先河。

当前我国外掺氧化镁混凝土拱坝共15座，主要集中于广东与贵州。2001年贵州省建设的沙老河坝对全坝外掺氧化镁混凝土拱坝筑坝技术的发展起到了重要作用。该坝于2001年3月开浇，10月浇筑到顶，未设置伸缩缝和止水，当年11月在坝体两端发现裂缝，其原因是在贵州的气候条件下，混凝土中氧化镁产生的膨胀效应不足以补偿混凝土收缩。以沙老河拱坝建设经验为基础，贵州三江拱坝于2003年建成，该坝选取低温季节浇筑，两坝端各设置一条诱导缝，并适当提高了混凝土中氧化镁的掺量，大坝建成后于当年蓄水，至今运行正常，无明显温度裂缝。在总结沙老河拱坝与三江拱坝建设经验的基础上，贵州省运用外掺氧化镁混凝土技术先后建成了落脚河拱坝、马槽河拱坝、老江底拱坝、鱼简河拱坝、黄花寨拱坝等项目，并出台地方标准《全坝外掺混凝土拱坝技术规范》（BD52/T 720—2010），用于指导和推广外掺氧化镁混凝土在拱坝上的应用。当前全坝外掺氧化镁混凝土筑坝技术已发展至百米级，并与碾压混凝土技术相结合，可进一步发挥其经济、快速的筑坝优势。经过30多年的理论基础研究及工程实践应用，目前我国在氧化镁混凝土的材料性能、应力补偿、温控仿真和施工等方面已形成了一整套理论和技术体系，应用氧化镁混凝土的筑坝技术已处于世界领先地位。

本书分为上、下两篇，上篇为氧化镁混凝土拱坝筑坝关键技术，从氧化镁混凝土材料特性、氧化镁混凝土拱坝设计、施工、监测等方面对氧化镁混凝土拱坝筑坝技术做了系统介绍；下篇为氧化镁混凝土拱坝筑坝技术工程应用，收集了贵州近年来已建的多座外掺氧化镁混凝土拱坝工程实例，对各工程枢纽情况、拱坝和氧化镁混凝土应用设计以及温控全过程仿真进行了详细介绍。这些对我国今后外掺氧化镁混凝土坝工程建设有着十分重要的参考和借鉴价值。

尽管作者在本书编写过程中作出了很大的努力，但由于知识和工程经验的局限，书中仍难免存在错漏和不妥之处，欢迎广大读者提出宝贵的意见和建议。

作 者

2016年11月