寒冷地区复杂的水工环境条件给特高土石坝的建设和服役带来了巨大挑战,实际服役中的高坝混凝土面板长期处于多种环境因素协同作用下,其材料性能的劣化实际是由复杂的物理和化学长期共同作用导致。本文基于服役中的寒区特高坝混凝土面板,从水胶比和混掺矿物掺合料两个维度进行配合比优化,探究冻融循环、加速溶蚀以及外部荷载等多因素耦合作用下面板混凝土性能劣化规律和机理,为指导特高土石坝工程面板混凝土建设和服役提供理论研究基础。研究结果如下:(1)基于服役中高坝面板混凝土,研究了水胶比梯度和混掺5%硅灰、10%和15%矿渣和偏高岭土对混凝土坍落度、含气量及抗压强度的影响,发现水胶比降低导致新拌混凝土的坍落度、含气量降低,但硬化混凝土抗压强度提高,混掺10%矿渣增加了浆体坍落度,其余混掺硅灰、矿渣和偏高岭土的新拌混凝土坍落度降低,含气量随混掺料的加入而降低,但混凝土抗压强度随混掺料的加入而增大;在单因素和双因素试验的基础上,提出了一种可以模拟冻融、溶蚀和荷载等多种因素对混凝土耐久性作用的试验方法和试验装置。(2)通过耐久性试验,发现面板混凝土质量损失率随着单因素、双因素及多因素作用时间的增加而增大,超声波速和体积电阻率随着耐久因素作用试验时间的增加而降低;多因素耦合试验中各因素的相互作用、影响和促进导致混凝土性能劣化更加严重,超过了双因素和单因素对混凝土性能劣化的影响;结合耐久性评价指标变化曲线的斜率,发现多因素耦合试验中冻融循环作用对混凝土耐久性能劣化起到了主导作用;以水胶比0.39混凝土耐久性评价指标变化率作为基准,得出了不同配合比面板混凝土在多因素试验中性能指标的变化情况,发现水胶比为0.34的混凝土和掺加10%偏高岭土的混凝土在耐久性试验中表现稳定。(3)相同配合比的混凝土中氢氧化钙百分含量和相对结晶度随着试验因素的增加而降低,多因素耦合试验对氢氧化钙衍射峰的影响大于双因素和单因素试验;相同试验条件下面板混凝土氢氧化钙衍射峰的差异主要与溶蚀、冻融循环和荷载作用、混掺料的掺量和化学成分以及水胶比有关;根据SEM图像,随着试验因素的增加,混凝土内部出现明显的裂缝、孔隙,水胶比为0.34、掺加10%和15%偏高岭土的三种混凝土密实度高,裂缝和孔隙少,在耐久性能试验中表现稳定。