三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响

摘要

采用刚性伺服试验机和声发射仪器,研究了预置三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响,总结了含裂隙试件的破坏过程.综合分析单轴压缩应力-应变曲线和声发射数据可知,含三维裂隙试件的破坏主要由预置裂隙扩展、贯通造成,破坏过程可以分为微裂纹萌生、预置裂隙起裂、扩展、贯通几个基本阶段,试件最终破坏型式为单斜面剪切破坏.裂隙间距d与椭圆形裂隙长轴2c之比(d/2c)在0～1范围内,随着d/2c值增大,试件起裂应力σ_ i和峰值强度σ _p有降低的趋势.当d/2c值从1/3增至2/3时,σ _i和σ _p发生突降,可见此范围为影响强度的敏感区间.d/2c值为1的试件σ _i和σ_ p最低,相对完整(无预置裂隙)试件分别降低了22.48 %和18.60 %.裂隙间距不同的试件σ_ i和σ_ p之比变化范围为83.1 %～78.9 %,且随d/2c值增大,σ_ i / σ_ p有下降趋势.可见裂隙间距越大,从起裂应力到峰值应力的承载空间越大,这对工程实践有一定参考价值.