混凝土压缩破坏过程中的微裂纹扩展规律研究

摘要

混凝土在荷载作用下的损伤破坏过程是内部微裂纹的萌生和扩展过程,传统的光学显微镜、扫描电镜、CT等技术手段尚无法对混凝土内部的整体微裂纹结构进行量化分析,目前对混凝土损伤破坏机理的研究也停留在定性认识阶段.本文通过全景微裂纹定量分析技术对承受不同荷载水平的混凝土内部的微裂纹结构特征进行定量分析,研究了不同压缩荷载下低强和高强混凝土的微裂纹扩展规律.结果表明:随荷载水平的增加,微裂纹数量逐渐增加,且多条微裂纹会逐渐连通成新的长微裂纹;相同荷载水平下,高强混凝土微裂纹密度大于低强混凝土;基于弹性波波速计算得到的荷载损伤度与微裂纹密度有较好的相关性,高强混凝土达到0.89,低强混凝土则高达0.97;压缩引起的基体微裂纹以过渡区微裂纹为主,其中高强混凝土过渡区微裂纹长度百分比在60％以上,低强则在80％以上.