混凝土材料细观力学试验技术研究综述

胡力绳，曹 浪，王红强，杨 琴，贾 超，朱珂正

1.中铁二局集团有限公司，四川 成都 610000

2.深圳中铁二局工程有限公司，广东 深圳 518000

3.西华大学土木建筑与环境学院，四川 成都 610039

从细观尺度上看，混凝土是由骨料、砂浆、孔隙三相组成的复合材料。细观层面主要研究混凝土各相材料的力学性能及内部微裂缝等初始缺陷的产生与发展。随着自动控制系统和电液伺服加载系统在结构试验中的广泛应用，能够为试件提供不同的应力状态。然而，混凝土材料在各种应力状态下，难以直接观测到其内部的损伤破裂过程，因此需要一些可以直观分析研究混凝土材料内部破裂过程的方法[1]。

1 声发射技术

声发射技术是指通过灵敏的声发射仪或声射频度仪等接收设备，对材料或构件进行动态无损检测的技术。混凝土材料在外部荷载作用下产生形变及内部损伤扩展演化的同时，会伴有能量波的释放，即声发射现象。因此，研究人员通过对声发射信号进行统计和研究，可以测定微裂缝的大小、方向以及类型，并推断出材料内部损伤程度。

在国外，Berthaud等[2]利用声发射技术观测混凝土受拉试验中单条微裂缝的产生及发展过程，发现其周围确实存在损伤区；Sagar等[3-4]通过声发射试验研究了混凝土试件的断裂能，并将数值模拟方法与声发射相结合，讨论了混凝土中的损伤分布。在国内，李建涛等[5]、陈伟强等[6]分别利用声发射技术对混凝土破裂过程进行观测，揭示了混凝土破裂过程中内部损伤演化和声发射频数的对应关系，进一步认识了混凝土的破裂机理。……