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混凝土断裂韧度和耐久力学样品实验光学硬度计 |
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混凝土断裂韧度和耐久力学样品实验硬度计 混凝土类的准脆性材料中裂缝的扩展与断裂过程区(也称为稳定裂缝扩展)的发展紧密相关。因为这类材料在外力作用下表现出的非线性正是由于在裂缝尖端前部断裂过程区的存在。 断裂过程区的存在可以从两个方面考虑:发生在裂缝尖端的微裂现象,类似金属材料的塑性区;或者认为是裂缝尖端后端的非线性现象,如弯曲开裂面的摩擦锁合和韧带部分的不连续。断裂过程区直接关系到材料断裂韧度的变化,因此引起众多研究人员的重视。从实验角度来说,借助不同的观测技术和手段研究断裂过程区的发展,有助于理解断裂机理以及混凝土材料的韧度和耐久性等性能。然而断裂过程区实验结果却差别很大,造成这种差别的原因可能有:材料的微观结构、骨料大小、观测技术、试件尺寸以及试件类型等。本节主要介绍不同观测技术对混凝土断裂过程区的试验观察结果。 目前的断裂过程区观测技术基本可以分为两大类:直接观测技术和间接观测技术。 (1)直接观测技术是对材料断裂的直接观察,包括光学硬度计、扫描电子硬度计、X射线以及高速成像技术。直接观测的不足就在于测试是破坏性的或者仅能用于试件表面的观测,而试件表面的裂缝观测不能反映内部微裂缝的扩展。也有研究人员尝试将从大体积混凝土中切出试件,以排除表面的影响,但这种方法应用不是很广。 (2)间接观测技术。对于无损的间接观测技术,广义分为:①基于干涉技术,如全息或激光散斑干涉、云纹干涉、光弹以及内置脆性电子元件技术(包括光纤);②基于声发射现象,如超声脉冲一速度技术以及声发射技术。间接观测技术的优势在于具有无损特性,可在加载的同时观测。但是间接观测技术不能确定断裂过程区的实际特性。
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