鞏義市豫光機械廠
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混凝土墊塊機專家爲您解析微裂縫的發展趨勢

混凝土在承受荷載或外應力以前,內部就已經存在少量分散的微裂縫。當混凝土內微觀拉應力較大時，首先在粗骨料的界面出現微裂縫，稱界面粘結裂縫。開始受力後知道極限荷載（σmax），混凝土的微裂縫逐漸增多和擴展可以分作3個階段：
（1）微裂縫相對穩定期（σ/σmax<0.3—0.5）
這時混凝土的壓應力較小，雖然有些微裂縫的尖端因應力集中而沿界面略有發展，也有些微裂縫和間隙因受壓而有些閉和，對混凝土的宏觀變形性能無明顯變化。
（2）穩定裂縫發展期（σ/σmax<0.75—0.9）
混凝土的應力增大後，原有的粗骨料界面裂縫逐漸延伸和增寬，其它骨料界面又出現新的粘接裂縫。一些界面裂縫的伸展，逐漸地進入水泥砂漿，或者水泥砂漿中原有縫隙處的應力集力將砂漿拉斷，產生少量微裂縫。這一階段，混凝土內微裂縫發展較多，變形增長較大。但是，當荷載不再增大，微裂縫的發展亦將停滯，裂縫形態保持基本穩定。
（3）不穩定裂縫發展期（σ/σmax>0.75—0.9）
混凝土在更高的應力作用下，粗骨料的界面裂縫突然加寬和延伸，大量的進入水泥砂漿：水泥沙漿中的已有裂縫也加快發展，並和相鄰的粗骨料界面裂縫相連。這些裂縫逐個連通，構成大致平行於應力方向的連續裂縫，或稱縱向劈裂裂縫。若混凝土中部分粗骨料的強度較低，或有節理和缺陷，也可能在高應力下發生骨料劈裂。這一階段的應力增量不大，而裂縫發展迅速，變形增長大。即使應力維持常值，裂縫仍將繼續發展，不能再保持穩定狀態。縱向的通縫將試件分隔成數個小柱體，承載力下降而導致混凝土的最終破壞。
其破壞機理可以概括爲：首先是水泥沙漿沿粗骨料的界面和砂漿內部形成微裂縫；應力增大後這些微裂縫逐漸地延伸和擴展，並連通成爲宏觀裂縫；砂漿的損傷不斷積累，切斷了和骨料的聯繫，混凝土的整體性遭受破壞而逐漸喪失承載力。
(軸壓)
試件剛開始加載時應力較小（σ<0.4fc）。繼續加大應力，混凝土的塑性變形和微裂縫稍有發展。
當試件應力達σ=（0.8—0.9）fc時，應變爲（0.65—0.86）εp，混凝土內部微裂縫有較大開展，但試件表面尚無肉眼可見裂縫。此後，混凝土內出現非穩定裂縫。
應力應變曲線進入下降段不久，當應變ε=（1-1.35）εp和應力σ=（1—0.9）fc時，試件中部的表面出現第一條可見裂縫。此裂縫細而短，平行與於受力方向。
繼續增大應變，試件上相繼出現多條不連續的縱向短裂縫，混凝土的承載力迅速下降。混凝土內骨料和砂漿的界面粘結裂縫以及砂漿內的裂縫不斷地延伸擴展和相連。沿最薄弱的面形成宏觀斜裂縫，並逐漸地貫通全截面。此時，試件的應變約爲ε=（2—3）εp，混凝土的殘餘強度爲（0.4—0.6）fc。
再增大試件應變，此斜裂縫在正應力和剪應力的擠壓和搓碾下不斷髮展加寬，成爲一破損帶，而試件其它部位上的裂縫一般不再發展。