混凝土灌漿料中孔隙對(duì)強(qiáng)度的重大影響已經(jīng)提到過多次,人們希望能夠建立這種因素與實(shí)際失效機(jī)理之間的關(guān)系。從這個(gè)目的講,混凝土灌漿料被作為一種脆性材料來考慮,即使他呈現(xiàn)少量的塑性行為。因?yàn)樵陟o荷載作用下發(fā)生斷裂時(shí)總應(yīng)變很低,一般建議破壞時(shí)應(yīng)變?yōu)?.001-0.005之間作為脆性行為的界限。最高混凝土灌漿料比普通強(qiáng)度混凝土灌漿料更脆,但是檔混凝土灌漿料的行為下降至脆性與延性之間時(shí),沒有定量方法表達(dá)工程中混凝土灌漿料的脆性。
水泥水泥漿體或相似脆性材料的實(shí)際強(qiáng)度,比基于分子內(nèi)聚力和由假設(shè)為均勻的無缺陷固體表面能計(jì)算得到的理論強(qiáng)度低很多,理論強(qiáng)度估算高達(dá)10.5GPa。
玉墻建材提出這種差異可以通過缺陷的存在來解釋。在荷載作用下,這些缺陷導(dǎo)致材料內(nèi)部高應(yīng)力集中,以至于事件局部達(dá)到非常高的應(yīng)力集中造成微管斷裂,然而此時(shí)整個(gè)試件的平均應(yīng)力相對(duì)很低。缺陷尺寸不同,并且只有少數(shù)大缺陷才能造成失效。因此,試件的強(qiáng)度是統(tǒng)計(jì)概率問題,試件的尺寸會(huì)影響破壞時(shí)的名義應(yīng)力。
人們知道,水化水泥漿體包含大量不連續(xù)體-毛細(xì)孔、微裂縫和孔洞,可惜這些缺陷影響強(qiáng)度的準(zhǔn)確機(jī)理目前尚不明確。混凝土灌漿料中的孔隙并不都是缺陷,但當(dāng)孔隙出現(xiàn)在單小晶體結(jié)構(gòu)中,或者由于混凝土灌漿料的收縮以及粘結(jié)力較低的情況下,混凝土灌漿料就可能出現(xiàn)裂縫。這種情況對(duì)于混凝土灌漿料這類有不同材料組成的整體非均質(zhì)材料而言并不奇怪??紫恫⒎鞘撬酀{體中的唯一缺陷。對(duì)于未離析的混凝土灌漿料而言,孔隙隨機(jī)地分布在混凝土灌漿料的內(nèi)部,這恰好符合Griffith假設(shè)的使用條件。目前我們尚未準(zhǔn)確掌握混凝土灌漿料破壞時(shí)的作用機(jī)理,但普遍認(rèn)為混凝土灌漿料破壞過程與混凝土灌漿料中水泥漿體和骨料的結(jié)合力有關(guān)。
玉墻建材假定在混凝土灌漿料內(nèi)部存在缺陷的部位首先發(fā)生微裂紋的破壞,而這些首先發(fā)生破壞的缺陷部位往往能夠決定混凝土灌漿料試件的強(qiáng)度。這種理論下混凝土灌漿料內(nèi)部的任何裂縫都會(huì)在混凝土灌漿料時(shí)間受到外部破壞荷載時(shí)而發(fā)展,最終導(dǎo)致混凝土灌漿料破壞。換言之,這種理論認(rèn)為,當(dāng)混凝土灌漿料中某一單元組分發(fā)生破壞時(shí),混凝土灌漿料本身也會(huì)發(fā)生同樣的破壞。
混凝土灌漿料破壞時(shí)先從一個(gè)點(diǎn)開始,但是最薄弱點(diǎn)的破壞并不會(huì)導(dǎo)致混凝土灌漿料結(jié)構(gòu)的整體失效,主要受到最薄弱點(diǎn)周圍的條件的限制。因?yàn)榛炷凉酀{料的破壞變形性能以及混凝土灌漿料破壞的傳播情況,尤其是在臨界破壞點(diǎn)時(shí)的變形性能,取決于最薄弱點(diǎn)周圍材料的行為和變形狀態(tài),因此需要了解在最薄弱點(diǎn)周圍材料的應(yīng)力分布情況。在彎曲時(shí)間內(nèi)部纖維所能承受的最大破壞荷載應(yīng)力高于纖維單獨(dú)受拉時(shí)的破壞荷載是因?yàn)槔w維單獨(dú)受拉時(shí),破壞狀態(tài)的傳播不會(huì)受到周圍材料的阻礙。
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