›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (1): 32-38.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响

杨 磊1,李术才1,郭彦双1, 2,朱维申1,林春金1   

  1. 1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061;2. 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京 100029
  • 收稿日期:2008-06-05 出版日期:2010-01-10 发布日期:2010-02-02
  • 作者简介:杨磊,男,1982年生,博士研究生,主要从事岩石力学试验研究方面的工作。
  • 基金资助:

    国家杰出青年科学基金资助项目(No. 50625927);国家自然科学基金资助项目(No. 50579033,No. 50574053)。

Influence of space between 3D-cracks on mechanical feature of mortar material

YANG Lei 1,LI Shu-cai 1,GUO Yan-shuang1, 2,ZHU Wei-shen1,LIN Chun-jin1   

  1. 1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China; 2. State Key Laboratory of Earthquake Dynamics, Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China
  • Received:2008-06-05 Online:2010-01-10 Published:2010-02-02

摘要:

采用刚性伺服试验机和声发射仪器,研究了预置三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响,总结了含裂隙试件的破坏过程。综合分析单轴压缩应力-应变曲线和声发射数据可知,含三维裂隙试件的破坏主要由预置裂隙扩展、贯通造成,破坏过程可以分为微裂纹萌生、预置裂隙起裂、扩展、贯通几个基本阶段,试件最终破坏型式为单斜面剪切破坏。裂隙间距d与椭圆形裂隙长轴2c之比(d/2c)在0~1范围内,随着d/2c值增大,试件起裂应力? i和峰值强度? p有降低的趋势。当d/2c值从1/3增至2/3时,? i和? p发生突降,可见此范围为影响强度的敏感区间。d/2c值为1的试件? i和? p最低,相对完整(无预置裂隙)试件分别降低了22.48 %和18.60 %。裂隙间距不同的试件? i和? p之比变化范围为83.1 %~78.9 %,且随d/2c值增大,? i /?? p有下降趋势。可见裂隙间距越大,从起裂应力到峰值应力的承载空间越大,这对工程实践有一定参考价值。

关键词: 砂浆试件, 声发射, 裂隙间距, 起裂应力, 峰值强度

Abstract:

The rigid serve-controlled test machine and acoustic emission equipment are used to study the influence of space between 3D-cracks on the mechanical feature of mortar material; and the failure process of samples with pre-existing cracks is concluded. The analysis of complete stress-strain curves and AE data indicates that sample failure is due to the propagation and coalescence of cracks. Failure process of samples with pre-existing cracks could be divided into the following stages: microcrack initiation, initiation of pre-existing cracks, crack propagation and crack coalescence. The failure pattern is shear failure along single inclined plane. When the ratio of cracks space d and length of elliptic crack long axis 2c ranging from 0-1, as the ratio grows, the initiation stress and maximum stress of samples reduce. With the ratio d/2c growing from 1/3 to 2/3, the initiation stress and maximum stress fall suddenly, showing that this space scope is the sensitive range. When the ratio d/2c =1, the initiation stress and maximum stress of sample fall 22.48 % and 18.60 % respectively corresponding to the sample without pre-existing cracks. The ratio of initiation stress to maximum stress of all different samples ranges from 83.1 % to 78.9 %. As the ratio d/2c grows, the ratio of initiation stress to maximum stress declines, which indicates that as space d grows, the loading range between initiation stress and maximum stress increase.

Key words: mortar material sample, acoustic emission, space between cracks, initiation stress, maximum stress

中图分类号: 

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