我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

硅酸盐学报2025年第08期:基于数字图像和超声技术的钢纤维混凝土劈裂损伤过程及规律

来源:期刊VIP网 时间:


作者:覃源;赵世龙;周恒;赵靖伟;吴江江;

单位:西安理工大学,省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司;中国能源建设集团西北建设投资有限公司;

摘要:鉴于钢纤维混凝土衬砌(SFRC)在隧道等深基坑工程方面的应用价值,为探究钢纤维混凝土的断裂过程,以钢纤维和硅灰为控制变量,共设计9组正交配合比试件进行劈裂力学试验,采用数字图像相关技术(DIC)对试件在加载中的裂缝演化机制进行分析,同时利用超声波技术(UT)捕捉试件劈裂损伤过程中的声学特征变化。结果表明:SFRC具有较强的裂后承载能力,钢纤维掺量45 kg/m~3,硅灰掺量6%,储能水平最高且劈裂强度可提高81.82%;钢纤维对胶凝材料的补强作用主要表现在线弹性阶段,90%峰值应力之后钢纤维的阻裂作用逐渐增强,裂缝主要以纵向微裂缝扩展,应力下降到70%峰值应力后,钢纤维的阻裂作用逐渐削弱,裂缝开始迅速横向扩展;此外,SFRC劈裂损伤过程中超声波速呈梯形分级衰减趋势。基于能量演化规律分析DIC与UT表征裂缝扩展具有强相关性和互补性。

关键词:钢纤维混凝土;劈裂;数字图像技术;超声波测试;裂缝演化过程

基金资助:国家自然科学基金项目(52079109,52279139,52009108)