华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (6): 81-88,102.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.06.013
覃潇1 申爱琴1 郭寅川1 周胜波1,2 何天钦1
QIN Xiao1 SHEN Ai-qin1 GUO Yin-chuan1 ZHOU Sheng-bo1,2 HE Tian-qin1
摘要: 细观裂缝的演化与空间展布规律是影响路面混凝土耐久性的关键因素. 为明确 寒冷地区路面混凝土在实际工作环境下结构内部微裂缝的萌生、扩展、压缩等演化规律, 基于多场疲劳试验,针对路面混凝土内部结构进行了 SEM、CT 扫描及图像分割,通过对比 分析荷载单场、荷载 - 冻融双场及荷载 - 冻融 - 干湿循环三场耦合下的裂缝面积密度、平 均裂缝宽度、最大裂缝长度及盒分形维数特征,从细观尺度揭示了不同荷载水平、耦合方 案下微裂缝的动态损伤发展规律. 结果表明:单荷载作用下,随荷载次数增加,最大裂缝长 度呈萌生 - 闭合 - 延伸交替变化,宽度表现为压缩 - 扩张交替变化,分形维数先增后减; 荷载 - 冻融双场耦合引发的结晶膨胀应力促使裂缝面积密度及最大裂缝长度单调增加, 80%荷载水平时,混凝土在较小裂缝长度、宽度下便发生疲劳破坏;荷载 - 冻融 - 干湿循 环三场耦合下,附加干缩应力沿裂缝方向产生收缩应力,在垂直裂缝方向产生压缩应力, 促使裂缝沿长度方向延伸,宽度减小,同时伴随更多微裂缝成核.
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