Page 73 - 《应用声学》2023年第6期

第 42 卷 第 6 期 陈育志等： 蒸养再生骨料混凝土断裂声发射特征 1183

在荷载峰值处，微裂缝开始聚集形成过程区， 0.12 8
以微裂缝的产生和聚集为主，对应较高的 b值；在峰 Ibϙ 7
0.10 F
后荷载快速降低阶段，过程区逐渐扩展到最大尺寸， 6
在长度延伸的同时张开位移也逐渐增大，对应着新 0.08 5 F/kN
的微裂缝生成和微裂缝向宏观裂缝扩展的过程，此 Ibϙ 4
0.06 3
时 b 值呈震荡降低的走势；峰后荷载缓慢降低阶段，
2
裂缝已经延伸至试件顶部区域，不再继续产生新的 0.04
1
微裂纹，随着宏观裂缝形成并快速扩展，高能量 AE
0.02 0
事件占主导地位，该过程b值在低位震荡。加载过程 0 50 100 150 200 250 300 350 400
௑ᫎ/s
中b值的变化特征，充分表明了b值与裂缝发展过程
(a) RAC20
有着较好的对应关系，而且 b 值突然出现或突然上
0.12 6
升，预示着微裂缝的出现和聚集，表明混凝土变形达
Ibϙ
到了峰值应变。 0.10 F 5
4
2.6 声发射Ib值分析 0.08
为了能够过滤可能干扰计算结果的异常 (过高 Ibϙ 3 F/kN
0.06
或过低的异常数值) 幅值信号，Shiotani 等 [13] 提出 2
了声发射 b 值改进值，即 Ib 值分析方法，如公式 (2) 0.04 1
所示：
0.02 0
lg N (µ − α 1 σ) − lg N (µ + α 2 σ) 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Ib = , (2) ௑ᫎ/s
(α 1 + α 2 ) σ
(b) RAC6012
式 (4) 中，σ 和 µ 分别为 AE 事件幅值的标准差和均
0.12 7
值；α 1 和α 2 为自定义计算系数。
Ibϙ
当 AE 事件在任意时间段内连续发生时，会产 0.10 F 6
生许多大小不同且随机的信号，这些信号会直接 5
0.08 4
反映在 AE 事件振幅的分布上。因此，每个瞬时振 F/kN
幅的波动将直接影响 AE 事件的Ib值。Ib值波动的 Ibϙ 0.06 3
强度与裂缝的发育密切相关，这就是 Ib 值的瞬态 2
特性。 0.04 1
图 7 为 3 组试件 AE 的 Ib 值和荷载 -时间曲线 0.02 0
0 100 200 300 400 500
图，从图 7 中可以看出，整个加载过程 Ib 值呈现震 ௑ᫎ/s
荡变化的特征，荷载峰值区域以及峰后荷载快速 (c) RAC8009
下降阶段，Ib 值震荡比较密集，表明该阶段裂缝扩
图 7 Ib 值和荷载 -时间曲线图
展比较活跃，交织着微裂缝的形成和过程区的扩
Fig. 7 Ib-value and load-time curve
展，荷载下降至较低值时，过程区扩展为宏观裂
缝，不再有新裂缝产生，此时 Ib 值波动频率明显 3 结论
降低。
对比不同养护制度的区别，由于标养试件荷载 本文开展了标准养护和两种蒸养制度掺矿粉
在峰后下降得更迅速，可以看出标准养护试件 Ib值 RAC 三点弯曲断裂试验，采用 AE 对加载过程进行
震荡密集阶段持续时间相对较短，表明标准养护的 了监测。研究了养护条件对 RAC 断裂性能的影响，
试件内部过程区的发展也更快，高温蒸养使试件内 分析了断裂过程裂缝扩展和损伤演化规律，得到以
具有更复杂的孔隙结构延缓了过程区的开展过程， 下主要结论：
表现为具有更好的延性。 (1) 高温蒸养降低了 RAC 断裂峰值荷载，蒸养