李军伟

1 混凝土的损伤现象

由混凝土的试验研究显示，不论拉伸和压缩，当其受外力作用超过某一数值后，材料的力学性能会下降。用超声波对试件进行观测可知，当应力超过某一数值(通常为材料强度的50%左右)后，材料的损伤随应力(或应变)的增加而迅速增大[1，2]。由材料反复循环加、卸载试验的应力—应变曲线清楚地表明了损伤的演变过程，其特征为:1)卸载弹性模量随循环次数的增加而减少。2)每次循环加、卸载形成的滞回环的位置、形状、大小都在变化。

混凝土的内部损伤主要是指混凝土内部微裂缝的形成、扩展、聚合及继续成长。混凝土是一种非均质复合材料，在成型期间就有一些初始裂缝，也就是产生初始损伤存在。这些初始损伤，从宏观尺度(粗骨料造成的非均质性)上看，主要是在粗骨料和砂浆之间由于沉降和干缩造成的界面裂缝。从微观尺度(细骨料造成的非均质性)上看，主要是由于收缩不均匀造成的砂浆裂缝。

2 混凝土的损伤机制

由于外力作用下，初始裂缝会不断扩展、联结，并又会有新的裂缝生成。因此，混凝土的损伤机制，主要就是各种微裂缝的形成和扩展，最后发展至可见的宏观裂缝[3]。常见混凝土裂缝的形式包括:

1)结构性裂缝。裂缝形状与结构受力有关，一般裂缝方向与主拉应力方向垂直。观察同一条裂缝的裂缝宽度可能不相同，而控制裂缝宽度是指较宽区段的平均裂缝宽度，其中，较宽区段占该裂缝长度 10%～15%的范围。……