Zhaoping Song, Shaohua Li, Lulu Cheng, Qingliang Yu

Corrosion-induced deterioration and fracture mechanisms in ultra-high-performance fiber-reinforced concrete

Construction and Building Materials, Volume 423, 2024, 135886, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135886.

超高性能混凝土(UHPFRC)服役于严苛海洋环境中不可避免地产生锈蚀风险，锈蚀劣化会改变其内部微观结构，使断裂演化复杂化，给UHPFRC结构的使用寿命评估带来很大困难。迄今为止，对UHPFRC腐蚀断裂机理的研究较少。本研究采用声发射(AE)和数字图像相关(DIC)技术对不同腐蚀程度下UHPFRC梁的微观/宏观开裂特征进行了评价。结果表明:2 vol% 掺量的UHPFRC腐蚀56 d天后，抗弯刚度、抗弯强度和抗压强度分别下降32%、29%和30%;在加载过程中，钢纤维腐蚀引起的初始缺陷的压实集中于弹性阶段，加载引发的新裂纹主要发生在应变硬化阶段，裂纹的扩展主要发生在应变软化阶段。UHPFRC腐蚀试样在裂纹处的最大应变值越大，腐蚀损伤越严重。随着腐蚀损伤的增加，破坏模式由剪切裂纹破坏转变为拉伸裂纹的脆性破坏。腐蚀UHPFRC的宏观破坏是纤维腐蚀和基体劣化的微损伤演化的表现。