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水泥砂浆、水泥净浆是一种量大面广的混凝土基体材料,其在混凝土裂缝的出现和传播中往往扮演着薄弱点的角色,对这些材料自身断裂性能及理论的研究很有必要。同时,临界距离理论是一种结合了结构微观机理与宏观断裂特征的孔口断裂力学理论,较早主要用于金属材料的疲劳破坏分析当中,但近期逐渐也有应用于岩石等准脆性材料断裂性能研究的趋势。因此,本文试图利用临界距离理论来分析水泥砂浆这种准脆性材料的断裂特性,通过试验研究与理论分析相结合的方法来得到水泥砂浆的断裂韧度与抗拉强度,研究这种理论在砂浆材料应用中的可行性和合理性。具体工作如下:(1)通过不同强度、槽口深度、槽口根部半径的单边U型槽砂浆梁试件的三点弯曲实验,来研究上述三因素对于水泥砂浆断裂性能的影响。并通过电阻应变片法及数字图像相关法等技术手段,记录了相关的实验数据。分析表明:随着砂浆强度、槽口根部半径的增加,砂浆材料起裂荷载值、最大荷载值将逐渐增大;随着槽口深度的增加,砂浆材料起裂荷载值、最大荷载值将逐渐减小;细骨料的掺入会提高水泥砂浆后期的阻裂能力。(2)采用临界距离理论分析水泥砂浆的三点弯曲实验。先假设砂浆材料的起裂韧度KIin Ci即为临界距离理论中的断裂韧度KI C,砂浆材料的抗拉强度su即为临界距离理论中的内在强度s0,通过定义公式计算出砂浆材料的断裂特性参数--临界距离L值。随后再采用有限元软件模拟,做出槽口上部二等分线上最大主应力--距离曲线找交点的方法来校核已得到的临界距离L值,并据此推导出一种预测脆性或准脆性材料最大荷载的计算公式。结果分析表明:按定义公式计算得到的砂浆临界距离L值与按交线法得到的L值之间具有良好的吻合性;且随着砂浆强度的增加,其临界距离L值逐渐增大。砂浆材料的临界距离L值可作为其断裂过程区长度的一个参考值。(3)通过公式推导,得到了临界距离理论中的线法公式、基于有限距离上能量平均的有限断裂理论公式用U型孔口断裂准则通用形式表达下的具体形式。且通过将临界距离理论的线法、基于有限距离上能量平均的有限断裂理论等公式预测值与无量纲下U型槽口砂浆梁实验值的比较发现:这两种值之间的趋势与吻合程度较好;且有限断裂理论公式预测精度要比临界距离理论线法公式的预测精度略高等结论。