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王炳雷,等:
再生混凝土的声发射特性及 Kaiser效应

图 4 不同取代率再生混凝土的声发射能量 - 时间 - 相对应力关系
土, 相对应力达到 0.2 时, 内部空隙已经被压实。而
当相对应力达到 0.8~0.9 时, 不同取代率的再生混
凝土都开始发生骨料的破坏, 因此产生峰值优势频
率的相对应力波动不大。
3.3 再生混凝土的 Kaiser效应
在循环加载过程中, 不同循环过程的声发射不可
逆程度有所不同。这种不可逆程度可用 Felicit y 比表
) 可定义为
示。在每一次循环中, Felicit y 比( F R
图 5 不同取代率再生混凝土优势频率随相对应力变化曲线 P ( i+1 )
()
F R i = ( 1 )
土的优势频率随相对应力的变化趋势基本相似, 但 P ( i )
()
具有以下特点。 式中: F R i 为第 i 次循环中的 Felicit y 比。 P ( i ) 为
( 1 )加载初期与加载后期, 再生混凝土的优势 第i 次加载所达到的应力水平; P ( i+1 ) 为第i+1

频率较普通混凝土的降低, 随着取代率的增加, 优势 次加载恢复有效声发射时的应力水平。
(
频率逐渐减小。这是因为再生混凝土试块刚 开裂 根据 Kaiser 效 应 的 定 义, 当 F R i ) ≥1 时,
时, 不仅存在新砂浆与骨料交界面的开裂和新砂浆 Kaiser效应有效。为验证再生混凝土 材 料 声 发 射
与附着砂浆交界面的开裂, 同时还有再生骨料中附 Kaiser效应的存在性, 对不同取代率再生混凝土进
着砂浆的脱落, 但并没有出现骨料自身的开裂, 所以 行循环加卸载试验, 研究加载过程中其 Felicit y 比
优势频率整体上低于普通混凝土的。 随相对应力的变化规律。

( 2 )随取代率的增加, 再生混凝土受压过程中 在试验过程中, 会有少量水泥浆体剥落使声发
频率变化的幅度减小, 优势频率对应的相对应力变 射信号的幅度迅速增大, 不能作为有效声发射的标
化不大。这是因为随取代率的增加, 再生混凝土中 志。因此用以下两个特征作为出现有效声发射的判

因再生骨料劣化产生的破坏会增多, 这些破坏基本 别条件: ① 当荷载增加时, 声发射信号是连续的, 即

是再生骨料附着砂浆及再生骨料初始缺陷 所导致 连续性准则; ② 在荷载增加的过程中, 声发射事件
的, 破坏性质差别不大, 所以在整个过程中优势频率 计数多于 15 个, 即事件计数增加准则。
的波动程度减小。无论普通混凝土还是再生 混凝 当这两个条件同时满足, 则认为已恢复有效声
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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测