静载和疲劳荷载作用下橡胶混凝土声发射特性研究

第１８卷第５期２０２０年１０月
水利与建筑工程学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．１８Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．，２０２０
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０２０．０５．０２６
收稿日期：２０２０ ０５ １７ 修稿日期：２０２０ ０６ １１
基金项目：国家重点研发计划课题（２０１６ＹＦＣ０４０１９０２）；中组部特殊人才支持计划项目（Ｇｏ４１９００１）作者简介：刘妙燕（１９９５—），女，江苏盐城人，硕士研究生，研究方向为混凝土损伤断裂。

Ｅ ｍａｉｌ：１３８７６４２６０３３＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：陆　俊（１９８１—），男，安徽铜陵人，教授级高级工程师，主要从事水工结构服役性态诊断与性能提升方面的工作。

Ｅ ｍａｉｌ：ｌｕｊｕｎ＠ｎｈｒｉ．ｃｎ
静载和疲劳荷载作用下橡胶混凝土
声发射特性研究
刘妙燕１，陆　俊１，２
，明　攀１，胡少伟１
（１．南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏南京２１００２４；２．水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京２１００９８）
摘　要：为研究橡胶混凝土在静载和疲劳荷载下的声发射特征参数与橡胶混凝土损伤程度的关系，基于声发射开展了静载和疲劳荷载下不同橡胶掺量的橡胶混凝土的三点弯曲断裂试验。

利用声发射的能量、累积能量和幅值等参数，评估混凝土的损伤程度。

试验结果表明：静载作用下，通过分析能量参数可将混凝土损伤过程分为三个阶段，通过分析幅值参数可将混凝土损伤过程分为两段；疲劳荷载作用下，通过分析累积能量变化可将混凝土损伤过程分为两个阶段，分析幅值变化可将混凝土损伤过程分为三段。

静载下随橡胶掺量的增加，声发射信号减少，疲劳荷载下，随橡胶掺量的增加声发射信号增加。

掺入橡胶后能够提高混凝土的阻裂能力并增强混凝土承受损伤的能力。

关键词：橡胶混凝土；声发射；损伤；能量；累积能量；幅值中图分类号：ＴＵ５２８．０１ 文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—１１４４（２０２０）０５—０１４９—０７
ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＲｕｂｂｅｒＣｏｎｃｒｅｔｅＵｎｄｅｒＳｔａｔｉｃＬｏａｄａｎｄＦａｔｉｇｕｅＬｏａｄ
ＬＩＵＭｉａｏｙａｎ１，ＬＵＪｕｎ１，２，ＭＩＮＧＰａｎ１，ＨＵＳｈａｏｗｅｉ
１（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＮａｎｊｉｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１００２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ－ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，
Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｄａｍａｇｅｏｆｒｕｂ ｂｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｌｏａｄａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｒｅｅ－ｐｏｉｎｔｂｅｎｄｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｔｅｓｔｏｆｒｕｂｂｅｒｃｏｎ ｃｒｅｔｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｕｂｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｌｏａｄａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄｂａｓｅｄｏｎａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｄａｍａｇｅｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｔｈｒｏｕｇｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｇｎａｌｅｎｅｒｇｙ，ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｅｎｅｒｇｙａｎｄａｍｐｌｉｔｕｄｅｗｅｒｅｅｖａｌｕａ ｔｅｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｌｏａｄ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｅｃｔｉｏｎｓｔｈｒｏｕｇｈｅｎｅｒｇｙａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｓｅｃｔｉｏｎｓｔｈｒｏｕｇｈａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ｕｎｄｅｒｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｅｎｅｒｇｙｃｈａｎｇｅｓ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｓｔａ ｇｅｓ，ａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅｃｈａｎｇｅｓｃａｎｄｉｖｉｄｅｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓ．Ｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｅ ｍｉｓｓｉｏｎｓｉｇｎａｌｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｕｂｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｌｏａｄ，ａｎｄｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｇｎａｌｉｎｃｒｅａ ｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｕｂｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔｕｎｄｅｒｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｔｏｗｉｔｈｓｔａｎｄｄａｍａｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｕｂｂｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅ；ａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ；ｄａｍａｇｅ；ｅｎｅｒｇｙ；ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｅｎｅｒｇｙ；ａｍｐｌｉｔｕｄｅ
声发射（ＡＥ）是材料受到外荷载作用，内部局部
能量快速释放产生应力波的现象［１］。

当裂纹在材
料中萌生、扩展时，材料内部局部能量释放产生弹性波，弹性波由附在试样表面的传感器检测到，该波具
有足够的振幅［
２］。

声发射技术的优点是可以定量评估混凝土内部损伤以及确定裂纹扩展的位置，并且可以在不干扰与结构相关的任何过程的情况下，
同时对整个结构进行测试［３］。

声发射检测最初应用于金属材料的检测，运用在混凝土检测中则较晚。

Ｒｕｓｃｈ１９５９年首次对混凝土受力后的声发射信号进行了研究，并证实了混凝土材料中的凯撒效应仅存在于极限应力的７０％～８５％以下的范围内。

Ｈｅｒｍｉｔｅ等在１９５９和１９６０年
分析了混凝土在变形过程中的声发射信号［４］。

Ｒｏｂｉｎｓｏｎ等研究了砂浆体及不同骨料掺量、不同骨料粒径下混凝土的声发射特征，并指出声发射监测的两个优点为：（１）实时和动态；（２）对结构影响
小［５］。

Ｃａｒｐｉｎｔｅｒｉ等［６］根据地震学的定义对声发射
的ｂ值进行分析，评估了混凝土的损伤程度。

Ｇｕｏ
等［７］利用声发射对三级配混凝土静载后循环荷载
下断裂过程进行了检测，发现声发射击数分布可直接看出混凝土在各个阶段下的损伤程度。

刘宝兵
等［８］通过分析声发射信号能量信息以及整个加载
阶段钢筋混凝土梁的能量释放特征，对钢筋混凝土
梁的损伤断裂进行了预示。

彭德红等［９］
提出了基
于神经网络的非线性独立分量分析（ＩＣＡ）与维格纳分布（ＷＶＤ）的损伤声发射信号特征提取与识别的
新方法。

Ｂｅｈｎｉａ等［１０］利用声发射参数分析混凝土
构件开裂时有拉伸和剪切两种模式。

Ｃａｒｐｉｎｔｅｒｉ等
［１１］
认为声发射这种非破坏性监测方法有助于研
究全尺寸结构，并预测其耐久性和剩余寿命。

赵慧
子等［１２］试验发现利用声发射事件率表征损伤能够
很好的反应岩石内部裂纹变化的全过程。

本文利用声发射监测不同橡胶掺量下的混凝土三点弯曲静载和疲劳断裂过程，通过分析声发射的能量、累积能量和幅值对橡胶混凝土的裂纹扩展情况和材料损伤程度进行评估。

１　橡胶混凝土断裂试验研究
试验装置为ＭＴＳ８１０型液压伺服试验机，声发射装置为ＳＥＮＳＯＲＨＩＧＨＷＡＹⅡ型声发射采集系统，采样频率为１０００Ｈｚ，前放增益为４０ｄＢ，预触发为２５６μｓ，在未加载的情况下，当门槛值设置为３５
ｄＢ时接收不到背景噪声信号，故将门槛值设置为３５ｄＢ。

试验采用４种不同橡胶掺量的混凝土，静载试验每组设置３根试件，
疲劳试验每组设置５根试件，以减小由于混凝土不均匀性带来的试验误差。

用橡胶颗粒等质量替换砂，橡胶颗粒替换率分别为０ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％和３０ｗｔ％，橡胶颗粒和砂的粒径大小为５ｍｍ～１０ｍｍ；试验采用普通的ＰＯ４２．５水泥，普通粉煤灰，高纯ＳｉＣ粉，普通河砂。

试件尺寸为４
００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ（ｌ×ｈ×ｗ），相对切口深度ａ０／ｈ＝０．３（ａ０为切口深度），试验仪器两支座间的跨度为ｓ＝３００ｍｍ，预制切口采用厚度为３ｍｍ的钢片制成，标准养护２８ｄ。

三点弯曲下混凝土的静态断裂试验以控制位移的方式加载，加载速率为０．００１ｍｍ／ｓ，静载试验下测得混凝土的抗弯极限强度。

三点弯曲疲劳断裂试验的荷载加载频率为２Ｈｚ，加载波形为正弦波，应力水平为０．９，应力比为０．１，通过静载下的抗弯极限强度确定疲劳荷载下的最大应力和最小应力。

２　声发射特征曲线与破坏过程分析
代表性的声发射参数分别有振幅、持续时间、能量、阈值、频率、上升时间和计数等，每一个参数都可用于判断材料的损伤程度。

本文通过分析能量和振幅对混凝土的裂缝发展和损伤进行分析。

２．１　声发射能量
声发射能量是声发射事件释放的弹性能。

声发
射能量与电压大小成正比，故将能量定义为下式［
１３］
Ｅｉ＝
∫
ｔ１
ｔ０
Ｖｉ
（ｔ）２
ｄｔ（１）
式中：ｉ为记录声发射电压Ｖ（ｔ）的通道个数；ｔ０和ｔ１为记录电压变化的起始时间和结束时间。

图１为四种不同橡胶掺量的橡胶混凝土在静载作用下的时间－荷载和时间－能量曲线。

从图１可以看出，随橡胶掺量的增加，混凝土能承受的最大荷载明显降低，与普通混凝土相比，橡胶掺量为１０ｗｔ％、２０ｗｔ％和３０ｗｔ％的橡胶混凝土峰值荷载分别下降了７．５％、１８％和３４．３％。

这主要是因为：（１）橡胶颗粒和水泥浆体接触面的粘结性不好，很容易产生裂缝，施加外荷载后裂缝极易从接触面处展开；（２）橡胶的强度和刚度远低于砂石，橡胶等质量取代砂直接大大削弱了原有混凝土砂石框架承载体系的刚度和强度。

０５１水利与建筑工程学报 第１８卷
图１　静载下不同橡胶掺量的混凝土的时间－荷载、能量、累积能量曲线
从图１可以看出，静载作用下声发射能量变化可分为三个阶段。

第一个阶段中混凝土发生弹性变形，荷载线性增加，在该阶段中声发射的能量很小，累积能量曲线趋近水平。

第二阶段荷载进入非线性增长阶段声发射能量开始增大，声发射累积能量曲线出现明显的上升，在这个阶段中混凝土内部的微裂纹合并逐渐形成主裂缝；在荷载下降过程中，突然出现一个能量较大的声发射信号，在该点混凝土内部的局部突然破坏，混凝土试件表面出现了可见的裂缝，声发射累积能量曲线也会在该点出现骤增。

在混凝土表面出现宏观裂缝后声发射变化进入第三个阶段，在这个阶段中声发射能量较小，累积能量曲线斜率很小，接近水平。

从图１橡胶混凝土的时间－荷载和时间－能量曲线对比发现，掺入橡胶后，混凝土的声发射能量信号明显减少，有以下三种假设可解释这种现象［１４］：（１）橡胶的弹性模量比骨料和水泥浆体的弹性模量低很多，它在裂缝尖端的存在类似于孔的作用，这会导致应力松弛，减缓微裂纹扩展，延迟微裂纹的合并；（２）当微裂纹在橡胶颗粒和水泥浆体之间的界面扩展时，裂缝沿界面扩展时的混凝土强度比沿骨料和水泥浆体之间的界面扩展的强度低；（３）橡胶能够吸收裂缝产生的大部分弹性波。

掺入橡胶后混凝土的声发射累积能量明显减小，未掺橡胶的普通混凝土声发射累积能量最大值约为１４×１０４，橡胶掺量为１０ｗｔ％、２０ｗｔ％和３０ｗｔ％的混凝土的声发射累积能量分别减小了８２．０％、８８．６％和９９．０％。

图２—图５分别为橡胶掺量为０ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％和３０ｗｔ％的混凝土在疲劳荷载作用下的时间－荷载和时间－能量曲线。

疲劳荷载作用下的声发射变化可分为两个阶段。

第一个阶段为损伤累积阶段，由于疲劳加载中的峰值荷载为静态加载下峰值荷载大小的９０％，故在疲劳荷载下混凝土每次循环均进入弹塑性变形阶段，但不会直接发生破坏，在每次循环中混凝土的内部的微裂缝萌生、扩展；从图３（ｂ）、图４（ｂ）和图５（ｂ）中可以看出荷载加载初期，声发射信号有小幅增大，但累积能量曲线未发生明显变化，该阶段中累积能量曲线趋近水平。

在经历多次循环加载后声发射变化进入第二阶段，第二个阶段为破坏阶段，混凝土内部的微裂缝在前一阶段中不断扩展、合并，最终形成主裂缝，从图３（ｃ）、图４（ｃ）和图５（ｃ）看出主裂缝形成时声发射能量会突然增大，声发射累积能量曲线也会在该点发生转折。

出现主裂缝后混凝土仍能承受荷载，混凝土再承受数次荷载后主裂缝扩展至试件完全破坏。

第二阶段中出现的声发射信号较第一阶段密集。

疲劳荷载作用下，声发射信号大多出现在加载曲线的下降过程中，可推断出，混凝土内部微裂缝的出现和扩展通常出现在卸载过程中。

１
５
１
第５期 刘妙燕，等：静载和疲劳荷载作用下橡胶混凝土声发射特性研究
图２　疲劳荷载下橡胶掺量０ｗｔ％的混凝土的时间－荷载、能量、
累积能量曲线
图３　疲劳荷载下橡胶掺量１０ｗｔ％
的混凝土试验
图４　疲劳荷载下橡胶掺量２０ｗｔ％的混凝土试验
２．２　声发射幅值
幅值是声发射波形包络图最高点的振幅数值，它表示声发射脉冲信号幅度的最大值，它是测量信号大小最重要的声发射参数之一。

幅值和裂缝大小有着直接的关系，可直接用于鉴别裂缝的大
小［１５－１６］。

幅值可以表示为［１７］：
Ａ［ｄＢ］＝２０·ｌｏｇ１０
（Ｖ
Ｖ０
）（２）
式中：Ｖ是声发射信号的幅值大小；Ｖ０是背景噪声的最大幅值。

从图６和图７中可明显看出，声发射信号随橡胶掺量的增加减少，与橡胶掺量为０ｗｔ％的混凝土相比，静载作用下橡胶掺量为３０ｗｔ％的混凝土的声发射信号减少约９８％，这说明橡胶的掺入极大的吸
收了混凝土变形、破坏时释放的能量，使得混凝土能够承受更大的变形。

幅值大小与材料内部损伤大小
２５１水利与建筑工程学报 第１８卷
图５　疲劳荷载下橡胶掺量３０ｗｔ％
的混凝土试验
图６　静载下橡胶掺量对声发射计数的影响
有关，即幅值较大表征混凝土内部出现的裂缝较大。

图８、图９分别为橡胶掺量为０ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％和３
０ｗｔ％的橡胶混凝土静载下和疲劳荷载下的时间－荷载和时间－幅值曲线，掺入橡胶后声发射的幅值点减少，说明橡胶的掺入起到了阻止裂缝产生和扩展的作用，且橡胶掺量越多，阻裂效果越好；掺入橡胶的混凝土在起裂后其声发射的幅值大小比未掺橡胶的小，说明掺入橡胶后橡胶在混凝土内部能够组织裂缝扩展，
延缓裂缝的合并。

图７　疲劳荷载下橡胶掺量对声发射计数的影响
从图８可以看出，静态加载下可通过声发射幅值大小变化将混凝土损伤过程分为两个阶段。

第一个阶段为开始加载至混凝土起裂，混凝土起裂时的荷载大小约为峰值荷载的７５％～８５％，在这个阶段中混凝土的声发射信号少且幅值小，该阶段中声发射幅值在５０ｄＢ～６０ｄＢ之间。

说明在该阶段中混凝土内部产生的均为微裂缝且该阶段产生的微裂缝少。

从混凝土的起裂点直至最终试件发生破坏为第二阶段在该阶段中混凝土内部的微裂缝开始扩展、合并并最终形成主裂缝，掺入橡胶后的混凝土在形成主裂缝时荷载突然发生小幅度的下降，同时声发射的幅值在该点突然增大，此时幅值大小约为８０
ｄＢ～９０ｄＢ，故可通过声发射幅值大小判断混凝土内部是否产生主裂缝。

混凝土内部产生主裂缝后试件还能继续承担荷载但声发射幅值减小了；混凝土最终完全破坏时幅值大小约为７０ｄＢ左右。

不同橡胶掺量的混凝土在疲劳荷载下的声发射幅值变化规律如图９所示。

与静载作用下不同，疲劳荷载作用下，声发射幅值的变化可分为三个阶段。

第一阶段为荷载初始加载阶段，在该阶段中混凝土开始承受循环荷载，荷载大小使得混凝土内部出现裂缝但不会完全破坏，声发射最大幅值大小约为６０ｄＢ～８０ｄＢ，随橡胶掺量的增加，该阶段的幅值减小，
说明橡胶掺入后混凝土内部的微裂缝减少且裂缝尺寸减小。

第二阶段为声发射幅值稳定变化阶段或裂缝稳定扩展阶段，在这个阶段中声发射幅值大小没有明显的波动，幅值维持在６０ｄＢ～７０ｄＢ，从幅值变化情况推断出混凝土内部的裂缝稳定扩展，混凝土内部没有出现较大的局部缺陷。

第三阶段在循环加载后期为混凝土裂缝失稳扩展阶段，在这个阶段中混凝土内部的微裂缝扩展、合并为主裂缝，幅值信号点数量明显增多，幅值大小明显增大，为掺入橡胶的混凝土产生主裂缝时幅值大小为８
０ｄＢ左右，随橡３
５１第５期 刘妙燕，等：静载和疲劳荷载作用下橡胶混凝土声发射特性研究
图８　静载下混凝土的时间－荷载、时间－
幅值曲线
图９　疲劳荷载下不同橡胶掺量的混凝土的时间－荷载、幅值曲线
胶掺量的增加，产生主裂缝时的幅值减小，橡胶掺量为３０ｗｔ％的混凝土在产生主裂缝时幅值减小至６０ｄＢ左右；产生主裂缝后混凝土继续承受数次荷载后主裂缝扩展至完全破坏，最终混凝土破坏时声发射
幅值可达到８０ｄＢ～９０ｄＢ。

疲劳荷载作用下，随橡胶掺量的增加声发射信号增加，从图７看出，与普通混凝土相比橡胶掺量为１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、３０ｗｔ％的橡胶混凝土声发射信号
４５１水利与建筑工程学报 第１８卷
分别增加了３．０倍、８．６倍和１１．０倍，表明掺入橡胶后，混凝土能承受的循环荷载次数增加，混凝土承受损伤的能力随橡胶掺量的增加而增强。

橡胶掺量为３０％的橡胶混凝土的声发射信号在荷载初始加载和混凝土即将破坏时密集，在加载的中间阶段混凝土的声发射信号明显减少且幅值较小，幅值大小为３５ｄＢ～４０ｄＢ，而橡胶掺量为０ｗｔ％、１０ｗｔ％和２０ｗｔ％的混凝土幅值为３５ｄＢ～７０ｄＢ。

３　结　论
（１）通过声发射能量和累积能量分析静载下橡胶混凝土的损伤和断裂过程，可将橡胶混凝土的损伤过程分为三个阶段；通过声发射的幅值分析静载下橡胶混凝土的损伤和断裂过程，可将橡胶混凝土的损伤过程分为两个阶段，当声发射幅值达到５０ｄＢ～６０ｄＢ时，混凝土内部产生裂缝，当声发射幅值达到８０ｄＢ～９０ｄＢ时可确定混凝土内部产生了主裂缝。

（２）疲劳荷载作用下，通过分析声发射累积能量曲线可将橡胶混凝土的损伤过程分为两个阶段，损伤累计阶段和破坏阶段；且在疲劳荷载下裂缝通常在卸载过程中发生扩展。

通过幅值分析可将疲劳荷载作用下的橡胶混凝土损伤过程分为三个阶段，随橡胶掺量的增加，产生主裂缝时的声发射幅值降低。

（３）静载下，随橡胶掺量增加声发射信号减少，橡胶掺量为３０％时，与普通混凝土相比声发射信号减少了约９８％。

疲劳荷载下，声发射信号随橡胶掺量的增加而减少，混凝土在初始加载阶段和裂缝失稳阶段的幅值降低。

橡胶的掺入可以阻止混凝土内部裂缝产生和扩展，橡胶掺量越多，阻裂效果越好，混凝土能够承受损伤的能力越强。

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第５期 刘妙燕，等：静载和疲劳荷载作用下橡胶混凝土声发射特性研究。