研究生: |
李翊銓 Yi-chuan Li |
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論文名稱: |
同步化非破壞檢測於彎矩試驗下細化水泥砂漿之力學行為 Failure Evolution of Micro-Fine Pozzolanic Material under Three-Point Bending test by Coupled Nondestructive Techniques |
指導教授: |
陳堯中
Yao-chung Chen |
口試委員: |
黃兆龍
Chao-lung Hwang 陳立憲 Li-hsien Chen |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 營建工程系 Department of Civil and Construction Engineering |
論文出版年: | 2013 |
畢業學年度: | 101 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 198 |
中文關鍵詞: | 三點彎矩試驗 、聲射擷取技術 (AE) 、電子斑點干涉術(ESPI) 、叢聚 、初裂 、裂衍 |
外文關鍵詞: | no |
相關次數: | 點閱:297 下載:1 |
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現行三點彎矩試驗,僅探討材料受力-變形以及巨觀加載歷程下之強度參數,對於微觀破壞機制則無法深入探究。本研究將三點彎矩試驗,搭配裂端位移 (Crack Month Opening Displacement, CMOD) 以控制試體裂縫開裂演化,並藉由聲射擷取技術 (Acoustic Emission, AE) 與電子斑點干涉術 (Electronic Speckle Pattern Interferometry, ESPI) 之輔佐,分別由微觀與巨觀角度探討材料內部與外部之破壞演化行為。
藉由改變齡期長短、膠結材粒徑大小、添加卜作嵐摻料以替代水泥用量、添加鋼纖維及不同用量,進行系列之水泥基質材料受三點彎矩破壞之完整加載歷程;對照AE訊號與ESPI影像顯示破壞演化行為及其關聯性,並耦合二者非破壞檢測之結果進行比對。
原始水泥基質材料之試驗結果顯示,巨觀方面之尖峰強度發展,與齡期長短呈正相關;細化之膠結材對於強度發展有提早之趨勢;鋼纖維之添加可提高峰後韌度。微觀方面則透過AE訊號之空間分佈統計,其AE訊號於裂縫演化時其分佈範圍與材料內部之最大顆粒尺寸有關。
三點彎矩試驗之微觀檢測結果顯示,其叢聚 (Localization) 之加載比分佈於35~94 % 間,以實驗力學之觀點定義此為延性破壞之起始點;而變形連續與否之分界點─初裂 (Crack Initiation) 時機則分佈在加載比32~99 % 間;其現象發生之早晚主要受齡期影響。耦合二種非破壞性檢測,發現初裂之加載比大都發生於叢聚後,相互印證試體由內而外之破壞行為。
no
[1] 小林英男,「破壞力學」,龍璟文化,台北 (2002)。
[2] 巫奇穎、金昆翰、陳立憲、陳堯中,「聲光非破壞檢測於水泥砂漿受雙刀式貫切破壞之研析」,中華結構工程研討會論文集 (266) ,台北 (2010)。
[3] 巫奇穎,「同步化聲光非破壞檢測岩探類岩材料於貫切破壞之群刀效應」,碩士論文,國立台北科技大學土木工程系,台北 (2008)。
[4] 李昶佑,「應用電子點紋干涉術探討岩石貫切過程之破壞演化及破裂特徵」,碩士論文,國立台北科技大學土木工程系,台北 (2006)。
[5] 林佑珊,「以光學干涉研探類岩粒徑大小與形狀於壓、剪過程破壞演化」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2009)。
[6] 林雍勝,「岩石貫切破壞之圍壓與刀楔影響及其對應之聲射演化」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2006)。
[7] 胡光宇,「複合式非破壞檢測佐探類岩材料於單刀與雙刀貫切之破壞機制」,碩士論文,國立台北科技大學土木工程系,台北 (2007)。
[8] 徐紳翔,「應用非破壞聲射法於岩材受斜向剪切試驗之破壞演化」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2010)。
[9] 黃兆龍,「混凝土性質與行為」,詹氏出版社,台北 (1997)。
[10] 黃國忠,「應用聲射法與分離元素法探討擬脆性岩材破壞機理之研究」,博士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2008)。
[11] 彭國維,「以聲射技術研探類岩粒徑大小與形狀於壓、剪過程破壞特徵」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2009)。
[12] 楊文欣,「非破壞性聲光同步技術佐驗類岩斜剪試驗之剪角影響與預裂效應」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2010)。
[13] 蔡昇哲,「應用非破壞檢測之聲射法於岩石貫切破壞試驗之探討」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2005)。
[14] 蔡佐臨,「材料細化對高強度水泥砂漿性質影響之研究」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2012)。
[15] 劉信良,「複合式非破壞檢測於類岩斜剪過程之巨微觀破壞演化」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2008)。
[16] 劉峵瑋,「以非破壞耦合試驗研探類岩材料受楔形貫切破壞之側向自由邊界效應」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2007)。
[17] 魏德禎,「岩石斜向剪切試驗暨其聲光非破壞檢測之佐驗」碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北 (2008)。
[18] Bieniawaki, Z. T., "Stability Concept of Brittle Fracture Propagation in Rock, " Engineering Geology, No. 2, pp. 149-162 (1967).
[19] Labuz, J. F., and Biolzi, L., "Characteristic Strength of Quasi-brittle Materials," International Journal Solids Structure, Vol. 35, No. 31-32. pp. 4191-4203 (1998).
[20] Biolzi, L., Pedala, S. and Labuz, J. F., "Mechanical Characterization of Natural Building Stone," Degradation of Natural Building Stone, Geotechnical Special Publication, ASCE, No. 72, pp. 33-41 (1999).
[21] Bray, D. E., and McBride, D., "Acoustic Emission Technology, Nondestructive Testing Techniques," New York, pp. 345-377 (1992).
[22] Butters, J. N and Leendertz, J. A., "Holographic and Video Techniques Applied to Engineering Measurements," Transactions of the Institute of Measurement and Control, Vol. 4, pp. 349-354 (1971).
[23] Chen, L. H., "Failure of Rock Under Normal Wedge Indentation," Ph. D. Thesis, Department of Civil & Mineral Engineering, University of Minnesota, USA (2002).
[24] Chen, L. H. and Labuz, J. F., "Indentation of Rock Failure by Wedge-Shaped Tools," International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 43, pp. 1023-1033 (2006).
[25] Gabor, D., "A New Microscopic Principle," Nature, Vol. 161, pp. 777-778 (1948).
[26] Goodman, R. E., "Introduction to Rock Mechanics," 2nd edition, John Wiley & Sons, New York (1989).
[27] Griffith, A. A., "The Phenomena of Rupture and Flow in Solids," Philosophical Transactions of the Royal Society. London A221, Vol. 221, pp. 163-197 (1921).
[28] Irwin, G. R., "Analysis of Stresses and Strain Near the End of a Crack, " Transactions of ASME, Journal of Applied Mechanics, Vol. 24, pp. 361-364 (1957).
[29] Lajtai, E. Z., "Mechanics of Second Order Faults and Tension Gashes," The Geological Society of America Vol. 80, pp. 2253-2272 (1969).
[30] Leith, E. N., Upatnieks, J., "Reconstructed Wavefronts and Communication Theory," Journal of the Optical Society of America, Vol. 52, pp. 1123-1130 (1962).
[31] Maji, A. K., Wang., J. L, and Lovato, J., "Electronic Speckle Pattern Interferometry for Fracture Mechanics Testing," Experimental Techniques, Vol.15, No. 3, pp. 19-23 (1991).
[32] Moore, A. J. and Tyrer, J. R., "An Electronic Speckle Pattern Interferometry for Complete In-plane Displacement Measurement," Measurement Science and Technology, Vol. 1, pp. 1024-1030 (1982).
[33] Wawersik, W. R. "Detailed Analysis of Rock Failure in Laboratory Compression Test," Ph.D. Thesis, Department of Civil & Mineral Engineering, University of Minnesota, Minneaplois, Minnesota (1968).