文献综述（或调研报告）：
ECC开裂理论与CT扫描在ECC研究中的应用
摘要：本文以ECC材料的开裂行为和内部初始缺陷的相关性研究为主题，对部分相关文献进行了阅读和综述。本文主要介绍了ECC材料的基本特性和ECC开裂理论的发展和国内外研究进展，以及CT扫描技术在ECC研究中的应用。
1.引言
纤维增强水泥基复合材料（ECC）是基于微观物理力学原理优化设计的一种新型工程用水泥基复合材料。通过在水泥基材料中加入PVA纤维等材料对裂缝进行桥接，使得ECC具有应变硬化特性和多缝开裂特征，其极限应变可稳定到达3%以上[1]，并通常能将裂缝宽度控制在80micro;m以下[2]，在一定程度上克服了混凝土材料易开裂、耐久性差、脆性破坏等缺点。
ECC由微观力学原理进行设计，其中涉及的微观力学影响因素多而复杂，包括纤维的基本力学参数、基体（水泥基材料）的基本力学参数、纤维-基体界面力学参数、纤维的分布情况以及水泥基材料中微孔结构的分布等等，这也就造成了ECC多缝开裂的表现很不稳定。研究表明[2]，基体中的微孔结构的分布，对其开裂行为起主要的影响作用。而水泥基材料本身一种天然的缺陷结构，其内部存在大量随机的初始裂隙，在很大程度上决定了ECC材料的裂缝位置、裂缝宽度等因素，进而决定了其延性、耐久性等等。因此很多学者提出了一系列的ECC开裂模型用于描述缺陷对ECC开裂的影响。
由于内部微孔结构的观察较为困难，给实际材料内部缺陷的研究带来了困难。之前大部分的理论模型都是基于假设的孔隙形状进行理论计算求解，关于实际孔隙对开裂行为影响的研究较少。近年来随着CT扫描技术的发展，较大体积试件也能进行高精度的扫描，精确获取内部孔隙信息，同时不会损伤试件，是一种非常理想的研究手段。因此，有越来越多的学者开始利用CT扫描技术进行水泥基材料的研究[3]。
2.ECC开裂理论模型
从20世纪70年代起，Aveston等人已开始对多缝开裂的理论模型进行研究并提出了ACK模型[4]。ACK模型假设在脆性的水泥基材料中，按照相同方向布置足量高强度、高极限延伸率的连续纤维，当纤维的体积率大于临界体积率时，若纤维所能承受的拉应力超过基体的抗拉强度，则该材料在受拉时可能出现多缝开裂现象，从而使材料具有一定的延性。
后来，Aveston等人在已有的基础上引入了弹性应力传递机制，并分析了非平行纤维束（二维、三维随机分布）的情况[5]，对ACK模型进行了进一步的完善，但其对摩擦剪切应力传递和纤维剥离机理等影响因素的考虑尚不全面。尽管ACK模型有些许不足，但其对多缝开裂的理论发展和纤维增强水泥基材料的发展起到了重要的推动作用。
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