抗拉强度低、脆性大是混凝土材料的主要缺点之一,随着工程应用中混凝土强度等级的不断提高,这一问题更为突出,对混凝土抗拉性能的研究也显得日益重要。混凝土单轴直接拉伸应力—应变全曲线试验是最能反映混凝土抗拉性能的试验方法,但目前国内外还没有一种理想的单轴拉伸全曲线的试验方法对混凝土抗拉性能进行科学的评价,严重制约了混凝土拉伸性能及其改性方面的研究。针对这一问题,本文在综合对比不同研究者所采用直接拉伸试验方法的优缺点基础上,采用闭环伺服试验机,研究了一种无缺口混凝土试件单轴直接拉伸全曲线试验方法,并以此为基础,对拉伸全曲线特征参数及不同混凝土拉伸性能进行了研究,研究结果表明:(1)本文提出的混凝土拉伸应力—应变全曲线的试验方法,既可进行混凝土单轴直接拉伸强度试验,又可进行混凝土拉伸应力—应变全曲线测试,试验方法简单、试件制作方便、拉伸过程应力均匀、偏心小、试验数据离差小、结果稳定可靠,是混凝土单轴拉伸试验的一种可靠、适用的方法。(2)本文试验装置在试件上安装4个相同的电子引伸仪,以整个试件长度的变形作为反馈控制信号,可确保断裂位置发生在量测标距范围内,并通过计算机与试验机连接,利用相应的控制软件来判别和选择反馈控制信号(变形增加速度最大的通道),提高试验成功率并使试验操作更加可靠方便。(3)混凝土拉伸应力—应变全曲线能较全面地反映混凝土的拉伸性能。通过混凝土拉伸应力—应变全曲线,可以确定混凝土的多个特征点及特征参数,包括峰值强度和变形、初裂强度和变形、弹性模量、韧性指数、断裂能。(4)目前采用的确定混凝土拉伸断裂初裂点的方法,受人为因素影响大。本文提出的“线性偏离阈值法”,可利用计算机自动判别混凝土拉伸过程中的初裂点,简单方便、可避免人为因素的影响。计算结果表明,该方法是行之有效的,当阈值为3%时,与“线性相关系数陡降法”相比结果基本一致,且计算过程简单方便。(5)不同混凝土的拉伸应力—应变全曲线形状基本一致,但不同混凝土的拉伸性能表现出明显差异。高强混凝土的抗拉强度与抗压强度的比值,比普通强度混凝土拉压比小,随着混凝土强度的增加,其拉压比减小,C30混凝土的拉压比为1/8.78,C50混凝土的拉压比约为1/13,表现出随着混凝土强度等级的提高,其拉压比减小,脆性增大。