混凝土的裂缝扩展过程
在研究混凝土材料的断裂力学时，必须弄清楚混凝土在受力状态下的裂缝扩展机理。
在受力状态下混凝土裂缝的扩展，可通过下列的一些方法来检验：混凝土应力应变曲线斜率的减小；泊松比的增大；对涂于试块表面的脆性硝基漆或光弹表面涂层的直接显微观察；以及通过试块的声波的降低等。在受力后截下试块，对其截面上裂缝的几何性质，可以通过扫描电子显微镜或将裂缝染色后用显微镜观察的方法来研究。
硬化后的混凝土在未受外力作用之前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化，在粗集料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力。它足以破坏粗集料与砂浆的界面，形成许多分布很乱的界面裂缝。另外还因为混凝土成型后的泌水作用，某些上升的水分为粗集料颗粒所阻止，因而聚积于粗集料的下缘，混凝土硬化后就成为界面裂缝。混凝土受外力作用时，其内部产生了拉应力，这种拉应力很容易在具有几何形状为樱形的微裂缝顶部形成应力集中，随着拉应力的逐渐增大，导致微裂缝的进一步延伸、汇合、扩大，最后形成几何可见的裂缝。试件就随着这些裂缝扩展而破坏。
以混凝土单轴受压为例，绘出的静力受压时的荷载-变形曲线的典型形式如图2-23所示。
通过显微观察所查明的混凝土内部裂缝的发展可分为如图2-23所示的6个阶段。每个阶段的裂缝状态示意如图2-24所示。当荷载到达“比例极限”(约为极限荷载的30%)以前，界面裂缝无明显变化（图2-23第1阶段，图2-24I)。此时，荷载与变形比较接近直线关系（图2-23曲线OA段）。荷载超过“比例极限”以后，界面裂缝的数量、长度和宽度都不断增大，界面借摩阻力继续承担荷载，但尚无明显的砂浆裂缝（图2-24Ⅱ）。此时，变形增大的速度超过荷载增大的速度，荷载与变形之间不再接近直线关系（图2-23曲线AB段）。荷载超过“临界荷载”（约为极限荷载的70%~90%)以后，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现砂浆裂缝，并将邻近的界面裂缝连接起来成为连续裂缝（图2-24Ⅱ）。此时，变形增大的速度进一步加快，荷载-变形曲线明显地弯向变形轴方向（图2-23曲线BC段）。超过极限荷载以后，连续裂缝急速地发展（图2-24IV)。此时，混凝土的承载能力下降，荷载减小而变形迅速增大，以至完全破坏，荷载-变形曲线逐渐下降而最后结束（图2-23曲线CD段）。
由此可见，荷载与变形的关系，是内部微裂缝发展规律的体现。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程，它是一个从量变发展到质变的过程。只有当混凝土内部的微观破坏发展到一定量级时才使混凝土的整体遭受破坏。
混凝土中的比例极限与金属材料的屈服点具有类似的意义。但是，在比例极限以后，混凝土结构的连续性受到破坏，那些建立在连续性基础上的力学定律，对于混凝土就不能严格地适用了。对于理想的脆性材料，当某一裂缝达到临界尺寸时，就会在材料中自发地扩展起来，以致断裂。对于像混凝土这样的非匀质性材料，裂缝会因扩展到阻力大的区域（例如集料）而停止，然后随着应力的增加再扩展。这样，在应力-应变曲线上就表现为非线性的形式。这种非线性的形式可称之为假塑性，它与金属的塑料变性不同，金属在整个塑性变形区域内仍保持其结构的连续性。
在荷载作用下，混凝土中的裂缝扩展会发生在：
①水泥石-集料的界面上；
②水泥石或砂浆基体内
③集料颗粒内。
