混凝土材料在受压时的破坏失稳过程及在失稳破坏时所表现出的破坏模式与试验系统的刚度有关。在普通压力机上，由于试验机压头和支架的刚度不够大，在加载过程中，在试块产生变形的同时，压头和支架也产生变形，这样随着变形的增大，压头内积聚的能量也逐渐增多。当达到试块极限强度时，压头内的能量就会突然释放，从而使试块产生冲击性破坏。因此，要研究试块在达到极限强度以后的破坏过程，必须采用刚度相当大的试验装置，即刚性试验机系统。

采用刚性试验系统对混凝土材料的受压全过程进行研究。并成功地观测到其中的声发射过程。试验是在MTS815.02型电液伺服系统上进行的。其机架刚度为10.5×10°N/m,加载以等应变速率进行。试验过程中采用沈阳电子研究所产AE-400B声发射测试与定位仪进行声发射检测。依据新的混凝土试验方法标准，并参照ASTM规程，所用试件为中55毫米×110毫米的圆柱形混凝土试件，其配合比为：水：水泥：砂：碎石=1:2.05:3.24:6.水泥为425号硅酸盐水泥，砂为中砂，碎石最大粒径为10毫米,振动台振捣密实，试验所得数据全部由计算机自动采集。图4-7为本次试验所得的混凝土的声发射特性与应力-应变全曲线的两种典型测试结果。试验中发现，尽管混凝土随外载的增加微裂缝不断发展，但直至残余强度阶段，试件才形成贯通裂缝。

由图4-7可以看出，声发射特性可以分为两种情况，即：

(1)当应变较小即混凝土试件刚刚受力时便出现声发射信号，此阶段相应于初始压密阶段，混凝土内部原有的微孔、原微、缺陷在外载作用下逐步被压实，使其内部微结构发生变化，该阶段一般占极限荷载的20%左右，这与前面所述的实验结果相吻合。尔后进入一平稳阶段，在这个阶段几乎没有声发射信号出现。

当载荷接近80%极限荷载时，声发射信号的强度和密度不断增加，接近峰值荷载时尤甚，说明此时混凝土内部的裂缝已由骨料与砂浆间的界面裂缝发展至砂浆内部，且由稳定发展过渡到非稳定发展阶段。峰值后应力-应变曲线下降段的声发射信号较峰值处的密度稍稀松些，但仍有相当的强度，直至残余强度阶段。此时已形成的裂缝相互作用并彼此连通，以致使混凝土试件破坏。

(2)当混凝土试件刚刚受力时，没有声发射信号产生或者极少。当应力超过极限强度的80%以上时，声发射信号急剧增加，峰值稍后一点强度和密度最为强烈，之后便与情况(1)相同。显然，声发射特性与混凝土内部的微裂缝开展即损伤是紧密相连的。

之所以出现两种结果，与试验时声发射能量阈值选取有关，同时也与探头是与骨料接触还是砂浆接触有关，这些差异主要表现在初始压密阶段，后期的情况则基本一致。同时还发现，一旦形成贯通裂缝，由于损伤扩展而产生的声发射波便较难通过这些裂缝。