防水毯是以粗骨料為填充物、硬化水泥砂漿為母體的復(fù)合材料，主要包括粗骨料、細(xì)骨料、水泥水化產(chǎn)物、未水化水泥顆粒、孔縫、裂縫等構(gòu)成材料。防水毯的性能很大程度上取決于構(gòu)成材料的性能。 　　宏觀層面上，防水毯是復(fù)合的多相材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。從宏觀結(jié)構(gòu)上看，防水毯可以看作是骨料散落在泥漿基材上的兩相材料，或者是粗整形外科散布在砂漿上的材料。而且當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸牙齒粗骨料尺寸大于4倍時(shí)，經(jīng)?？梢钥醋魇蔷鶆虻母飨蛲圆牧稀奈⒂^結(jié)構(gòu)來看，水泥石由水泥凝膠、氫氧化鈣結(jié)晶、未水合的水泥顆粒、凝膠縫隙、毛細(xì)管和多孔、空氣泡沫等組成。此外， 　　水泥石的水化反應(yīng)將持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間，毛細(xì)管中的水分繼續(xù)蒸發(fā)，留下很多縫隙和微小的裂痕，因此防水毯是微觀上不均勻的多相材料。

防水毯內(nèi)部裂縫的發(fā)生，擴(kuò)張，擴(kuò)張，直到防水毯破壞為止，一般可以將牙齒變化過程分為4個(gè)階段：(1)遠(yuǎn)視微裂紋階段，在裝載前，由于水泥硬化收縮，水分蒸發(fā)留下裂縫等防水毯內(nèi)部形成遠(yuǎn)視微裂紋。(2)裂紋的裂紋階段，載荷不大時(shí)，在試樣的一些隔離點(diǎn)發(fā)生“拉伸變形”集中時(shí)，防水毯內(nèi)部的一些原始裂紋開始擴(kuò)大或擴(kuò)大，這些微裂紋擴(kuò)展或擴(kuò)大時(shí)，應(yīng)力集中會緩和，立即恢復(fù)平衡。牙齒階段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系基本上接近彈性關(guān)系。(3)在穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段，載荷繼續(xù)增加，但不超過臨界應(yīng)力(在單軸壓縮的情況下，應(yīng)力在70-90%的抗壓強(qiáng)度內(nèi))，現(xiàn)有裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大或擴(kuò)大，部分向砂漿內(nèi)延伸，部分短裂紋徐璐連接，形成長裂紋，出現(xiàn)新裂紋。牙齒階段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈明顯的非線性關(guān)系。停止負(fù)載也會中斷裂紋擴(kuò)展，不會繼續(xù)發(fā)展。因此，可以說是穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段。(4)不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段，載荷超過臨界應(yīng)力，裂紋逐漸連接，發(fā)展加速。在牙齒階段，載荷保持不變的同時(shí)，裂紋也自行繼續(xù)擴(kuò)大和擴(kuò)大。也就是說，如果負(fù)載保持不變，則會產(chǎn)生破壞結(jié)果。 　　對于凝固上復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的力性能研究，許多 從20世紀(jì)60年代開始開發(fā)多軸載荷設(shè)備。我國水利電力部水利水電科學(xué)研究院，清華大學(xué)，大連理工大學(xué)，從80年代開始開發(fā)了防水毯多軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)裝置，取得了很好的效果。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，防水毯變形和強(qiáng)度測試結(jié)果的準(zhǔn)確度主要取決于實(shí)驗(yàn)裝置的負(fù)載系統(tǒng)和負(fù)載和變形測量系統(tǒng)的可靠性。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行防水毯的變形相強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)之前，首先要選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置，了解組件、每個(gè)組件的特性、載荷和變形校正結(jié)果以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程和要求，才能得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。否則，花費(fèi)了很多錢，調(diào)動了很多人力、物力，耗費(fèi)了很長時(shí)間，但沒有進(jìn)行可靠的實(shí)驗(yàn)一般實(shí)驗(yàn)是根據(jù)現(xiàn)有骨料尺寸防水毯，例如一級梨或二級防水毯的宏觀力學(xué)設(shè)定的本結(jié)構(gòu)關(guān)系及破壞指南。對水工大體積防水毯結(jié)構(gòu)中使用的全等級混凝土多軸配置關(guān)系和破壞指南的實(shí)驗(yàn)研究，提供了大連雙軸破壞指南和配置關(guān)系。