基于声发射和DIC的碳纳米管水泥基材料抗压力学性能研究

为研究碳纳米管(CNTs)对水泥基材料抗压力学性能的影响，对不同掺量(0%～1.0%,质量分数)CNTs的水泥基材料进行单轴抗压试验，并采用声发射(AE)和数字图像相关方法(DIC)进行全过程监测。结果表明：随着CNTs掺量增加，试件的抗压强度呈先增大后减小的趋势，当CNTs掺量为0.6%时，试件抗压强度达到最大值，较对照组提升了23.6%;当CNTs掺量为0.8%时，试件抗压强度较掺0.6%CNTs时降低了10.6%,较对照组提升了10.5%。振铃计数、能量变化与试件加载过程的应力应变曲线吻合较好，振铃计数与能量突增可以作为试样损伤破坏的预警依据。加载阶段的应变值随碳纳米管掺量增加先增大后减小，并且抗压强度小的试件率先出现明显应变变化。主应变云图主要为轴向分布，表明试件表面的破坏模式以竖向劈裂为主。