基于SHPB试验的碳纳米管增强混凝土动态压缩行为研究

• Published in: 爆炸与冲击 Vol. 44; no. 10; pp. 36 - 46
• Main Authors: 夏伟, 陆松, 白二雷, 赵德辉, 许金余, 杜宇航
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西 西安 710072%中国建筑西北设计研究院有限公司,陕西 西安 710018 01.10.2024; 空军工程大学航空工程学院,陕西 西安 710038%空军工程大学航空工程学院,陕西 西安 710038
• Subjects: concrete; 动态力学特性; carbon nanotubes; 碳纳米管; dynamic mechanical properties; 冲击能量耗散; split Hopkinson pressure bar(SHPB); impact energy dissipation; 分离式霍普金森压杆(SHPB); 混凝土
• ISSN: 1001-1455
• DOI: 10.11883/bzycj-2023-0424

O347.3%TU528.57; 为探究碳纳米管增强混凝土在冲击荷载作用下的动态压缩行为,采用?100 mm大直径分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)对其进行了冲击试验,对比分析了不同冲击速度和碳纳米管掺量条件下混凝土的动态抗压强度、受压形变以及能量耗散特征的演化规律.试验结果表明:碳纳米管增强混凝土的动态强度特性具有显著的加载速率敏感性,动态抗压强度和动态强度增长因子均与冲击速度呈线性正相关的关系,当加载水平相同时,动态抗压强度随碳纳米管掺量的增大呈先上升后略有下降的变化趋势,且与普通混凝土相比增幅可达 23.7%.碳纳米管增强混凝土的极限应变与冲击韧度的变化特点相似,均随冲击速度的增大而逐渐提高,具有一定的冲击速度强化效应,但与冲击速度之间并没有表现出明显的线性关系.在同一加载水平下,当碳纳米管掺量为 0.30%时,混凝土的冲击韧度达到相对最大,较之普通混凝土提升约 10%.掺入适量的碳纳米管能够有效强化混凝土内部结构的整体性和致密性,进而改善混凝土的动态力学性能以及能量耗散特征.