活性粉末混凝土(RPC)是一种微观结构致密、力学强度高、耐久性优异的水泥基材料,而碳纳米管(CNTs)是一种具有奇异物理性能、优异化学稳定性、轻质以及高长径比的纳米增强填料,二者复合有望发展具有更高力学与耐久性、以及多功能/智能的复合材料。本文主要研究多壁CNTs(MWCNTs)的种类和掺量、养护方法对RPC静态力学性能的影响规律,并通过纤维理论计算与电镜观察分析MWCNTs对RPC的增强机理;同时研究MWCNTs种类和掺量、应变率对RPC动态力学性能的影响规律。主要研究内容和结果如下:(1)将不同掺量(0.25%和0.50%)的四种MWCNTs(羧基官能化、羟基官能化、螺旋处理和表面镍涂覆)掺加到RPC中制备复合材料并采用常温水养护或热水养护,研究了MWCNTs种类、掺量和养护方法对RPC力学性能的增强作用。研究结果表明,添加合适种类和掺量的MWCNTs可有效改善RPC的抗折强度、断裂能、抗压强度、压缩韧性和折压比。大体上,热水养护比常温水养护能使复合材料获得更高的力学强度,这可以归功于热养更有利于提高胶凝材料基体的强度。在大多数情况下,当RPC发生破坏时,MWCNTs在基体中将会被折断。此外,MWCNTs对RPC的增强主要是由裂缝桥联和拔出效应引起的。通过选择合适MWCNTs的种类、掺量以及养护方法可获得具有优异力学性能的复合材料。(2)制备上述四种MWCNTs在两个不同掺量下的RPC,在三个不同的应变率(200/s、500/s和800/s)下进行动态力学性能测试与分析。研究结果表明,在三个应变率下,添加合适种类和掺量的MWCNTs均能有效提高RPC的动态抗压强度和动态抗压强度增长因子,并且MWCNTs的掺入能够降低RPC的应变率阈值。在200/s和500/s的应变率下,掺加MWCNTs会降低RPC的峰值动态压缩应变;而在500/s和800/s的应变率下,掺加MWCNTs会提高RPC的极限动态压缩应变。在200/s和500/s的应变率下,MWCNTs复合RPC的动态压缩弹性模量大于空白RPC的动态压缩弹性模量;而在800/s的应变率下,则呈现相反的规律。在三个应变率下,掺加0.50%羟基官能化MWCNTs能够将RPC的峰值动态压缩韧性分别提高32.8%、11.3%和151.8%;而掺加0.25%羧基官能化MWCNTs、0.25%羟基官能化MWCNTs和0.50%羟基官能化MWCNTs能将RPC的极限动态压缩韧性分别提高99.7%、106.2%和81.6%。因此,羟基官能化MWCNTs的掺入可有效提高RPC的动态压缩韧性。