水泥基材料的可持续化和多功能化是现代基础建设发展对其提出的新的要求。基于此,本论文通过微米级的碳酸钙晶须（calcium carbonate whisker,CW）和粉煤灰（fly ash,FA）部分替代水泥构建了可持续水泥基材料。并通过配比设计和试验优化,实现其耐高温和热损伤自修复的特点。针对高温作用前后和自修复过程中可持续CW和FA改性水泥净浆物理力学性能和微观结构的变化规律及机理,本论文主要研究成果和结论总结如下:（1）通过分析高温前后CW对水泥净浆微观结构和物理力学性能的影响,明确了CW的作用机理,即CW具有微观阻裂和微颗粒增强双重作用。具体而言,在600°C以前,其微观阻裂作用可以减缓水泥净浆强度劣化。特别的400°C左右时,CW由文石晶型转变为方解石,可促进水化硅酸钙凝胶（C-S-H）的形成和生长,从而提升强度。（2）考察了高温前后FA对CW改性水泥净浆（CWMCP）微观结构和物理力学性能的影响。研究发现:400°C以前,在高温和水蒸气形成的湿热条件下,FA的火山灰活性显著提升,有效消耗了水泥水化产生的氢氧化钙（Ca（OH）₂）,并生成额外的C-S-H以弥补强度的高温劣化损失。此外,在800°C以上,FA参与并促进陶瓷相的生成,减缓了水泥基材料微观结构和残余强度的劣化,从而提高其耐高温能力。（3）研究了浸水再养护方式下热损伤水泥净浆微观结构和物理力学性能的自修复效果及机理。发现:热损伤水泥基材料的微观结构和宏观的物理学性能可以通过浸水再养护的方式得到一定程度的恢复。FA可通过火山灰效应,有效促进微观结构和强度的自修复过程。（4）对高温前后和自修复后FA和CW改性水泥净浆（FA-CWMCP）的微观结构和抗压强度变化进行分析,明确了FA和CW在高温前后和自修复过程中的协同作用。即两者在水化反应进程中相互影响和促进,FA为CW参与水化提供铝相,而CW为FA水化提供钙源,并在高温分解后起到类似于碱激发的效果,促进FA水化。