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热电水泥基复合材料是一种新型智能建筑材料,不仅可以对建筑进行健康监测,而且可以使热能与电能之间相互转化,满足多种需求:夏季,缓解城市热岛效应的同时,将转化的电能用于照明等低功耗用电,提高能源利用率。冬季,热电水泥基复合材料在外部电源的加载下,产生帕尔贴效应,复合材料内部产生的焦耳热会从一侧迁移至另一侧,高温一侧具有更高的融冰效率。本文中利用碳纳米管的毛细管作用力,向空腔内填入碳酸锂,以此影响碳纳米管内载流子的迁移,从而改变其电学性能,达到改性碳纳米管的目的。利用XRD研究了不同热处理温度对干凝胶的晶相及内部均匀程度的影响,得到了最佳热处理条件。将这种改性碳纳米管和硫铝酸盐水泥以一定比例混合,压制成型制备了改性碳纳米管增强水泥基复合材料,使用自制的实验仪器测试了复合材料的热电性能,得到了改性碳纳米管与水泥的最佳配比。基于最佳配比制备了数个改性碳纳米管增强水泥基复合材料模块,拼接组装成大块后,浇筑石膏加固热电内核并拓展复合材料表面,成功制备了10.0×85.0×85.0 mm3的平板状水泥基复合材料,通过数据记录仪与直流电源组成的装置测试了不同电流下平板状水泥基复合材料表面的温度分布并计算了一段时间内所产生的焦耳热,预测了100 g冰是否可在规定时间内完全融化成水。在冰箱0 oC冷藏室中模拟了“路面融冰”实验,得到的融冰时间与预测结果一致。本文主要研究内容和结果如下:利用毛细管作用力将醋酸锂填入碳纳米管的空腔内,并在混合溶液中加入聚乙烯醇124（PVA124）,利用硼酸使其化学交联,蒸发溶剂后得到干凝胶样品,分别在1200 oC,800 oC,600 oC,400 oC,280 oC,270 oC对干凝胶样品进行热处理,通过XRD表征,得到了最佳热处理条件:空气气氛下,280 oC（醋酸锂熔点）热处理5小时。在此条件下热处理后,醋酸锂会完全转化为碳酸锂,改性碳纳米管在2.0至30.0 MPa间的电导率较未改性的纯碳纳米管（49.8 S/cm,30.0MPa）大幅下降（3.43 S/cm,30.0MPa）。TEM形貌及电子衍射结果表明,醋酸锂进入到碳纳米管的管腔内,热处理后转变为碳酸锂。按照改性碳纳米管与硫铝酸盐水泥的质量混合比0.0500,0.1000及0.1500制备了改性碳纳米管增强水泥基复合材料。根据测得的电阻和温度,计算得到了室温至80 oC间的电导率,Seebeck系数及热电功率因数。根据这三个指标,当质量混合比为0.1000时,其Seebeck系数的绝对值达到最大值73.40μV/K,电导率为0.07 S/cm,测得的热电功率因数达到了最大值0.039μW?m-1?k-2。碳酸锂的填充在一定程度上影响了电子载流子在碳纳米管c轴方向的迁移,空穴载流子成为多数载流子,使改性碳纳米管增强水泥基复合材料（配比0.0500,P型半导体）的Seebeck系数的绝对值较混入纯碳纳米管（500℃预处理后）的水泥基复合材料（N型半导体）有所提高,且电导率仅仅降低6倍。当增强相均为改性碳纳米管且随着改性碳纳米管在水泥基体中含量的递增（配比0.1000和0.1500）,电子载流子浓度的增大弥补了迁移率的降低,半导体类型再次发生转变（0.0500,P型;0.1000,N型;0.1500,N型）。通过监测10×20×40 mm3的小块水泥基复合材料在恒流源（0.1-1.0 A）的加载下,20.0×40.0 mm2两个表面的温度及电压变化,发现与混入膨胀石墨的对比样（R=0.43Ω）相比,混入改性碳纳米管的样品,正负极两侧的温度差更大,最大达到10 oC,电阻更大（R=8Ω,单侧所能达到的最高温度更高,最高到达78oC）。将压制成型与浇筑成型的方式相结合,成功制备了10.0×85.0×85.0 mm3的平板状水泥基复合材料,并通过数据记录仪监测了恒流源加载下（1.0-3.0 A）,平板两侧的温度变化及温度分布,根据所得电压数据,计算出1小时内所所产生的焦耳热,评估了100 g冰是否可以在1小时内完全融化。最后,在冰箱冷藏室中模拟了冬季路面除冰,通过监测100 g,0 oC的冰完全融化的时间来评估平板状样品在不同电流下的融冰效率及相同电流下正负极两侧的融冰差异,实测结果与预测结果一致。