众所周知，纤维增强技术是提高混凝土韧性，减少开裂风险的重要技术手段。在此基础上，美国学者Victor Li通过微观力学的优化，形成一种水泥石基体对纤维的握裹力承担的纤维拉力略大于尖端扩展力的理想状态，从而研制出具有应变硬化性能特征的水泥基材料-ECC（Engineered Cementitious Composite），这一材料及其制备方法在近年来日益引起了国内学者的研究兴趣。目前，国内研制的ECC的强度和极限变形能力整体较低，还有较大的提升空间。为了获得整体强度较高，极限变形能力较好的纤维增强水泥基材料，本论文在原有ECC配制技术基础上，进一步采用碳纳米管从纳米尺度增强水泥石基体的强度和变形能力，制备碳纳米管与PVA纤维复合增强的水泥基材料。通过改变加料方式、改变减水剂种类、改变水灰比、改变纤维掺量、碳纳米管增强基体等方式，以抗折、抗压与抗弯性能为主要考察指标，研究了水灰比、纤维掺量等对碳纳米管与PVA纤维复合增强水泥基材料性能的影响规律。通过研究碳纳米管的掺量对其增强效果的影响，发现掺量越高，增强效果越显著。与不掺碳纳米管的基准组相比，掺1.5‰碳纳米管的水泥基材料的28天抗折强度增加15%。碳纳米管的增强效果受其分散程度的影响。在通过研究碳纳米管的分散后发现，采用超声波分散对于碳纳米管的分散要好于其他类型的机械分散，外加剂对于碳纳米管在溶液中分散起到稳定作用。通过改变聚乙烯醇纤维掺量和碳纳米管掺量、进行了双因素正交试验，经过实验发现，对于同等纤维掺量下，碳纳米管掺量的增加对于抗折强度具有一定的提高作用，抗压强度变化较小。两种因素相比，聚乙烯醇纤维掺量对于抗折强度与抗压强度的极限增强效果要大于碳纳米管。通过研究加料顺序的影响，发现纤维的加入时间对于拌合物的工作性能参数Γ2影响大，宜采用先掺法，尽管此种方法易产生扬尘。而外加剂的加入时间对于拌合物的工作性能参数Γ2影响较小，建议采用同掺法或后掺法，因为同掺法或后掺法更加方便。通过研究外加剂种类的影响，发现采用不同减水剂其最佳掺量不尽相同，聚羧酸高效减水剂为1%，萘系高效减水剂为1.5%。聚羧酸高效减水剂比萘系高效减水剂更易产生引气现象，导致试件内部产生较多气孔，因此，萘系高效减水剂达到的最佳性能优于聚羧酸高效减水剂，水泥基材料性能也更稳定。通过研究水灰比的影响发现，水灰比对拌合物工作性能和强度影响显著。水灰比较低时，拌合物过干稠，工作性能不良，成型不密实，强度低；水灰比较高时，拌合物则轻微泌水，成型后孔隙多，强度也低。只有一定范围的水灰比才能获得拌合物工作性能良好，强度较高的水泥基材料。结合水灰比对拌合物工作性能和3d、7d、28d抗折强度与抗压强度的影响的试验结果，确定水灰比宜控制在0.3-0.4之间。通过研究各组成成分掺量的影响，发现聚乙烯醇纤维掺量较低时，随着掺量的增加，水泥基材料的强度不断提高，而工作性能变化不明显。但纤维掺量大于2.5%后，拌合物工作性能和硬化体力学性能明显降低，将硬化体横断面折断后发现此时纤维产生了明显的团聚现象，纤维增强效率明显降低。试验测定，在水灰比为0.4，萘系高效减水剂掺量为2%，聚乙烯醇纤维先掺，掺量为2%，碳纳米管采用超声波分散，掺量为1.5‰时，其28天抗压强度为52MPa，三点抗弯强度（抗折强度）为14MPa，四点抗弯强度为8.2MPa，四点抗弯对应的最大位移为20mm。