耐久性问题作为混凝土结构最突出的问题之一,其不仅关系到自然生态环境的建设、能源资源的高效利用,对人类社会的安全运行、经济的持续发展也有重要影响。而水分的存在与传输是导致水泥基材料耐久性问题的关键因素与必要条件之一。水分一方面为有害离子（如氯离子）进入混凝土结构通过必要载体;另一方面,水分的存在也与混凝土结构的其他劣化行为包括物理（如冻融破坏）、化学（如碳化）破坏过程息息相关。水泥基材料中水分传输形式主要有毛细吸水、渗透及扩散,但在实际工程项目中,混凝土结构多数是非饱和状态,因此毛细吸水是混凝土结构水分传输的主要形式。研究水泥基材料毛细吸水现象对其耐久性问题的进一步认识发挥关键指导作用。而对于多孔材料而言,孔结构对其毛细吸水过程起到决定性作用,与毛细吸附间关系紧密。所以本课题从水泥基的孔结构的出发,基于毛细吸水经典理论Lucas-Washburn方程,结合分形几何学理论及平行多孔模型的假设,通过X射线断层扫描技术（XCT）获取水泥基材料样品毛细吸水的特征信息,建立了由毛细吸水结果到样品孔结构的反演模型。本文的主要研究工作如下:（1）详细阐述了毛细吸附作用下多孔材料毛细吸水的理论,概述了水泥基材料毛细吸水的研究现状及测试方法,同时简单综述X射线计算机断层扫描技术在水泥基材料领域的应用。（2）采用CT图像增强剂碘化钠结合XCT技术,对不同水灰比的圆柱体水泥净浆样品发生的毛细吸水现象展开无损、持续、和可视化追踪,最终获得水泥净浆样品毛细吸水后的图像及其演变过程。（3）通过平均灰度值法确定样品内部毛细吸水锋面位置,分析不同水灰比水泥净浆样品毛细吸水规律,并建立毛细吸水质量与平均灰度值间的关系,将平均灰度值曲线换算得到样品内的水分空间分布情况。并通过传统的测试方法劈开试验及电位滴定实验验证了XCT技术测量得到的毛细吸水结果的准确性,说明该技术应用于水泥基材料毛细吸水研究的可行性。（4）以经典毛细吸水理论的Washburn方程作为基础,结合分形理论建立由毛细吸水结果到样品孔结构的反演模型。利用XCT技术测量得到的吸水锋面高度随时间变化信息及样品内部水分空间分布信息,由反向模型推导样品的毛细孔结构,并将模型获得的毛细孔结构与传统孔结构测试方法压汞法测试得到的毛细孔孔结构进行对比,以验证模型的有效性。