水泥基复合材料在成型后内部便存在着大量微孔隙,造成抗折强度低、抗渗能力差等问题。工程中,往往通过在其内部添加钢筋、纤维等材料来提高抗折强度、耐久性及韧性等,其增强增韧效果主要依靠增强材料自身,对水泥基复合材料的结构组成没有影响,所以水泥基材料的固有问题依然存在。石墨烯(Graphene)是一种有着特殊结构的二维网状纳米材料,比表面积大,力学性能优异。氧化石墨烯(Graphene Oxide,以下简称GO)有着几乎与石墨烯无异的性能特点,因携带含氧官能团而比石墨烯更易分散于水中。本文将GO掺入水泥基复合材料中,研究其对水泥基复合材料基本力学性能、耐久性能、微观结构的作用,探讨分析改性机理。主要研究内容及结论如下:(1)将GO掺入水泥砂浆中,研究GO改性水泥基复合材料基本力学性能与断裂性能。通过测试其抗折强度、抗压强度,发现其抗折强度和抗压强度随着GO掺量的增加而增加。通过三点弯曲断裂试验,研究了GO改性水泥基复合材料的断裂性能,结果表明:GO提高了水泥基复合材料裂缝嘴张开位移、有效裂缝长度、断裂影响因子等参数,增强了水泥基复合材料的韧性。(2)通过冻融、碳化、氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀等耐久性试验,研究GO改性水泥基复合材料的耐久性能。结果表明:GO的掺入提高其抗氯离子侵蚀、硫酸根离子侵蚀、抗冻、抗碳化的性能,说明GO的掺入提高了水泥基复合材料的耐久性能。(3)利用扫描电镜、热重、X射线衍射等手段,分析了GO改性水泥基复合材料的微观结构及成分组成。结果表明:掺加GO后水泥水化产物结构排列密实、有序,相互之间的连接较为紧密,总孔隙率下降,水泥水化程度提高,水化产物C-S-H含量增加,AFt含量减少,与力学性能试验和耐久性试验结果相吻合。