为研究亲水纳米Si02、亲油纳米Si02和纳米Si02溶胶三种不同性状的纳米材料以及胶粉、聚乙烯醇和水性环氧树脂三种聚合物材料对水泥基材料的力学性能以及耐久性能改性影响,试验研究并测试了水泥基材料的强度、抗氯离子渗透和收缩变形等性能。为纳米材料及聚合物材料在硅酸盐水泥基材料中的广泛应用提供必要的试验基础和积累。测试了不同性状纳米氧化硅、不同聚合物及其掺量对水泥砂浆不同龄期强度的影响,结果表明:不同性状的纳米SiO2均能够提高砂浆的强度,其中纳米SiO2溶胶对水泥砂浆早期强度提升效果较好,在1.5%掺量下,3d抗压强度提升了 33%,高于最佳量下亲水纳米SiO2提升率20%以及亲油SiO2提升率11%。亲水纳米SiO2对后期强度提升效果较好,其中当亲水纳米SiO2掺量为1%时,28d抗压强度较空白提升了 22%,高于纳米SiO2溶胶最佳掺量提升率8.7%以及亲油纳米SiO2提升率11.9%。聚合物中聚乙烯醇和胶粉降低了砂浆的抗压强度,其3d抗压强度损失率均在20%以上,28d强度最大抗压强度损失率为35%和31.4%,其抗折强度却得到了不同程度的增强。水性环氧树脂乳液提高了各龄期砂浆的力学强度,其28d抗压强度和抗折强度最大提升率为20.6%和 32.5%。研究相同水胶比、胶砂比条件下,内掺纳米二氧化硅、聚合物的水泥的抗氯离子渗透性能及其收缩性能,结果表明:不同性状的纳米Si02均能够提高砂浆的抗氯离子渗透性能,但纳米SiO2的引入增大了浆体的收缩率。其中亲水纳米SiO2对其抗渗性能改善效果最明显,纳米SiO2溶胶次之,在其最佳掺量1.5%时,电通量测试值较空白降低了 24.7%,电通量降低率均大于其他两种纳米材料。同时纳米SiO2溶胶对砂浆收缩性能影响最为显著,当掺量达到1.5%时,其收缩率较空白增大了 18.2%,亲油纳米SiO2的影响效果最小,其最大收缩率较空白增长了 6%。聚合物同样能够提高砂浆的抗氯离子渗透性能,同时均能够改善水泥砂浆的体积收缩。其中,聚乙烯醇对抗氯离子渗透性能改善效果最明显,环氧树脂次之,聚乙烯醇最佳掺量下6h电通量值较空白降低了 28.9%。同时聚乙烯醇对抑制水泥砂浆收缩性能方面改善效果同样最为明显,胶粉的改善效果次之,聚乙烯醇最佳掺量1.5%时,其收缩率较空白降低了 30.7%。试验了纳米氧化硅复合聚合物对水泥性能的影响,结果表明:亲油纳米SiO2与胶粉复合、纳米SiO2溶胶与聚乙烯醇复合以及亲水纳米SiO2和水性化阳树脂乳液复合。既改善了因引入聚合物而造成的强度损失,又改善了因引入纳米SiO2而造成的收缩率增大,提高了材料的抗裂性能,并有利于改善了水泥基材料抗氯离子渗透性能。利用XRD、SEM对水泥硬化浆体进行微观研究,结果表明:纳米材料的引入,致使水泥净浆水化产物特征峰强度增加,氢氧化钙特征峰值有所降低。掺聚合物净浆XRD水化产物特征峰强度变化规律恰好相反。同时通过SEM观察得知,掺入纳米材料试件其内部结构较为密实,水化产物结合度较好。而掺聚合物材料试件表面发现未被发应的氢氧化钙。从中可以得出,聚合物能够减缓水泥水化,影响了体系的结构密实度。而纳米SiO2既能能够促进水泥水化,又能密实体系结构。微观分析结果为各类改性材料对各项性能的影响提供了参考依据。