混凝土是土木工程中应用最广泛的结构材料。随着经济与社会的高度发展，人类对于重大工程长期服役安全性的要求越来越高。重大土木工程结构和基础设施的诊断与控制方法与技术已成为土木工程领域的重要研究课题。在国家自然科学基金重点项目(项目编号：50238040)资助下，本文在水泥基体中掺入适量的纳米炭黑，对水泥基炭黑机敏复合材料的电学性能和压阻特性进行了研究，并得到以下结论：1、以纳米炭黑为对象，研究并确定了水泥基炭黑机敏复合材料的制备工艺和配合比。2、分析不同炭黑掺量下的机敏复合材料的极化现象，发现材料的极化现象随着掺量的增加而减弱。并确定了水泥基炭黑机敏复合材料的渗流区域，水泥基炭黑净浆机敏复合材料渗滤区炭黑体积含量为0.68％～1.68％，水泥基炭黑砂浆机敏复合材料渗滤区炭黑体积含量为1.1％～2.25％。渗流区域宽度一致。并运用隧道导电和渗流网络导电理论对材料的导电特性进行了解释。3、研究了水泥基炭黑机敏复合材料的压阻特性。分析不同的炭黑掺量对材料压阻特性的影响。发现炭黑掺量处于渗滤区和超过渗滤区的材料的压阻特性较明显。4、研究了不同加载速率对机敏复合材料压阻特性的影响和在不同幅值循环载荷作用下机敏复合材料的电阻变化规律。分析得到：(1)在应变一致的情况下，不同的加载速率对试件的灵敏度影响不大。(2)在较小的加载速率下，压应力幅值的适用范围应选在材料的弹性范围以内，这样材料的灵敏度就不会受到很大的影响。(3)建立了基于隧道效应电导理论的数学模型，解释材料的压阻效应。