在实际工程中,由于水泥基材料本身的一些缺陷、设计及施工过程中的影响,所受外荷载的变化或者温度的变化,都有可能会造成水泥混凝土结构的断裂,进而对结构耐久性和承载力都会有不同程度的影响。试验和工程实践中证明通过向水泥基材料中添加矿物掺合料可以提高力学性能和耐久性,纳米偏高岭土(nano metakaolin,简称NMK)是由偏高岭土制成的颗粒极细的纳米材料,能够替代部分水泥熟料,促进水泥水化反应,通过填充颗粒之间的孔隙达到改善孔结构的作用。结合国内外现有的纳米偏高岭土力学性能试验研究,以及水泥混凝土材料的三点弯曲试验,本文开展纳米偏高岭土水泥砂浆力学性能试验和三点弯曲试验的研究,主要研究成果如下:(1)利用棱柱体水泥砂浆抗折试验、水泥砂浆立方体抗压强度等物理性能试验。分别得到了普通水泥砂浆和不同掺量下纳米偏高岭土水泥砂浆的抗折强度、折压比、立方体抗压强度。并探讨了纳米偏高岭土掺量对水泥砂浆力学性能的影响。(2)基于三点弯曲试验,研究普通水泥砂浆和不同掺量下纳米偏高岭土水泥砂浆三点弯曲试验过程中的试验过程,得到所对应的荷载～位移(P～δ)曲线得到荷载峰值Pmax以及Pmax所对应的位移变形,并计算出水泥砂浆的断裂能GF。并通过预制裂纹尖端上方及两侧的应变与时间的关系得到带切口三点弯曲梁的起裂荷载Pini。(3)纳米偏高岭土水泥砂浆断裂力学参数的计算。通过P～CTOD曲线得到的CTODc(临界裂缝尖端开口位移),P～CMOD曲线得到CMODC(临界裂缝口张开位)。并依据相关文献以及断裂力学相关公式计算得到试验中砂浆的弹性模量、有效裂缝长度ac以及双K断裂参数,建立纳米偏高岭土掺量与这些断裂力学参数的关系,得到表征水泥砂浆断裂力学参数与纳米偏高岭土掺量之间发展规律的预测模型。(4)水泥砂浆黏聚韧度的计算。通过切比雪夫数值积分法与二元拉朗日插值法,以及三参数定律计算得到KIcc水泥砂浆黏聚韧度KIcc探讨纳米偏高岭土掺量对水泥砂浆黏聚韧度KIcc的影响,并对比三种计算方式的误差影响,从切比雪夫数值积分法与二元拉格朗日插值法中找到较优计算方式使得结果误差最小。