随着建筑行业的发展带来的能源消耗、碳排放量增多、建筑垃圾增多等一系列问题,绿色环保、可持续发展成为了建筑行业的一个新的挑战,研究绿色建筑材料成为了当前建筑业的一个必然的发展趋势。植物纤维作为取自自然界的天然纤维,在绿色环保及可持续发展方面存在着十分明显的优势。植物纤维的来源丰富、可再生、成本低等一些特性,使其得到了越来越多学者的关注。随着纳米科技的发展,有的学者将植物纤维制备成纳米纤维素晶体（Cellulose Nanocrystals,CNCs）,由于其自身具有很多优异特性而被应用于医药、生物等领域,但是在水泥基材料中的研究较少。本文以纳米纤维素晶体复合水泥基材料作为研究对象,通过力学性能、微观和介观结构观察分析、孔结构、水化反应进程、流变性能等一系列实验,研究CNCs对水泥基材料的影响。本文主要的研究内容及成果如下:（1）将国内外对CNCs水泥基复合材料的研究现状进行了梳理总结,根据已有的成果对CNCs复合水泥基材料的力学性能和水化反应进程等进行实验研究。（2）将CNCs用磁力搅拌10min,再用超声分散45min后加入到水泥浆体中进行搅拌及试件成型。通过设计了几种不同的养护制度,试验研究CNCs在不利于水化反应的条件下进行养护时,对水泥基材料力学性能的影响。将CNCs分别以水泥质量的0.0wt.%、0.1wt.%、0.2wt.%、0.5wt.%的掺量加入到水泥基材料中,在标准养护与低温养护、负温养护方式组合的六种养护条件下养护28天后,对试件的抗压强度、抗折强度进行测试。结果表明,CNCs对水泥基材料的力学性能有很明显的提升,其中当水胶比为0.5时,CNCs的掺量为0.2wt.%的水泥砂浆试件强度提高最为明显,CNCs掺量为0.5wt.%的水泥净浆试件强度提升最大。（3）利用扫描电子显微镜（SEM）对水泥基材料的微观形貌进行观察,并结合计算机断层扫描技术（X-CT）,重建3D图后观察水泥基材料的介观结构。同时结合氮吸附的方法对水泥基材料的孔隙结构进行测试。结果表明CNCs对水泥基材料的微观、介观结构有明显的改善作用,可以使水泥基材料基体内部的孔洞、裂缝缺陷明显减少,且随着CNCs掺量的增加,对基体的改善越明显。CNCs可以细化水泥基材料的孔隙结构,且CNCs的加入还可以使水化产物有所增加。（4）运用低场核磁共振技术和等温量热仪的方法研究CNCs对水泥基材料水化反应进程的影响。研究发现CNCs会延缓早期水泥基材料水化,促进后期的水化。且CNCs掺量越高,前期水化反应延缓程度越高。