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利用碳纳米管提高水泥基体的电导率，作为全寿命传感器检测土木结构的健康状况极具应用前景。然而碳纳米管的分散问题一直是制约其广泛应用的瓶颈。本文研究了在超声作用下碳纳米管的变化及其在水泥基体中的分布。并分析了碳纳米管导电网络的结构，以及复合材料电阻在不同因素作用下的变化。碳纳米管在低表面张力的无水乙醇中容易解聚，且溶剂沸点较低，利于去除。碳纳米管在超声空化作用下会被解聚，随着时间的增加，团簇的尺寸逐渐减小。而尺寸小于1μm时，将会重新聚集。因此，本文将碳纳米管先在无水乙醇中超声1h，然后在继续超声的同时加入水泥粉末抑制碳纳米管的团聚。去除溶剂后与水混合，制备出高分散性碳纳米管/水泥复合材料。碳纳米管添加量为0.01%时，抗弯强度提高14.23%。通过测试复合材料在湿度和温度变化下、盐溶液中浸泡下电阻的变化，得到经过80℃干燥24小时后，碳纳米管含量高于渝渗阈值的复合材料电导率较室内存放的高约3倍；碳纳米管含量为0.1%的干燥试样电导率随着在盐溶液中浸泡时间的增加而降低直至稳定，电导率为初始值的14%；干燥的复合材料电导率不随温度的变化而变化，经过在水中浸泡5min后，电导率随温度的降低而将小。电导率变化主要来源于碳纳米管间搭接电阻的变化。对于低渗流阈值的复合材料，其循环压敏特性与力的加载方式以及导电网络的骨架相关。在小于5MPa压荷载作用下，当CNT含量为0.2%时，电阻随力的增大而减小了近4.5%；当碳纳米管含量为0.5%时，电阻随力的增大而增大近15%。在5-10MPa作用区间，电阻随力的增大而线性减小，变化幅度为0.5%。在碳纳米管含量为0.1%时，复合材料的电导率较纯水泥净浆提高了近2个数量级，由4.92×10-5S/m提高到了1.59×10-3S/m。结合其微观结构发现碳纳米管在基体中均匀分步。通过对复合材料的导电网络进行分析，结果表明在渗流阈值附近临界指数随碳纳米管含量增大而增大，骨架密度随之减小，从而导致复合材料电导率增长缓慢。对于高分散性碳纳米管水泥复合材料，在压力的作用下，复合材料电阻的变化源于导电网络骨架的变化，所以能较好的反映了基体在压力作用下微观结构的变化。因此，高分散性碳纳米管水泥复合材料在监测水泥混凝土在外界多因素耦合作用下微观结构变化具有一定的应用价值。