氧化石墨烯(GO)作为21世纪的一种新型纳米材料,具有较大的比表面积且易于分散在水中的特性,被广泛地应用于材料研究的领域。本文主要研究了复掺GO-粉煤灰-钢纤维混凝土、单掺GO混凝土、单掺钢纤维混凝土和普通混凝土的力学性能和耐久性。试验共18个配合比混凝土,其中设计复掺GO-粉煤灰-钢纤维混凝土配合比共12个,混凝土中粉煤灰掺量分别占水泥用量的15%、30%、45%,GO用量分别占砂子用量的0.01%、0.03%、0.05%、0.07%;单掺GO混凝土中,GO掺量比例同复掺混凝土保持一致,单掺GO混凝土共设计为4个配合比;对照组为普通混凝土和单掺钢纤维混凝土两种。通过对混凝土试件立方体进行了抗压试验、劈裂抗拉试验、冻融循环试验和CT扫描分析试验。研究了7天、14天、28天龄期混凝土试块的抗压强度和28天的劈裂抗拉强度;对不同配合比下混凝土试块进行不同次数的冻融循环试验,观察试件外观变化情况、测试混凝土试块质量损失率、强度损失情况和相对动弹性模量;使用工业CT对试块进行无损检测,分析氧化石墨烯对于混凝土孔隙率情况的影响。试验结果表明:(1)单掺GO对混凝土的早期力学性能有较明显的提高,7天龄期混凝土立方体抗压强度最大提高了33.15%;复掺混凝土在粉煤灰掺量为30%时,抗压强度表现较好。总体来看,混凝土抗压强度从大到小依次是:单掺GO混凝土、普通混凝土、钢纤维混凝土、复掺GO-粉煤灰-钢纤维混凝土。(2)GO对混凝土的劈裂抗拉强度有着较好的增强效果,而粉煤灰对混凝土的劈裂抗拉强度起着降低效应。(3)单掺GO对混凝土的抵抗冻融循环有着很大的作用,当单掺GO为0.03%时,混凝土的抵抗冻融循环效果最好,掺加GO混凝土比普通混凝土更加密实,粉煤灰掺量为45%时对混凝土抵抗冻融循环不利。(4)混凝土的抗压强度和混凝土中的孔隙率有一定的联系,孔隙率越低其抗压强度和劈裂抗拉强度越好,抵抗冻融破坏的能力也越强。通过对GO-粉煤灰-钢纤维混凝土的力学性能和抗冻融循环试验的研究与分析,为工程应用提供了一定的依据和参考。