地聚合物材料是一种以无机SiO₄、AlO₄四面体为主要组成,结构上具有三维架状结构的新型无钙铝硅质胶凝材料,具有快硬、早强、低收缩、低渗透、耐久性好、耐高温和隔热等优点,制备工艺CO₂等有害气体排放量少,在水利、市政、道桥、地下等领域具有很大的应用前景,有望成为替代水泥的新型绿色胶凝材料。以地聚合物作为胶凝材料,采用石英砂为骨料,掺入纳米材料和纤维可制备出力学性能及耐久性优良的新型结构修复加固材料,即纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆。然而,建筑结构及其构件在其服役期内除了承受常规的荷载,还有可能受到由爆炸产生的强动载或火灾等高温环境产生的热应力作用,因此,纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆的耐高温性能是一个十分值得研究的课题。本文结合宏观试验和微观测试分析,研究了纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆经受高温后的质量损失、基本力学性能、孔结构变化以及微观增强机理,并建立了相应的计算模型,主要研究内容与成果如下:（1）通过纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆配合比设计,确定了本文12组配合比,以及PVA纤维和纳米SiO₂的掺量范围。利用高温前后纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆试件质量损失及外观形貌变化,研究了纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆质量损失率和宏观形貌与温度之间的关系。结果表明,随着温度的不断升高,纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆质量损失不断增加,在600℃后趋于稳定,试样剩余质量大约80%,地聚合物砂浆外观颜色由青灰色变为了砖红色,基体变得酥脆。（2）通过高温后纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆试样的立方体抗压强度试验、抗折强度试验以及轴心抗压试验,分析了PVA纤维体积掺量、纳米SiO₂掺量和加热温度对地聚合物砂浆抗压强度、抗折强度和轴心抗压强度的影响,并拟合出了地聚合物复合砂浆强度受加热温度影响的变化曲线,分别建立了考虑立方体抗压强度-温度以及相对抗折强度-温度的地聚合物复合砂浆数学模型。结果表明,当温度低于200℃时,温度的升高对试样立方体抗压强度产生有利的影响,且抗压强度分别在PVA纤维体积掺量为0.8%和纳米SiO₂掺量为1.5%时达到最大值,当温度高于200℃时,试样立方体抗压强度持续降低。当温度低于100℃时,随着温度的升高,试样抗折强度和轴心抗压强度不断增加,且在本文掺量范围内,试样抗折强度随着PVA纤维体积掺量和纳米SiO₂掺量的不断增大而增加。（3）通过孔结构分析试验,测得了高温后纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆试样的几何参数（气泡的数量、大小和间距）,分析了PVA纤维体积掺量、纳米SiO₂掺量及加热温度对地聚合物复合砂浆基体内部孔结构的影响。结果表明,温度低于200℃时,对地聚合物砂浆内部孔结构产生有利的影响,优化孔径大小。超过400℃时,造成内部基体损伤严重,孔隙率增加。一定掺量的PVA纤维和纳米SiO₂改善了孔径分布。（4）利用微观测试方法对高温后纳米粒子和纤维协同增强地聚合物砂浆试样进行了微观物相分析,研究了PVA纤维、纳米SiO₂和加热温度对地聚合物复合砂浆微观形态的影响,对地聚合物复合砂浆试件断裂破坏面进行了微观结构观测分析,应用宏观与微观相结合的观点,从微观层次上探明了纳米粒子与纤维协同作用对高温后地聚合物砂浆力学行为影响的作用机理。结果表明,在温度低于200℃时,地聚合物砂浆微观形貌有所改善,密实性增强。当温度超过200℃后,随着温度的不断升高,微观结构完整性变弱,呈现酥松状,裂缝横纵向开裂严重,水分大量散失,胶体分解烧结严重。PVA纤维和纳米SiO₂增强地聚合物砂浆经受200℃-400℃高温后,生成了短针状和簇状产物。