氧化石墨烯作为一种含有大量活性官能团的新型纳米材料,将其掺入至水泥基体中可加速水化进程,显著优化微观结构,提高力学性能。但前期研究表明,单掺氧化石墨烯会劣化浆体流动性,不利用工程应用。而矿渣粉等矿物掺合料特有的物理特性可显著提高水泥浆体的流动性,但早期强度较低。为此,本文以复掺矿渣粉与氧化石墨烯水泥基材料为研究对象,研究氧化石墨烯掺量、矿渣粉掺量以及水胶比等因素对其流动性和力学性能的影响,分析其水化产物和微观形貌,阐释矿渣粉与氧化石墨烯对水泥基材料的协同作用机理。主要研究内容如下:首先,基于正交试验理论,试验测试了矿渣粉和氧化石墨烯协同作用下水泥基体的流动性,分析了氧化石墨烯掺量、矿渣粉掺量以及水胶比等对流动性的影响规律。结果表明,随氧化石墨烯掺量增加,流动性减小;随矿渣粉掺量增加,流动性增大;随水胶比增大,流动性增大。基于正交试验的极差分析可知,氧化石墨烯掺量对该水泥基材料流动性影响的灵敏性最大、水胶比影响次之、矿渣粉掺量影响最小;且基于流动性的最佳配合比应为氧化石墨烯掺量为0、矿渣粉掺量为50%以及水胶比为0.37。其次,基于三点弯曲和抗压试验测试了矿渣粉和氧化石墨烯协同作用下3d、7d、28d、49d和60d等龄期时水泥基材料的抗折和抗压性能,分析了力学性能随氧化石墨烯掺量、矿渣粉掺量以及水胶比等因素的变化规律。研究表明,随着氧化石墨烯掺量的提高,抗折强度增大;随矿渣粉掺量的提高,28d龄期前抗折强度减小,当达到49d和60d时,抗折强度先增大后减小;随水胶比的增大,抗折强度减小。随氧化石墨烯掺入量的增加,抗压强度增大;随矿渣粉掺量的增加,28d龄期前抗压强度减小,当达到49d和60d时,抗压强度先增大后减小,在掺量为40%时达到最大;随水胶比的增大,抗压强度减小。最后,基于扫描电镜(SEM)研究了矿渣粉和氧化石墨烯协同作用时水泥基材料的水化产物和微观形貌;结果表明,与单掺氧化石墨烯时相比,矿渣粉和氧化石墨烯协同作用时水泥基材料的微观结构更加密实。基于综合平衡法,考虑流动性与力学性能提出了建议最佳配比;进一步从定性和定量两个角度阐释了矿渣粉和氧化石墨烯对水泥基体的分散效应、填充效应和微集料效应等协同增强机理。相关结果对该新型水泥基材料的理论研究和工程应用具有一定的参考价值和实际意义。