随着我国经济的快速发展“一带一路”战略的实施,大规模基础设施已在酝酿、建设和运营,确保工程结构服役安全势必成为影响国民经济健康快速发展的重要课题。钢结构和钢筋混凝土结构是土木工程领域中重要的结构形式,腐蚀是造成结构材料耐久性损伤的主要原因之一,同时造成了巨大的经济损失和人员伤亡事故的发生,因此研究具有高耐蚀性的钢材防腐涂层显得尤为迫切。石墨烯是近年发展而来的新型二维平面材料,具有很强的穿透阻隔能力,能够隔绝氧气、水分子、以及更小的潜在腐蚀介质。基于此,本文针对易发生锈蚀的钢板、钢筋等建筑材料,开展了石墨烯基钢材防腐涂层研究,建立了石墨烯基防腐涂层体系,解决界面粘结问题,并在此基础上得到了新型石墨烯基工艺涂层。以水下固化环氧树脂、硅烷偶联剂、水性石墨烯、油性石墨烯等作为材料,在钢材表面制备了相应的复合耐腐蚀涂层。通过塔菲尔曲线、扫描电镜、盐雾试验、刻划试验等表征手段,测定其腐蚀速率、微观形貌、抵抗盐雾能力、与钢材表面结合力等性能,发现该复合涂层抵抗盐雾腐蚀时长超过10小时,涂层表面碳元素覆盖率高于90%,涂层刻划评价等级为5B级。研究发现通过增加该复合涂层的总体厚度能增加涂层耐蚀性能,此外,对表面使用了NaOH、KOH等强碱性溶液处理后的钢板,再进行涂覆复合涂层,能够进一步增加涂层的耐腐蚀性。以硅烷偶联剂、水性石墨烯为原料,制备了钢筋表面硅烷偶联剂-水性石墨烯复合耐蚀涂层。证明了在含有氯离子的侵蚀介质中,涂覆了该复合涂层的钢筋混凝土构件中钢筋表面涂层并未破损;同时,通过对钢筋混凝土构件进行中心拉拔试验,发现其对钢筋之间的粘结性能影响相对较小,涂覆有该涂层构件的粘结强度降低程度小于10%。