碳纤维网格以其优异的力学性能及独特的物理属性,逐渐受到相关研究者的广泛关注。由于具有超高的抗拉强度和弹性模量,优异的耐腐蚀性能及双向受力等突出优势,使其成为复合材料理想的增强相而广泛应用于水泥基复合材料工程修复和加固领域。但是,碳纤维网格增强水泥基复合材料（CMCCs）仍然存在碳纤维网格与水泥基界面粘结强度低等突出问题。因此,探索新的界面改性的方式以突破现有技术对于获得具备优良综合力学性能的水泥基复合材料具有重要意义。本文采用表面改性工艺,成功制备高性能碳纤维网格增强水泥基复合材料。首先利用环氧树脂和硅烷偶联剂（SCA）对碳纤维网格进行表面改性,涂层改性会增强碳纤维网格表面的化学活性。然后在聚合物砂浆中添加羟甲基纤维素（HMC）用于增强砂浆与改性碳纤维织物之间的浸润性,HMC有效促进砂浆基体内部载荷的均匀传递。研究了涂层处理前后对碳纤维网格表面形貌和化学活性的影响;探究了HMC对水泥基体及界面粘结强度的影响;考察了碳纤维网格对混凝土梁抗折性能的影响;探讨了界面处载荷传递机理。本研究的目的是确保实现最终的界面优化及加固系统内部优化。结果表明,相比于利用环氧树脂表面处理的碳纤维网格制备的复合材料,界面处添加SCA和HMC所制备的复合材料纵向剪切强度分别提高28.2%和53.9%,讨论了复合材料界面粘结性能的失效模型和协同增强机理。通过复合材料抗折实验表明,研究获得了碳纤维网格增强混凝土梁抗折性能的最佳加固参数:碳纤维网格的最佳加固位置为混凝土梁底部;最佳加固层数为1层;端部锚固能有效抑制端部裂纹的产生,进而增强混凝土梁抗折性能。与未添加碳纤维网格加固的混凝土抗折试样相比,单层碳纤维网格底部加固后砂浆试样的抗折强度提高174.6%。与碳纤维网格底部&中部加固的抗折试样相比,端部锚固后试样的抗折性能提高28.3%。本研究提出的碳纤维网格增强水泥基复合材料的界面优化方法已顺利通过产品中期试生产验证并被应用于实际加固工程中,为企业带来了可观的经济效益。在天津市科委科技成果转化中心组织的成果鉴定中获评“国际先进”。本研究提供的方案对碳纤维复合加固材料的工业化及实际应用具有指导意义。