石墨烯基纳米碳材料作为一种新型纳米掺合料,具有极高的强度、导热性、耐久性等优异性能,目前已经广泛应用于化学、能源、材料等众多领域。建筑结构和材料的自监测是实现智能化的重要功能。本文以此为切入点,研究石墨烯基纳米碳掺合料对水泥基材料压阻性能的影响,为后续将材料压阻性应用于智能建筑自监测提供依据。本文主要结论如下:(1)研究了纳米材料在不同溶液中的分散效果,发现加入三聚氰胺分散剂和经过超声处理的纳米碳材料溶液能够保持至少4h稳定分散,并且当分散剂与纳米碳材料质量之比超过0.5时,能够显著提升分散效果。(2)研究了 3种纳米碳掺合料(GNP、CNT和GO)对水泥基复合材料压阻性能的影响,发现CNT和GNP对材料压阻性影响显著,并且GNP增强增韧效果大于CNT。(3)研究了不同掺量下石墨烯片(GNP)-水泥基复合材料的压阻性能,发现当GNP掺量为0.1%-0.5%时能够显著提高复合材料的压阻效应,并且在该掺量下材料的力学性能也有一定提高。同时,还分析其压阻作用机理,发现纳米碳材料与水泥基质之间的界面效应对压阻性有显著影响;尤其在低应力作用下,界面效应起主导作用,电阻变化较大,压阻性明显。另外,当GNP掺量达到1%时,压阻性反而降低,这是由于材料内部已经形成导电通路,从而削弱了界面效应。(4)为了进一步提高复合材料的压阻性,采用GNP与CNT复合掺入的方法,结果发现,CNT的掺入能够改善材料高应力下的压阻效应,原因是CNT与水泥基质之间能够形成大量微小的间隙,扩大了界面效应的作用范围,进而提高压阻性。当复合掺入0.25%GNP+0.25%CNT时,压阻性达到最大值。综上所述,GNP和CNT对水泥基复合材料压阻性提高存在不同的机理和作用范围。本文的研究结果和发现为将来纳米碳掺合料-水泥基复合材料的深入研究和实际运用奠定基础。