碳纳米管混凝土具有电学性能随荷载规律变化的压阻性能。电阻率的变化反映了结构的应力或损伤,实现混凝土结构的自感知和智能化监测。碳纳米管水泥基复合材料具有多尺度的非均一性,其宏观尺度的性能是其各级低阶尺度本质的耦联映射,故而多尺度分析碳纳米管水泥基复合材料性能机理至关重要。对碳纳米管水泥基复合材料压阻效应多尺度试验的关注较少,基于压阻机理的多尺度模型研究成果缺乏,这制约了水泥基材料结构智能化的发展。因此,有必要研究多尺度下碳纳米管混凝土构件的压阻效应。本文研究目的是:开展不同尺度下碳纳米管水泥基复合材料的压阻试验;掌握不同尺度下碳纳米管水泥基复合材料的压阻性能;揭示不同尺度下碳纳米管水泥基复合材料的压阻响应机理;进一步完善并丰富碳纳米管混凝土压阻效应理论研究;对碳纳米管混凝土构件进行开拓性研究,进而研究碳纳米管混凝土的压阻特性。本文的主要内容及成果分别为:（1）分析总结了现有国内外对碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的试验研究、理论研究。从宏观、细观、微观和纳观四个尺度,综述了碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度试验、机理和模型等方面的研究进展,指出了目前研究中存在的问题,展望了碳纳米管水泥基复合材料的未来发展前景。（2）通过碳纳米管悬浮液分散性试验,研究不同表面活性剂、不同碳纳米管与表面活性剂掺配比对碳纳米管悬浮液分散性的影响。通过碳纳米管水泥砂浆和碳纳米管水泥净浆压阻性能试验,研究了微观层面碳纳米管水泥基材料的压阻响应,并结合SEM观察碳纳米管水泥净浆构造特征,并进行微观结构分析。主要结论:碳纳米管浓度6g/L时,阴离子表面活性剂SDBS具有较好的分散效果,吸光度可达1.90A;碳纳米管掺量为0.2wt.%时,碳纳米管水泥砂浆有较好的电阻变化率,且应力灵敏度较高;10mm×10mm×20mm尺寸的水泥净浆试件较2mm×2mm×4mm尺寸的水泥净浆试件有较好的压阻效果;未掺加碳纳米管试样可明显观察到疏松的微观结构,当碳纳米管掺量增加,可以看到水化产物包裹碳纳米管,但当碳纳米管掺量较大时,由于碳纳米管的搭接率增加,网络更加复杂。（3）开展碳纳米管混凝土试件和构件的压阻试验,研究不同碳纳米管掺量的混凝土压阻响应,结合微观构造和水泥净浆、水泥砂浆试验结果对其进行分析,主要研究结论:不同掺量的碳纳米管混凝土随着荷载水平的增加,电阻变化率均有不同程度增大,且有掺量试件的电阻变化率均大于未掺加碳纳米管试件;碳纳米管掺量为0.5wt.%时,不同应力水平下的应力灵敏度均最高。不同掺量下,碳纳米管混凝土梁的电阻变化率随荷载等级的增加而增加,当碳纳米管掺量为0.05wt.%、0.5Pmax荷载作用下,电阻变化率最大,达到5.0%,表现出较好的压阻响应。（4）基于渗虑理论和量子隧道效应理论等相关导电理论,结合应力作用引起导电路径在三个尺度的变化情况,建立净浆、砂浆和混凝土三个层面的压阻效应物理模型。研究结果表明:在水泥净浆尺度层面,应力主导下的导电网络变化是压阻效应的主要机制;水泥砂浆尺度层面,砂的加入将会引起双重渗滤,通过控制砂/水泥的值来量化对压阻效应的影响;混凝土尺度层面,粗集料的体积分数是影响混凝土与砂浆压阻效应差异的主要因素,通过配比和粗集料体积分数可以控制压阻效果。