水泥基材料是土木工程建筑领域中应用最广泛的结构材料。随着科技的发展,这些传统的建筑材料也在面临着新的挑战,在严酷的服役环境以及长期的疲劳应力作用下,水泥结构内部容易损伤和破坏,导致水泥结构性用性能降低并可能引起突发事故。为了避免此类情况的发生,对结构的安全性进行实时监测是最行之有效的方法。在这样的背景下,水泥基自感知复合材料应运而生,在保证水泥基材料力学性能的同时,赋予材料自感知特性,通过监测水泥基材料电学性能的变化来感知其内部结构的变化,达到无损检测和在线健康监测的效果。在目前的研究中,很多学者选择在水泥基体中添加导电填料的方式来实现自感知的效果,所使用的导电填料以金属材料和导电无机材料为主,对导电聚合物导电填料的研究还鲜有报道。聚吡咯（Polypyrrole,PPy）作为最具代表性的导电高分子材料之一,其导电性能优异、制备工艺简单、环境稳定性优异,在诸多领域具有着广泛的应用。碳纳米管（Carbon Nanotubes,CNTs）因其独特的一维纳米结构,具有优异的力学性能和电学性能和热稳定性等,同样是一种前景广阔的新型材料。本文通过亲水剂掺杂制备了水性聚吡咯（Waterborne Polypyrrole,WPPy）,并在CNTs表面通过原位聚合的方式制备了WPPy/CNTs复合材料,分别将WPPy和WPPy/CNTs复合材料添加到水泥浆体中,制备了两种水泥基复合材料。（1）WPPy的制备与表征:本征态的PPy不溶不熔,加工性能较差,且因其具有纳米级的尺寸,分散性能较差。本文选择了五种亲水剂:木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、苯磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠分别对PPy进行掺杂改性。研究了亲水剂的种类和含量对WPPy电导率和接触角的影响。其中木质素磺酸钠掺杂的WPPy性能最为优异,在掺量为40wt%时,其电导率是本征态PPy的15.06倍;接触角相比本征态PPy降低了69.95%。热重分析显示,亲水剂掺量为40wt%的五种WPPy的热稳定性都略低于本征态。扫描电镜分析发现,亲水剂的掺量对于WPPy的粒径大小有很大的影响,可以通过调整亲水剂的掺加量来控制WPPy的形状和粒径大小,随着木质素磺酸钠的掺量从10wt%增加到40wt%和60wt%,所得的WPPy颗粒的平均直径从200nm降低到100nm和50nm。（2）WPPy/水泥复合材料的制备与表征:将木质素磺酸钠掺量为40wt%时制得的WPPy与水泥复合,制备了不同掺量的WPPy/水泥复合材料。研究了WPPy对WPPy/水泥复合材料的抗压强度和在不同含水率下的电阻率的影响。WPPy的掺入会降低其抗压强度性能,在掺量为1.00wt%时,WPPy/水泥复合材料的抗压强度为51.15MPa,相比水泥净浆降低了22.18%。干燥状态下电阻率在掺量为1.25wt%时出现了最小值,为402kΩ.cm,相比水泥净浆的电阻率降低了95.61%。含水率对于WPPy/水泥复合材料的电阻率影响较大,饱和含水率约为8wt%。通过热重分析和扫描电镜分析了WPPy对于水泥复合材料水化反应进程的影响,两种材料的水化产物形貌有较大差别,WPPy掺入水泥中在早期水化过程中会抑制Ca（OH）2的生成,减缓了水泥的水化进程。综合各项测试结果,发现WPPy含量为1.00wt%时同时各项性能最优。（3）WPPy/CNTs复合材料的制备与表征:调整Py和CNTs的配比,通过原位聚合法合成了WPPy/CNTs复合材料。在CNTs掺量为40wt%时,制得的WPPy/CNTs复合材料性能最佳。其电导率为297.62s/cm,相比不掺加CNTs时提高了101.92%;接触角为28.73°,相比不掺加CNTs时降低了29.13%。扫描电镜发现在此配比下形成的复合材料中WPPy基本包覆在CNTs表面,形成的复合结构完美。热重分析显示其热稳定性优于WPPy,略低于CNTs,红外光谱分析和XRD衍射分析证实了WPPy/CNTs复合材料的合成。（4）WPPy/CNTs/水泥复合材料的制备与表征:将CNTs掺量为1.0g时制备的WPPy/CNTs复合材料与水泥复合,制备了不同掺量的WPPy/CNTs/水泥复合材料。研究了WPPy/CNTs复合材料对WPPy/CNTs/水泥复合材料的抗压强度和在不同含水率下的电阻率的影响。在掺量为1.00wt%时,其抗压强度出现了最大值为73.4MPa,相比水泥净浆提升了11.72%;干燥状态下的电阻率为456kΩ.cm,相比空白水泥净浆降低了95.02%。含水率对于WPPy/CNTs/水泥复合材料的导电性能同样影响较大,饱和含水率约为8wt%。通过热重分析和扫描电镜分析了WPPy/CNTs对于水泥基复合材料水化反应进程的影响,WPPy/CNTs水泥复合材料的水化进程慢于同龄期的水泥净浆。且在所有龄期下,热重分析都未发现Ca（OH）2晶体的分解区域,猜测WPPy/CNTs的存在抑制了Ca（OH）2的生成。