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目前,碳酸钙晶须作为一种无机矿物微纤维,利用其高纤度、高强度、高模量以及良好的热稳定性等来增强增韧水泥基材料的研究还处于起步阶段。通过改善复合材料的微观结构、力学性能,显著提高增强体系的综合性能,丰富了纤维混凝土的研究和应用。碳酸钙晶须由于具有超细尺寸,表面能比较大,容易聚集成团,从而导致其分散性不良,诱发“晶须毒性”,使复合材料的性能不升反降。应用于水泥基材料时,也存在着明显的缺点。本文研究了溶胶凝胶法合成碳酸钙晶须的过程,并针对碳酸钙晶须易团聚及在水泥基材料中分散性不好及粘结性差的问题,提出解决方案。主要工作和成果如下：(1)采用溶胶凝胶法合成碳酸钙晶须。在试验室条件下,加热温度为70℃,搅拌速度为250r/min,搅拌时间为12h时,得到的含钙中间体的形貌最佳；使用高温炉,热分解温度大于500℃,热分解时间为90-120min时,制得形貌较好的碳酸钙晶须,其长度约为10μ m,直径约为1μ m,呈线状；XRD结果显示制备的碳酸钙晶须为方解石晶型,并经傅里叶红外光谱分析验证。(2)选用了四种不同的改性剂对碳酸钙晶须进行表面改性。结果显示：硬脂酸(SA)对碳酸钙晶须的改性效果要优于阴、阳离子表面活性剂；阴离子表面活性剂(SDBS、 SDS)的改性效果优于阳离子表面活性剂(CTAB)。对硬脂酸改性后的晶须进行傅里叶红外光谱分析,结果表明：硬脂酸在晶须表面有化学键合或吸附作用,并引入了疏水基团。(3)将SDBS、 SDS、 SA改性的晶须掺入水泥净浆中,通过测定其抗折和抗压强度发现,SDBS、 SDS改性晶须对水泥净浆的强度影响较大,呈降低趋势；SA改性晶须使水泥净浆的早期(3d)强度降低,28d强度与未改性晶须水泥净浆相当。而经肉眼及SEM观察发现,改性的晶须在水泥净浆中的分散性均有所改善。(4)通过掺加聚合物以增强晶须与水泥基材料的粘结作用。结果显示：随着聚合物掺量的增加,水泥胶砂的抗折、抗压强度呈先升后降的趋势,当掺量为10%时,强度达到最佳值；水泥净浆的抗折、抗压强度呈下降趋势,但水泥净浆的折压比呈先升后降趋势,掺量为5-10%时,折压比达到最大值,说明适量的聚合物改善了水泥净浆的韧性。随着晶须掺量的增加,水泥胶砂的抗折、抗压强度呈上升趋势,当晶须掺量为3%时,达到峰值；水泥净浆的抗折、抗压强度值都呈现先升后降趋势,当晶须掺量为3-4%时,达到峰值。SEM测试结果表明,聚合物在水泥基材料中形成网状结构,使水泥基体更加致密。聚合物与碳酸钙晶须的表面有物理化学吸附,使晶须与水泥基间的粘结更加紧密。