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水泥基材料具有质优价廉、原材料易得和便于施工等优点,被广泛应用于工程建设之中,而传统水泥基材料自身存在抗拉强度低、韧性差等客观问题极大限制了其在特定工程领域中的应用。Kevlar纤维相比其他有机纤维具有更高的抗拉强度和韧性,能够提升水泥基材料的韧性,不足在于Kevlar纤维难以与无机的水泥基体牢固粘结,限制了其在水泥基材料的增强效果。硅烷偶联剂作为连接有机界面和无机界面的“桥梁”,在理论层面能够改善Kevlar纤维与水泥基体间的界面粘结状态,得到强度更高、韧性更好的Kevlar纤维增强水泥基复合材料,具体效果有待进一步探究。本文以使用硅烷偶联剂桥接作用提升Kevlar纤维在水泥基复合材料中的增强效果为出发点,研究了三种硅烷偶联剂（KH550、KH792和KH570）改性对Kevlar纤维、Kevlar纤维增强水泥基复合材料及其基体宏观性能与微观结构的影响,并结合相关试验结果进行机理分析。文中通过SEM、接枝率和TG测试,证明了自配洗涤剂水浴+无水乙醇超声清洗的方式能够应用于Kevlar纤维表面预处理。采用SEM、FTIR、XRD、XRF、TG、接枝率、单丝断裂强度和水泥砂浆复合材料强度测试等手段对硅烷偶联剂改性的Kevlar纤维进行表征。结果表明,本研究所选三种硅烷偶联剂均改变了Kevlar纤维的表面性能,且未对纤维结构产生损伤。Kevlar纤维表面粗糙程度和改性接枝率随改性浓度增大出现明显提升,纤维改性接枝率最高为9.37%,单丝断裂强度则呈现先增后减的趋势,与未改性纤维相比最大增幅为0.80%,最大降幅为0.71%。虽然改性处理后Kevlar纤维表面性能与未处理的基准组存在明显变化,但对水泥砂浆复合材料力学性能改善效果与基准组相比并不显著,抗折强度增幅最大为2.99%,由于出现纤维团聚的情况,抗压强度最大下降了5.11%。文中对掺入硅烷偶联剂的Kevlar纤维增强水泥基复合材料及其基体宏观力学性能、韧性和耐久性能进行测试。结果表明,掺入硅烷偶联剂可以有效提升Kevlar纤维在水泥基复合材料中的增强效果,使Kevlar纤维增强水泥基复合材料力学性能与其基体相比最高提升44.95%,远高于未掺硅烷偶联剂的基准组,并普遍提升材料的耐久性能（抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能）。由于Kevlar纤维增强水泥基复合材料中基体的力学性能和韧性较基准组出现降低,因此只有部分Kevlar纤维增强水泥基复合材料试件力学性能和韧性较同配比、等纤维掺量的基准组出现明显提升。以掺入KH550的试验组为例,KH550掺量≤1%的试件28天龄期时水泥砂浆抗压强度由49.3MPa增至最高53.2MPa,抗折强度由10.1MPa增至最高11.5MPa,最大增幅为7.91%和13.86%;混凝土抗压强度由33.18MPa最高提升至37.44MPa,增幅为12.84%;劈裂抗拉强度由3.16MPa最高提升至3.40MPa,增幅为7.60%;抗冲击次数比从1最高提升至1.36,增幅为36%。文中通过水化热、TG、XRD、SEM、氮吸附和压汞等测试方法研究了硅烷偶联剂对水泥水化进程、水化产物和Kevlar纤维增强水泥基复合材料微观结构的影响,阐释宏观现象并揭示了硅烷偶联剂的作用机理。结果表明,掺入硅烷偶联剂会对水泥水化进程产生抑制,并不生成新的水化产物,该抑制作用随龄期增长逐渐减弱;在Kevlar纤维增强水泥基复合材料中掺入KH550、KH792能够增加凝胶孔体积并降低大毛细孔体积,使硬化体孔结构得到细化,掺入KH570会提升中毛细孔和大毛细孔体积,使硬化体孔结构出现粗化;硅烷偶联剂“桥接”的作用机理是双亲性的硅烷偶联剂分子通过水化、缩合等反应与水泥颗粒以化学键相连,并将其拉结在Kevlar纤维周围,在水化过程中诱导水化产物生长在纤维表面,从而有效改善了Kevlar纤维与水泥基体间的界面粘结性能。