超高性能混凝土（Ultra–High Performance Concrete,UHPC）是一种具有高密实度、高耐久性与超高强度的新型水泥基材料,其优异的力学性能使得其在土木工程领域有着广阔的应用前景。在UHPC中常掺入钢纤维,以提高其强度与韧性,但钢纤维仅能从细观尺度发挥作用,对UHPC中的微裂缝与孔隙缺陷无明显改善,而UHPC的水化产物大部分都是纳米尺度的C-S-H凝胶,因此有必要研究如何从纳米尺度上改善UHPC的微观结构,从而提升其宏观力学性能。碳纳米管（Carbon Nanotubes,CNTs）是迄今为止发现的性能最为优异的纳米材料,其具有密度低、比表面积大、长径比大、强度高、弹模高、韧性好等特点,被誉为未来的“超级纤维”。其中,多壁碳纳米管（Multi-walled Carbon Nanotubes,MWNTs）在水泥基材料中的研究方兴未艾,大量研究表明MWNTs的掺入可以改善水泥基材料的微观结构,显著提升其力学性能。因此,若将MWNTs与钢纤维一同掺入UHPC中,二者分别从各自尺度上发挥其增强的作用,理论上可以使UHPC的力学性能得到进一步的提升。本文在UHPC中复掺MWNTs与钢纤维,确定了MWNT悬浮液的制备工艺及配比参数,研究了MWNT-UHPC复合材料的制备方法,对复合材料进行了流动性、抗压强度、四点弯曲及单根钢纤维拉拔等宏观力学性能试验以及扫描电镜（SEM）观测。本文主要内容与结论如下:（1）超声处理与表面活性剂修饰法联合使用分散MWNTs效果较好,其中超声时长不宜超过30min,表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的最佳掺量为其与MWNTs的质量比为4:1。在MWNT-UHPC复合材料制备的过程中,应当预先使用少量的拌合用水分散并制备MWNTs悬浮液。（2）在UHPC中掺入钢纤维后,其流动度随钢纤维体积掺量的增加呈线性下降。钢纤维的掺入显著提升了UHPC的力学性能,当钢纤维的体积掺量分别为1%、2%和3%时,UHPC的抗压强度分别提高了22.3%、31.6%与39.2%;四点弯曲峰值强度分别提高了93.5%、125.2%与157.9%。掺入钢纤维后,UHPC在四点弯曲下的荷载-挠度曲线呈应变硬化特征,试件韧性有大幅提升。此外,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维拉拔峰值荷载、拉拔能及钢纤维与UHPC基体间的粘结强度先升后降,在2%的钢纤维下达最大值,较素UHPC分别增大了67.9%、76.6%与67.8%。（3）在本文所选取的掺量下,MWNTs的掺入对UHPC的流动性无明显影响。MWNTs对UHPC的增强增韧效果取决于其在UHPC基体中的分散效果,在本文的分散条件下,当MWNTs掺量为0.025wt.%（相对于水泥质量）时,UHPC的抗压强度可提高2%-5%,抗弯拉强度可提高5%-8%,弯曲韧性指数可提高2%-6%;当MWNTs的掺量增大为0.075wt.%时,UHPC的各项力学性能无明显提升,甚至略有下降。在单根钢纤维拉拔试验中,由于MWNTs在钢纤维拉拔区域内为随机分布,因此样本量较少的情况下无法准确评价MWNTs对UHPC界面性能的影响。（4）MWNTs对UHPC增强增韧的机理主要有成核作用、填充作用与桥连作用。SEM图像显示,掺入适量MWNTs后,其可以被水化产物包裹,填充并桥连裂缝,当MWNTs的掺量较大时,其在UHPC中重新团聚在一起,分散性较差。SEM测试结果与MWNT-UHPC复合材料宏观力学性能试验的结果是一致的。