高延性水泥基复合材料（High Ductility Cementations Composites，HDCC）具有单轴拉伸延性高、裂缝宽度控制能力优异、渗透率低和耐久性良好等优异性能，是高性能纤维增强水泥基复合材料中的一种。HDCC在设计理论、性能等方面已取得了大量的研究成果。然而，由于HDCC设计理论体系尚不完善、制备HDCC所用日本进口PVA纤维和磨细石英砂的高昂材料成本、工程安全要求的特殊性能研究尚属空白，使其在国内工程的广泛应用受到限制。　　本文以推动和实现HDCC在国内的大面积推广应用为目标，结合HDCC基本设计理论和流变理论，选用粒径不大于1.18mm且经级配优选的普通河砂代替磨细石英砂、高性价比的国产优质PVA纤维代替日产PVA纤维及大掺量粉煤灰作为主要胶凝材料，制备具有绿色化、国产化和低成本特性的生态型高延性水泥基复合材料(ECO-HDCC);并以ECO-HDCC为研究对象，对ECO-HDCC浆体的流变行为与PVA纤维分散程度间的相互关系、不同强度等级ECO-HDCC的力学性能、关键耐久性能、水化热、变形特性、抗冲磨性能和高温损伤规律进行了深入和系统的试验研究。　　首先，提出新的ECO-HDCC设计思路—从新拌浆体流变学特性出发，确定ECO-HDCC浆体的流变学特性—塑性粘度，建立了ECO-HDCC浆体塑性粘度与PVA纤维分散程度的定量关系，为ECO-HDCC高延性的实现提供前提。　　分别采用流变仪和荧光显微分析技术对12组ECO-HDCC浆体的流变特性以及短切粗PVA纤维在ECO-HDCC基体中的分散程度进行了研究。结果表明:ECO-HDCC浆体的流变行为符合赫切尔-巴尔克(Herschel-Bulkley)模型;合理调整配比中减水剂、粉煤灰和功能性组分的掺量，使浆体塑性粘度在1Pa·s～8Pa·s之间，可保证短切粗PVA纤维在ECO-HDCC基体中的分散系数在0.92以上，实现大体积掺量下短切粗PVA纤维在ECO-HDCC浆体中的均匀分散。　　其次，制备4个强度等级ECO-HDCC，系统研究其良好的基本力学性能、延性和关键耐久性能。结果表明:　　1)力学性能:不同强度等级的ECO-HDCC折压比为0.3～0.6;四点弯曲强度范围为9.0MPa～14MPa，跨中挠度为8.0mm～18.0mm;单轴拉伸的极限拉应变最高达1.9％。　　2)关键耐久性能:合理调整ECO-HDCC配比可以提高其抗碳化性能。水胶比0.30、粉煤灰掺量占胶凝材料总量80％、纤维掺量1.5％～2.0％时，ECO-HDCC完全碳化龄期为7d;降低水胶比0.05，ECO-HDCC完全碳化龄期延长至14d;在此基础上将粉煤灰掺量降低至60％时，碳化至28d时ECO-HDCC的碳化深度仅为7mm。　　再次，为扩大ECO-HDCC在大体积结构、水工结构中的应用，系统评价了4个强度等级ECO-HDCC的水化热、变形性能和抗冲磨性能，揭示其关键性能的影响规律。结果表明:　　1)水化热:ECO-HDCC的7d总放热量不超过150J/g，小于低热水泥标准中7d放热量不超过260kJ/kg的规定，具有“低热”特性。　　2)变形性能:ECO-HDCC的干燥收缩和自干燥收缩符合εS(t)=ε∞+Cect+Dedt的变化规律，其干燥收缩应变终值在1046με～1255με之间，自干燥收缩终值在619με～882με之间，较传统HDCC具有更低的干燥收缩应变和自干燥收缩应变;ECO-HDCC圆环约束试件在7d～14d开裂，裂缝数目均为两条，最大裂缝宽度为132μm，较传统HDCC具有更好的综合抗裂性能。　　3)抗冲磨性能:40MPa及50MPa的ECO-HDCC试件标准养护至28d时，采用水下钢球法，冲磨72h，平均累计冲磨质量损失分别为888g和820g，抗冲磨强度分别为5.7h/(kg/m2)和6.3h/(kg/m2)。　　最后，为了促进ECO-HDCC在高温防火结构中的应用，揭示ECO-HDCC受高温作用后的力学性能变化规律及损伤机理，对高温作用后ECO-HDCC的抗压强度进行测定，并采用SEM、DSC-TG和XRD研究了高温作用对ECO-HDCC微观形貌和物相组成的影响。抗压强度测试结果表明，300℃时ECO-HDCC抗压强度降低不明显，500℃时ECO-HDCC抗压强度损失百分率为32.6％～58.0％，800℃时ECO-HDCC抗压强度持续降低，损失百分率为58.9％～77.8％，1100℃时ECO-HDCC无承载能力，损失百分率最高达92.5％。微观分析测试表明，纤维熔化产生大量孔道和水化产物分解导致基体结构密实性降低，一方面使ECO-HDCC抗压强度降低，另一方面为ECO-HDCC在高温作用下形成的应力提供了释放通道，使ECO-HDCC在1100℃高温作用下持续180min仍未发生爆裂。