本文依托于湖北省科技支撑项目（2015BAA084）“基于纳微米效应的长寿命混凝土表面强化材料的设计及应用”，主要针对混凝土应用过程中由于水泥颗粒级配不合理导致整体胶凝效率不高、约20-40％的水泥熟料不水化的问题及混凝土界面过渡区的结构缺陷，采用水泥后制备技术，基于表面改性及超胶凝化原理，对普通硅酸盐水泥进行二次粉磨，以制备颗粒更小、粒度分布更合理、胶凝效率更高的超胶凝水泥，通过加入微研磨介质大幅提高水泥粉磨效率，通过加入表面改性剂，提高水泥颗粒分散性、解决水泥过细带来的水化速率快、早期水化热高的问题。将超胶凝水泥取代部分水泥掺入到混凝土中使用，优化了水泥整体颗粒级配，由于其高分散性以及高细度，超胶凝水泥易于分散到水泥浆体孔隙中，大幅降低水泥石孔隙率，使结构更加致密，避免了氢氧化钙的择优取向；同时水泥颗粒更细亦提高了水泥水化程度，充分发挥水泥胶凝活性，提高混凝土强度。在超胶凝体系下引入纳微米材料进行改性，硅灰以及纳米二氧化硅的加入能够进一步降低水泥浆体孔隙率，优化水泥石结构，同时由于其高活性，易与氢氧化钙发生二次水化，改善界面过渡区缺陷，提高混凝土强度。　　本文主要进行了以下几个方面：　　1.制备超胶凝水泥，并采用激光粒度分布、比表面积、凝结时间、需水量、SEM以及水化热等测试方法评价其各项性能。结果表明：加入10%微研磨介质以及千分之一表面改性剂对水泥进行粉磨，D50值减少了8.426μm，助磨效果很好；早期水化放热峰延后了，说明表面改性剂可以解决由于水泥过细带来的早期水化过快的问题。　　2.探究了超胶凝水泥对水泥砂浆强度性能的影响规律，并通过 XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂浆界面过渡区 SEM等测试方法分析其水化产物及微观结构。结果表明：超胶凝水泥的加入可以显著提高水泥砂浆强度，最优掺量为20%；从水化产物物相分析，加入SC后，氢氧化钙量增加了，说明SC的加入促进了水化进程；从微观结构分析，加入 SC后，氢氧化钙的分布更加均匀，孔隙率更低，说明SC可以显著改善水泥浆体致密程度。　　3.建立SC-SF二元体系以及SC-SF-NS三元体系，探究其对水泥砂浆强度性能的影响规律，并通过 XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂浆界面过渡区 SEM等测试方法分析其水化产物及微观结构。结果表明：在超胶凝体系下，依次加入SF和NS，逐级填充，可进一步提高水泥砂浆强度，最优掺量分别为4%和2%；从水化产物物相分析，加入SF和NS降低了氢氧化钙含量，提高了CSH凝胶量；从微观结构分析，加入SF和NS，界面过渡区氢氧化钙分布较SC体系更加均匀，孔隙率更低，进一步改善了水泥浆体致密程度。　　研究结果可为普通硅酸盐水泥超胶凝化奠定理论基础，为界面过渡区、水泥石的微结构优化提供理论参考，可为混凝土的整体品质的提升、延长混凝土结构服役寿命提供技术支撑。