混凝土的施工通常包括运输、泵送和模板浇筑等过程,不同施工过程对新拌混凝土性能的需求往往存在着冲突和矛盾。例如,混凝土进行泵送时,为了降低泵送压力和保证混凝土的稳定性,要求新拌混凝土具有较低的屈服应力、适宜的塑性粘度和较低的触变性,但当混凝土完全浇筑于模板中后,流动性较低、触变性较高的混凝土则有利于降低模板压力、提高施工效率。不同施工过程对混凝土性能需求的矛盾也存在于3D混凝土打印中。然而,当混凝土的原材料和配合比确定之后,拌合物的性能则很难按需进行实时调控,这限制了高性能混凝土的广泛应用。因此,为应对未来的各种挑战,应当改进施工技术或提出更加先进的性能调控方法。本文旨在全面系统地研究掺加磁性颗粒的水泥浆体在磁场作用下的流变行为,研究内容主要包括以下五个方面:（1）探究掺加磁性颗粒的水泥浆体的典型磁流变行为,推导磁性颗粒在水泥基悬浮液中所受的磁场作用力及其移动速度;（2）探究不同水泥浆体基体、纳米Fe3O4颗粒的性质和磁场类型对水泥浆体在磁场下早期结构演变的影响;（3）表征纳米Fe3O4颗粒在水泥浆体中的团聚化,建立磁流变响应程度与纳米颗粒团聚之间的关系;（4）阐述磁场与剪切共同作用对纳米Fe3O4悬浮液结构发展与破坏的规律;（5）探究粉煤灰-水泥浆体和铝酸钙水泥浆体的磁流变特性。研究结果表明:（1）施加磁场会促使水泥浆体中的纳米Fe3O4颗粒发生移动并形成链或团簇结构,从而产生了微机械搅拌作用,破坏了水泥颗粒间的C-S-H链并释放出了絮凝结构中的游离水,导致纳米Fe3O4水泥浆体在刚施加磁场时立即表现出粘性流体行为。经过较长时间的磁化后,由于磁性链或团簇结构的相互作用以及水泥颗粒间C-S-H链的重新生成,水泥浆体具有更高的弹性固体特征。推导出的磁屈服参数能够表征纳米颗粒间磁场作用力与悬浮液粘滞阻力的相对大小,结合估算的纳米颗粒移动速度,能够作为表征纳米Fe3O4水泥浆体磁流变响应程度的指标。（2）当不掺加减水剂时,降低水灰比增加了弹性极限屈服应力和低剪切区的粘度,从而减弱了纳米Fe3O4水泥浆体的磁流变响应程度。当水灰比固定时,低减水剂掺量（0.2%和0.4%）的水泥浆体的磁流变响应不明显;对于掺加0.6%减水剂的水泥浆体,经过较长时间的磁化后可观察到轻微的磁流变响应。增加纳米Fe3O4浓度为磁性链或簇状结构提供了更多的可用纳米颗粒,从而提高了水泥浆体刚施加磁场时的粘性流体行为的强度和经历足够时间的磁化后的弹性固体特征。纳米Fe3O4的粒径主要影响水泥浆体在无磁场时的粘弹性,而施加磁场后水泥浆体的流变响应主要取决于纳米Fe3O4颗粒的结晶程度和磁性能。（3）较弱的磁场对纳米Fe3O4水泥浆体的早期结构演变影响较小;在足够高的磁场下,磁流变响应程度与磁场强度呈线性关系。当突然向静置的纳米Fe3O4水泥浆体施加磁场时,由于纳米颗粒的移动微搅拌作用,改善了水泥浆体的粘性流体行为;移除磁场后,浆体具有较高的储能模量增长率。在线性变化的磁场下,当磁场增加到0.5 T时,浆体的粘性流体行为比无磁场时更高;随后当磁场减小到约0.25 T时,由于悬浮液的粘弹特性和较高的磁场强度,纳米颗粒间的链或簇状结构保持完整且不断强化,储能模量急剧增加,相变角显著降低;随着磁场强度的继续降低,链或簇状结构逐渐分解,提高了水泥浆体的粘性流体特征。（4）采用图像处理技术将铁元素EDX图谱转换为铁元素个数的分布,定量表征了水泥浆体中纳米Fe3O4颗粒的分布。结果表明,施加磁场使纳米颗粒聚集成团簇结构,导致铁元素分布不均匀度上升。从铁元素EDX图谱中得到的变异系数（COV）能够表征纳米Fe3O4颗粒在水泥浆体中的聚集程度,其相对变化与浆体的磁流变响应程度存在着线性关系,可以作为定量评价纳米Fe3O4水泥浆体磁流变响应程度的指标。（5）经历磁场下剪切曲线测试后的水泥浆体,在磁场作用力和剪切速率梯度的共同作用下,纳米颗粒团聚在水泥浆体与上旋转平板间的界面上。在恒定低剪切状态下,当磁场阶梯式升高时,剪切粘度先迅速增加,后呈稳定增加;移除磁场后,剪切粘度降低到与无磁场时相同的水平。在线性增加的磁场中,当磁场从0 T增加到0.3 T时,由于形成的团簇结构较弱,剪切粘度的响应较小,而当磁场高于0.3 T时,剪切粘度开始显著增加。在线性减小的磁场中,由于变化的磁场能够促进团簇结构的形成,导致剪切粘度的响应更快,当磁场强度从0.75 T降至约0.63 T时,剪切粘度达到最高值。在多循环线性增加或降低的磁场中,剪切粘度的变化与过程无关。（6）对于球形粉煤灰,饱和磁化强度和磁性颗粒质量分数越高,浆体对外部磁场所表现出的磁流变响应程度越大;对于磁性低但形状不规则的粉煤灰,由于颗粒形态效应,其水泥浆体仍能具有较明显的磁流变响应。在相同体积取代量下,粉煤灰-水泥浆体的磁流变响应程度与粉煤灰的饱和磁化强度具有显著的线性关系。施加磁场对铝酸钙水泥浆体弹性固体行为的改善远高于粘性流体特性,且由于较高的磁性颗粒质量分数,其能对外部磁场快速响应。施加磁场能够改变静置或流动状态的掺加磁性颗粒的水泥基材料的流变性,可以根据实际性能需求主观可逆地调控同一水泥基材料的触变结构和流变性能。