利用树叶、秸秆等农林废物制备建筑材料是其资源化的重要途径，但是植物纤维与水泥基材的相容性是这类材料发展应用的难题。本论文以量大易得的树叶、麦秸、稻草三种植物纤维为研究对象，采用五种不同的处理方法进行改性，研究了改性方法对植物纤维及其纤维水泥基材料性能和微观结构的影响。采用改性成功的植物纤维与无机轻骨料作为复合保温组分，设计制备植物纤维水泥基复合保温混凝土(PFCC)，研究了轻骨料、植物纤维等组分对保温混凝土综合性能的影响，阐明了PFCC的组成、结构与性能之间的相互关系。　　采用Na2O·nSiO2溶液喷涂、纯丙烯酸乳液喷涂、有机硅乳液喷涂、水浸渍、碱浸渍五种方法，分别对树叶、麦秸、稻草纤维进行处理，通过纤维吸水率、FTIR、XRD、SEM、EDX测试，分析表征了改性效果和机理。Na2O·nSiO2溶液喷涂、纯丙烯酸乳液喷涂处理能有效降低树叶、麦秸、稻草纤维的吸水率，水浸渍和碱浸渍效果较差。改性机理主要是通过减少与纤维素氢键缔合-OH，或增加纤维的结晶度、或提高密实度来降低纤维的吸水率。　　研究了改性方法对植物纤维水泥基材料凝结时间、力学性能、吸水率、保温性能、耐水性、耐久性的影响。相对于未改性植物纤维引起的水泥浆缓凝，Na2O·nSiO2溶液喷涂、碱浸渍、水浸渍可以有效改善树叶纤维水泥浆的凝结时间，对稻草纤维水泥浆凝结时间改善作用明显的方法仅有Na2O·nSiO2溶液喷涂，而对于麦秸纤维，所有方法的作用都不明显;通过测试计算植物纤维与水泥基材的相适性系数，综合考虑力学、保温、耐水、耐久等性能，Na2O·nSiO2溶液喷涂、纯丙烯酸乳液喷涂是比较好的改性方法。　　通过测试水化浆体随时间变化的温度、硬化浆体组成及微观形貌，探讨了植物纤维及其改性方法对水泥材料水化过程的影响。未处理的植物纤维对水泥早期水化有抑制作用，主要原因是纤维中的半纤维素和少量纤维素等的浸提物（糖类物质）延缓水化反应的进行，改善植物纤维与水泥基材料相容性效果较好的纤维处理方案是纯丙烯酸乳液喷涂、碱浸渍和Na2O·nSiO2溶液喷涂处理。加入植物纤维的水泥硬化浆体含有钙矾石、水化硅酸钙、长石类物质和未水化硅酸钙。　　依据混凝土设计理论，提出了PFCC配合比设计原则，测试确定出玻化微珠、膨胀珍珠岩、陶粒三种轻骨料间达到紧密堆积时的一级和二级填充系数（α和β），研究了保温组分种类、掺量对保温砂浆和混凝土流动性、匀质性、28d密度、吸水率、耐水性、保温性、强度、变形性等的影响。掺入植物纤维的保温砂浆（或混凝土），匀质性和保温性提高，流动性、密度、强度有所降低。自然养护条件下，掺入植物纤维的复合砂浆收缩率明显降低，植物纤维保温混凝土的收缩变形随龄期增长而增加，后期的收缩变形有所减缓;标准养护和水养护条件下，轻质保温砂浆出现湿胀变形，掺入植物纤维后湿胀明显降低。三种植物纤维轻质混凝土中，保温性能最好的是麦秸纤维混凝土。