本文研究了氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）对水泥砂浆在常温25℃以及105、200、300和450℃作用后力学性能的影响及机理。本研究使用聚羧酸减水剂提高GO在水泥基体的分散，并使用紫外光谱证实GO在模拟孔溶液中分散良好。研究结果表明：掺入0.04wt%分散良好的GO可以改善水泥砂浆的抗折、抗压强度。掺入GO的水泥砂浆样品抗折强度在25、105、200、300和450℃时比未掺入GO样品分别提高了10%、7.6%、11.43%、16.64%和11.67%；而抗压强度则分别提高了13.95%、3.89%、6.38%、11.14%和4.15%。通过水化产物成分结构分析得出，掺入分散良好的GO可以提高水泥的水化程度；孔结构分析显示，GO的加入抑制了水泥砂浆在高温作用后孔结构的粗化，改善了孔结构，降低了孔隙率；微观结构观察显示水泥砂浆中的界面过渡区得到明显改善。