本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种氧化铝改性石墨烯、石墨烯改性混泥土及其制备方法。该氧化铝改性石墨烯的制备方法,包括:石墨烯硝酸铝混合溶液和表面活性剂混合,加热反应得氧化铝改性石墨烯。基于该氧化铝改性石墨烯制备的改性混泥土在具有优异的抗渗水性和力学性能的基础上,还具有优异的稳定性,冻融循环20次抗压强度损失量可以低至6.6%,冻融循环50次后抗压强度损失量可以低至7.9%。