矿渣-尾矿基人工鱼礁是由碱激发矿渣作为胶凝材料,金矿尾矿作为骨料制备的低碱度人工鱼礁。由于其成本低、性能优良等优势,可以替代水泥混凝土人工鱼礁。本课题主要研究了掺加海水拌和以及海水养护对不同激发体系水化反应特性和水化产物的影响规律,并通过改变矿渣比表面积和金矿尾矿掺加量对人工鱼礁材料进行优化。在标准养护条件下,碱激发矿渣体系和拌合水质对矿渣的水化反应产生不同程度的影响。在CaO-CaSO4与P.042.5水泥-CaSO4激发体系中,海水的加入有效促进了矿渣的水化,消耗Ca(OH)2的同时生成大量的钙矾石相与Ht相,针状、棒状的钙矾石晶体相互搭接,将试样中的颗粒相互连接起来,使人工鱼礁早期的抗压强度显著增加;随着养护龄期的延长,大量网络状的C-S-H凝胶形成,填充到由钙矾石晶体形成的框架结构中,形成一个密实的结构,使试块的致密程度进一步增加,抗压强度也进一步发展。NaOH激发体系中,由于NaOH碱性较强,促进了矿渣的水化,从而得到更高强度的人工鱼礁;同时海水的加入也明显提高了人工鱼礁的抗压强度,C-S-H凝胶是主要的水化产物,其中也会生成少量的Ht相。水玻璃激发体系中,海水的加入同样是人工鱼礁的抗压强度有所增加,但其增加程度并没有其他碱激发体系明显,该体系中主要的水化产物是C-S-H凝胶。在掺加海水拌和的条件下,海水浸泡养护对人工鱼礁的抗压强度也会产生显著的影响。在CaO-CaSO4激发体系中,在水化反应前期,由于海水的渗入,加速了矿渣水化反应的进行;随着养护龄期的延长,由于海水的填充作用以及人工鱼礁中碱性物质不断地溶出,使水化产物的结构发生了改变,最终使人工鱼礁的抗压强度出现了下降。而在其他激发体系中,海水浸泡养护使人工鱼礁在不同养护龄期内的抗压强度均出现降低,这是由于海水的渗入产生的填充作用以及人工鱼礁中碱性物质不断地溶出改变了水化产物的结构,对人工鱼礁产生了“软化”作用,最终影响人工鱼礁的强度。通过改变矿渣比表面积能够有效地促进水化反应的进行以及水化产物的生成,使人工鱼礁抗压强度显著增加。矿渣比表面积的增大提高了矿渣中小于5μm与20μm颗粒含量,细粒矿渣含量的增加能够促进水化反应速率,增加矿渣的反应程度;同时细粒矿渣也能填充到人工鱼礁内部的孔隙中,在两者的共同作用下,人工鱼礁致密性增加,抗压强度也有所提高。当人工鱼礁中金矿尾矿的掺量增加到70%时,制备出的人工鱼礁养护28天的抗压强度达到16.88MPa,完全满足人工鱼礁的设计要求,同时能够最大限度地利用金矿尾矿。通过研究,提出了以CaO-CaSO4复合激发矿渣作为胶凝材料,金矿尾矿作为骨料,按胶凝材料:金矿尾矿=3:7的配比制备矿渣-尾矿基人工鱼礁,在满足人工鱼礁设计要求的同时,为金矿尾矿的利用开辟了一条新途径。