水泥混凝土作为最大宗的人造结构材料,资源、能源和环境问题突出,随着水泥和混凝土用量的增加,对资源、能源的消耗及对地球环境的影响也非常惊人,传统水泥生产时,原生资源消耗大,废气、粉尘排放量大,对环境造成严重的污染,如何使混凝土满足可持续发展的要求,和环境更好地协调,成为当今混凝土发展的目标。目前,工业渣体象粉煤灰,矿渣及锂渣等已作为水泥或混凝土中的掺合料。但是,将这些掺合料作为取代水泥的混合材,还不能完全发挥这些材料的性能。碱激发废弃材料是目前普遍研究的课题,和普通水泥混凝土相比,这些材料具有低水化热、高早强、高抗渗性及各种优异的耐久性。本研究对各种工业渣体进行有效处理(主要通过化学激发和磨细处理),研究由碱激发矿渣、粉煤灰、锂渣、石粉及其复合渣体制备的碱激发复合渣体(Alkali-activated waste residue composites,以下简称AAW)混凝土,从而为大量运用各种废渣提供途径,同时我们本着少用或不用水泥及水泥熟料的原则,一方面是为了保护环境,降低对环境的污染,另外也为充分发挥各种工业渣体的潜力,为最大地发挥其活性找到新方法。本文的主要研究成果总结如下:(1)以碱矿渣混凝土为基准组,掺入10%～30%的磨细锂渣时,混凝土的坍落度有所增大,对碱矿渣混凝土有一定的减水作用,当掺量为40%时,混凝土的坍落度和未掺的基本相同;当粉煤灰的掺量为10%时,混凝土的坍落度增加最多,流动性最好,当粉煤灰的细度为4900 cm2/g时,混凝土的坍落度最大。当石粉取代一部分矿渣时,掺量为5～10%时为最佳掺量,对碱矿渣混凝土流动性改善最大。掺入各种渣体的AAW混凝土没有泌水现象,且碱矿渣混凝土的泛碱现象也消除。(2)各种渣体与外加剂复合所制备的AAW混凝土的凝结时间合理,完全满足混凝土工程的需要。由于不同渣体的化学成分和矿物学成分不同,水化初期和碱激发剂所作用的速度不同,因而,不同渣体按不同比例复合时,对AAW混凝土凝结时间的影响也不同。(3)掺10～70%的锂渣能提高碱矿渣混凝土的早期和后期强度,内掺10～50%或外掺5～15%的石粉也能提高碱矿渣混凝土的早期和后期强度,且外掺时,对混凝土的增强效果更明显。粉煤灰的掺入会降低碱矿渣混凝土早期强度,但能明显提高混凝土的后期强度,特别是28天以后,粉煤灰的活性充分发挥出来,有效地起到增强的作用。