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铝工业是广西工业发展的支柱型产业,广西氧化铝产能占全国的14.9%。生产氧化铝前会产生大量的铝土尾矿泥,并长期堆储在排泥库中,使排泥库成为一个具有高势能的人造泥石流危险源,不仅威胁着下游群众的生命财产及环境安全,还占用着大量的土地资源。广西现存大型铝土排泥库14座,总库容为1145×10~4 m~3～6181×10~4m~3。若能实现对现存大量铝土尾矿泥的资源化利用,既能落实国家和地方对工业固废减量化和生态文明建设问题提出的政策要求,也是经济和社会可持续健康发展的迫切需要。铝土尾矿泥含有大量的高粘性高岭土,本身无毒无害,可替代部分细砂、胶凝材料作为混凝土等材料制备的原材料,具有良好的经济性,但目前铝土尾矿泥利用率较低。泡沫轻质土具有良好的轻质性、密度和强度可调节性等优点,应用领域非常广泛,但制备泡沫轻质土的原材料价格偏贵。因此,利用铝土尾矿泥制备泡沫轻质土将是一种新的尝试,不仅加快铝土尾矿泥资源化利用的进程,也为土木工程领域提供了一种绿色实用的轻质型材料,能极大地缓解国土资源匮乏和环境污染问题,具有重大的社会经济效益和环境效益。本文通过开展铝土尾矿泡沫轻质土合成正交试验,对影响铝土尾矿泡沫轻质土流动度、湿密度及无侧限抗压强度的因素进行敏感性分析,揭示铝土尾矿泡沫轻质土物理力学性能、耐久性及细微观结构随密度变化规律,并建立相互之间的关系式。重点从多尺度（宏观、细观和微观）探讨铝土尾矿泡沫轻质土物理力学性能、耐久性及细微观结构随铝土尾矿泥掺量、粉煤灰掺量及水玻璃模数的变化规律,并揭示其性能变化机制,获得满足强度要求、具有良好流动性和轻质性、低成本的铝土尾矿泡沫轻质土,为大量废弃铝土尾矿泥的资源化利用提供科学依据和技术储备。研究取得的主要成果如下:（1）极差和方差分析结果均表明,影响铝土尾矿泡沫轻质土流动度的因素敏感性排序为铝土尾矿泥掺量＞水泥掺量＞泡沫掺量,而影响湿密度和无侧限抗压强度的因素敏感性排序为泡沫掺量＞水泥掺量＞铝土尾矿泥掺量。铝土尾矿泡沫轻质土湿密度在450kg/m~3～1080kg/m~3之间变化时,无侧限抗压强度处于0.4MPa～3.15MPa之间。随着湿密度的增加,铝土尾矿泡沫轻质土面积孔隙率呈指数型减小,无侧限抗压强度呈指数型增长,体积吸水率则呈线性减小。基于试验数据,建立了湿密度、无侧限抗压强度、体积吸水率及面积孔隙率相互之间的关系式。结果表明铝土尾矿泡沫轻质土抗压强度可根据密度进行调整,具有广泛的适用性。（2）铝土尾矿泥掺量为10%、20%、30%和40%时,铝土尾矿泡沫轻质土流动度处于160mm～180mm范围,湿密度处于489kg/m~3～527 kg/m~3之间,较粉煤灰泡沫轻质土有更好的轻质性。掺入水玻璃后,铝土尾矿泡沫轻质土的流动度明显增大,且湿密度随水玻璃模数的增大而减小。随着铝土尾矿泥掺量的增加,体积吸水率由25.7%增大至43.1%,水稳定系数由0.859减小至0.710。而掺入水玻璃后,体积吸水率增大明显,特别是铝土尾矿泥掺量为20%对应的体积吸水率高达112.52%～115.96%,而水稳定系数相对较小。铝土尾矿泡沫轻质土体积吸水率处于25.7%～43.1%之间,水稳定系数均大于0.7,表明铝土尾矿泡沫轻质土具备良好的轻质性和耐久性。（3）在500kg/m~3左右的低密度下,铝土尾矿泡沫轻质土无侧限抗压强度处于0.31MPa～0.71MPa范围,其7d与28d无侧限抗压强度之比高达73%～83%,较粉煤灰泡沫轻质土要大。掺入水玻璃后,当铝土尾矿泥掺量为20%时,7d与28d无侧限抗压强度之比处于较高水平,铝土尾矿泥和粉煤灰复掺量越高,水玻璃对早期强度提升效果越显著。铝土尾矿泡沫轻质土受压破坏后存在应变软化和应变硬化行为,具有明显的延性特征。基于Weibull分布函数和Avalle模型研究了铝土尾矿泡沫轻质土一维受压损伤本构模型,并建立了模型参数与铝土尾矿泥掺量间的关系式。表明铝土尾矿泡沫轻质土具备较高的早期强度和缓冲能力,在实际工程应用中有很大的优势。（4）铝土尾矿泥掺量处于10%～30%之间时,铝土尾矿泡沫轻质土孔隙分布均匀,胞壁面积孔隙率为11.72%～20.33%。掺入水玻璃后,铝土尾矿泡沫轻质土内部孔隙较大,且出现孔壁破裂和孔隙连通现象,当水玻璃模数为2时,铝土尾矿泡沫轻质土胞壁的面积孔隙率最小。由于铝土尾矿泥比表面积大,且富含Si O2、Al2O3和Fe2O3等氧化物的特点,铝土尾矿泥在碱性环境下的火山灰效应作用显著,对铝土尾矿泡沫轻质土孔隙结构、力学性能及耐久性的改善起到关键作用。