商品混凝土搅拌站废渣是搅拌站运营和维护过程中产生的大宗固体废弃物,但现有处理方法成本高、环境影响大、产品附加值低,并且缺乏大规模的实际工程应用,限制了搅拌站废渣的高效利用。针对这一问题,本文开展了搅拌站废渣的高效利用机理与应用技术开发工作,在分析搅拌站废渣物化与粉磨特性的基础上,提出搅拌站废渣活化技术;开发出以搅拌站废渣为主要组成的多元工业废渣复合掺合料,设计与开发适应于复合掺合料的混凝土专用外加剂,掌握以搅拌站废渣制备复合掺合料工业生产的关键技术,本文的主要工作与取得的主要成果包括:1.利用化学成分分析、XRD测试、电子扫描显微分析及热重分析研究了搅拌站废渣的理化特性与微观形貌,搅拌站废渣的主要化学组成为硅、铝氧化物;其表面疏松多孔,仍存有大量粉煤灰球形颗粒,具备作为混凝土掺合料的可行性。2.利用比表面积、45μm和80μm筛余量对搅拌站废渣的粉磨特性进行分析可知,搅拌站废渣易碎性好,粉磨30min比表面积可大于500m~2/kg,但搅拌站废渣的烧失量高,石粉含量高,需水量大,单磨易粘球,单掺作为掺合料使用时允许掺量低,且会使水泥基材料初始流动度降低,经时损失率增大,与减水剂相容性较差。3.搅拌站废渣粉掺入会降低胶凝体系的强度,经过机械力活化的废渣粉砂浆强度明显高于未粉磨的废渣粉砂浆,搅拌站废渣粉掺量应不超过30%。炉渣能够延缓或消除单磨废渣时易包球的现象,提高粉磨效率。加入水渣可以优化物料整体的易碎性,提升复合掺合料的力学性能与工作性能。4.综合复合掺合料粉磨特性、活性、工作性能和减水剂相容性等因素,制备出a型复合掺合料的最优配比是炉渣:废渣=7:3,最佳粉磨时间40min,45μm筛余量12.5%,比表面积594 m~2/kg,28d活性指数为78%;b型复合掺合料的最优配比是废渣:炉渣:水渣=3:3:4,最佳粉磨时间40min,45μm筛余量15.6%,比表面积476 m~2/kg,28d活性指数为92%。5.采用XRD、TG-DSC、SEM-EDXA、孔溶液、电阻率以及孔结构分析等微观测试手段,系统研究复合掺合料水泥基材料的水化产物与显微结构,与纯水泥试样相比,掺入复合掺合料减少了水泥基材料的总放热量,并且降低水化加速期的放热速率,降低了水泥基材料的孔溶液碱度,能够在水化后期较好地填充在水泥水化产物之间,减少了水泥基材料中有害孔和多害孔的数量,向少害孔甚至无害孔过渡,优化了孔结构。6.利用新型保坍和抗泥的高分子结构,通过分子结构的调控及对分子链上羧基进行化学修饰,开发出了适用于大掺量复合掺合料的复合保坍型聚羧酸外加剂。在C20-C70强度等级混凝土中,当取代矿物掺合料的掺量为25%时,掺入a,b型复合掺合料对于混凝土28d抗压强度基本无影响。掺入复合掺合料的混凝土比纯水泥混凝土有较好的抗氯离子渗透性能。在混凝土水泥水化早期阶段,三种掺合料混凝土的收缩率发展趋势发展基本相同,但随着龄期增长,两种复合掺合料混凝土都低于普通混凝土,尤其掺入b型掺合料的混凝土收缩率最低。掺入不同种复合掺合料的混凝土抗碳化能力与掺入粉煤灰、矿粉的混凝土抗碳化能力相近。7.设计含搅拌站废渣的复合掺合料的生产工艺,从原材料优选、配比组成、生产加工、成品控制等各环节提出复合掺合料的质量控制关键技术点,并在普通高层泵送、剪力墙、市政桥梁建筑工程中成功应用,取得了良好的经济及社会效益。