高效减水剂和优质活性矿物掺合料的掺入,促使混凝土可以在较低水胶比的条件下形成高强度混凝土。而我国优质掺合料资源有限,已经突显出短缺现象,开发新的掺合料迫在眉睫。煤矸石富含硅、铝质成分,经过一定的活化处理后具有一定的活性和微骨料效应,使其制备优质矿物掺合料成为可能。目前对于煤矸石作为矿物掺合料的研究尚不成熟,尤其是对未燃煤矸石的研究更为少见。本文是国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合资助项目—“煤矸石在水泥和混凝土中资源化利用关键科学问题研究”(U1261122)中的子项目,所有研究成果都是在该基金的资助下完成并取得的,主要研究成果如下：(1)胶砂强度评价表明：粒径≤2.5mm的未燃煤矸石颗粒经过煅烧研磨处理后,按30%取代42.5水泥制备的煅烧煤矸石粉-水泥胶砂强度达到42.91MPa,活性指数高达0.89,优于I级粉煤灰,稍逊于S95矿粉；(2)不同品种矿物掺合料复掺的正交试验表明：粉煤灰对于混凝土拌合物工作性改善程度最大；煤矸石掺合料与硅灰复掺时,在有聚羧酸系减水剂配合使用的条件下,同样可以配制出流动性与粉煤灰-硅灰复掺相近的效果；不同种类矿物掺合料对高强混凝土强度的贡献程度为：煅烧煤矸石粉>自燃煤矸石粉>I级粉煤灰,几种掺合料均对混凝土长期强度有不同程度的提高,其中煅烧煤矸石粉与硅灰复掺对混凝土长期强度的提高贡献最大；(3)C70煅烧煤矸石粉掺合料的单因素对比试验表明：煅烧煤矸石粉掺量对于混凝土拌合物初始坍落度影响较小,拌合物经时损失随掺量增加有递增趋势；煅烧煤矸石粉掺量为10%时混凝土7d强度最高,随着掺量的增大强度有所降低；混凝土28d强度随掺量的递增表现为先升高后降低的趋势,掺量在20%时强度最高；煅烧煤矸石粉掺量在20%以内时,对混凝土56d强度仍有提高作用；煅烧煤矸石粉的掺入能够显著提高混凝土的抗氯离子渗透性能,掺入量在30%以内时,混凝土28d、56d电通量随掺入量递增大幅度下降：煤矸石矿物掺合料混凝土具有极佳抗冻融能力,煅烧煤矸石粉的掺入,能够提高混凝土抗冻融性,经过1500次冻融循环,混凝土表面仍无明显剥蚀脱落现象,质量和动弹性模量损失率都满足规范要求。研究结果表明,单掺煅烧煤矸石粉配制高强混凝土可行。