我国煤矿开采和其他地下工程中,岩石巷道一般采用锚喷支护,采用的喷浆材料主要以水泥作为胶凝材料,每年要消耗大量的水泥等,且喷浆成本高、费用大。另外我国每年产生大量赤泥得不到充分利用,利用工业废渣赤泥制备地聚合物基喷浆材料部分替代水泥基喷浆材料,对于保护矿区生态环境、节约天然资源、变废为宝具有重要意义。本文采用XRD、TG-DTA、PTIR等现代测试方法对赤泥的特性进行了全面分析,并根据其特性,采用物理活化和化学活化等方法对赤泥进行活化处理,进而针对各种活化方法,对赤泥-石灰-矿渣体系的胶凝性随赤泥与其他组成材料的配合比和激发剂的变化规律,以及赤泥-石灰-矿渣体系水化硬化过程和水泥硬化体的微观结构特征进行了全面系统的研究,最后对赤泥基胶凝材料混凝土喷浆料的力学性能进行了试验研究。为达到上述目标,进行了系统理论分析与试验研究,总结如下:赤泥地聚合物的制备技术研究结果表明,烧结法赤泥本身不具备良好的胶凝性能和强度,化学活化是赤泥活化的主要途径。石灰对赤泥的激发效果远高于其他激发剂,其最佳配比为赤泥:石灰=2:1,其缺点是后期强度发生显著衰退。氢氧化钠,水玻璃、硫酸钙、硫酸钠等激发剂分别联合石灰对赤泥的复合激发,和单项激发相比,其激发效果更为明显,不仅各龄期的抗折、抗压强度提高,而且可以克服石灰-赤泥组合后期强度衰退的缺点。矿渣和粉煤灰与赤泥有很好的互补性,赤泥-石灰-矿渣复合材料的力学性能更好,但各龄期的抗折抗压强度仍远小于P.C 32.5水泥的强度,尚无法完全取代水泥。氢氧化钠、水玻璃和石膏都对赤泥-石灰-矿渣复合材料有一定的激发作用,氢氧化钠、水玻璃、石膏、柠檬酸钠这4种激发剂中,氢氧化钠、水玻璃的激发效果最好,而且其强度随矿渣掺量的提高而增大,可以达到P.C 32.5水泥的强度等级。碱激发赤泥基胶凝材料硬化浆体的X射线衍射分析、热重分析和红外光谱分析表明,碱激发赤泥基胶凝材料是一种不同于普通硅酸盐水泥的胶凝材料的矿物聚合材料,主要为铝硅酸盐原料发生的聚合反应,其合成主要包括在碱激活条件下的溶解、水解、缩聚和固化四个过程。通过赤泥地聚合物替代水泥进行喷浆材料拌制及其性能研究,确定了赤泥喷浆材料拌制的最佳拌合配比,并进行赤泥喷浆材料喷浆支护的现场试验,研究了赤泥地聚合物的激发技术、拌合料的合理配比对对喷射混凝土回弹率、力学强度、与围岩粘结性能的影响规律。解决了喷浆施工过程中的关键问题并根据现场测试结果对材料配比、工艺等进行改进,提出工业应用的指导意见。本论文有图87幅,表15个,参考文献58篇。