粉煤灰作为火力发电厂燃煤锅炉排放的一种工业废渣,在建材建工领域已经得到广泛的应用。目前,粉煤灰企业在加工粉煤灰产品过程中面临两个主要问题:一是粉煤灰的早期活性偏低,不利于现浇混凝土快速施工要求,使其在混凝土中的掺量受限;二是粉煤灰需水量比偏高且难以控制。针对上述问题,本文采用物理和化学复合激发技术,研制了一种以粉煤灰为主体,复配原状高炉矿渣和活性激发剂的粉煤灰基复合矿物掺合料。该复合掺合料具有低需水量比、高活性指数、制备工艺简单、生产成本较低等特点,作为高品质混凝土矿物掺和料,在混凝土中不仅掺量大,同时减水、增强、提高耐久性效果显著。本文的研究成果对于粉煤灰加工企业提升产品质量,提高粉煤灰在混凝土中的利用率和应用范围,简化商品混凝土的生产工艺,降低混凝土生产成本,保护环境具有显著技术、经济和社会效益。论文的主要工作和研究成果如下:　　 (1)将原状粉煤灰与原状矿渣按一定比例复配,采用机械活化手段,对粉煤灰的活性进行了物理激发。研究了二者的复配比例和粉磨细度。以Andreasen颗粒紧密堆积理论为基础,对比不同细度的粉煤灰和粉煤灰-矿渣复合矿物掺合料粉体颗粒级配,研究了颗粒级配对粉煤灰基复合矿物掺合料性能的影响。　　 (2)通过测定胶砂的火山灰活性指数,研究了不同种类激发剂单掺、复掺时对粉煤灰活性的激发效果。研究表明,两种以上激发剂复掺的效果优于单掺的效果。单掺石灰类、硫酸盐类、强碱弱酸盐类激发剂的研究发现,石灰类激发剂对胶砂早期强度提高最明显;复掺方式以石灰类-硫酸盐类-M剂三掺的效果最优。　　 (3)采用电子探针、X射线衍射和扫描电镜等微观测试技术,分析了粉煤灰基复合矿物掺合料及其水化产物的化学组成、矿物组成和颗粒形貌,研究了粉煤灰基复合掺合料体系各组分协同作用机理,为粉煤灰基复合矿物掺合料的制备提供了理论依据。　　 (4)在实验室条件下,对粉煤灰基复合矿物掺合料的制备工艺及工艺参数进行研究,提出适合实际生产的工艺流程及关键技术参数。　　 (5)通过一种配比的粉煤灰基复合矿物掺合料在混凝土中的应用,对粉煤灰基复合矿物掺合料对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能的影响进行了研究,为粉煤灰基复合矿物掺合料产品在混凝土中的推广应用提供依据。