随着经济建设的蓬勃发展，我国重大基础设施建设进入前所未有的高速发展时期，普通硅酸盐水泥( OPC) 在建筑工程中得到广泛的应用，2022 年水泥产量约39. 5 亿 t. 然而，1. 0 t 水泥产生 0. 7～1. 0 t 二氧化碳. 水泥能耗高、二氧化碳排放 量 大，不适应绿色生态文明建设的需要. 在面临前所未有的环境挑战之际，向资源高效、低碳、封闭的循环经济转型是一个紧迫的需要. 人们现在亟需一种绿色胶凝材料的替代品，以缓解资源压力.

由于工业发展和城市化，工业固体废物产生量大，消耗大量物质资源，占用大量土地资源。据统计，全球固体废物产量高达70亿~ 100亿吨，其中赤泥的贮存面积超过60 km2。赤泥是氧化铝生产排放的强碱性固体废物，每生产1吨氧化铝将产生1 ~ 1.5吨赤泥。但由于碱性大，重金属含量高，很难使用。大量堆积的赤泥对环境造成了极大的危害。因此，低成本、无害化地消费和利用赤泥是一个亟待解决的世界性难题。钢渣是冶金工业产生的重要固体废弃物，其主要成分是铁、硅、铝、钙等化学元素的氧化物。固体废弃物中煤矸石的含量大于78%。煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排放的一种固体废弃物，含碳量低，含有少量可燃物质[8]。国内外赤泥综合利用的主要途径是选铁和筑路，其次是生产陶瓷透水砖、透水混凝土、砂浆、水泥、陶粒、微晶材料、无机纤维、石油压裂支撑剂、炼钢功能辅料和湿法烟气脱硫。目前，钢铁企业磁选后的钢渣除少量用于烧结和炼钢外，主要用作筑路材料、水泥掺合料、砂石骨料和混凝土掺合料。煤矸石主要用于发电、建材、水泥混凝土、耐火材料等领域。目前，这些利用方式仍停留在固体废物利用的单一阶段，产品附加值低。目前，固体废弃物受到处置成本、自身价值、产业模式等诸多因素的限制。，在综合利用方面没有根本性的突破。积累越来越多，环境和社会压力巨大。如何综合开发利用赤泥、钢渣和煤矸石，实现无废物生产和高附加值利用，是治理环境和增加经济效益的迫切问题。利用具有潜在胶凝活性的固体废弃物制备绿色水泥胶凝材料具有广阔的前景，符合环保产业和彩色建筑的发展需求。为了解决赤泥、钢渣和煤矸石的利用问题，本实验以拜耳赤泥、钢渣、煤矸石等固体废弃物为原料，通过高温煅烧制备固体废弃物基高铁酸盐相胶凝材料。系统研究了高铁酸盐相胶凝材料的最佳合成温度、相组成、微观结构、力学性能和水化产物，并通过抗折强度和渗透系数的分析，研究了固体废弃物基高铁酸盐相胶凝材料在透水混凝土中应用的可行性。本文采用全固体废弃物代替传统原料制备高铁酸盐相胶凝材料，并通过合成胶凝材料制备透水混凝土，主要目的是验证整个工艺的可行性，以便大规模处置这三种固体废弃物。

1)利用赤泥、钢渣、煤矸石等固体废弃物制备固体废弃物基高铁酸盐相胶凝材料是可行的，最佳煅烧温度为1300℃。其矿物成分主要包括七铝酸十二钙(C12A7)、无水硫铝酸钙(C4a3s)、硅酸二钙(C2 S)和铁铝酸四钙(C4AF)。(2)固体废弃物基高铁酸盐相早期强度和后期强度均优于普通硅酸盐水泥。(3)固体废弃物基高铁酸盐相胶凝材料的水化产物主要是钙矾石、水化铝酸钙、未反应的硅酸二钙和少量方解石。(4)利用冶金废渣制备的固体废弃物基高铁酸盐相胶凝材料可用于制备高性能绿色透水混凝土，其力学性能和渗透性满足规范要求。