为降低水泥产业碳排放,越来越多的工业固废被运用到水泥产业中。石灰石粉是采石破碎、石材加工和骨料生产的工业副产品,在很长一段时间内作为惰性填料替代细砂运用在水泥制品中。尽管近年来有研究发现石灰石粉中的少部分能溶解参与反应,但其应用仍受到限制。同时,在建筑工业化的大背景下,为在常温下尽可能加快模板周转率,对水泥基材料的早期强度提出了较高要求。为解决石灰石粉活性较低、应用受限的问题,本文将石灰石粉与高活性、铝硅质的偏高岭土进行复掺,以提高复合胶凝材料的各项性能,并对该复合体系的水化过程、早期性能及其改善方法进行了探索。本文主要研究内容及成果如下:首先,测试了石灰石粉-偏高岭土-水泥复合二元及三元体系的标准稠度用水量、凝结时间、力学性能、收缩性能和孔结构等基本性能。结果表明:单掺石灰石粉可降低水泥基材料的标准稠度用水量,但会延长其凝结时间,并且使其1d至28d强度均出现降低。而复掺偏高岭土后,复合体系的标准稠度用水量增加而凝结时间缩短,力学性能明显提高。其中,石灰石粉和偏高岭土的掺量分别为5%和10%时,水泥胶砂1d强度与纯水泥对照组几乎持平,3d后强度均高于对照组。此外,单掺石灰石粉会使水泥浆体早期自收缩有所减少,而长期干缩略有增加;而复掺偏高岭土后则浆体自收缩略有增加,长期干缩大幅减少。孔结构方面,石灰石粉早期在基体中发挥填充作用,能够降低总孔隙率,而在水化28d后,其稀释效果更为明显,反而使孔结构略有粗化。复掺偏高岭土则在1d和28d时均使孔结构细化明显。其次,采用等温量热法和低场核磁共振技术研究了单掺及复掺石灰石粉和偏高岭土后的早期水化反应过程,并利用XRD和同步热分析研究了其水化产物的变化。研究发现二元及三元复合体系的早期水化可分为5个阶段,单掺石灰石粉和复掺石灰石粉-偏高岭土均能使水化诱导期缩短,并且在复掺体系中出现明显的铝酸盐反应峰。需要指出的是,分析低场核磁共振测试结果发现,在偏高岭土溶解、发生铝酸盐反应时,体系中出现了少量水分释放,可能与偏高岭土的絮凝结构被破坏造成的。XRD和同步热分析结果也表明复掺体系中水化1d时有碳铝酸盐（Hc和Mc）产生,表明在该体系中,偏高岭土的加入为体系提供了大量Al源,能激发石灰石粉溶解参与反应,同时随着反应进行,Hc和Mc间存在相互转化,而AFt则能长期稳定存在。通过1d至90d的水化产物分析可知,在复掺体系中,氢氧化钙持续被消耗,化学结合水量增加,反应程度更高。最后,对石灰石粉-偏高岭土-水泥复合体系的早期性能改善进行初步探索。研究发现将石灰石粉和偏高岭土与部分水预先拌和后,以浆体形式掺加到水泥材料中,可明显改善胶凝材料的流动性,降低减水剂用量。同时,与粉体拌和相比,浆体拌和法制得的水泥胶砂强度出现提升,并且在浆体中掺加2%Ca（OH）2,能进一步提高水泥胶砂1d抗压强度,使其高于纯水泥的强度13.8%。此外,还研究了预拌浆体掺加比例和浆体静置时间对水泥胶砂强度的影响,发现浆体掺量比例为10～15%时,制得的水泥胶砂强度最高;而静置时间对强度影响不大。该方法可在不加入其他外加剂的前提下,有效提高复合体系的强度,具有较好的经济效益。