随着社会的发展传统硅酸盐水泥材料的制备和性能等方面的缺点和不足日益突出,主要表现为:早期强度偏低,影响施工速度;烧成温度高,能耗高;消耗大量优质石灰石资源;排放大量CO₂、NO_x等废气,污染环境;水泥水化硬化过程产生收缩裂纹,影响混凝土稳定性和耐久性。通过矿物复合技术合成新型高性能水泥是解决这些问题的重要途径。近年来,硫铝酸钡钙矿物的发现,引起了众多学者的关注。当硫铝酸钡钙的组成为2.75CaO·1.25BaO·3Al₂O₃·SO₃(C₂.75B_1.25A₃S )时力学性能最好,其抗压强度在1d、3d和28d龄期时分别达到35.1MPa、59.3 MPa和72.1 MPa,具有突出的早期强度,且水化速度快,凝结时间短,但后期强度增进率低。以阿利特（C₃S）为主导矿物的硅酸盐水泥早期强度偏低,凝结时间相对较长,但后期强度稳定增长。因此,本文将阿利特与硫铝酸钡钙这两种性能优良的矿相复合,并以此为基础合成高胶凝性阿利特-硫铝酸钡钙矿相体系。采用正交实验的方法初步优选熟料组成和煅烧制度,应用材料热力学的基本原理对熟料组成进一步优化,并综合考虑熟料的力学性能和新型干法制造工艺对熟料组成设计的要求,确定熟料最佳组成。在优化选择熟料组成的基础上,考虑原料中SO₃和BaO的挥发或固溶,相应提高了SO₃和BaO的掺量,并研究了熟料力学性能随SO₃、BaO以及CaF₂掺量的变化规律。同时,利用工业原料,按最佳熟料组成设计,合成了阿利特-硫铝酸钡钙水泥,研究水泥的水化硬化规律。通过XRD、SEM-EDS、DTA-TG、岩相、孔结构和水化热等测试技术对熟料的组成、结构和水化硬化机制进行了分析,进一步说明了阿利特-硫铝酸钡钙水泥的性能优于硅酸盐水泥的原因。研究结果表明:在本实验条件下确定的阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料最佳矿物组成是C₂.75B1.25A3S为6.0%,C₃S为61.4%,C₂S为14.6%,C₃A为7.7%,C4AF为10.3%(即6.0%的C₂.75B_1.25A₃S和94.0%P.C熟料,其中P.C熟料率值为铝率1.5,硅率2.5,石灰饱和系数0.92)。SO₃和BaO的适宜过掺量都是其理论含量的50%,CaF₂在体系中适宜掺加量是0.6%;适宜的烧成温度为1380℃;在最佳组成和制备工艺条件下,合成了力学性能良好的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,其在1d、3d和28d龄期的净浆小试