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随着我国钢铁工业的快速发展,钢渣作为炼钢过程的副产品,其产量也在逐渐增加,2018年我国约有1.21亿吨钢渣产生,而综合利用率仅为30%,更多的钢渣作为固体废弃物堆积,因此钢渣的再利用刻不容缓。钢渣作为水泥掺合料是最为高效、绿色的利用途径,但因其胶凝活性和体积膨胀的问题,一直未得到广泛应用。为了解决钢渣作为水泥掺合料的早期强度低和膨胀性的问题,本文主要研究了不同粒径、不同晶型的Al2O3和Al(OH)3的掺入对于钢渣水泥复合胶凝材料的水化性能和强度的影响,通过对比研究不同粒径、不同晶型的Al2O3和Al(OH)3的火山灰活性,及其对钢渣水泥复合胶凝材料的强度和膨胀性的影响。结果表明,纳米α-Al2O3和纳米γ-Al2O3对试样强度的提升效果要明显优于微米α-Al2O3和纳米Al(OH)3,且添加Al2O3和Al(OH)3对试样的3d、7d强度的影响远大于对试样28d强度的影响,说明添加不同的粉体明显提高了试样的早期强度。其中,纳米α-Al2O3在掺量为5%时,试样强度最大,而纳米γ-Al2O3则是在掺量为1%时,试样强度最大。纳米α-Al2O3、纳米γ-Al2O3和纳米Al(OH)3三种纳米粉体对试样的膨胀率的降低作用明显优于微米α-Al2O3,其中纳米γ-Al2O3效果最佳。通过对比分析试样水化产物中Cα(OH)2的含量可以得出:微米α-Al2O3、纳米α-Al2O3和纳米γ-Al2O3对比,纳米γ-Al2O3的火山灰活性最强,纳米α-Al2O3的活性次之,微米α-Al2O3的活性最弱。不同粉体随着添加量的增加,反应活性和程度会进一步增加。加入不同的粉体后,试样的微观结构中片状的Ca(OH)2明显减少,而水化胶凝物质显著增多,且孔洞减少,尤其是大孔明显减少。其中,添加纳米γ-Al2O3和纳米α-Al2O3相较于微米α-Al2O3现象更为明显。纳米γ-Al2O3由于其为多孔结构的原因,且其本身粒径小,导致其比表面积大,其火山灰活性强的同时,粉体更易团聚,且所得试样的需水量大,导致试样的稠度大,试样难以搅拌和成型且成型后粉体在试样中分布不均匀,而其他三种粉体的分散性好于纳米γ-Al2O3,使其在试样中分散更均匀,且所得试样的需水量小,高掺量不会导致试样稠度急剧上升,试样易搅拌和成型。