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我国西南地区钒钛矿产资源丰富。随着冶金工业的发展,作为工业副产品的高钛矿渣排放量急剧增加,不仅占用大量土地资源,而且一旦其中含有的有害物质渗入地下,会对土壤、地下水、地表水及地表生物造成严重的危害。随着人们环保意识的增强,废物资源化利用已被国际公认为保护环境、节能减排的新途径。因此,寻找利用高钛矿渣的途径意义重大。论文对高钛矿渣的化学成分、矿物组成以及物理性能进行了系统的分析。结果表明,高钛矿渣中CaO、SiO2含量较少,仅为50%左右,而TiO2含量高,大于20%,属低钙高钛矿渣。主要矿物组成为钛辉石、钙钛矿、巴依石、尖晶石,这类矿物在水介质条件下溶解能力和解体能力低,在高钛矿渣中呈现明显的结晶特性,有大量的晶体析出、长大。随着高钛矿渣掺量的增加,掺高钛矿渣的水泥净浆用水量减少,凝结时间稍延长;高钛矿渣需水量比随比表面积的增加略有提高。高钛矿渣中无死烧相,经压蒸检验安定性合格。探讨了高钛矿渣比表面积以及掺量对复合胶凝体系胶砂强度的影响规律。结果表明,水泥—高钛矿渣复合胶凝体系的胶砂强度不高,始终低于不掺高钛矿渣的胶砂强度,且随着高钛矿渣掺量的增加,胶砂强度逐渐降低;高钛矿渣比表面积存在一个最佳值（约为400m2/kg）,小于这个值,水泥—高钛矿渣复合胶凝体系的胶砂强度随比表面积的增加而增大;超过此值,比表面积继续增加,强度反而有降低的趋势。高钛矿渣比表面积不是影响复合胶凝体系胶砂强度的主要因素。随着掺量的增大,比表面积对掺高钛矿渣复合胶凝体系的胶砂强度的影响逐渐减小。高钛矿渣的潜在水硬活性很低,作为水泥混凝土掺和料时,掺量不宜大于30%。掺入高钛矿渣,水泥基复合胶凝体系的胶砂强度发展趋势类似于掺II级粉煤灰,最终强度略低于掺II级粉煤灰;当掺和料掺量控制为30%时,II级粉煤灰与高钛矿渣复掺能产生一定的复合胶凝增强效应,有利于水泥基复合胶凝体系强度的提高,但II级粉煤灰的掺量不宜过大。借助扫描电镜分析（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、热分析（TG-DSC）等微观测试方法,以及吸水动力学等方法,分析了不同细度、不同掺量下水泥—高钛矿渣复合胶凝体系的水化过程、水化产物及孔结构的发展趋势。试验结果表明,高钛矿渣的水化产物主要有C-S-H凝胶、Ca（OH）2晶体,还有少量AFt晶体;高钛矿渣具有填充效应和微集料效应,适量掺入高钛矿渣可以增加水化体系的致密程度,但掺量过高时,会降低整个体系的水化程度。随着水化反应的进行,水化凝胶产物明显增多,逐渐将高钛矿渣晶体颗粒包裹,使硬化水泥石的强度能够正常发展。但由于高钛矿渣中活性成分较少,导致生成的C-S-H凝胶含量较少,致使不能形成致密的网状结构,使得最终强度仍很低。随着高钛矿渣掺量的增加,掺高钛矿渣的水泥净浆试件平均孔径参数逐渐增大,均匀性参数逐渐减小。通过机械粉磨和掺入NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、Na2SiO3、CaSO4、Na2SO4以及掺石膏等方式来激发高钛矿渣的活性。试验结果表明,高钛矿渣粉磨细度在400m2/kg左右时,水化活性最高;继续增加粉磨细度,对强度贡献不大。掺入化学激发剂,对于提高高钛矿渣的水化活性整体效果不明显,水泥—高钛矿渣复合胶凝体系的早期强度略有改善,到90d龄期时,外掺激发剂体系的胶砂强度反而低于不掺激发剂体系的胶砂强度,这有可能与高钛矿渣的稳定性晶体结构有关,具体原因尚有待进一步研究确认。高钛矿渣作为骨料的混凝土性能试验结果表明,与灰岩骨料混凝土相比,高钛矿渣作为骨料的强度差别不大,但干缩值明显增加,自生体积变形呈膨胀状态,且膨胀量较大。