工程渣土是出于工程建设的需要,在进行地下空间开挖时产生的泥土,具有产量大、资源化利用率低的特点。同时,我国处于一个快速发展的阶段,大量的基础设施建设对建筑材料提出了更大量的需求,传统硅酸盐水泥在生产过程中具有高CO2排放、高能耗的特点,且作为水泥原材料的石灰石矿产资源逐渐紧缺。因此,我国急需绿色环保可持续的新型建筑材料。针对上述问题,本文通过煅烧、碱激发等工艺,回收利用工程渣土,制备了渣土碱激发胶凝材料,并研究了不同因素对渣土碱激发胶凝材料性能的影响,评估了渣土碱激发胶凝材料的环境效益,旨在研制可应用于工程实际的水泥基替代材料。本文的主要研究成果如下:利用工程渣土制备渣土碱激发胶砂,并研究其基本性能。分别测试了不同水胶比、土砂比、矿粉掺量和水玻璃模数下的渣土碱激发胶砂的流动度、凝结时间、力学强度和抗弯韧性。研究表明:当水胶比与土砂比增大时,胶砂的流动度提高,但随着水胶比的增大,胶砂力学强度逐渐减小;矿粉的掺入可以提高胶砂抗弯韧性,并且矿粉掺量越高,胶砂流动度与力学强度越高,而凝结时间越短;水玻璃模数小,使胶砂强度低,水玻璃模数大,不利于胶砂早期强度发展。从原材料氧化物含量的角度分析,Al2O3含量在0.25以下、Ca O含量在0.05以上、Si O2含量在0.60～0.70之间时,渣土碱激发胶砂综合工作性能与力学性能表现最佳。基于工程渣土碱激发胶砂的研究结果,提出了渣土碱激发混凝土的制备流程,并对其性能进行了研究。分析了单位体积用水量及未煅烧渣土替代率对渣土碱激发混凝土坍落度、力学强度、弹性模量的影响及机理。结果表明:单位体积用水量主要影响渣土碱激发混凝土的坍落度,单位体积用水量增大,渣土碱激发混凝土的坍落度提高;未煅烧渣土的使用降低了渣土碱激发混凝土的力学强度与弹性模量,但使用未煅烧渣土替代25%的煅烧渣土制备出的渣土碱激发混凝土,仍能满足C50的混凝土强度,同时可以降低能耗与污染。利用生命周期评估方法,对同种强度等级的渣土碱激发混凝土及普通硅酸盐水泥混凝土环境效益进行研究。分析了不同未煅烧渣土替代率及水玻璃模数下渣土碱激发混凝土的环境影响。结果表明:与普通硅酸盐水泥混凝土相比,渣土碱激发混凝土的制备成本及CO2排放量降低了20%,但其在能量消耗、人类健康和生态环境方面的影响略有提高。而在使用未煅烧渣土和低水玻璃模数的条件下,制备的渣土碱激发混凝土的能量消耗、人类健康和生态环境影响均可得到降低。