本课题主要研究铁尾矿粉性能及其作为矿物掺和料应用于混凝土中的作用机理。选用的北京密云铁尾矿粉主要化学组成为SiO2,Al2O3含量仅有8.49%,矿物成分为石英和绿泥石,主要为晶体矿物。在粉磨时间在45分钟时,其比表面积的最大值为680m2/kg。铁尾矿粉的细度不影响其MB值。随着铁尾矿粉掺量的增加,MB值增大,当掺量为25%时,MB值为1.5,大于1.4。扫描电镜结果显示铁尾矿粉为不规则形状,与石灰石粉形貌相似,没有类似粉煤灰的球形颗粒。相同用水量时,掺入3%~50%铁尾矿粉可以提高水泥胶砂的流动度,且磨细粉的提高效果更显著。相同水胶比时,铁尾矿原粉掺量小于10%时,可以提高抗压强度;磨细粉掺量不超过20%时,可以提高抗压强度。在相同掺量时,磨细粉对强度提高程度大于原矿粉。掺加铁尾矿原粉能够有效降低材料的脆性,提高抗裂性。掺入铁尾矿原粉后,使水化放热量减少,第二放热峰出现时间略有延迟;掺入铁尾矿磨细粉后可以缩短第二放热峰出现的时间,促进早期的水化进程。原矿粉掺量小于8%时,磨细粉在实验设计的掺量范围内(即50%以内),其3d、7d和28d的水化活性贡献率均大于0,即具有一定的促进强度发展的作用。掺入超过8%的铁尾矿原粉降低了水泥胶砂的分形维数;掺入不超过20%的磨细粉可以提高分形维数。即铁尾矿磨细粉可以细化水泥胶砂的孔结构并提高其密实度。当掺加铁尾矿粉与矿渣粉混凝土拌合物在相同坍落度的前提下,只要铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例合适,且复合矿物掺合料的掺量适当,在满足设计要求坍落度的前提下,铁尾矿磨细粉对胶凝材料体系的密实效果好于原矿粉,即相比原矿粉,磨细粉配制混凝土时,减水剂用量较少。当水胶比相同时,随掺和料掺量的增加,混凝土早期强度降低,但后期强度增幅明显,在掺和料掺量相同时,随铁尾矿粉复合比例的增加,混凝土的强度都有所降低。在配比相同时,抗压强度随铁尾矿粉细度的增加呈现增大的趋势。利用铁尾矿粉配制的混凝土具有良好的抗氯离子渗透性能和抗冻性,且掺入磨细粉更有利于提高混凝土的耐久性能。铁尾矿粉通过微集料填充效应、减水效应和促进水化效应等提高水泥混凝土的流动性、强度和耐久性。铁尾矿粉细度越大,三大效应越显著。因此适量的铁尾矿粉掺入混凝土中,起到微集料效应,改善胶凝材料的级配,有助于提高混凝土流动性,使混凝土获得良好的工作性能和强度。