混凝土作为一种广泛应用的材料每年都要消耗大量的资源能源，因此如何获得合适的材料配比，使制备的混凝土既能保证一定的强度要求和耐久性要求，又能最低限度的消耗能源，能循环利用工业废弃料的研究方向就显得格外有发展潜力，符合持续发展的目标。本文主要采用两种方程模型来对胶凝材料中不同组分的颗粒粒径分布进行组合分析，以颗粒最紧密填充粒径分布曲线与体系最大密实度为目标，分别得出了胶凝材料体系的单掺矿粉、单掺粉煤灰与复掺矿粉、粉煤灰三种状态下的材料最佳配比。然后通过对比D值与密实度讨论两种方法的可行性，为后续试验提供依据支持。试验研究结果表明：两种紧密堆积理论方法是可行的，虽然数值上存在差异，但是二者具备一定的相关性。通过对不同配比的混凝土进行研究发现，掺有矿物掺合料的混凝土早期强度增长很慢，3d抗压强度比基准混凝土（纯水泥混凝土）最大降低23.6%，56d强度基本持平。矿物掺合料对混凝土的耐久性能影响显著，复掺矿粉-粉煤灰的混凝土的收缩率明显小于基准混凝土，在56d时，基准混凝土收缩仍继续增长，但是复掺掺合料的混凝土收缩基本趋向稳定。28d时，基准混凝土的电通量比掺矿粉30%的K1组混凝土电通量高出43%，说明矿粉对混凝土抗渗性提高显著。混凝土在相同的环境养护时的圆环开裂试验显示，复掺矿粉和粉煤灰的水泥混凝土在56d时仍然没有较大的裂纹出现，而基准混凝土在10d时就开始出现裂纹，说明复合矿物掺合料对混凝土的抗开裂能力提高显著。