我国富煤、贫油、少气,能源结构依然以煤炭为主。目前为了提高煤炭的利用率,煤气化技术也在国内被逐年推广。但是煤气化产生的残渣不仅占据了大量的土地资源,而且对生态环境造成了很多不利影响,因此如何合理有效的处理气化残渣,成为现阶段的主流研究方向之一。研究表明,煤气化渣具有火山灰活性,这也证明其有替代水泥作为胶凝物的可能。煤气化渣中的残碳是抑制水化反应进程的主要因素,因此本文筛分出残碳含量较少且粒径大于等于2.36mm的煤气化粗渣作为原料,球磨60min后作为研究对象。测定了磨细煤气化粗渣的烧失量、比表面积与密度,通过扫描电镜、EDS、X射线衍射仪对磨细分级煤气化粗渣的微观形貌、元素组成及物相组成进行了分析。将磨细煤气化粗渣以10%、15%、20%三种比例分别替代水泥进行胶砂强度试验,得出了磨细煤气化粗渣替代水泥的最优比例。选择了常用的7种化学激发剂激发磨细分级煤气化粗渣,制备了复合水泥净浆、单激发复合水泥胶砂与碱盐协同激发复合水泥胶砂,通过力学强度推荐了最优的激发剂组合和掺量,通过水化热、无电极电阻率仪、扫描电镜及X射线衍射仪揭示了各激发体系的激发与水化机理,随后使用最优的激发方案激发磨细分级煤气化粗渣制备复合水泥半刚性基层,评价了其在无侧限抗压强度、干缩性能、冲刷性能与抗弯拉强度的效果。经过上述试验发现,2.36mm以上粒径的粗渣作为试验原料,其烧失量极低,仅为0.13%,且渣中的元素组成不受球磨时间的影响,磨细粗渣替代水泥比例为10%时,复合胶砂的力学强度最高,单激发效果顺序为:硫酸钠＞氢氧化钙＞氯化钠＞硫酸钙＞氯化钙＞硅酸钠＞氢氧化钠,碱盐协同激发的最优组合为氢氧化钙与硫酸钠的组合,其对应的掺量为3%与0.6%,与基准组相比其3d、28d抗折强度提升62.3%、90.3%,3d、28d抗压强度提升42.6%、52.9%,碱盐协同激发过程中可以提高体系中的碱性,促进离子单体的生成,并且碱盐激发剂的加入能够提供水化产物生成所需的硫酸根离子、氢氧化钙、钙离子,使得水化产物更为丰富,相应的结构也更为致密,表现出良好的力学性能。相较于未掺激发剂的复合水泥半刚性基层来说,碱盐激发磨细分级粗渣半刚性基层的无侧限抗压强度、抗弯拉强度分别提升了2.2%、6.2%,并且其具有比纯水泥半刚性基层更好的干缩性能和抗冲刷能力。