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水泥混凝土材料是目前世界上应用最大宗的人造建筑材料。如何提高水泥基材料性能的同时减少其生产对环境的危害,是目前亟待解决的问题。传统解决手段是添加产自工业副产品的辅助性胶凝材料（SCMs）,其中较为常用的SCMs为硅基辅助性胶凝材料。目前,关于硅基辅助性胶凝材料对水泥性能、水化及其主要矿相——硅酸三钙（C3S）水化研究已较为充分。然而,关于其对铝酸三钙（C3A）水化研究却相对较少。C3A虽然仅占水泥总质量的5%-10%,但其水化将显著影响水泥基材料早期强度、流变性、体积安定性和耐久性等。纯C3A水化迅速,致使水泥快凝,因此需要加入石膏调节凝结时间。石膏主要成分为硫酸钙,其加入不仅确保水泥工作性能,而且其水化产物也将促进水泥强度发展。然而,硅基辅助性胶凝材料的加入是否对体系铝-硫相水化规律产生影响,进而改变水泥基材料性能,需要我们进行深入研究。因此,本课题通过研究微、纳硅基辅助性胶凝材料对C3A水化及其后期硫酸盐侵蚀影响,根据其作用机理调控水泥基材料最优硫掺量,以期进一步调控水泥各矿物水化规律,最大程度发挥辅助性胶凝材料性能。本课题通过研究纳米硅（NS）、硅灰（SF）对C3A-石膏体系和C3S-C3A-石膏模拟水泥体系微观、宏观性能影响,结果表明,NS和SF将不同程度阻碍C3A-石膏体系水化。随着NS的加入,负电荷的NS颗粒将在水化初期通过静电效应吸附于正电荷C3A颗粒表面,占据C3A溶解位点和钙矾石成核位点,进而阻碍C3A-石膏体系水化。然而,相较于NS,微米级别SF颗粒无法在水化初期直接吸附于C3A颗粒表面,但其负电荷的表面特性将吸附体系中Ca2+、Ca-S络合物等正电荷离子,进而削弱石膏在C3A颗粒表面的吸附,致使C3A溶解加速,钙矾石生成量减少。NS及SF对C3A早期水化的阻碍作用将进一步影响其后期硫酸盐侵蚀过程的物相变化。通过进一步研究NS、SF对C3A后期硫酸盐侵影响发现,后期主要膨胀产物钙矾石的生成量与体系中硫掺量成正比,并且NS和SF因其堵孔效应均可有效延缓砂浆试样的硫酸盐侵蚀。同时,NS在后期硫酸盐侵蚀过程中将通过静电效应吸附于钙矾石表面,阻碍钙矾石与外界硫酸根的离子交换,抑制钙矾石的生长。相同的吸附现象也发生于SF掺加试样中,但微米级别SF颗粒尺寸较大,无法有效阻碍钙矾石与外界离子的交换,因此并未对钙矾石生成及形貌造成明显的影响。基于NS和SF对C3A早期、后期水化影响规律及作用机理,进一步研究了NS对水泥体系最优硫含量的影响。结果表明,微量硫含量的改变将显著影响水泥体系硅、铝相水化规律,改变水泥基材料性能。随着NS的加入,其对硅相水化的促进及铝相水化的阻碍作用将改变最优硫掺量,进一步影响水泥基材料性能。本研究通过物理化学角度分析硅基微纳颗粒对铝相水化影响及机理,提出了其对水泥硅、铝相矿物水化调控的新机制,为硅基辅助性胶凝材料对水泥基材料最优硫含量调控及性能最优化调控提供了可能性及理论基础。