针对我国水泥工业的重大需求和上述关键科学问题，本研究在国家“973”项目《水泥低能耗制备与高效应用的基础研究》的资助下，开展了水泥熟料与辅助性胶凝材料优化复合的化学和物理基础研究。 研究中摒弃了以往偏重于提高辅助性胶凝材料化学效应（活性激发技术）的技术路线，提出通过复合水泥浆体初始堆积状态和水化进程的优化匹配，提高胶凝材料颗粒物理堆积，同时通过水泥熟料和辅助性胶凝材料在水化进程进行匹配，充分发挥水泥熟料和辅助性胶凝材料的水化效能的思路。 （1）揭示了水泥熟料与辅助性胶凝材料的非均相分布规律及其与水化胶凝能力的关系，并量化表征了辅助性胶凝材料对复合水泥性能的贡献；（2）建立了复合水泥初始浆体结构模型，提出了水泥熟料与辅助性胶凝材料优化匹配原则，采用25~30%制备了高性能复合水泥；（3）揭示了复合水泥浆体力学性能、体积稳定性和耐久性的改善机理；（4）实现了产业化生产和应用。研究成果已在山西省潞城市卓越水泥有限公司、江苏太仓海螺水泥有限公司等进行了工业化推广应用。 通过对熟料和辅助性胶凝材料的粉磨系统优化调整后再进行复合，在水泥产品所有物化性能达到国家标准的同时，大幅度降低了复合水泥中熟料用量（42.5强度等级复合水泥中熟料用量由80%降低至60%左右）。单位水泥石灰石、粘土等资源消耗降低20%左右，能源消耗降低12~15%，CO2、NOx减排20~25%。复合水泥生产成本降低20元/吨，年新增产能75万吨，年新增利润2700万元。同时，矿渣、粉煤灰、钢渣等工业废渣在复合水泥中掺量增加20%左右，有力推动了水泥工业的可持续发展和工业废渣资源化综合利用。 研究工作在CCR,CCC,CBM等行业国际刊物上发表论文30多篇、获授权发明专利3项，申请7项。