运用适当的测试表征方法，研究水泥基材料内各相的含量、分布及形貌等微结构特征，研究上述特征随实验条件、原材料组成改变的规律；综合运用数字图像处理理论、几何矢量转换技术等知识，研究并表征水泥基材料内各相在不同维空间的渗流状态及不同层次上的渗流特征，运用分形理论研究处于渗流临界区相的分形特征；采用模糊聚类、灰色关联等分析方法，研究各相渗流结构及分形特征与宏观性能的关联性；根据关联性对各组成相进行模糊聚类，综合运用数学、力学知识及计算机模拟技术，研究聚类后各类相的多色渗流结构及其与不同范畴宏观性能的关系，建立水泥基材料微结构模型；应用该模型，对水泥基材料性能优化进行探讨，提出指导工业废渣制备高性能矿物掺合料处理的思路。研究成果能够在水泥基材料性能优化、工业废渣制备矿物掺合料的处理等领域起理论指导作用；更为重要的是，研究成果可形成一套水泥基材料微结构研究新的模式方法，丰富水泥基材料科学研究手段。