碱式硫酸镁水泥（Basic magnesium sulfate cement,BMSC）是氧化镁、硫酸镁、水和外加剂制备的一种新型镁质胶凝材料,具有质轻、高强、早强、耐磨、不吸潮返卤、不易锈蚀钢筋等优点,且能够满足绿色环保和建筑节能的要求,有望成为未来核心生态友好型水泥。本文从原料着手,通过系统的测试基本组成、矿物掺合料的种类和掺量、养护条件对碱式硫酸镁水泥力学性能和微观结构的影响,确定出轻烧氧化镁中活性氧化镁（Active MgO,α-MgO）含量、基本组成摩尔配比、养护条件和矿物掺合料掺量的合理范围,得出以下主要结论:α-MgO含量对碱式硫酸镁水泥性能影响显著,在相同配比下,随着α-MgO含量的增加,试块各个龄期的强度均有不同程度的下降,当摩尔配比为n（α-MgO）/n（MgSO4）/n（H2O）=9/1/18,柠檬酸掺量为α-MgO质量的1.0%时,α-MgO含量为45.9%制备的水泥试块强度最高,28 d强度可达94.5 MPa,比在同等条件下,使用α-MgO含量为47.0%和60.4%制备的试块强度提高了11.2%和20.5%。碱式硫酸镁水泥的强度随着α-MgO/MgSO4摩尔比的增大先增加后降低,优选范围为8～9,随着H2O/MgSO4摩尔比的增大先增加后降低,优选范围为17.5～18.5。柠檬酸的加入可大幅度提高其强度,但随着掺量的增加会延长凝结时间,优选范围为0.5%～1.5%。通过正交试验优化最佳配比为n（α-MgO）:n（MgSO4）:n（H2O）=8.5:1:17.7,柠檬酸掺量为1.0%,各组分对碱式硫酸镁水泥抗压强度的影响主次顺序为:H2O/MgSO4＞α-MgO/MgSO4＞柠檬酸掺量。粉煤灰（FA）和矿粉（SL）的掺入对碱式硫酸镁水泥早期强度影响较小,但会降低28 d强度,硅灰（SF）的掺入能有效提高碱式硫酸镁水泥的强度,当掺量为10%时,28d强度提高了6.1%。矿物掺合料的加入生成了水化硅酸镁凝胶（M-S-H）,附着在5Mg（OH）2·MgSO4·7H2O（5·1·7）相表面。在增强耐水性能方面,粉煤灰、矿粉和硅灰的最佳掺量分别是30%、20%和10%,28 d软化系数分别可达96.3%、85.6%和88.0%;在增强耐酸性能方面粉煤灰、矿粉和硅灰的最佳掺量分别是30%、10%和10%,28 d软化系数分别可达103%、95%和80%。碱式硫酸镁水泥强度随着养护温度和养护湿度的升高先增加后减小,最佳养护温湿度分别为40℃和60±2%RH,7 d强度可达室温下养护28 d强度,内部生成晶体尺寸较小,结构呈层片状有规律性排列。在空气中预养护3 d后在进行MgSO4溶液养护,当溶液浓度达到10%时,28 d强度已超过空气中养护强度,当溶液浓度达到15%时,较空气中养护28 d强度提高了5.5%。