固体废弃物的重新利用越来越受到重视,将具有火山灰反应活性的固体废弃物当作原料制备胶凝材料具有极为重要的环保和资源高效利用双重意义:一方面可以降低固体废弃物囤积产生的环保问题;另一方面将胶凝材料应用于建材领域,从而减少水泥的消耗和CO₂的排放。本文以改性矿渣微粉,钴渣和钢渣作为主要原料制备胶凝材料,利用万能试验机、X射线荧光（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）等测试手段,系统研究了改性矿渣-钴渣复合胶凝材料（简称含钴渣胶凝材料）和改性矿渣-钢渣复合胶凝材料（简称含钢渣胶凝材料）的力学性能、微观结构和水化反应过程。通过改变钴渣量（或钢渣量）、水胶比、胶砂比研究所得胶凝材料的力学性能,并探索出其性能改变规律;通过加入水泥和提高钴渣和钢渣的比表面积,研究原料的比表面积对改性矿渣-钴渣-水泥复合胶凝材料（简称含钴渣水泥胶凝材料）和改性矿渣-钢渣-水泥复合胶凝材料（简称含钢渣水泥胶凝材料）力学性能的影响。在含钴渣胶凝材料试样的制备与表征中发现:1)固定胶砂比和水胶比为1:1.5和0.5,随着钴渣加入量增加,试样的3天抗压和抗折强度呈现先增大后减小的趋势,而28天抗压和抗折强度均逐渐减小。钴渣加入量为30%,试样在3天抗压和抗折强度最大,分别为23.0 MPa和5.5 MPa;2)固定钴渣加入量为30%,胶砂比为1:1.5,随着水胶比的增大,试样的3天和28天抗压和抗折强度均逐渐减小,当水胶比为0.45时,试样的抗压和抗折强度达到最大;3)固定钴渣加入量为30%,水胶比为0.45,随着胶砂比的增大,试样的3天和28天抗压和抗折强度都减小,但减小幅度不同;4)含钴渣胶凝材料试样在不同龄期（3天、7天和28天）的SEM照片可知,在3天龄期时,生成的钙矾石细小,随着龄期的增加,钙矾石生成的量不断增加并且体积有一定的增长。在含钢渣胶凝材料试样的制备和表征中发现:1)固定胶砂比为1:1.5,水胶比为0.5,试样的力学性能在钢渣加入量为35%时达到最佳,3天和28天龄期的抗压和抗折强度均随着钢渣加入量增加先增大后减小;2)试样的吸水率随着钢渣加入量的增加不断降低。当钢渣加入量小于30%时,试样的吸水率降低较快,当钢渣加入量大于30%时,试样的吸水率降低较慢;3)固定钢渣加入量和胶砂比分别为40%和1:1.5,随着水胶比的增加,试样的抗折和抗压呈现先增大后减小的趋势,当水胶比为0.55时,试样的抗压和抗折强度达到最大;4)钢渣和改性矿渣相互激发,玻璃体溶解的Si（OH）₄和Ca²⁺生成C-S-H凝胶。Ca（OH）₂与CaSO₄?2H₂O将生成的钙矾石产物包裹住,且随着水化龄期的延长,钙矾石生成量不断增加,尺寸不断增大。在含钴渣水泥胶凝材料和含钢渣水泥胶凝材料试样的制备与表征中发现:1)随着钴渣比表面积增加,试样的抗压和抗折强度逐渐增大。当钴渣的比表面积为638m²/kg时,试样抗压和抗折强度最大,3天抗压强度和抗折强度分别为29.2 MPa和5.2MPa;28天抗压强度和抗折强度分别为39.1 MPa和8.7 MPa;2)改变钢渣比表面积,在3天和28天龄期,试样的抗压和抗折强度随着钢渣比表面积的增大而增加。当比表面积为544 m²/kg时,3天和28天抗压强度和抗折强度最大;3)随着钴渣和钢渣比表面积的增大,试样的标准稠度用水量逐渐增大,凝结时间相应减小。