城市生活垃圾焚烧飞灰（Municipal solid waste incineration fly ash,MFA）中含有Si、Al、Ca等活性成分,可以替代传统地聚合物制备原材料中的偏高岭土、粉煤灰和矿渣来制备出新型绿色环保的地聚合物胶凝材料,进而配制出绿色低碳的垃圾焚烧飞灰地聚合物混凝土（MFA-Geopolymer concrete,MFA-GPC）,可为MFA的处置和再利用提供新思路。目前相关研究主要集中在利用地聚合物固化处理MFA,而关于MFA-GPC及其力学性能的研究较为缺乏。鉴于此,本文利用MFA替代部分偏高岭土制备出绿色低碳的地聚合物混凝土,通过试验系统研究了其力学性能和微观结构,建议了一种MFA替代率,既可使MFA-GPC符合工程应用要求,又能满足MFA的规模化资源利用。论文的主要研究内容及成果如下:（1）通过激光粒度分析、比表面积分析（BET）、扫描电镜（SEM）测试、X射线衍射（XRD）分析、X射线荧光光谱（XRF）分析和电感耦合等离子体光谱（ICP-AES）分析等微观测试分析,系统地研究了MFA的物理化学性质及重金属浸出性。结果表明,MFA是一种表面粗糙且排列疏松的灰色粉末状颗粒,比表面积和平均粒径分别为16.84m~2/g和35.807μm,主要化学成分中Ca O和氯盐占比分别为35.87%和24.50%,主要矿物成分为Na Cl、KCl、Ca Cl OH、Ca（OH）2、Ca SO4和Ca CO3,且MFA中Pb和Cr的浸出浓度超过了标准限值。（2）通过抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、轴心抗压强度试验和静力受压弹性模量试验,测得了MFA-GPC的各项力学性能参数,分析了不同MFA替代率对MFA-GPC力学性能的影响机理。结果表明,随着MFA替代率的增加,MFA-GPC的各项力学性能均有不同程度的降低。当MFA替代率达到40%时,MFA-GPC立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量相较基准组分别下降了83%、81%、78%、93%。（3）通过预切口梁的三点弯曲断裂试验,以MFA-GPC的峰值荷载、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能等断裂参数作为评价指标,研究了MFA对MFA-GPC断裂性能的影响。结果表明,MFA-GPC的峰值荷载、断裂韧度和断裂能随着MFA替代率的增加均呈现出逐渐降低的趋势。（4）通过XRD分析、傅里叶红外变换光谱（FTIR）分析和SEM测试等微观测试分析方法,研究了不同MFA替代率对MFA-GPC微观结构的影响,结果表明,MFA-GPC相较于基准组微观结构更加疏松,碳化程度更加明显,但其水化凝胶产物类型未发生变化,仍是以硅铝酸钙（C-A-S-H）为主的水化硅铝酸盐凝胶,并且微观结构具有一定的致密性。（5）通过ICP-AES分析对MFA-GPC进行了毒性浸出试验,并结合XRD和FTIR表征结果,揭示了MFA-GPC对MFA中重金属的有效固定机理。结果表明,MFA替代率为40%的MFA-GPC各重金属浸出浓度远低于标准限值,MFA-GPC是通过化学键合和物理固封两种机制来实现对MFA中重金属的有效固定。（6）MFA替代率为20%的MFA-GPC的力学性能满足C25普通水泥混凝土标准,微观结构较为致密,且重金属浸出浓度远低于标准限值,可以满足部分对强度要求不高的混凝土结构使用需求,即MFA-GPC可以作为一种新型绿色低碳材料于工程应用中替代部分水泥混凝土。