渣土和磷石膏是目前我国城市及其工业发展中所产生的两类最大量的固体废弃物,若不对其加以妥善处置,其大量堆积不仅会侵占土地,危害环境,并且还有很大的安全隐患,将其发展为绿色建材,将是对其无害化资源化处置的有效途径。本文以矿渣微粉、粉煤灰等具有潜在水化活性的固废作为渣土和磷石膏颗粒高效胶结用胶凝材料的主要原料,用PO 52.5(42.5)水泥作为其碱性激发剂,制备出改性矿渣水泥和磷石膏专用胶凝材料,并通过高压压缩成型的方法,将其分别与渣土与磷石膏进行配料,然后成型为免烧渣土砖与磷石膏砖试样。研究中通过电子万能试验机、扫描电镜(SEM)等仪器对改性矿渣水泥、免烧渣土砖和免烧磷石膏砖试样的力学性能和微观形貌等进行了表征,系统研究了原料配合比等参数变化对上述试样性能的影响规律。首先以矿渣微粉、PO5 2.5水泥和石膏为原料制备出了改性矿渣水泥试样。在改性矿渣水泥试样的制备与表征中发现,其砂浆试样的各龄期抗压、抗折强度、软化系数随着PO 52.5水泥掺量的增加先增大后降低,当PO 52.5水泥掺量为24%时达到最大值,其28 d抗压、抗折强度、软化系数分别为42.4 MPa、10.1 MPa、和0.93。改性矿渣水泥净浆试样的初凝时间及p H值也分别随着PO 52.5水泥掺量的增加而增加,当水泥掺量为28%时,其初凝时间和28d的p H值分别为232 min和13.11。其次,在用改性矿渣水泥的免烧渣土砖的制备与表征中发现,当成型压力相同时(10MPa),试样的抗压强度、软化系数随着胶凝材料与渣土的质量比(胶土比)的降低而降低。其中胶土比为1:4试样的28d抗压强度和软化系数分别为15.8 MPa和0.80,满足JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》中的相关标准要求。另外,胶土比为1:4、1:6和1:8试样经过15次干湿循环后的抗压强度没有降低,反而得到一定的提升。最后,用粉煤灰-矿渣-PO 42.5水泥配料的胶凝材料的免烧磷石膏砖制备与表征中发现,当成型压力(10MPa)相同时,免烧磷石膏砖试样的抗压强度与软化系数随着胶凝材料与磷石膏质量比(胶磷比)的增大而增大,胶磷比为1:1试样的28 d抗压强度和软化系数分别为26.5 MPa和0.9,并具有较好的抗干湿循环与抗冻融循环性能。当胶磷比一定时,免烧磷石膏砖试样的抗压强度随着成型压力的增加而增大,胶磷比为1:1时,成型压力为10 MPa的试样相对于5 MPa的试样,其28 d抗压强度提高了48.6%;成型压力大于10 MPa后,试样的抗压强度随其增加而增加的幅度趋缓,当成型压力从15 MPa提升至20 MPa时,试样的28 d抗压强度仅增加10.6%。