碱激发胶凝材料是一种与硅酸盐水泥在原材料、形成机制、水化产物、生产工业不同的一类新的胶凝材料。通过原材料中的硅铝酸盐组分的溶解、凝胶、重构、聚合及硬化而成,固化体的物理形态上呈三维网状结构,其组成与沸石相似,因而具有较好的性能。本文以铜尾矿及煤矸石为研究对象,通过热活化及碱激发制备了铜尾矿基碱激发胶凝材料,并探究各影响因素对抗压强度的影响,分析了胶凝材料重金属浸出表现及其微观结构,并对其进行耐性研究,得到如下结论:铜尾矿及煤矸石基本特性研究发现,铜尾矿的平均粒径为112.47μm,边界粒径（D10,D90）=（12.62,282.51）,离散程度较小,分布较均匀且颗粒表面相对光滑;存在的主要矿物成分为白云石（Ca Mg（CO3）2）,石英（Si O2）,属于高硅高钙低铝材料,主要化学组成为Si O2、Ca O、Mg O和Al2O3。煤矸石属于高硅高铝低钙材料,对铜尾矿中硅铝组分可实现补充作用,其主要化学组成为Si O2、Al2O3、Fe2O3和Ti O2;其主要矿物成分为高岭石(Al4[Si4O10]（OH）8),微观表征发现两者颗粒表面都相对光滑。铜尾矿及煤矸石经热活化后,通过XRD、SEM、FTIR及碱浸分析,发现铜尾矿及煤矸石热活化前后的物质组成及结构均发生变化。通过碱浸对热活化前后的铜尾矿及煤矸石中的活性硅、铝含量经测定后发现,铜尾矿煅烧温度为800℃时其活化效果最好,硅的浸出浓度为38.42mg/kg,铝的浸出浓度为7.32mg/kg,相比煅烧前分别提高了79.70%和64.49%;煤矸石煅烧温度为600℃时其活化效果最好,硅的浸出浓度达到301.6mg/kg,铝的浸出浓度达到342.3mg/kg,相比煅烧前分别提高了6.2倍及35倍。相比氢氧化钠、氢氧化钾,液态水玻璃对铜尾矿胶凝材料的制备性能更好,当水玻璃加入量为30%、模数为1.6时,抗压强度最好可达到11MPa;煤矸石的掺入对铜尾矿胶凝材料的抗压强度提升较为显著,当掺入30%煅烧温度为600℃的煤矸石后,抗压强度可达到18MPa。通过响应面分析了水玻璃掺量、水玻璃模数以及煤矸石掺量对胶凝材料力学性能的影响,发现它们对胶凝材料抗压强度影响大小为:煤矸石掺量>水玻璃掺量>水玻璃模数,同时根据响应面优化得到实际最佳操作条件为:水玻璃掺量为39%、水玻璃模数为1.5、煤矸石掺量为38%,测得抗压强度为17.3MPa,误差值为2%,在合理范围内。通过XRD、SEM、FTIR等测试手段对胶凝材料微观结构进行表征,发现大部分硅铝酸盐相通过溶解-重构-聚合-固化等反应形成胶凝材料后其内部结构颗粒不再是分布均匀的颗粒,而是表面交错,具有一定粘结性的不均匀粒状凝胶产物,FTIR图也说明聚合物形成较为充分。通过对铜尾矿及煤矸石原料中重金属浸出毒性分析,只有原铜尾矿中的Cu2+浸出浓度为220mg/L,超过危险废物鉴别标准的100mg/L,其他重金属浸出浓度均在标准范围内。同时,比较了水玻璃掺量、水玻璃模数及煤矸石掺量三种因素对胶凝材料中Cu2+浸出浓度的影响,发现煤矸石的掺入对Cu2+的稳定效果最好,其浸出浓度范围在2.2～4.8mg/L。对最优条件下所制备的胶凝材料进行高温煅烧、酸浸及碱浸等耐性研究发现。当煅烧温度达到200℃时,胶凝材料的抗压强度有所升高,但是当温度高于200℃时,胶凝材料的抗压强度逐渐下降,同时整个过程中都伴随着水分、灰分及结构的分解,从而导致胶凝材料质量不断损失;在酸性条件下浸泡后胶凝材料抗压强度随浓度的增加而降低,同时其质量损失率也逐渐增大,两者呈反比关系,当H2SO4溶液浓度为1mol/L时,胶凝材料14d抗压强度为6.8MPa,此时质量损失率为13.8%;在碱性条件下浸泡后胶凝材料抗压强度随浓度的增加先升高而降低,但其质量损失率在较高碱浓度时才逐渐增大,其表现与酸浸条件下并不相同,当NaOH浓度达到1mol/L时,胶凝材料14d抗压强度为9.2MPa,质量损失率为8.5%,耐碱性虽优于耐酸性,但总体而言铜尾矿复合胶凝材料耐腐蚀性能较差。