为解决精炼渣大量堆存问题,提高转炉渣大掺量情况下固废基胶凝材料的强度,研究了精炼渣、转炉渣、矿渣和脱硫石膏协同作用机理。首先通过正交实验考察转炉渣矿渣比、精炼渣掺量和脱硫石膏掺量3 个因素对胶凝材料3 d、7 d、28 d抗压强度的影响；其次通过SPSS进行回归分析,建立非线性回归模型,并对回归模型进行数学分析优化配合比；最后通过XRD、SEM和TG-DSC等表征方法分析精炼渣、转炉渣、矿渣和脱硫石膏的协同作用机理。结果表明,精炼渣、转炉渣、矿渣、脱硫石膏水化过程存在协同作用,在优化配比条件下,验证实验强度达到39 MPa,预测值与实验值无显著差异,验证了非线性回归模型的可靠性；精炼渣早期水化生成C2AH8,四元体系各龄期的水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,协同水化作用能促进钙矾石和C-S-H凝胶的生成进而提高硬化体强度。本文给出了精炼渣、转炉渣、矿渣和石膏水化反应强度模型,为精炼渣,转炉渣,矿渣和脱硫石膏大规模应用提供了参考。