磷酸镁水泥作为一种新型的预配制水泥,与传统硅酸盐水泥相比具有一系列的优点:早期强度高,凝结硬化快,优异的粘结性能和耐久性能,并且能耗低,属于低碳环保类建筑材料。但是,磷酸镁水泥自身也具有一些显著的缺陷:(1)凝结过快,(2)水化放热量大,导致其施工的可操作性能变差。目前关于MPC凝结时间的研究较多,但都没有能够达到完全可控的水平,同时,配制的水泥往往是凝结时间优异,但强度等性能较差,不能在实际工程应用中发挥其最大的优势。本课题首先从分析MPC的标准稠度用水量和凝结时间入手,研究各组分对标准稠度用水量和凝结时间的影响规律,建立组分掺量与凝结时间之间的数学关系式;之后在保证MPC具有良好的凝结时间以及高效的经济性的基础之上,选择粉煤灰的掺量固定为60%的不同M/P以及硼砂掺量的MPC进行净浆和砂浆强度性能测试以及微观XRD和SEM分析;针对不同组分掺量变化对水化放热性能的影响的研究,一方面可以有助于解释水化反应机理,另一方面也可以为有效控制水泥的放热性能提供理论依据。试验结果表明:(1)磷酸镁水泥的稠度对用水量非常敏感,选用机器搅拌可以使浆体更均匀,更具有科学性;(2)M/P和粉煤灰掺量的逐渐增大,会显著增大标准稠度用水量,而硼砂掺量的逐渐增大则会显著降低标准稠度用水量;(3)M/P的增大会显著缩短凝结时间,而当M/P达到6/1时,凝结时间反而会提高;硼砂和粉煤灰掺量的逐渐增大都可以显著延长凝结时间;(4)组分掺量与凝结时间存在显著的线性相关性,通过多元线性拟合得到了拟合度R2=0.951874的拟合方程,模型对样本拟合效果较好;(5)硼砂掺量固定不超过8%,净浆强度在M/P为4/1时最大,硼砂掺量大于8%,最大强度优势减弱;M/P固定不超过4/1时,随着硼砂掺量的增大,净浆强度在硼砂掺量为8%时取得最大,M/P超过4/1时,随着硼砂掺量的增大,净浆试样的强度逐渐降低。砂浆试样在M/P为4/1、硼砂掺量为8%时的抗压强度和抗折强度优势较明显,分别达到了50MPa左右和8.5MPa以上;(6)强度较大的试样3d时结晶相较多,整体性较好,达到7d时,增长不明显;强度较小的试样在3d时结晶相较少,结构松散,裂纹多,达到7d时结晶相开始大量增多,致密度有所提高;(7)随着M/P的逐渐增大,诱导期及其以后的各阶段将会提前;随着硼砂掺量的逐渐增大,诱导期及其以后的各阶段将会向后移;(8)MPC的反应机理主要是通过MgO和硼砂的相对含量大小起作用,MgO的量越大、硼砂的量越小,一次放热峰出现越早,峰值越大,并且二次放热峰的出现也会提前,峰值越大,甚至不会出现二次放热峰。