磷酸镁水泥是一种新型镁质胶凝材料,与以往的硅酸盐水泥相比,磷酸镁水泥具有完全不同的水化过程、物相组成和微观结构。磷酸镁水泥是由氧化镁与磷酸盐通过酸碱中和反应而凝结硬化而成,所以水化速率快,凝结时间短,水化放热大,使其对施工工艺及可应用的条件和范围提出了严格的要求,同时磷酸镁水泥耐水性差影响了其使用寿命。因此,针对以上问题开展外加剂改性磷酸镁水泥性能的研究,具有重要的价值。本文设计正交试验,研究了镁磷比,缓凝剂掺量,水灰比和龄期四种因素对磷酸镁水泥抗压强度的影响以及镁磷比,缓凝剂掺量,水灰比对凝结时间的影响,进而得出本文磷酸镁水泥最优配合比,并在此基础上将不同掺量的柠檬酸、草酸分别掺入磷酸镁水泥中,研究不同外加剂对磷酸镁水泥工作性,力学性能和耐水性能的影响规律,并结合TG-DSC,XRD,SEM等微观检测对其水化过程进行分析。得出的主要结论如下:磷酸镁水泥的最优配合比为:M/P=3/1;W/C=0.16;硼砂掺量为11%,在该配合比下,磷酸镁水泥的初凝时间达到11min,3h抗压强度达到25MPa,28d抗压强度达到36.4MPa。柠檬酸和草酸的掺入都有效的改善了磷酸镁水泥的凝结时间,但是对流动度影响不大。当柠檬酸掺量为8%时,初凝时间达到30min,当草酸掺量为8%时,初凝时间达到23min。柠檬酸和草酸的掺入对磷酸镁水泥的抗压强度影响较大,当柠檬酸和草酸掺量为8%时,28d的抗压强度最高,8%柠檬酸掺量28d抗压强度为70.5MPa,8%草酸掺量28d抗压强度为64.2MPa。同时柠檬酸和草酸的掺入也改善了磷酸镁水泥的耐水性,浸水28d后,当柠檬酸掺量为6%时,磷酸镁水泥的软化系数达到1.02,草酸掺量为6%时,磷酸镁水泥软化系数达到1.29。