磷酸镁水泥基材料(Magnesium Phosphate Cement Based Materials-MPCBM)是由MgO、易溶于水的磷酸盐类、缓凝成分及矿物掺合料等按比例混合后与水发生作用形成以水化产物为中间连接相的胶凝材料。通过研究MgO细度对磷酸钾镁水泥基材料流动性、凝结时间、水化反应温度变化、水化产物量与强度的影响，发现MPCBM净浆的凝结时间和流动性能是由30μm以下的MgO控制。MPCBM净浆的温升曲线和差热结果表明MgO细度对MPCBM的水化过程影响显著。MgO颗粒的比表面积在322m2/kg以内时，MPCBM水化反应中有两个温度峰，可将其分为溶解、水化过渡、水化加速和水化衰减四个阶段。MgO颗粒比表面积大于322m2/kg时，水化反应过程只有一个温度峰。强度测试结果表明，MgO的细度对MPCBM早期强度影响甚微，MPCBM后期强度主要由粒径处30～60μm的MgO控制，MgO颗粒的比表面积应控制在238~322m2/kg之间以使MPCBM早期水化较慢而后期强度较高。造成MPCBM耐水性能差的主要原因可能是磷酸镁水泥基材料内部存在大量未反应可溶性磷酸盐，试样浸水后，可溶性磷酸盐溶出致使水化产物溶解，导致基体内部孔隙率增加，强度显著下降。MPCBM中掺入石灰石粉会与基体内部可溶性磷酸盐发生化学反应生成CaHPO4，消耗MPCBM基体内部磷酸盐，使MPCBM浸水后磷酸盐可溶出量减少，这是石灰石粉改进MPCBM的耐水性的主要原因。磷酸镁水泥基材料酸碱比是MPCBM基体内部水化产物生成量和磷酸盐剩余量的重要影响因素。酸碱比越小，未经干湿循环的MPCBM基体内部磷酸盐剩余量越少，致使MPCBM抗钢筋锈蚀能力受循环影响较小，钢筋锈蚀性能较稳定。掺合料通过分散效应使MPCBM基体内部具有较低的磷酸盐剩余量，使其抗钢筋锈蚀性能更稳定，其中掺石灰石粉因与MPCBM基体内部磷酸盐进一步发生化学反应生成CaHPO4而明显改善MPCBM试件的抗钢筋锈蚀性能。