水泥基修补材料在钢筋混凝土结构修补加固中具有较大的潜力,对含钢筋的结构工程进行修补加固时,修补材料具备良好护筋性能可保证修补质量、提高修补结构使用寿命。硫铝酸盐水泥和磷酸镁水泥因具有快凝快硬的优良性能已被用于道路、机场和桥梁等进行修补,但目前关于硫铝酸盐水泥护筋性能研究较少且有研究表明磷酸镁水泥耐水性较差,当经历梅雨季节、处于浪溅区等干湿循环破坏环境时是否有良好的护筋性能有待探索。本文采用电化学测试方法首先对普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸镁水泥作的净浆、砂浆和混凝土体系中三种水泥的护筋性能进行研究,结果发现磷酸镁水泥砂浆在修补涉及钢筋的结构过程中具有较大优势。为了更好的推广磷酸镁水泥砂浆在涉及钢筋的结构中修补的实际应用,研究不同水灰比及钢筋表面状态对磷酸镁水泥砂浆护筋性能的影响,且对其钢筋保护作用机理进行初步探索。希望通过探讨,对不同修补情况、环境时修补材料的选择做出指导,且能一定程度上推动磷酸镁水泥作为修补材料的应用进程。通过实验发现,相对普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥,磷酸镁水泥具有更优良的护筋性能和体积稳定性,三种水泥的混凝土体系护筋效果较砂浆体系明显下降。砂浆体系较净浆体系成本低,因此磷酸镁水泥砂浆在涉及钢筋的结构修补中具有更大优势。对影响磷酸镁水泥砂浆护筋性能的因素进行探索,结果发现随着水灰比增大,磷酸镁水泥砂浆对钢筋的保护效果逐渐下降,实际修补应用时需合理控制水灰比;相对无锈钢筋,磷酸镁水泥砂浆对有锈蚀产物及点蚀坑的钢筋保护效果明显下降,实际修补应用时应对钢筋彻底除锈。剖开试件后发现磷酸镁水泥中钢筋表面有一层淡黄色致密粘结保护层,实验发现粘结保护层对钢筋有良好的保护效果。对钢筋表面粘结层和磷酸盐与铁粉混合物进行X射线衍射分析,结果显示存在磷酸亚铁,因此推测钢筋与磷酸镁水泥中的磷酸盐反应生成磷酸亚铁。进一步实验发现有粘结保护层的钢筋较磷酸盐溶液浸泡过的钢筋更不易发生锈蚀,分析粘结保护层不只是磷酸盐与钢筋的锈蚀产物,还有与磷酸镁水泥水化产物及未反应完氧化镁的结合产物。