磷酸镁水泥（Magnesium Phosphate Cement,MPC）通过磷酸盐和重烧氧化镁发生酸碱中和反应,形成性能优良的具有化学结合陶瓷属性的新型胶凝材料。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的一个重要因素,无论是碳化还是氯盐侵蚀,都会对钢筋混凝土结构产生巨大的破坏。有研究发现钢筋在MPC中比在普通硅酸盐水泥（Ordinary Portland Cement,OPC）中有着更好的耐氯盐侵蚀效果,但对其耐蚀机理研究还比较少,机理解释尚不完整。为此本文首先通过压滤法得到MPC孔溶液,根据孔溶液中各元素的实测浓度配置MPC模拟孔溶液。然后根据MPC孔溶液中离子的浓度绘制Pourbaix图,通过Pourbaix图设计了MPC模拟孔溶液中钢筋锈蚀的电化学试验。为对比模拟孔溶液中钢筋锈蚀行为,本文还得出了在碳化条件下钢筋具有较优耐蚀性能的MPC净浆配合比;同时通过热力学计算研究了MPC中钢筋在碳化后的锈蚀机理。最后在微观角度上采用分子动力学模拟,综合分析了MPC中钢筋的锈蚀机理。采用热力学模拟方法研究了MPC中阴离子、阳离子及侵蚀性离子单独作用和共同作用时Fe-H2O体系的Pourbaix图（即Eh-p H图）。模拟结果显示:在Fe-MPC-Cl-H2O体系中,由于Fe3（PO4）2·8H2O、Fe2O3和MgFe2O4覆盖在钢筋表面很有可能是MPC体系中钢筋耐锈蚀的重要因素。采用电化学试验研究了磷酸盐浓度、p H值及环境温度对钢筋锈蚀行为的影响。结果表明:（1）随着磷酸盐含量的增加钢筋的耐蚀性得到明显增加,当磷酸盐含量达到0.05 mol/L时钢筋在MPC模拟孔溶液中的耐蚀性优于钢筋在OPC模拟孔溶液中的耐蚀性;（2）p H值越高钢筋的耐蚀性越好。在pH仅为10.68时钢筋就具备了良好的耐蚀性,结合热力学计算主要原因是在该pH值下PO43-活度非常高,足够维持Fe3（PO4）2·8H2O的稳定生成使钢筋有着很高的耐蚀性,且该膜层在碳化后仍然能稳定存在;并得出内层为铁氧化物及氢氧化物和外层为Fe3（PO4）2·8H2O及MgFe2O4的双层钝化膜结构。（3）25℃-50℃时温度升高有利于磷酸亚铁膜层的形成,钢筋耐蚀性更强;50℃-75℃时温度升高导致缺陷的存在,使钢筋耐点蚀能力迅速减弱。磷酸盐浓度（[KH2PO4]）和p H值对临界氯离子浓度[Cl-]crit影响的归一化预测模型为:在钢筋净浆的加速碳化试验中,探究了MPC镁磷比、硼砂含量及水灰比对钢筋锈蚀行为的影响,结合热力学模拟结果显示:不同配比的MPC浆体在早期孔结构差别较大,阻抗模量差距较大,碳化后浆体电阻之间的差距逐渐降低,主要是由于浆体中过剩的MgO会被碳化成MgCO3·Mg（OH）2·3H2O和MgCO3,填充了MPC浆体中的孔隙使浆体变得致密减缓了钢筋的锈蚀。当镁磷比为6或者7,缓凝剂掺量为5%-8%,水灰比在0.16左右时,MPC浆体对钢筋的保护作用较好。为了从微观角度阐述MPC中钢筋锈蚀机理,本文采用了分子动力学模拟研究了PO43-含量、OH-含量、温度、磷酸根种类及晶面对溶液中离子的扩散行为和溶液与钢筋的吸附能的影响。分子动力学模拟结果显示:（1）随着磷酸盐含量的增加,磷酸根与Cl-在钢筋表面相互竞争作用增加,Cl-扩散系数减小吸附系统稳定性增强,钢筋耐蚀性增加;（2）在溶液中含有较多的氯盐的情况下,当磷酸盐与Cl-之比达到1:1时,钢筋的耐蚀性得到显著提高;（3）溶液中的OH-可以减缓Cl-的扩散,同时促进PO43-的扩散,增加钢筋的耐蚀性。以上结果表明,MPC中孔溶液对钢筋有着优异的化学保护作用,并且MPC浆体在碳化后对钢筋也有着优异的物理保护作用。上述机理研究结果为MPC在结构工程及海洋环境中的使用提供了理论支撑和试验依据,并为后续的深入研究提供了参考。