近日，我院“河南省深地材料科学与技术重点实验室”在国际权威学术期刊《Cement and Concrete Research》上发表题为“Probingthe exact form and doping preference of magnesium in ordinary Portland cementclinker phases: A study from experiments and DFT simulations”的研究成果，该工作主要由赵瑞奇副教授、硕士研究生张莉和管学茂教授完成，通过理论模拟和实验研究了Mg在波特兰水泥中的存在形式、掺杂行为和取代倾向，为进一步利用低品质的高Mg石灰石生产波特兰水泥提供了理论依据。《Cement and ConcreteResearch》主要刊载水泥、水泥复合材料、混凝土及其相关材料的基础研究方面的论文、评论和札记，该刊是中科院JCR中2020年一区杂志，也是结构与建筑技术、混凝土领域的顶级期刊，最新影响因子为8.328。

深地材料的研究是《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》的前沿领域之一。硅酸盐水泥广泛应用于工业建筑、民用建筑、水利、交通等领域，在基础设施建设中占据不可替代的主导地位。巨大的需求导致原料短缺，我国低品质的高Mg石灰石含量丰富，充分利用这些石灰石生产波特兰水泥成为亟需解决的问题。而Mg的不同存在形式对水泥及其水化产物的力学性能影响巨大，因此，确定Mg在波特兰水泥熟料中的存在形态成了关键的问题。本工作发现Mg更容易进入硅酸盐相和铁铝酸盐相形成取代固溶体，超过固溶度的Mg以MgO的形式存在，通过调控不同物相的相对含量，可以增加Mg的固溶度。 具体工作见https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106420。

该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、河南省深地材料科学与技术重点实验室、河南省创新团队、河南省高校基础研究基金和河南理工大学高性能计算平台的资助和支持。