耐火材料作为一类无机非金属材料，因其在高温条件下稳定的物理化学性质，被大范围的应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、电力等涉及高温、高压复杂环境的各工业领域，但是，在实际工业应用过程中，耐火材料往往会受到剧烈热冲击、磨损、渣渗透和腐蚀等破坏，以此来降低其常规使用的寿命，也极大程度上增加了工业运行和维护成本，因此对耐火材料的性能要求也慢慢变得高。此外，耐火材料按照供给形态可大致分为定形耐火材料和不定形耐火材料两大类，其中，不定形耐火材料因具有无需成型及烧成、容易施工、易于修补等优点而得到更广泛的应用和推广，几乎占到了耐火材料生产总量的50%。耐火浇注料是工业中最常见的不定形耐火材料，因其具备优秀能力的高温使用性能而被应用于许多要求严苛的场合。浇注料由精确粒径分级的粗、细耐火颗粒组成，这些颗粒通过适当的结合剂进行凝结，之后在热处理过程中形成颗粒之间的强键,在施工现场，将浇注料与水或其他液体混合搅拌均匀后浇注而成。因拥有非常良好的质量性能和成本效益，耐火浇注料在工业中越来越受欢迎。
目前为止，铝酸钙水泥（calcium aluninate cement,CAC)是耐火浇注料中重要的结合剂，因为CAC结合浇注料在不一样的温度下养护8~24h后就具有较好的脱模强度。铝酸钙水泥通过水化反应能形成不同的水化产物，为脱模和快速干燥提供了足够的强度，从而使CAC结合浇注料烧结后得到优异的力学强度，且具有优良的高温性能。不可忽视的是，CAC是一个能够最终靠调整其水化行为来影响浇铸料的可加工性和综合性能的关键成分。而外因对水泥的水化行为有着较大的影响。Koehler等研究了养护温度对水泥水化产物的影响，根据结果得出，养护温度上升，水化产物的种类和数量都显著增加，这有利于提供更高的强度。李烨等研究表明，浇注料中的CAC水化程度随养护湿度的降低而提高，且CAC结合刚玉质浇注料的常温抗折强度随着养护湿度的降低而增大。Gu等研究之后发现，减小铝酸钙水泥的粒径有利于水泥的水化过程，有效提升其脱模强度，且在高温条件下具有较高的稳定性。Cheng等研究了六偏磷酸钠(SHMP)对铝酸钙水泥水化的影响，根据结果得出，SHMP易与Ca²⁺反应，形成配合物[Ca₂(PO₃)₆]²⁻离子，该离子会抑制Ca²⁺离子的溶解，延缓水泥的水化作用，从而延长水泥颗粒的水化时间。倪亚峰等研究之后发现，高炉矿渣可以显著地增强水泥后期的水化程度。
由此可见，影响铝酸钙水泥水化的因素很多，如养护温度、湿度、粒径、外加剂等。鉴于此，介绍了多种结合剂的优缺点，阐述了CAC的水化机理，重点总结CAC水化的影响机理，并说明了外加剂对CAC结合浇注料力学强度的影响。深入探究CAC的水化机理以及影响其水化速率和水化程度的机理对研究CAC结合浇注料的改性十分重要。
耐火浇注料一般由两部分所组成：一是骨料，即非连续相;二是黏合矩阵，又称为基质，即连续相，决定了浇注料各种特性的多样性，其中黏合矩阵又分别包括粉料、结合剂和添加剂等成分。骨料和基质这两种成分之间的相互作用调节着浇铸料的最终性质。其中结合剂起到将骨料和基质紧密连接在一起的作用，通过形成高温相或通过加热分解增强烧结动力学在生坯和更高温度下为浇注料提供强度。因此，结合剂的选择问题和对结合机制的解析对浇注料的性能有很大影响。
耐火浇注料中常用的结合剂为铝酸钙水泥，因其凝固速度快且脱模强度高而获得广泛应用。但是，在含有硅微粉和MgO的体系中使用CAC有许多缺点，因所含的CaO在高温下会与二氧化硅或氧化铝形成铝酸三钙等结晶相，降低浇注料的耐腐的能力和高温机械强度。硅溶胶可以在燃烧后与耐火浇注料的氧化铝中形成莫来石，有助于提高耐火材料的耐热性、耐火性以及物理强度。但在以硅溶胶作为浇注料的结合剂也存在许多问题，其流动性和施工性能通常较差，因此需水量较大。由此可见，每种结合剂均具有自身的特性，其结合机制不同，所应用的环境不同。进一步探索其结合机理，对选择正真适合的结合剂具备极其重大意义。
耐火浇注料靠结合剂的作用将其结合为整体，而结合剂的性质在很大程度上决定了不定性耐火材料的常温、中温和高温物理性能和力学强度。按所采用的浇注料结合剂的结合机理不同，可分为水化结合浇注料，如铝酸钙水泥和水合氧化铝(ρAl₂O₃)结合浇注料;化学结合浇注料，如磷酸盐结合浇注料,磷酸和磷酸二氢铝结合浇注料;凝聚结合浇注料，如SiO₂、Al₂O₃等微粉硅铝溶胶结合浇注料。
各种结合剂的优缺点如表1所示，铝酸钙水泥凝结时间短，脱膜强度高，在高温环境中拥有非常良好的力学强度，但其却不适于中温环境，而磷酸盐和硅溶胶则适用于中低温的工作环境。水合氧化铝、硅溶胶和非硅基溶胶均具有杂质少的优点，有利于提高浇注料的纯度，从而增强其物理性能。此外，铝酸钙水泥、水和氧化铝和硅溶胶均需水量较大，导致浇注料的显气孔率低，抗爆裂性能差。
浇注料的机械强度与CAC硬化过程中的水化程度和物相演变紧密关联。因此，铝酸钙水泥的水化行为是影响浇注料机械强度的关键因素。
铝酸钙水泥的主要化学成分是CaO和Al₂O₃,通过水化反应生成水化物使浇注料中的粗、细颗粒凝结在一起且硬化，达到提高耐火材料的强度目的。铝酸钙水泥发生水化反应的物相主要是CA(CaO·Al₂O₃)、CA₂(CaO·2Al₂O₃)、Cl₂A₇(12CaO·7Al₂O₃)。因具有水化活性高、水化速度较快以及硬化迅速的特性，CA能为浇注料提供较好的早期强度，是铝酸钙水泥的主要水化物相(40%~70%)。CA₂则是第二水化物相(25%),其水化时间长，需要很久才能完全凝固。C₁₂A₇作为次要水化产物(3%),其耐火度较低，但水化物时间比较短，可以加快CA相的凝固时间]。如图1所示，铝酸钙水泥在不同养护温度下会生成不一样的种类的水化产物。当养护温度不高于21℃时，水化产物为针柱状的CaO·Al₂O₃·10H₂O(CAH₁₀);当养护温度在21~35℃,水化产物为板状的2CaO·Al₂O₃·8H₂O(C2AH₈)和Al₂O₃·3H₂O(AH₃);当养护温度高于35℃时，水化产物主要是粒状的3CaO·Al₂O₃·6H₂O(C₃AH₆)和AH₃。
表2显示了各种水化产物的稳定状态和热分解温度，其中C₃AH₆是最为稳定的状态。随着养护温度的升高，亚稳态的CAH₁₀和C2AH₈会转化为稳定态的C₃AH₆和AH₃,最终水化产物为C₃AH₆和AH₃。而由于稳定相的密度高于亚稳相的密度，硬化水泥的孔隙度会随着水化作用的进行而增加，因此导致体积不稳定。特别是C₃AH₆的密度在水化产物中最高，因此会导致水合物体积显著减少，导致强度损失。
图2为C₃AH₆和AH3在升温阶段的物相变化，这些水化产物最终形成高熔点相，如CA₂和CA₆(CaO·6Al₂O₃),在可铸件之间产生陶瓷粘接，来提升可铸件的力学性能以及热稳定性。由于CA₆的密度低于氧化铝和氧化钙，CA₆的形成可以抵消样品在燃烧过程中的体积收缩。此外，片状和填充良好的CA₆晶体可以阻止矿渣渗透，有效提升浇注料的耐腐的能力。在铝酸钙水泥水化过程中，水化产物产生互锁网络结构，提供浇注料的脱模强度。然而在升温过程中这些水化产物会脱水分解，产生微孔，破坏水化网络。此外，微粉会阻塞浇注料的孔隙，导致水化产物分解的结合水难以排出，从而使浇注料内部水蒸气压增加，易引起浇注料内部裂纹、甚至爆裂等问题。因此，在煅烧过程中，浇注料的机械强度明显降低，在中等温度(特别是110~900℃)下，浇注料会产生裂纹甚至脱落。
铝酸钙水泥的水化反应过程分为溶解期、诱导期和沉淀期3个阶段。首先是水泥颗粒遇水表面发生羟基化，释放出Al(OH)4-和Ca²⁺离子，如反应(1)所示;而一部分Al(OH)4-离子又能在溶液中继续发生电离，形成Al³⁺和OH⁻离子，如反应(2)所示;使得铝酸钙水泥水化后的溶液的pH增加。
当溶液中的离子浓度达到溶解度极限时，水化开始步入诱导期，水化产物的晶核开始形成并生长。当晶核长大到临界尺寸时，水化产物开始沉积并伴随着热量的释放，表明诱导期的结束。水化产物发生沉淀后又进一步促进水泥表面颗粒的溶解，因些，离子溶解沉淀的循环过程不断进行，使得大部分水泥颗粒被消耗掉。由于粒子表面的非均匀成核，沉淀的水化产物倾向于在相邻粒子之间形成很强的连接，因此导致凝固现象。
Zhu等制备了含微量MgAl₂O₄尖晶石的铝酸钙水泥(CMA)来研究水泥的物相分布及水化动力学。结果显示，当升温温度达到1300℃时，会形成均匀分布的CA、CA2和MgAl₂O₄(MA)3个矿物相。如图3所示，CAC样品存在两个散热峰，而CMA样品只存在一个散热峰。究其原因是CA相的水化速率快于CA2相，而MA相会分离CA和CA2,加快CA、CA2相与水的反应。且Mg离子的存在加速水泥的水化反应，因此CA2相的散热峰与CA相的散热峰重叠。这说明CA和CA2之间的均匀分布会促进水化过程。此外，研究之后发现，两种水泥的水化机理均遵循成核和晶体生长(NG)-扩散(D)过程。由于水化初期存在足够的水，产生的水化产物较少，水化反应以NG过程为主，随着水化反应的继续，水化产物增加，导致离子的迁移更加困难，水化反应转化为以D过程为主导。
铝酸钙水泥的水化行为决定了其可加工性和力学强度。而CAC的水化过程受到多种因素的影响，如养护温度、湿度、水灰比、纳米颗粒以及外加剂等。
养护温度主要影响水泥表面颗粒溶解、成核及沉淀的传质速率，对水泥的凝结时间、水化产物的物相组成以及CAC结合浇注料的物理强度有着非常大的影响。水泥的水化速率决定了其早期强度，而后期强度则由水化物的数量和微观结构控制。较低的养护温度减缓了水化速率，延长了水化过程，减少水化物的量。水化产物的类型虽然不随低养护温度而改变，但其数量随着温度的降低而急剧下降，尤其是在水化早期，严重影响了水泥的早期强度。
如图4所示，在较低的养护温度下，CAC水化速率较慢，使得未反应的CAC颗粒增多，尺寸变大，因此导致CA和CA2分布不均匀。而随着养护温度的升高，残留CAC颗粒的尺寸减小，使得水化产物的分布变均匀。此外，在加热过程中会产生了更均匀分布的原位CA和CA2,提高了浇注料的中温强度。研究表明，养护温度从5℃提高到50℃,CAC结合浇注料的中温强度有所提高。较高的养护温度促进了CAC的水化程度，导致水化产物均匀分布在浇注基体中，导致氧化钙在铸件中的分布越均匀。改善了氧化钙在铸件中的均匀分布，加速了CA6的形成，更均匀的分散，增强了铸件的体积稳定性。Ukrainczyk研究发现，当养护温度上升时，水泥料浆中水化产物的成核和生长速率降低，但化学反应速率和传质速率增加，料浆中Ca2+的浓度显著增加，促进离子溶解-沉淀的循环过程，有利于水泥的水化。Liu等研究了养护时间对CAC水化的影响。根据结果得出，延长养护时间能提高水化程度，增加更多的水合物有利于干燥后生成复杂的孔隙结构。
纳米颗粒，如纳米TiO₂、纳米Fe₂O₃、纳米CaCO3、纳米SiO2和纳米Al₂O₃,由于其良好的粒径、高反应性和特殊的功能性能等特性，在提高水泥水化速率及机械强度方面显示出巨大的潜力。纳米颗粒对水泥水化机理的影响如图5所示。水泥在水中溶解后，在诱导期形成水化物的晶核，并且在加速期间水化物被沉淀。随着水泥表面慢慢被水化物覆盖，水泥的溶解过程受到抑制。当水泥颗粒被浓密的水合物覆盖并消耗水时，水化过程以扩散为主，开始了稳定期。当水泥颗粒与纳米颗粒混合时，纳米颗粒作为水化产物的成核位点，促使水化过程进行加速周期。而随着水化的进行，水泥颗粒被致密的水化物覆盖，使得水化过程提前进入扩散阶段。
纳米SiO₂具有高比表面积，分布在水泥颗粒周围和孔隙起填充效应，且为水化产物的沉淀提供了较好成核位点，可加速水泥的水化反应。研究表明，胶体SiO₂的加入会增加水泥泥浆的pH,促进成核位点的形成，从而加快水泥颗粒的溶解以及水化产物的沉淀，使得前期阶段水泥水化速率显著增加。但形成的凝胶覆盖在未反应水泥颗粒的表面，抑制水和离子在溶液和水泥颗粒之间的运输，导致后期水泥的水化速率降低。Lin等研究发现，纳米SiO₂可以显著提高水泥的反应速率，加快水化产物的形成，从而提高抗压强度，特别是提高长期强度，延长使用寿命。Son等研究了纳米SiO₂对水泥水化过程的影响，如图6所示，在样品在水中浸没1d后，随着SiO₂加入量的增加，CAC的强度损失逐渐降低。究其原因是纳米二氧化硅会消耗泥浆中的Ca2+并生成2CaO·Al₂O₃·SiO₂·8H₂O(C₂ASH₈),从而抑制CAH₁₀和C₂AH₈向C₃AH₆的转化。此外，C₂ASH₈会填充内部空隙而降低水的可用性，延迟了CAC的水化作用，从而保持CAC的长期强度。Guo等研究了在20℃下纳米TiO₂对CAC水化过程的影响，结果表明，纳米TiO₂的表面含有大量的电子空位，可以促进无水矿物相的溶解，使水泥泥浆在诱导期具有较高的离子浓度。而泥浆中较高的离子浓度会为水化产物提供更多的成核位点],加速CAH₁₀的成核速率，促进小尺寸层状CAH₁₀的形成，从而缩短诱导周期，加速CAC的水化速率。特别是当加入3%纳米TiO₂,CAC的诱导时间和早期水化时间分别缩短了4h和6h。此外，由于填充效应,纳米TiO₂的加入减少了泥浆的孔隙率，从而提高了水泥的抗压强度。纳米Al₂O₃会为水化物的沉淀提供额外的成核位点，加速了CAC的水化过程。由于铝原子在纳米Al₂O₃晶体上规则排列，纳米Al₂O₃会促进六角片状CAH₁₀晶体的成核和生长。又因六角片状CAH₁₀晶体比棱镜形状CAH₁₀晶体更容易成核和生长，因此加快了CAH₁₀相的结晶。加速结晶过程会导致更小的晶体形成，使微观结构变得相对密集，有助于提高CAC的机械强度。
分析可知，纳米颗粒不仅会为水化产物提供额外的成核位点，缩短诱导期，提高CAC的水化速率，还会均匀分布在水泥的孔隙中，降低水泥的孔隙率，从而提高水泥的机械强度。
加入矿物外加剂可能会改变CAC-矿物外加剂体系的水化机理以及力学性能。研究表明，在铝酸钙水泥(CAC)中加入高炉矿渣(GGBS),在0~2h内释放的热速率增加，以及在24h内释放的总热增加。这是由于随着GGBS含量的增加，二元系统的密度较低，使得可用的空间更多。GGBS会在水化过程中产生硅酸盐离子，将活性二氧化硅释放到溶液中，进而与水化产物反应，如反应(3)、反应(4)所示，促进C₂ASH₈相的形成。C2AH₈相转化为C₂ASH₈相,会抑制C₃AH₆的生成。而C₂ASH₈相和C₂AH₈相的密度相似，分别为1.937g/cm³和1.950g/cm³,因此基质中成分的变化会产生致密化的孔隙结构，从而降低总的孔隙率。
Idrees等研究了不同矿物外加剂(磨砂状高炉矿渣(GGBFS)、粉煤灰(FA))对CAC的早期水化行为、机械强度的影响。与添加高效减水剂CAC的对照样品相比，添加GGBFS和FA的CAC空气含量降低了65%~99%。这是由于矿物混合物的细颗粒填充了空隙，使混合物具有更高的流动性。GGBFS和FA的加入导致3d后水泥的抗压强度降低，但10d和28d后强度都可以恢复，证明了矿物外加剂对水泥强度具有长期积极作用。迟凤霞等研究发现，适量的粉煤灰能大大的提升水泥基浆液的流动性，并有效增加水泥浆液的有效水胶比，矿渣微粉则可有效提升水泥基浆液后期的抗压强度。
研究表明，加入经过处理的粉煤灰(TFA)可以降低了CAC泥浆的孔隙率和孔隙大小，有助于增强CAC的力学强度。究其原因是TFA的加入可以产生单碳铝酸盐，延迟如C₃AH₆等水化物的早期形成。Martin等研究之后发现，粉煤灰的添加会导致C-S-H的形成，加快了水泥的水化作用。当水和水泥比为75%时，加入质量分数为7%粉煤灰的水泥抗压强度最高，而添加质量分数为15%粉煤灰的水泥没有强度损失。水泥含量为60%的CAC-粉煤灰共混物耐酸性最强。Cheng等研究了在高温下高炉渣(BFS)对CAC导热性的影响。如图7所示，CAC-BFS混合物具有较高的导热系数，究其原因是因BFS样品比纯CAC样品密度更大，BFS可润滑和填充空隙，降低其孔隙率。在300~800℃的高温下，BFS能有效降低0.07μm混合物的大孔隙尺寸减小结构变密，水化产物以块状的形式出现。由此可见，BFS可以改善CAC泥浆的微观结构，有利于水泥复合材料在高温下的导热性及力学强度。
由上述内容可知，矿物外加剂在CAC水化过程中将活性二氧化硅释放到溶液中，与水化物反应，生成C₂ASH₈相，抑制C₃AH₆的生成，从而加快了水泥早起的水化速率。矿物外加剂的细颗粒还会填充水泥泥浆的孔隙，有利于促进水泥的力学强度。
Li等将Zn(OH)₂加入铝酸钙水泥结合刚玉浇注料中来提高其力学强度，结果表明，随着Zn(OH)₂含量的增加，CAC结合浇注料的中温强度明显提高，究其原因是在140℃时，Zn(OH)₂会分解为ZnO,如反应(5)所示;随着温度的继续上升，ZnO会与结合剂中的氧化铝发生反应生成ZnAl₂O₄(ZA尖晶石)，如反应(6)所示。ZA尖晶石的产生有利于烧结颈的形成，来提升了浇注料陶瓷粘接的强度。
虽然ZA尖晶石的生成阻碍CA₆的形成和生长，但Zn(OH)₂的分解和ZA尖晶石的生成会产生微孔,这为平衡原位CA₂、CA₆和ZA尖晶石的生成所导致的体积膨胀提供了空间，降低了浇注料的孔隙率。因此Zn(OH)₂的引入有效提高了浇注料的体积稳定性。
李盼盼等用炭黑对铝酸钙水泥进行了改性研究，结果发现，用烧结法所制备的炭黑/铝酸钙水泥材料中，炭黑均匀分布在铝酸钙相之间，增强了其水润性和抗氧化性，使得浇注料的气孔率降低，提高了其耐压强度和抗折强度。且炭黑不易被钢渣润湿，可以阻止液渣的渗透，提高浇注料的抗渣强度。研究表明，含碳铝酸钙水泥增强了Al₂O₃-SiC-C浇注料的抗热性和抗渣性，在烧结过程中，浇注料基质中的硅和碳组分的氧化会产生SiO和CO气体，并分别与碳粉和硅粉反应形成碳化硅晶须，如反应(7)、反应(8)所示。由于碳纳米管具有更好的石墨化程度和分散度，以碳纳米管(CNTs)为碳源会形成连续的碳化硅晶须网络结构。研究发现，在热冲击下，晶须可以在裂纹传播前沿形成桥接韧带。无论裂纹是随着晶须界面的发展，还是破坏了晶须，都需要吸收更多的断裂能来防止裂纹的扩展。因此连续的碳化硅晶须网络能促进稳定裂纹的形成，有效地硬化基体，从而显著提高浇注料的耐热冲击能力。此外，连续网络碳化硅晶须能够在一定程度上促进矿渣线上连续尖晶石层的形成，提高浇注料的耐腐蚀性。
对于铝酸钙水泥(CAC)结合浇注料，使用合适的分散剂可以有效地减少对水的需求，并优化耐火浇注料的加工性和力学性能。Wang等研究了3种分散剂[萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、三聚磷酸钠(STPP)和丙酸(PA)]对水泥水化产物物形态和耐火浇注料力学性能的影响。如图8所示，分散剂含量的增加，使得表观黏度迅速下降，然后变得稳定，这表明3种分散剂都具有良好的分散效果，其中PA的效果最佳。如图9所示，加入PA后，C₃AH₆变成直径大于5μm的垂直立方晶粒，AH3由颗粒晶体转变为长度约为0.5μm的长柱团聚体，且比例随PA浓度的增加而增大。
如图8所示，随着分散剂含量的增加，浇注料中颗粒间的静电斥力也逐渐增加，提高了浇注料的流动值提高，有助于气体从内部中释放，减小浇注料的孔隙率，显著提高了其力学强度，优异的强度性能可能与长柱AH3的桥接效应有关。而超过最佳含量后，离子浓度的增加会凝结电双层，使浇注料的流量值下降。聚磷酸盐作为分散剂，可以有效降低CAC的需水量，并在水热条件下，CAC和聚磷酸盐之间的酸碱反应可以促进陶瓷键的生成。研究之后发现，(NaPO₃)6的加入提高了CAC的水化程度。在室温下(NaPO₃)₆阻碍了CAH₁₀和C₂AH₈向C₃AH₆的转化，但在200℃加热处理下加速了CAH₁₀和C₂AH₈的脱水形成C₃AH₆,有利于减少水泥强度的损失。在200~1000℃,泥浆呈现出更多CA和CA₂物相，这归因于酸碱反应形成的Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂具有凝胶状的特性和填充水化产物物周围空隙的能力，有助于填充CAC的结构。此外(NaPO₃)₆与铝酸钙相之间的酸碱反应产生的C-A-P-H和C-P相有助于浆体牢固的结合并提供具有高机械强度的性能，从而保证了CAC结合浇注料在高温环境中的稳定性。
综上可知，铝酸钙水泥在水化过程中会生成密度更大的稳定相，从而导致孔隙增加，强度降低。而对CAC结合浇注料的改性主要是抑制水化反应向高密度相方向进行，减少其强度的损失，从而保证浇注料的长期强度。此外，CAC的水化产物在升温过程中会脱水分解，增大其孔隙率，导致CAC结合浇注料的机械强度降低。因此降低浇注料的孔隙率也是改性CAC结合浇注料的方向之一。同时，提高水化反应的速率，可以缩短诱导期，增加水化热，有利于降低水泥的凝固时间，增强其结合浇注料的实用性和经济性。
铝酸钙水泥结合浇注料具有很多的优点，例如操作简单，凝结时间短，脱膜强度高，耐火度高、耐磨损性能强等优点。但铝酸钙水泥结合浇注料在实际使用过程中仍有一些问题，比如需水量较高、中温强度低。
虽然在铝酸钙水泥的研究越来越深入，但为了进一步CAC结合浇注料的加工性能和机械强度，许多问题仍有待解决，未来CAC结合浇注料的研究可以考虑以下方面。
(1)深入研究其水化机理是至关重要的。虽然对铝酸钙水泥水化机理的研究已经十分深入，但微粉和外加剂的添加对其水化反应的影响仍需要进一步探索。微粉和外加剂会提高CAC的水化速率，并降低水泥的孔隙率。此外矿物外加剂会促进C₂ASH₈相的生成，有效地控制亚稳态相的转化过程。在未来的研究中，应重点对水化反应速率及水化产物物相变化进行研究，以探究不同外加剂来提高水化速率，如粉煤灰、高炉矿渣等固废外加剂，促进高密度相的水化产物生成并降低泥浆孔隙率，有利于增强CAC结合浇注料的施工性能和机械性能。
(2)针对铝酸钙水泥需水量大的缺点，应考虑寻求合适的分散剂。一些聚合物(如聚磷酸盐)对减低CAC需水量及提高其结合浇注料的机械性能有着显著效果。
(3)含碳铝酸钙水泥作为一种碳复合粉，在浇注料中具优异的适用性。将碳物质以结合剂的形式均匀混合成浇注料基质中，会促进碳化硅晶须的生成，可有效提升其抗热冲击性能及抗渣性能。碳纳米管已被证明可以形成连续网络碳化硅晶须。在未来的研究中，寻求不同形式的碳物质来增强CAC结合浇注料的抗热性和抗渣性。
(4)干燥过程对铸件的相组成和组织有很大的影响。除了常规干燥工艺，微波干燥和冷冻干燥可以轻松又有效地控制亚稳态相的转化过程，调整材料的孔隙结构，进而影响CAC结合浇注料的力学性能。在未来的研究中，探索高效地非常规的干燥工艺，在养护过程中减少稳态相的生成，有利于降低浇注料的孔隙率。
