水泥的化学成分与水化原理
混凝土中水泥的水化反应原理
混凝土中水泥的水化反应原理一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其基本组成成分是水泥、骨料、细骨料和水。
水泥作为混凝土中的主要水化物，其水化反应是混凝土得以坚固的基础。
因此，深入了解水泥的水化反应原理对于提高混凝土的品质和性能具有重要的意义。
二、水泥的组成及分类水泥是一种矿物粉料，主要由熟料和石膏组成。
熟料是指经过高温煅烧后的混合材料，包括石灰石、粘土、矾土、铁矿石等主要原料。
石膏是指石膏石经过磨制后的矿物粉料，作为水泥主要原料的补充剂，有调节水泥凝固时间和改善水泥性能的作用。
根据水泥的用途和成分的不同，可以将水泥分为硅酸盐水泥、矿渣水泥、高铝水泥、白水泥等多种类型。
三、水泥的水化反应水泥的水化反应是指水泥在水的作用下发生的化学反应，产生水化物和释放热量。
水泥的水化反应主要分为两个阶段：早期水化反应和晚期水化反应。
1. 早期水化反应早期水化反应指水泥在与水接触的瞬间开始反应，产生大量的热量和水化产物。
早期水化反应主要包括以下几个过程：（1）水分解过程水分解是指水分子在水泥颗粒表面吸附后，发生裂解反应，产生氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
水分解是水化反应的起始过程，也是后续反应的基础。
（2）胶凝体形成过程胶凝体是指水泥颗粒与水中形成的胶体物质，包括硅酸钙凝胶、无定形硅酸钙和钙铝矾土胶体等。
胶凝体的形成需要一定的时间和条件，主要与水泥的成分、水泥颗粒的尺寸和形状、水泥与水的比例等因素有关。
（3）水化热释放过程水泥的水化反应是一个放热反应，早期水化反应中，由于反应速率较快，所以产生的热量也较大，有可能导致温度升高过快，从而引起混凝土龟裂和变形等问题。
2. 晚期水化反应晚期水化反应指水泥在早期水化反应后，通过长时间的反应和硬化过程，逐渐形成硬化水泥石。
晚期水化反应主要包括以下几个阶段：（1）氢氧化钙晶体形成过程水泥中的氢氧化钙（Ca(OH)2）是一种重要的水化产物，其会与水中的CO2反应形成碳酸钙，从而影响混凝土的性能。
水泥成分及水化硬化机理
水泥成分及水化硬化机理熟料矿物的组成与特点12 3 5水泥水化硬化水泥浆体3一、化学成分及含量•国内部分新型干法水泥企业的硅酸盐水泥熟料化学成分 ％如将主要氧化物的含量（CaO＋SiO2＋Al2O3）换算成100％（将Fe2O3计算在Al2O3中），则硅酸盐水泥熟料的组成几乎落在C3S-C2S-CA3三角形的区域中。
CaO-SiO2-Al2O3系统中的水泥区域硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、结晶细小（ 30~60μm ）的人造石。
主要四种矿物：Ø硅酸三钙： 3CaO·SiO 2，可以简写C 3S ，60~70%Ø硅酸二钙： 2CaO·SiO 2，可以简写C 2S ， ≈20％Ø铝酸三钙： 3CaO·Al 2O 3 ，可以简写C 3A ，7～15％Ø铁相固溶体：4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3，简写 C 4AF ， 10～18％其他：少量游离氧化钙(f-CaO)、方镁石、含碱矿物及玻璃体。
硅酸盐矿物熔剂矿物熟料类型C3S C2S C3A C4AF回转窑熟料45~6515~324~1110~18立窑熟料38~6020~324~713~20国内新型干法窑熟料（20家平均）5321810国内重点水泥企业熟料（56家平均）5420714国外水泥企业熟料（23家平均）5720810国内外部分水泥生产企业生产数据硅酸盐水泥熟料在反光显微镜下的岩相照片C 3SC 2S铁相固溶体铝酸三钙金相显微镜下：熟料的化学成分与矿物组成的关系？C 3S C 2S C 3A C 4AFCaO SiO 2Al 2O 3Fe 2O 31、硅酸三钙(tricalcium silicate)Ø 纯C 3S 具有同质多晶现象。
15202920396019902106031070T T T M M M R CC C CCC−−→←−−→←−−→←−−→←−−→←−−→←︒︒︒︒︒︒R 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系1、硅酸三钙(tricalcium silicate)1、硅酸三钙(tricalcium silicate)1、硅酸三钙(tricalcium silicate)1、硅酸三钙(tricalcium silicate)1、硅酸三钙(tricalcium silicate)四、熟料矿物的特性Ø矿物水化特性：•水化较快，水化反应主要在28d 内进行，约经一年后水化过程基本完成；•早期强度高，强度的绝对值和强度的增进率大，居四种矿物之首，28d 强度达一年强度的70%~80%；•水化热较高；抗水性较差。
混凝土中的水化反应原理
混凝土中的水化反应原理一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，被广泛应用于建筑结构中。
混凝土的主要成分是水泥、砂、石和水，其中水泥是混凝土中最为重要的成分之一。
在混凝土中，水泥与水发生水化反应，产生硬化的物质——水化产物。
水化反应是混凝土达到强度和耐久性的主要途径。
本文将深入探讨混凝土中的水化反应原理，包括水泥的组成、水化反应的化学反应式、水化反应的影响因素、水化产物的种类和影响等方面。
二、水泥的组成水泥是由石灰石和粘土等原材料经过烧成、磨碎制成的粉末状物质。
根据水泥的主要成分和用途不同，可分为硅酸盐水泥、磷酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥等多种类型。
硅酸盐水泥是混凝土中使用最为广泛的一种水泥，其主要成分是石灰石和粘土，经过烧成和磨碎后得到。
硅酸盐水泥中的主要化学成分是三氧化二硅和三氧化三铝。
水泥中的三氧化二硅和三氧化三铝是水泥水化反应的主要成分。
三、水化反应的化学反应式水泥与水发生水化反应，产生的主要产物是硅酸盐水化物和氢氧化钙。
水化反应的化学反应式如下：2Ca3SiO5 + 7H2O → 3CaO · 2SiO2 · 4H2O + 3Ca(OH)2Ca2SiO4 + 3H2O → CaO · 2SiO2 · 3H2O + Ca(OH)24CaO · Al2O3 · Fe2O3 + 7H2O → 2Ca3Al2O6 · 4H2O +4Ca(OH)22CaO · Al2O3 · SiO2 + 4H2O → 3CaO · 2SiO2 · 3H2O + Ca(OH)2其中，Ca3SiO5和Ca2SiO4是水泥中的主要成分，CaO是氧化钙，SiO2是二氧化硅，Ca(OH)2是氢氧化钙，Ca3Al2O6是三钙铝酸盐，Al2O3是三氧化二铝，Fe2O3是三氧化二铁。
四、水化反应的影响因素1.水泥中的成分和配合比水泥中的成分和配合比是影响水化反应的关键因素。
混凝土水化学反应原理
宁夏大豆引种品比试验研究
乔娜;王彦琪
【期刊名称】《宁夏农林科技》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】为筛选出适合宁夏地区种植的高产优质大豆新品种，从国内多省区引进10个大豆新品种进行品比试验研究。
结果表明：09N700-24和09N700-25产量较高，且都不易裂荚，抗病和抗虫性均排在参试品种前列，且植株性状和经济性状表现较好，适宜本地种植，建议继续进行后期试验。
【总页数】3页(P7-8,28)
【作者】乔娜;王彦琪
【作者单位】宁夏农业学校，宁夏银川 750021;宁夏原种场，宁夏贺兰 750200【正文语种】中文
【中图分类】S565.103.7
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水泥的水化与凝结硬化原理
水泥的水化与凝结硬化原理一、水泥的定义和组成1.1 水泥的定义水泥是一种由石灰、硅酸盐和其他材料经过煅烧和磨碎等工艺制成的粉状物质，可与水形成浆状液体，并在空气中逐渐硬化。
1.2 水泥的组成水泥主要由熟料和掺合料组成。
熟料是水泥的主要组成部分，包括石灰石、黏土等原料，经过煅烧后形成的熟料粉。
掺合料是指在生产过程中，加入水泥中的其他材料，如矿渣、矿物掺合料等。
二、水泥的水化反应2.1 水泥的水化反应定义水泥与水发生反应，生成水化产物，同时释放出大量的热量，这个过程称为水泥的水化反应。
2.2 水泥的水化反应过程水泥与水发生水化反应的过程可以分为几个阶段：1.水化初期：–水泥颗粒与水形成浆状液体。
–水泥中的硅酸盐、硫酸盐和铝酸盐与水中的氢氧根离子（OH-）结合，生成水化硅酸钙、水化硫酸钙和水化铝酸钙等产物。
–这个阶段水泥浆体的流动性较大，逐渐失去液态特性。
2.水化中期：–水泥浆体逐渐凝固，形成胶体凝胶。
–水化产物逐渐增多，填充水泥颗粒之间的空隙。
–水泥的强度开始提高。
3.水化后期：–水化产物继续增多，填充整个水泥浆体。
–水泥浆体逐渐变得坚固和坚硬。
–水泥的强度达到峰值。
三、水泥的凝结硬化过程3.1 水泥的凝结硬化定义水泥在水化反应的过程中，逐渐从液态转变为坚固的凝胶体，这个过程称为水泥的凝结硬化。
3.2 水泥的凝结硬化过程水泥的凝结硬化过程可以分为以下几个阶段：1.凝胶体形成：–随着水泥的水化反应，水化产物逐渐增多，并填充整个系统。
–水化产物形成一种胶状物质，称为水化胶，使水泥成为凝胶体。
2.水泥胶结：–水化胶在水泥浆体中形成凝胶骨架。
–凝胶骨架使水泥浆体具有一定的强度和硬度，但仍然存在一定的孔洞。
3.孔隙结构演变：–在水泥胶结的基础上，水泥内部的孔隙逐渐减小。
–水泥的紧密度增加，强度和耐久性进一步提高。
4.硬化过程：–随着时间的推移，水泥凝胶逐渐硬化。
–水泥的强度不断增加，最终达到相对稳定的状态。
四、总结水泥的水化和凝结硬化过程是一个复杂的化学反应过程，包括水化初期、水化中期和水化后期三个阶段。
混凝土水化反应机理
混凝土水化反应机理一、引言混凝土是一种广泛应用的材料，水泥是混凝土中最重要的成分之一。
混凝土水化反应是指水泥与水反应形成石灰质胶凝体的过程。
水化反应是混凝土的基础，同时也是混凝土强度形成的基础。
混凝土水化反应机理研究对于混凝土的制备、性能评估和维修具有重要意义。
二、水化反应的基本原理1.水泥的化学成分水泥是一种矿物胶凝材料，主要成分为硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐和石膏。
其中硅酸盐和铝酸盐是水泥中的主要活性成分。
硅酸盐主要是指硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S)，铝酸盐主要是指铝酸三钙(C3A)和铝酸钙(C4AF)。
2.水化反应的基本过程水泥与水反应主要包括两个过程：解离过程和水化过程。
解离是指水泥中主要活性成分在水中溶解的过程。
水化是指水泥中主要活性成分与水反应生成石灰质胶凝体的过程。
3.石灰质胶凝体的组成和结构石灰质胶凝体主要是指硅酸钙(C-S-H)、钙羟基石灰石(Ca(OH)2)和铝酸钙(C-A-H)。
其中，C-S-H是水化反应生成的主要产物，其占水泥中胶凝体的70%至80%。
C-S-H的结构是由硅酸链和钙离子形成的三维凝胶结构，其特点是孔隙率高，孔径分布广泛。
三、水化反应的控制因素1.水泥的类型和化学成分不同类型的水泥具有不同的水化反应特性，主要是由于其化学成分的差异所致。
例如，硅酸盐含量高的水泥水化反应速度较慢，但强度发展较快；铝酸盐含量高的水泥水化反应速度较快，但强度发展较慢。
2.水泥与水的比例水泥与水的比例是混凝土水化反应的关键因素之一。
水泥用水的量应该合理，既要满足混凝土的工作性能要求，又要保证混凝土的强度发展。
水泥用水量过多会导致混凝土强度下降，而水泥用水量过少则会导致混凝土过度干燥，影响水化反应的进行。
3.温度和湿度温度和湿度是混凝土水化反应的重要影响因素。
温度对水化反应速率的影响非常显著，水化反应速率随着温度的升高而加快。
湿度对水化反应速率的影响也很大，水化反应需要一定的湿度来进行，如果湿度太低，会导致混凝土的强度发展不良。
水泥的组成以及水化过程
水泥的组成以及水化过程水泥是一种重要的建材，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
它是由多种化合物组成，主要包括硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐。
水泥的主要成分是硅酸盐胶凝材料，它们通过水化反应形成硬化的胶凝体。
本文将详细介绍水泥的组成及水化过程。
水泥的主要成分包括石灰石（CaCO3）和黏土矿物（如粘土、混合土、伊利石等），其中石灰石主要含有钙氧化物（CaO）和二氧化碳（CO2），而黏土矿物主要含有硅酸盐和铝酸盐。
在制造水泥时，通常会从石灰石中煅烧出一种称为石膏（CaSO4·2H2O）的物质，作为添加剂添加到水泥中，以控制水泥的凝结时间。
在水化过程中，水泥的主要成分将与水发生反应，形成胶凝体。
水泥水化反应的主要产物是硅酸盐凝胶和氢氧化钙，它们共同促使胶凝体的形成。
水泥的水化过程可分为以下几个阶段：1.溶解阶段：水泥与水接触后，其中的硬制物（如硅酸盐矿物）溶解于水中。
这一过程会释放出热量，称为水泥的热性质。
2.氢氧化钙形成阶段：硅酸盐矿物溶解后，钙离子（Ca2+）与水中的氢氧根离子（OH-）反应生成氢氧化钙（Ca(OH)2）。
氢氧化钙是水泥水化过程中的副产物之一3.凝胶形成阶段：氢氧化钙与水中的硅酸根离子（SiO3-）反应生成硅酸钙凝胶（CSH），或与铝酸根离子（AlO3-）反应生成铝酸钙凝胶（C-A-H）。
这些凝胶物质使水泥糊状物凝结。
4.晶体形成阶段：水泥水化反应的晚期，硅酸钙凝胶进一步与水中的硅酸根离子和铝酸根离子反应生成二者的混合凝胶。
这些凝胶物质在水泥中形成晶体结构，增强了水泥的硬度和强度。
除了硅酸钙凝胶和铝酸钙凝胶，水泥的水化产物还包括氢氧化铝（Al(OH)3）和硫酸钙（CaSO4·2H2O）等副产物。
然而，这些副产物对于水泥的强度和稳定性来说并不重要。
混凝土中水化反应原理
混凝土中水化反应原理混凝土是一种人造的建筑材料，主要由水泥、骨料、砂子和水等组成。
其中，水泥是混凝土的主要成分之一，它的主要成分是熟料和石膏。
在混凝土的制造过程中，水泥与水发生水化反应，生成钙硅酸盐凝胶，从而使混凝土硬化成坚固的物质。
水化反应是混凝土形成的关键过程，其原理如下：1. 水泥的成分水泥的主要成分是熟料和石膏。
熟料主要由石灰石、粘土和铁矿石等原料在高温下煅烧而成，其中主要成分是三氧化二铝和二氧化硅。
石膏是一种硬石膏，是水泥生产过程中的一种副产品，主要作用是调节水泥的硬化速度和控制混凝土的凝胶生成过程。
2. 水泥与水的反应水泥与水发生水化反应，生成钙硅酸盐凝胶。
水化反应是一种化学反应，其化学式如下：2CaO · SiO2 + 4H2O → 3CaO · 2SiO2 · 3H2O + Ca(OH)2在这个反应中，水泥中的三氧化二铝和二氧化硅与水反应生成钙硅酸盐凝胶和氢氧化钙。
钙硅酸盐凝胶是混凝土的主要强度来源，氢氧化钙则可以与二氧化碳反应生成碳酸钙，从而形成更加稳定的化合物。
3. 水化反应的过程水化反应是一个复杂的过程，主要分为三个阶段：溶解阶段、凝胶化阶段和成熟阶段。
（1）溶解阶段当水泥与水接触时，水会渗透到水泥颗粒的表面。
在水的作用下，水泥颗粒开始逐渐分解，释放出熟料中的化合物，这些化合物会逐渐溶解在水中。
在这个阶段，水化反应还没有开始。
（2）凝胶化阶段当水泥颗粒中的化合物溶解到一定程度时，开始发生凝胶化反应。
在这个阶段，水泥颗粒中的化合物会形成一些小的凝胶颗粒，这些凝胶颗粒会不断聚集，形成更大的凝胶颗粒。
这些凝胶颗粒会与水中的氢氧化钙和其他化合物反应，生成更加稳定的化合物，这些化合物就是混凝土的主要成分之一。
（3）成熟阶段在水化反应进行到一定程度后，凝胶颗粒会不断增大，形成更加稳定的凝胶颗粒。
同时，混凝土的强度也会不断增加，直到达到一定的强度，这个过程就是成熟阶段。
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二. 水泥的化学成分与水化原理2.1 硅酸盐水泥的定义：把适当成分的“生料”如：石灰石、白玺、粘土等，在窑里煅烧至部分熔融，得以硅酸盐为主要成分的水泥“熟料”；再掺入一定比例的石膏与矿渣或火山灰、粉煤灰等混合料一起磨成细粉，即成硅酸盐水泥。
随着原料种类的不同和各成分比例不同及混合料的不同种类掺入，就形成不同品种的硅酸盐水泥。
在国外就叫“波特蓝”水泥。
2.2硅酸盐水泥熟料的化学成分与性能：2.2.1 硅酸盐水泥熟料中的几种主要化学成分：硅酸盐水泥熟料的典型化学成分含量见如下附表《1》：%CaO(一氧化钙) SiO2(二氧化硅) AI2O3(三氧化二铝)Fe2O3(三氧化二铁) MgO(氧化镁) SO3（氧化硫）Na2O（氧化钠） K2O（氧化钾）TiO2（氧化钛）Mn2O3（氧化锰） P2O5（氧化磷）另外也可能含有极少量的其他杂质。
水泥熟料中各氧化物的含量对水泥的性质有很大影响：2.2.1.1 CaO(一氧化钙)：是水泥熟料中最主要的成分。
在水泥熟料煅烧过程中与其他酸性氧化物(如：SiO2、AI2O3、Fe2O3等)化合反应生成C3S、C2S、C3A、C4AF(见下面第2.3条)等矿物复盐活性化合物。
经煅烧未被化合的CaO称为“游离钙”。
在水泥中单独存在的“游离钙”,其水化反应不能在水泥硬化过程中完成，而是在水泥硬化后才能与水化合生成Ca(HO)2并在水化过程中发生体积膨胀，降低混凝土的内应力甚至破坏混凝土结构。
其含量多、少是影响水泥安定性的重要原因之一。
因此国家标准中要求水泥熟料内CaO含量不得超过1%。
2.2.1.2 SiO2(二氧化硅)：也是水泥熟料所含主要成分之一。
SiO2经过煅烧可与CaO进行化合反应，生成C3S和C2S矿物，是影响水泥强度的主要成分之一。
如果SiO2含量低，水泥熟料中硅酸盐矿物成分少，水泥强度就低；但SiO2含量高时，虽然水泥后期强度有显著提高并使其抗硫酸盐侵蚀性能增强，但水泥凝结速度和早期强度增进率都会变慢。
SiO2含量不仅影响水泥性能，同时对水泥熟料的煅烧也有影响。
其含量少时，熟料煅烧会结大块，影响操作；但其含量大时，会使熟料烧成困难，易于“粉化”。
2.2.1.3 AI2O3(三氧化二铝)：在水泥熟料的煅烧过程中，它与CaO和Fe2O3可化合生成C3A或C4FA。
当其含量高时可使水泥的凝结及硬化速度变快，但后期强度增长缓慢，并使水泥的抗硫酸盐性能降低。
原因是C3A与硫酸盐化合反应生成硫铝酸盐(钟乳石)，易溶于水而造成水泥石的破坏。
同时C3A含量高的水泥水化热高，放热速度也快，不适用于大体积混凝土和抗硫酸盐混凝土。
2.2.1.4 Fe2O3(三氧化二铁)：经煅烧可与CaO和AI2O3化合生成C4AF。
在水泥生料中增加氧化铁含量，能降低水泥熟料的煅烧温度。
但含量高时会使水泥的凝结过程和硬化过程变慢(缓凝)，后期强度仍能长期增长，并能增强水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。
2.2.1.5 MgO(氧化镁)：是水泥原料中的不良杂质(后述)。
2.2.1.6 SO3(硫酐)：水泥中的SO3仅少部分来自水泥熟料，大部分是在水泥熟料磨细时掺入的石膏(CaSO4)。
适量的石膏，可有利于调节水泥凝结时间；但含量过多时，会破坏水泥的体积安定性。
2.2.1.7 K2O、Na2O (碱分)：即氧化钾、氧化钠，在水泥中是有害成分，能导致水泥凝结时间变换不定；也能引起水泥石的表面风化(起霜)。
若混凝土骨料内含有碱分时，混凝土将出现“碱骨料反应”。
若水泥中含有碱分，即使骨料内不含碱分，水泥中的碱分也会与骨料中的酸性物质反应，在混凝土内部引起膨胀(碱集料反应)。
2.2.1.8 TiO2(氧化钛)：一般含量很少，不超过0.3%。
少量TiO2可促进熟料的很好结晶。
2.2.1.9 Mn2O3(氧化锰)：一般含量很少，也未发现其对水泥有何不良影响。
2.2.1.10 P2O5(磷酐)：在水泥中含量极微小，若含量能达到1～2%时，能起到显著的缓凝作用。
2.3 水泥熟料中的矿物成分：在水泥熟料中，上述氧化物多数不是单独存在的，而是在煅烧时，随着窑温的升高过程反应生成多种矿物。
所以水泥熟料是一种多矿物集合体。
其本身是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石。
水泥熟料矿物主要有以下四种：3CaO·SiO2简写为：C3S 通常称：硅酸三钙2CaO·SiO2简写为：C2S 通常称：硅酸二钙3CaO·AI2O3简写为：C3A 通常称：铝酸三钙4CaO·AI2O3·Fe2O3简写为：C4AF 通常称：铁铝四钙水泥熟料中，以上四种矿物可占95%以上。
其组成决定硅酸盐水泥的主性质：2.3.1 硅酸三钙(C3A)，也叫“阿利特”，通常称“A”矿。
纯的C3S为洁白色。
但在熟料中C3S总是与少量其他氧化物一起形成固溶体。
这种固溶体通常称为“A”矿或“阿利特”,是硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分,其含量一般都在50%～60%。
即使在铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥熟料中的含量也在40%左右。
“A”矿随着煅烧时窑温的升、降变化，有三个晶系的七种变型：即温度在1070C0以上时的三方晶系“R”型、1070C0～990C0时的单斜晶系“M”型和980C0～620C0时的三斜晶系的“T”型。
其中“M”型中又有Mm 、Mn、MI三种变型；“T”型中又有Tm 、Tn、TI三种变型。
纯的硅酸三钙在常温下,通常只能保留三斜晶系(T型),但如含有少量的Mgo、Al2O3、Fe2O3、R2O(氧化稀有金属)等氧化物形成固溶体时，硅酸三钙便可保留M型或R型。
实际上水泥熟料中硅酸三钙内总含有上述几种氧化物稳定剂。
所以“A”矿通常都为M型或R型。
由于C3S中所含氧化物种类不同，A矿还会有不同颜色。
如；当熟料中含少量氧化铬(Cr2O3)呈绿色；含氧化钴(Co2O3)时，随着钴的价数不同，可呈浅兰色或玫瑰红色。
C3S加水调和后，凝结时间正常，它水化较快，早期强度较高且强度增进率较大；但其水化热较高，抗水性较差。
2.3.2 硅酸二钙(C2S)，亦称“贝利特”，通常称“B”矿。
是水泥熟料中另一个重要矿物成分。
在熟料中的含量一般在20%左右。
但C2S在水泥熟料中并不是以纯的形式存在，而是与MgO、AI2O3、Fe2O3、R2O等氧化物形成的固溶体矿物。
纯的硅酸二钙有四种晶型，即：α、α,、β、γ型。
实际生产的熟料内C2S是以β型存在，为无色晶体。
凝结硬化缓慢，早期强度较低。
但后期强度(28天以后)增长很快，约在一年以后可达到A矿强度值。
B矿水化热小，抗水性较好,适宜用于大体积砼工程或处于环境侵蚀性小的混凝土工程。
所以，水泥中适当提高C2S含量，降低C3S含量是有利的。
2.3.3 铁铝酸钙：(C4AF)。
亦称“才利特”。
通常称“C”矿。
硅酸盐水泥熟料中铁矿物组成比较复杂，是化学组成为C8A3F—C2F或C6A2F—C6AF2之间的一系列连续固溶体。
通常称为铁相固溶体。
在一般硅酸盐水泥熟料中，其成分接近于铁铝四钙(C4AF)，所以常用C4AF来代表熟料中的铁相固溶体。
“C”矿常呈棱柱状和圆柱状晶体。
在反光显微镜下，由于反射能力强，呈亮白色，故称为白色中间相。
“C”矿在硅酸盐水泥熟料中，含量一般为10～18%，它和铝酸钙矿物构成熟料的熔剂矿物，对熟料的烧成起较大作用。
“C”矿的水化速度在早期介于铝酸三钙和硅酸三钙之间，但后期强度的发展不如硅酸三钙。
硬化较慢但一年后强度较高；抗冲击性能和抗硫酸盐侵蚀性能较好，水化热较低。
所以在抗硫酸盐水泥和大体积混凝土用水泥、道路水泥中C4AF含量较高。
2.3.4铝酸三钙(C3A)。
硅酸盐水泥熟料中的铝酸钙主要是铝酸三钙(C3A)和少量七铝酸十二钙(C12A7)。
C3A在水泥熟料中的含量为7～15%。
纯的铝酸三钙为无色晶体。
但也只在熟料较快冷却时才熔入玻璃相中或呈不规则的微量析出。
在AI2O 3含量较高的慢冷熟料中才结晶出较完整的大晶体。
所以有粗大的C3A析出的水泥熟料质量较差。
C3A在反光镜下由于其反光能力弱，呈暗灰色，一般称为黑色中间相。
也可固熔SiO2、MgO、R2O等氧化物。
C3A水化硬化非常迅速，它的强度三天之内就能充分发挥出来。
所以早期强度较高，但绝对值较小。
以后几乎不再增长，甚至倒缩。
放热多、凝结快、干缩变形大、抗硫酸盐性能差是其弱点。
2.3.5 玻璃体：硅酸盐水泥熟料中，除了A矿与B矿外，其他物质统称中间物资，包括C3A、C4AF、氧化物等其他物质。
若在水泥熟料的煅烧过程中，采取平衡条件下的缓慢冷却，中间物资则可全部结晶析出而不存在玻璃体。
但在水泥生产中，为了B矿的高密度β型不转变成低密度的γ型和不使C3A产生大结晶，一般都采取快速冷却，致使高温煅烧融熔的部分液相来不及结晶就成为玻璃体。
其主要化学成分有CaO、AI2O3、Fe2O3，也有少量的MgO、Na2O、K2O。
这种玻璃体处于不稳定状态，水化热大。
同时在含量多时，会影响水泥的颜色。
2.3.6 游离钙和方镁石：当烧制水泥熟料时，因生料过粗、配料不当或煅烧不良时，熟料中就会出现没有被吸收的(也就是没有与SiO2，AI2O3，Fe2O3化合的)，以游离状态存在的CaO，在水泥生产中被称为“死烧状态”，也叫“游离钙”或“游离石灰”。
一般回转窑熟料中游离钙含量少而立窑就多些。
另外，还可能由于熟料慢冷或在还原气氛下使C3S分解出氧化钙，以及熟料中的碱(Na2O，K2O)取代A、B、C矿中CaO而形成“二次游离氧化钙”。
这种死烧的或二次游离钙结构比较致密，水化很慢。
在加水三天之后才有较明显的水化反应，并在反应生成Ca(HO)时，体积膨胀97.9%，会在已硬化的水泥石内部造成应力，轻者使水泥石强度降低；严重时引起安定性不良，导致水泥石的破坏。
方镁石是游离状态的MgO晶体。
熟料煅烧时，少量的氧化镁可和熟料矿物结合成固熔体或熔于液相中，有降低熟料液相生成温度、增加液相量、降低液相黏度的作用，并有利于熟料形成和改善熟料颜色。
多余的氧化镁即结晶出来呈游离状态的方镁石存在。
方镁石的水化速度比游离钙更慢，要延续几个月甚至几年，并在水化生成Mg(HO)2时体积膨胀达148%，对水泥石的破坏更为严重。
但方镁石的膨胀程度与其含量和晶体尺寸大小有关。
晶体尺寸小于1um，含量在5%也仅有轻微膨胀，不会对水泥石造成危害；但晶体尺寸在5～7um时，含量3%就会严重膨胀。
生产水泥时控制其尺寸的主要措施是熟料快冷却或掺加混合材料。
综上所述，因为硅酸盐水泥是多种矿物的集合体，在水化过程中各种矿物彼此会相互影响。
所以硅酸盐水泥的强度并不是四种单矿物强度的简单加和。
但我们掌握单矿物的性能，尤其是强度绝对值和强度增进率的规律，则可以帮助我们分析判断水泥的主要性能。