硅酸盐水泥的水化硬化概述
简述硅酸盐水泥的主要水化产物和硬化水泥石的结构。
硅酸盐水泥的主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙，水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。
硬化水泥石的结构是由水泥水化产物(主要是水化硅酸钙凝胶)、未水化水泥颗粒、毛细孔(毛细孔水)等组成的不均质的结构体。
硅酸盐水泥的主要化学成分：氧化钙CaO,二氧化硅SiO2,三氧化二铁Fe2O3,三氧化二铝Al2O3.硅酸盐水泥的主要矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2,简式C3S）,硅酸二钙（2CaO·SiO2,简式C2S）,铝酸三钙（3CaO·Al2O3,简式C3A）,铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3,简式C4AF）.水泥的凝结和硬化：1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙,不稳定）；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石,三硫型水化铝酸钙）；3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）；4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O.水泥速凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象.高温使得石膏中结晶水脱水,变成浆状体,从而失去调节凝结时间的能力.假凝现象与很多因素有关,一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高,使二水石膏脱水成半水石膏的缘故.当水泥拌水后,半水石膏迅速与水反应为二水石膏,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化.另外,某些含碱较高的水泥,硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大,也会造成假凝.假凝与快凝不同,前者放热量甚微,且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度无不利影响.。
硅酸盐水泥主要水化产物
硅酸盐水泥主要水化产物水泥是一种广泛应用于建筑、工程和建材行业的材料，其中最常见的水泥类型之一是硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙凝胶和水化硅酸钙胶石。
水化硅酸钙凝胶是硅酸盐水泥水化过程中最主要的产物之一。
当硅酸盐水泥与水反应时，发生水化反应，生成硬化的水化硅酸钙凝胶。
这种凝胶是硬化水泥石中的骨架材料，能够提供强度和稳定性。
水化硅酸钙凝胶具有胶状结构，能够填充水泥石中的空隙，并通过硬化过程中的晶体生长来增加水泥石的强度。
水化硅酸钙凝胶的形成是一个复杂的化学反应过程。
在水化反应中，硅酸盐水泥中的三种主要成分——硅酸钙(CaO·SiO2)、硅酸镁(CaO·MgO·2SiO2)和硅酸二钙(CaO·2SiO2)与水反应，形成水化硅酸钙凝胶。
这些成分中的硅酸钙是最主要的反应物，也是最主要的水化产物。
水化硅酸钙凝胶的形成过程可以分为几个阶段。
首先，在水化反应开始时，硅酸钙会与水中的钙离子结合，形成一种称为水合硅酸钙的化合物。
随着水化反应的进行，水合硅酸钙逐渐转变为水化硅酸钙凝胶。
这个过程是一个逐渐形成凝胶结构的过程，其中的水合硅酸钙分子会逐渐凝聚形成凝胶纤维，最终形成凝胶胶石。
水化硅酸钙凝胶的形成对于水泥石的强度和稳定性具有重要作用。
凝胶的形成可以填充水泥石中的空隙，使得水泥石更加致密，并且通过晶体生长的方式增加水泥石的强度。
此外，水化硅酸钙凝胶还能够与其他水化产物相互作用，形成复杂的胶石结构，提供水泥石的抗压强度和抗张强度。
除了水化硅酸钙凝胶，水化硅酸钙胶石也是硅酸盐水泥水化的主要产物之一。
水化硅酸钙胶石是一种凝胶状物质，由水化硅酸钙凝胶和水合硅酸钙等成分组成。
水化硅酸钙胶石具有胶状结构，能够填充水泥石中的空隙，增加水泥石的密实性和强度。
水化硅酸钙胶石的形成过程与水化硅酸钙凝胶类似，也是通过硅酸钙和水的反应形成。
在水化反应中，硅酸钙会与水中的钙离子结合，形成一种水合硅酸钙，随后逐渐转变为水化硅酸钙胶石。
硅酸盐水泥凝结硬化机理
硅酸盐水泥凝结硬化机理硅酸盐水泥是一种常用的建筑材料，它的凝结硬化过程涉及多种化学反应和物理变化。
深入了解硅酸盐水泥的凝结硬化机理对于控制施工质量和提高材料性能至关重要。
本文将全面探讨硅酸盐水泥凝结硬化的机理，并提供一些实用的指导意义。
首先，我们需要了解硅酸盐水泥的主要成分。
硅酸盐水泥由水合硅酸鈣(CSH)、水合硅酸鈣鋁酸鈣(CASH)、水合铝酸钙(AH3)等具有胶凝性的化合物组成。
在水合硬化过程中，这些化合物会逐渐形成并相互交错，从而形成一种稳定的凝胶结构。
凝结过程中的第一个阶段是水化反应。
水泥中的胶凝物质与水发生反应，生成水合物。
水化反应不断释放出粒子、离子和热量，使硅酸盐水泥逐渐凝胶化。
随后，凝剂在溶液中扩散，通过溶解和再沉淀的方式进一步加强凝胶结构。
这个过程被称为「溶解-再沉淀反应」，有助于提高水泥的致密性和耐久性。
凝结的最后一个阶段是凝胶增强。
情况不同,水泥的凝结时间和强度的发展速度也会有所不同。
可以通过控制溶解浓度、温度和反应时间来调节凝结速率。
此外,添加某些外加剂和添加剂也可以改善水泥的凝结性能和强度发展。
需要注意的是，硅酸盐水泥的凝结硬化过程是一个相当复杂的化学和物理过程。
它受到温度、湿度、溶液配比、水泥粒度等多种因素的影响。
因此，在实际施工过程中，应根据具体情况精确控制这些参数，以确保水泥的凝结质量和性能。
通过了解硅酸盐水泥凝结硬化的机理，我们可以更好地理解它的性能特点和应用范围。
在施工过程中，我们可以根据凝结机理来优化配合比、调节温度、提高水泥的强度和耐久性。
同时，也可以根据硅酸盐水泥的凝结特点，选择合适的水泥类型和外加剂，提高材料的工作性能。
总之，硅酸盐水泥的凝结硬化机理是一个复杂而重要的课题。
深入了解这一机理对于控制施工质量和提高材料性能至关重要。
我们应该不断学习和研究，掌握凝结机理的核心原理，并将其应用到实际工作中，以推动建筑材料的发展和创新。
土木工程材料3 水硬性胶凝材料
ettringite，AFt)。后期转变为单硫型硫铝酸钙（monosulfate
hydrates, Afm)。AFt—针状晶体；Afm—六方片状晶体。
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2）水泥的硬化(hardening)
第一阶段：拌水起至初凝时，C3S迅速反应 生成Ca(OH)2。石膏和C3A反应生成AFt。 水泥浆呈塑性状态。 第二阶段：从初凝起至 24h ，水化加速，生 成较多的Ca(OH)2、AFt、C-S-H凝胶，水 泥凝结。 第三阶段： 24h 以后直到水化结束。所有水 化产物生成，数量不断增加，结构更加致 密，强度不断提高。
3 水硬性胶凝材料( cement )
水硬性胶凝材料是指能与水发生化学反应凝结和硬化， 且在水下也能够凝结和硬化并保持和发展其强度的胶凝材 料。水泥是一种典型的水硬性胶凝材料。 常用的是通用硅酸盐水泥,主要品种有：普通硅酸盐 水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅 酸盐水泥等。 此外,还有铝酸盐水泥等其他系列水泥。
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3.1 硅酸盐水泥
3.1.1 硅酸盐水泥的生产和矿物组成
1）原材料与生产简介
石灰石质—石灰石、白垩
CaO SiO2、Al2O3、Fe2O3 Fe2O3
粘土质—粘土、页岩
校正原料（少量）——铁粉
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工艺：“二磨一烧”
水泥生产工艺流程示意图
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某新型干法旋窑水泥生产线
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2）硅酸盐水泥熟料的矿物组成
石膏耗尽时，钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物所胀破，C3A等矿物
再次快速水化，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆
的塑性逐渐消失，直到终凝。
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硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成及水化特点
硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成及水化特点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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硅酸盐水泥的技术性质
腐蚀过程举例：
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2 MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO4· 2O 2H
易溶于水 结晶膨胀
碳酸盐腐蚀 四 水泥石的腐蚀和防止
• 特点
– 以碳酸盐为介质的海水、地下水等 – 碳酸盐不水泥石中的成分反应，生成易溶于 水的产物，破坏水泥石
①水泥的熟料矿物组成及细度 水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点丌同， 当水泥中个矿物的相对含量丌同时，水泥的凝结 硬化特点就丌同。 水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小，比表 面积大，水化时不水的接触面大，水化速度快， 凝结硬化快，早期强度就高。
影响水泥凝结硬化的因素
②水泥浆的水灰比 水泥浆的水灰比是指水泥浆中水不水泥的质量 之比。当水泥浆中加水较多时，水灰比较大，此 时水泥的初期水化反应得以充分进行；但是水泥 颗粒间原来被水隔开的距离较远，颗粒间相互连 接形成骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥浆 凝结较慢,且空隙多，降低水泥石的强度。
比表面积测定仪
（一）硅酸盐水泥的细度
定义
细度－－指水泥颗粒的粗细程度。
？
讨论与分析
水泥越细
优点：总表面积越大，与水发生水化反应的 速度越快，水泥石的早期强度越高。 缺点: 硬化收缩越大；易受潮而降低活性； 成本越高。
GB规定
硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。 同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。 返回
影响水泥凝结硬化的因素
⑤龄期 水泥浆随着时间的延长水化物增多，内部结构 就逐渐致密，一般来说，强度丌断增长。
三、硅酸盐水泥 的技术性质
细 度
凝 结 时 间
水泥水化和硬化
水泥水化和硬化水泥的凝结和硬化，确切的说应该是一个复杂的物理—化学过程，其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。
水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。
普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（β-2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）四种矿物组成的，它们的相对含量大致为：硅酸三钙37～60％，硅酸二钙15～37％，铝酸三钙7～15％，铁铝酸四钙10～18％。
这四种矿物遇水后均能起水化反应，但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同，各矿物的水化速率和强度，也有很大的差异。
按水化速率可排列成：铝酸三钙＞铁铝酸四钙＞硅酸三钙＞硅酸二钙。
按最终强度可排列成：硅酸二钙＞硅酸三钙＞铁铝酸四钙＞铝酸三钙。
而水泥的凝结时间，早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙。
现分别简述它们的水化反应。
基本简介1908年在法国发表了铝酸盐水泥的专利，并于1908年首先进行工业化生产。
经过几十年的发展，已形成包括膨胀水泥、自应力水泥和耐火水泥在内的铝酸盐水泥系列，该系列水泥的特征是其熟料矿物组成以CA为主，由此而赋予水泥具有早强耐火等特殊性能。
现在铝酸盐水泥主要用于耐高温浇注材料。
在建筑上由于发现其后期强度倒缩而不再使用。
二十世纪70年代，在中国发明了硫铝酸盐水泥。
80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业生产。
如果说，我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥，把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。
那么，我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。
该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3 矿物。
以此与其它系列水泥相区别。
并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。
硅酸盐水泥的特性介绍及应用(ppt 91页)
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水泥的应用
土木工程
海洋工程
能源电力 水利电力
房屋建筑、道路、桥梁、隧 道、机场。 港口、码头、水下建筑、石 油钻井平台。 石油钻井、热电站、核电站。 大坝、水电站、水工建筑。
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输 水 管
内
径 6.6 m
外
径 7.5 m
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如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
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第二节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥生产及其矿物组成 凡由硅酸盐水泥熟料，0～5％的石灰石或
粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料，称为硅酸盐水泥(也称波特兰水泥)。
不掺混合材料的，称为Ⅰ型硅酸盐水泥， 代号P.Ⅰ；掺入不超过水泥质量5%的混合材料 的，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 活性氧化铝
石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 低热钢渣矿渣水泥等
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按性能和用途分 通用水泥
水泥
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专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥(P.I、P.II) 普通硅酸盐水泥(P.O) 矿渣硅酸盐水泥(P.S) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 火山灰质硅酸盐水泥(P.P) 复合硅酸盐水泥(P.C)
CaO·Fe2O3·H2O
与C3A的水化相似，主要水化产物为水化铝酸三 钙C3AH6晶体、水化铁酸一钙。
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水泥熟料的主要水化产物有：水化硅酸钙 和水化铁酸钙胶凝、氢氧化钙、水化铝酸 钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水 泥石中，C-S-H约占70%，CH约占20%，钙 矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。
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C4AF的水化速率比C3A略慢，水化热较低，其水化反应及 其产物与C3A极为相似。
Fe2O3基本上起着与Al2O3相同的作用，在水化产物中铁置 换部分铝，形成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙的固溶体， 或水化铝酸钙和水化铁酸钙的固溶体。
如：
C3A + CH + 12H = C4AH13 C4AF + 4CH + 22H = 2C4 (A、F)H13
内)
早 速率下降
就超过12，而后浓度增长减慢
诱导期 期 反应缓慢，放热速率很小， Ca2＋浓度持续增长并超过饱
(1～4小时)
水泥浆体保持塑性，诱导期 和浓度，在诱导期结束时达到
结束相当于初凝时间
最大
加速期
反应重新加快，放热速率随 随反应进行Ca2＋浓度下降，
(4~8小时) 减速期
时间增长，出现第二放热峰，但始终超过饱和浓度 在达到峰顶时本阶段结束， 中 终凝已过，开始硬化 期 反应速率下降，放热速率由 Ca2＋浓度继续下降
水泥水化
硬化：建立具有一定机械强度的结构
硬化之后还在继续水化
硬化水泥浆体：水泥加水发生水化反应后，变成具有一定强度 的固体，叫硬化水泥浆体。由于外观和一些性能与天然石材相 似，又称之为水泥石。
非均质的多相体系
水化产物和残存熟料－固相 孔隙中的水－液相 孔隙中的空气－气相
三相多孔体
一、水泥硬化机理
硬化机理 结晶理论 胶体理论
结晶度极差
近程(纳米级)有序：层 状结构；
远程无序胶体，取决水 化龄期，初期溶胶，中 后期凝胶
取决水化龄期－与生长 空间有关：水化龄期长， 尺寸越小，2～0.1µm 初期：纤维状
早期：网络状
中期：等大粒子、球状
后期：内部产物
2.Ca(OH)2
组成固定，纯 度高，结晶好
三方晶系层状结构
六方板状，几十微米，
三阶段理论
产生凝结硬化的原因
水化硬化过程
水化反应生成晶体 相互交叉联结
溶解－沉淀过程：熟料 矿物溶解于水，与水发 生水化反应，产物溶解 度更小，结晶沉淀。
水化反应生成大量胶体， 局部化学反应：熟料矿
由于干燥或继续水化
物不溶于水，固体直接
“内吸”作用失水，胶 与水反应，通过水的扩
体凝聚成刚性凝胶而硬 散，反应界面由颗粒表
[Ca2(Al,Fe)(OH)6]·X·yH2O C3A ·CaY ·nH2O n=10～12
X－一价，Y－二价
结构 三方晶系 柱状结构
三方晶系 层状结构
形貌 针棒状、杆状、 柱状、空心管状
六方板状
与AFt相比，AFm中的结构水少，其密度更大。当AFm接触到各种来源的 SO42-离子而转变成AFt时，结构水增加，密度减小，从而产生相当的体 积膨胀，是引起硬化水泥浆体体积变化的一个主要原因。
C3A + 6H = C3AH6
凝结机理：水化产物长大、增多
各种颗粒初步联结
成网，形成凝聚结构
水泥浆体开始凝结
（2）有石膏时
C3A + CH + 12H = C4AH13
C4AH13 + 3CSH2 + 14H = C3A ·3CS ·H32+
三硫型C水H化硫铝酸钙,钙矾石,AFt相,
针、杆、柱状晶体,对强度有利
六方片状
立方状,强度下降
液相CaO浓度达到饱和 C3A + CH + 12H = C4AH13
该反应在硅酸盐水泥浆体的碱性液相中最易发生，且常温下C4AH13在 碱性介质中稳定存在，其数量迅速增多，就足以阻碍粒子的相对移动， 是浆体产生瞬时凝结的主要原因。所以，掺加石膏调节凝结时间。
温度较高(35℃以 上)
影响C-S-H凝胶C/S的因素：
（1）液相中Ca(OH)2浓度越大，C/S越大； （2）水灰比越大，液相越多，C/S越小；
（3）水化龄期越长，C/S越小，高C/S比的C-S-H凝胶离解为低C/S比
C的-。S-H的结构：
CaO为平面层状或曲面结构；
（3）后期水化
局部化学反应
反应界面区逐渐向颗粒内部推进，水离解的H+在内部产物中向内转移， 一直到达未反应的C3S并与之作用，而界面区内部的Ca2+和Si4+则通过 内部产物向外迁移，在界面区原子重新组排，使C3S转化成内部C-S-H。
二、硅酸二钙的水化
C2S的水化与C3S相似，但水化速度很慢。 C2S的水化反应为： C2S+H2O=C-S-H+CH
钙矾石在水泥颗粒表面形成保护薄膜，阻滞水分子以及离子的扩散， 从而延缓水泥颗粒特别是C3A的水化。当钙矾石结晶压力达到一定数 值时，就将薄膜局部胀裂，水化继续进行。
石膏掺量不足时
2C4AH13 + C3A ·3CS ·H32 = 3(C3A ·CS ·H12 ) + 2CH + 20H
单硫型水化硫铝酸钙,AFm相,片状晶 体
(12~24小时)
第二放热峰顶下降，水化逐
渐受扩散速率控制
稳定期
后 反应速率很低，基本稳定， Ca2＋浓度趋近饱和浓度 期 完全受扩散控制
2、C3S的水化机理
（1）早期水化
保护膜理论（一致溶理论）：假设C3S在水中是一致溶解的，最初生成 的第一水化产物（C/S≈3）很快在C3S周围形成致密保护膜层，阻碍其 进一步水化，使放热变慢，向液相溶出Ca2＋的速率也降低(Ca2＋浓度增 长下降) ，导致诱导期开始。 当第一水化产物转变为第二水化产物(C/S≈0.8～1.5)时，第二水化产物 较易使离子通过，较多的Ca2＋和OH-进入液相达到过饱和，水化重新加 速并加快放热，诱导期结束。
层内：离子键，结合强 尺寸取决液相中Ca2+离子
层间：范德华力，结合 弱，受力时的薄弱环节，
浓度增长的速度：越快， 尺寸越小，强度越高
沿层间产生裂缝
物质 3.AFt
4.AFm
组成
[Ca3(Al,Fe)(OH)6·12H2O]2·X3·yH2
OX－二价,SO4、CO3、Cl2、(OH)2
C3A ·3CaX ·mH2O m=30～32
（2）细度
颗粒越细，与水的接触面积越大，水化速率快。 颗粒越细，晶体缺陷越多，表面自由能高且不均匀，水化活性高，水化速率快。
（3）水灰比
加水量不仅要满足水化反应的需要，而且还要使C-S-H凝胶内 部的胶孔填满。部分进入胶孔的水不易脱出用于下一步的水化， 为了达到充分水化的目的，拌合水量为化学反应所需水量的一 倍左右。W/C=0.44～0.5
活化粉煤灰用作水泥促凝剂的研究
——解决掺氟硫复合矿化剂水泥出现缓凝的问题
水泥主要是含氟A矿缓凝的原因
含氟A矿水化活性高，水化速率快，为何缓凝？ 水化产物C-S-H和Ca(OH)2形成速率快，但长大速率慢，不 足以相互搭接形成凝聚结构。 加速凝结的启示： 出窑熟料凝结时间长，加矿渣共同粉磨制成水泥后，凝结时 间缩短，为什么？ 矿渣具有潜在水硬性，本身含有部分熟料矿物组成，经水淬 时与水反应，生成了部分水化产物，它们作为“晶种”，加 速了水泥水化时生成的水化产物以它们为晶核而长大。
硅酸盐水泥的水化过程
50％
70％
20％
8％ 15％
2％ 2％
其它
其它
3％
20％ 7％
水化前后固相及其体积变化
按水化放热曲线，把硅酸盐水泥的水化过程划分为三阶段
1.钙矾石形成期：C3A率先水化，在石膏存在条件下，迅速形成钙矾石， 是导致第一放热峰的主要原因。
2.C3S水化期：C3S开始迅速水化，生成Ca(OH)2和C-S-H，大量放热，形 成第二放热峰。有时会有第三放热峰或在第二放热峰上出现一个“峰肩”， 一般认为是AFt转化成AFm而引起的。
硅酸盐水泥的水化硬化概述
C3S的水化反应为： C3S+H2O=C-S-H+CH
水化硅酸钙 (C-S-H凝胶)
氢氧化钙
C3S水化放热速率和Ca2+浓度变化曲线
1、C3S的水化过程
水化区间
水化放热速率
Ca2＋浓度
诱导前期 (＋ 、OH-从C3S表面释放， 形成第一放热峰，而后放热 浓度急剧增大，pH值几分钟
第二节 硅酸盐水泥的水化
水泥与水拌合后，立即发生化学反应，在很短的瞬间不再是 纯水，而是含有各种离子的溶液。
C3S、C2S Ca2+、OH- C3A Ca2+、Al(OH)4-
石膏 Ca2+、SO42-
碱的硫酸盐 K+、Na+、SO42-
水化是在含碱的Ca(OH)2、CaSO4的饱和溶液中进行。
SO42- AFt、AFm Ca2+ 在碱存在下，溶解度很小，形成Ca(OH)2晶体。 OH-浓度越高， Ca2+浓度越低。 所以，液相最后成为K+、Na+和OH-离子为主的溶液。
晶核形成延缓理论（不一致溶理论）： C3S最初不一致溶，主要是Ca2＋ 和OH-溶出，液相中C/S>>3， C3S表面变为缺钙的“富硅层”。 Ca2＋吸附 到富硅的表面，使其带上正电荷，形成双电层，因而C3S溶出Ca2＋的速 度减慢，导致诱导期的产生。 一直到液相中的Ca2＋和OH-缓慢增长，达到足够的过饱和度，才形成稳 定的Ca(OH)2晶核。当生长到相当尺寸且数量又足够多时，液相的Ca2＋ 和OH-就迅速沉析出晶体，促使C3S加快溶解，水化重又加速。
三、铝酸三钙的水化
量少，但 粗大些
C3A水化迅速，生成各种不同的水化产物，水化产物的组成、 结构受溶液中CaO、Al2O3离子浓度、温度和石膏量的影响。
（1）无石膏时
常温下 水分充足
2C3A + 27H = C4AH19 + C2AH8