C3S-C2S-C3A系统冷却速度对熟料矿物组成的影响
硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算
硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。
因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。
其结晶细小，一般为30-60μm 。
因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。
它主要有以下四种矿物：硅酸三钙3Ca0.Si02 ，可简写为C3S ；硅酸二钙2Ca0.Si02 ，可简写为C2S ；铝酸三钙3Ca0.A1203 ，可简写为 C 3 A ；铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成C4AF,此外，还有少量游离氧化钙(f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。
通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。
C3A 和C4AF 的理论含量约占22 ％左右。
在水泥熟料锻烧过程中,C3A 和C4AF 以及氧化镁、碱等在1250℃- 1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。
一•硅酸三钙C3S是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。
其含量通常为50％左右，有时甚至高达60％以上。
纯C3S只有在2065-1250℃温度范围内才稳定。
在2065℃以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250℃以下分解为C2S 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C3S 在室温可呈介稳状态存在。
C3S 有三种晶系七种变型：1070 ℃1060 ℃990 ℃960 ℃920 ℃520 ℃R ←―→ MⅢ ←―→ MⅡ ←―→ MⅠ ←―→～T Ⅲ ←―→ T Ⅱ ←―→ T ⅠR 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系，这些变型的晶体结构相近。
但有人认为,R 型和M ，型的强度比T 型的高。
在硅酸盐水泥熟料中, C3S 并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶液，称为阿利特(Alite ）或 A 矿。
水泥熟料
铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大 ，物料难烧，水泥凝结快。但铝率过低， 虽然液相粘度小，液相中质点易扩散对硅 酸三钙形成有利，但烧结范围窄，窑内易 结大块，不利于窑的操作。
熟料热耗
水泥原料在加热过程中所发生的一系列物理化学变化，有吸热 反应和放热反应。各反应发生的温度和热变化情况见表
• 相应的计算公式： KH=(CaO-1.65 Al2O3-0.35 Fe2O3)/2.8 SiO2 (A1203/Fe2O3≥0.64) KH=(CaO-1.1 Al2O3-0.7 Fe2O3)/2.8 SiO2 (A1203/Fe2O3≤0.64)
考虑到熟料中还有游离 Ca0 、游离 Si02和石 膏 上述公式为：
CONTENTS
熟料率值 熟料热耗 熟料质量控制指标
熟料率值
描述水泥熟料中各氧化物含量之间比例关系的系 数。简单明了地表示熟料化学成分与矿物组成之 间的关系，明确地表示出水泥熟料的性能及其对 煅烧的影响。我国主要采用的率值有三个：石灰 饱和系数、硅率、铝率
1、石灰饱和系数 KH 石灰饱和系数 KH 是熟料中全部 氧化硅生成硅酸钙 所需的氧化钙 含量 与全部二氧化硅理论上全部 生成硅酸三钙所需的氧化钙含量 的比值，也即表示熟料中氧化硅 被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
游离氧化钙含量
◇回转窑熟料f-CaO≤1.5 ％，合格率85%，测定次 数自定。 ◇立窑熟料fCaO≤2.5%，合格率≥85 ％，分窑每4 h测定一次。
熟料的烧失量
熟料烧失量控制指标： ≤1.0%，每班每窑测定一 次。
熟料中氧化镁含量
• MgO含量必须小于5.0％，对MgO含量高于 5.0％而低于6.0％的熟料，应进行其水泥 压蒸安定性试验。
水泥习题及答案
一．名词解释(每题3分)1．硅酸盐水泥：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。
石灰石或粒化高炉矿渣掺入为0称硅酸盐水泥Ⅰ型，石灰石或粒化高炉矿渣掺入不超过5％称硅酸盐水泥Ⅱ型。
2.安定性：硬化中体积变化的均匀性。
3.熟料粉化：熟料冷却速度慢，在小于5000C时β－C2S会转变γ－C2S,发生体积膨胀，使熟料颗粒膨胀成细粉。
4.熟料的SM：表示熟料中的SiO2与Ai2O3和Fe2O3之比。
5. 烧结范围：烧结所需最少液相量的温度与开始结大块时的温度之差。
6．生料配料：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体条件等，选择矿物组成或率值，由此计算原燃料配比。
7.理论热耗：烧制1Kg熟料，无任何物料和热量损失所需的热量。
8.废品：凡水泥的安定性，初凝结时间，MgO,SO3任一项不合格。
9.抗渗性：抵抗有害介质渗透的能力。
10.不合格品：除初凝时间，安定性，SO3，MgO不合格外，其它指标任一项不合格。
11.火山灰质混合材:以Si2O、Ai2O3为主要成分的矿物质原料，磨成细粉和水后不硬化但与气性石灰加水混合后，能在空气中硬化和水中继续硬化。
12．熟料的KH：生成C3S，C2S需CaO与理上全部SiO2生成C3S需CaO之比。
13.化学减缩：硬化中总体积减少。
14. 急凝：纯熟料磨细拌水，很快出现不可逆的固化，同时放出大量水化热。
15.抗冻性：抵抗冻融循环的能力。
16.矿渣水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，20-70％的粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
17.游离氧化钙：未与酸性氧化物化合的CaO。
18.硅酸盐水泥熟料：由适当成份的生料烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要成份的烧结物。
19.石灰质原料：凡以CaCO3为主要成份的原料，统称石灰质原料。
20.原料预均化：在存取料的过程中，采取特殊堆取料方式，使成分波动减小的过程。
21．碱——集料反应：水泥中的碱（NaO,K2O）与砼集料中的活性物质反应，生成碱硅酸盐膨胀。
影响熟料强度的原因分析及解决措施
影响熟料强度的原因分析及解决措施摘要：依据单矿物强度发展理论，提高C3A 含量可提高熟料的3d 抗压强度，缩短熟料的凝结时间；提高C3S含量可提高熟料的3d 和28d 抗压强度；提高C2S含量，则熟料的3d 和28d 抗压强度会降低。
目前，绝大部分工厂仍根据熟料各氧化物含量，运用鲍格公式计算出各矿物含量。
关键词：水泥熟料；强度；分析硅酸盐熟料的主要矿物C3S、C2S、C3A 和C4AF 对熟料的强度起着不同的作用。
矿物究竟对熟料的3d、28d 抗压强度及凝结时间有多大的影响，哪种因素对熟料的强度起主导作用，结合该公司多年的生产数据，进行了统计分析。
一、C3A 含量对熟料物理性能的影响1、C3A 含量对熟料物理性能的影响可以看出，提高C3A 含量，熟料的3d 抗压强度增长不明显，凝结时间也不会相应地缩短。
当熟料中C3A含量较低样品为5.88%和6.02%时，熟料的3d 抗压强度并没有降低，而仍受熟料C3S 含量的影响保持在较高水平达30.8MPa、31.5MPa；当熟料中C3A 含量较高样品达到10.27%、10.56%时，熟料的3d 抗压强度也没有提高，而是仍受C3S 含量降低的影响，分别为27.3MPa、25.8MPa。
熟料的凝结时间也变化不大。
在C3A 含量适当偏高，C4AF含量较低的情况下样品，熟料28d 抗压强度明显提升，分别达到61.5MPa和62.3MPa。
但当C3A 含量过高时，样品，熟料28d 抗压强度又会下降。
2、C4AF 含量对熟料物理性能的影响。
C4AF 含量对熟料物理性能的影响可以看出，提高熟料中C4AF 含量会大幅度地降低熟料28d 抗压强度，同时凝结时间会相应延长。
碱含量在一定范围内，早期强度与碱含量之间为正的相关关系，后期强度与碱含量为负的相关关系。
当碱含量过高时，早期和后期强度均下降，并且降低幅度较大。
当熟料中C4AF 含量样品的8.45%提高到样品的15.47%时，熟料的28d 抗压强度由62.4MPa 降低到了52.1MPa，熟料的初凝时间由1h47min 延长至2h51min，终凝时间由2h22min 延长至3h40min。
C_3S含量对阿利特_硫铝酸盐水泥熟料煅烧及性能的影响
Kakali G, Tsivilis S, Aggeli E, et al. Hydration products of C 3A,C3S
and Portland cement in the presence of CaCO 3 [J]. Cement and Concrete Research, 2000,30:1073-1077. [4] [5] [6] [7] [8]
2）在石灰石矿渣水泥中 ， 适宜掺量的钢渣可起碱
激发作用 ， 促进水化碳铝酸钙或水化硫铝酸钙的早期 形成 ， 显著提高水泥的强度 。 同时存在最佳钢渣掺量 ， 在本试验范围内最佳掺量为 8%左右 。
3） 石灰石可有效促进矿渣的早期水化并可以与
其反应 ， 生成水化碳铝酸钙水化产物 。 参考文献 ：
[1] Tsivilis S, Chaniotakis E, Badogiannis E, et al. A study on the parameters affecting the properties of Portland limestone cements [J]. Cement and Concrete Composites.,1999, 21(2):107-116.
表4
A 0.17
矿物组成 /%
C3S A B C D 15 30 45 60
C2S C4A3S C4AF CaSO4 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 SO3 60 45 30 15 15 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 5 60.01 24.87 8.57 1.64 4.91 61.30 23.59 8.57 1.64 4.91 62.58 22.30 8.57 1.64 4.91 63.87 21.02 8.57 1.64 4.91
水泥
CaO
3CaO· 2 SiO
生料
800℃左右 分解反应
SiO2
Al2O3
800～1450℃ 化合反O3 Al
Fe2O3
4 CaO· 2O3· 2O3 Al Fe
硅酸盐水泥熟料矿物组成及特性
名 称 代号 含量范围 凝结硬化速度 水化放热量 强度
硅酸三钙 C3S 37％～60％ 快 多 早期强度高
细度 2、标准稠度 3、凝结时间 4、体积安定性 5、强度 碱含量
体积安定性：水泥浆在硬化过程中，体积变 化的均匀性能。 原因：1）熟料中CaO，MgO 过多，CaO，MgO 过 烧，结构致密，熟化慢，硬化后才熟化，体积膨 胀开裂。 2）石膏过量，硬化后，仍有CaSO4存 在，则C3A、水化铝酸钙与之反应，形成钙矾石， 膨胀开裂。 测定方法：沸煮法(雷氏法、试饼法）。 规定: MgO≯ 5% ；SO3含量矿渣水泥≯4%， 其他水泥≯3.5% 体积安定性不良的水泥应作废品处理
矿渣
火山灰
粉煤灰
两个概念： （一）活性混合材料： 常温下能与氢氧化钙和水发生水化反应，生成水硬性的 水化产物，并能逐步凝结硬化产生强度的混合材料。其主要 作用是改善水泥的某些性能，还具有调节水泥强度标号、降 低水化热、增加产量和降低成本的作用。如粒化高炉矿渣、 粉煤灰等（硅、铝、铁、钙、镁的氧化物）。
5）养护龄期的影响 随着养护时间的增加，水泥的水化程度增加，凝胶体数量增 加，毛细孔减少，强度不断增加。一般在28天之内强度发展较快， 28天后显著减慢。
6)外加剂的影响 7）水泥受潮与久存 水泥在存放的过程中会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，使 水泥丧失胶结能力，强度下降。超过三个月后的水泥，强度降低 10%～20%；六个月后降低 15%～30%；一年后降低 25%～40%；此 时需重新试验，确定其标号。
关于熟料的组成
关于熟料的组成熟料的组成一、化学组成：主要氧化物：CaO SiO2Al2O3Fe2O3其总和通常占熟料总量的95%以上。
其它氧化物：如MgO SO3Na2O K2O TiO2P2O5等，其总量通常占熟料的5%以下。
实际生产中，硅酸盐水泥中个主要氧化物含量的波动范围一般为：CaO62%~67%SiO220%~24%Al2O34%~7%Fe2O3 2.5%~6%二、矿物组成：在硅酸盐水泥熟料中，各氧化物不是单独存在的，而是以两种或两种以上的氧化物反应组合成各种不同的氧化物集合体，即以熟料矿物的形态存在。
主要矿物：硅酸三钙：3CaO·SiO2简写成C3S占50%~65%硅酸二钙：2CaO·SiO2 简写成C2S占15%~35%铝酸三钙：3CaO·Al2O3简写成C3A占6%~12%铁铝酸四钙：4CaO·Al2O3·Fe2O3简写成C4AF占8%~12%其次还有：游离氧化钙：f-CaO、方镁石：MgO、玻璃体等其中：硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，一般约占75%左右，新型干法生产，约占77%左右。
铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，一般约占22%左右，新型干法生产，约占20%左右。
硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右。
熟料矿物特性一、硅酸三钙（A矿、又称阿里特、约占55%左右）（一）、存在形式：1、纯C3S只在2065℃~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致熔融为CaO 与液相；在1250℃以下分解为C2S和CaO。
2、纯C3S具有同质多晶现象。
3、化学组成：熟料中C3S不纯，总是与少量的其他氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体。
4、显微结构：在反光显微镜下为黑色多角形颗粒(如下图），又称阿利特（Alite），简称A矿。
4、显微结构：在反光显微镜下为黑色多角形颗粒(二）、矿物水化特性：1、水化较快，水化反应主要在28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束。
影响水泥水化速率的因素
影响水泥水化速率的因素水泥水化速率是指单位时间内水泥的水化程度或水化深度。
水化程度是指一定时间内已水化的水泥量与完全水化量的比值。
凝结与硬化是同一过程中的不同阶段。
凝结标志着水泥浆体失去流动性而具有一定的塑性强度；硬化则表示水泥浆体固化后所建立的结构具有一定的机械强度。
水泥凝结过程分为初凝和终凝两个阶段，以表示凝结过程的进展，国家规定用维卡仪测定初凝和终凝时间。
影响水泥水化速率的因素很多，主要有以下几种。
（1）水泥熟料粒子的矿物组成与结构。
不同测试方法所得各单矿的水化速率不完全一致，但一般认为，熟料中四种主要矿物的水化速率顺序为C3A＞C3S＞C4AF＞C2S。
所以当熟料矿物组成发生变化时，其凝结时间等性能随之发生变化。
此外，水化速率主要与矿物的晶体结构有关，C3A晶体结构的排列极不规则，晶胞间距离不等，造成很大的“空洞”，使水分子容易进入，因此水化速率很快。
而C2S晶体堆积比较紧密，水化产物又易形成保护膜，因此水化速率最慢。
（2）水泥的加水量。
水泥水化时的水灰比大，则水泥颗粒能高度分散，水与水泥的接触面积大，因此水化速率快。
另外，水灰比大使水化产物有足够的扩散空间，有利于水泥颗粒继续与水接触而起反应。
但水灰比大会造成水泥浆体结构疏松，孔隙率增加，使水泥凝结速率变慢，强度下降。
（3）细度。
水泥细度越小，则比表面积越大，与水接触的面积越多，水化越快。
另外，细度细，水泥晶格扭曲，缺陷多，也有利于水化。
一般认为，水泥颗粒粉磨至粒径小于40μm，水化活性较高，技术经济合理。
但是，水泥细度过细会使水泥早期水化反应加快和强度提高，但对后期强度没有多大益处。
（4）养护温度。
水泥水化反应也遵循一般的化学反应规律，随着水泥水化反应的温度提高，水化速率加快，特别是对水泥早期水化速率影响更大，但水化程度的差别到后期逐渐趋小。
温度对不同矿物的水化速率的影响程度不尽相同。
对水化慢的β-C2S，温度的影响最大。
而C3A在常温下水化就很快，其反应放热较多，故温度对C3A水化速率的影响不大。
第3章 硅酸盐水泥熟料的组成
由于硅酸盐水泥熟料是多矿物集合体，因此熟料 的强度主要决定于4种单矿物的强度，但并不是4种
单矿物强度简单的加和。有些矿物之间有一定的促
进作用。
4、游离氧化钙
1）产生原因：当配料不当、生料过粗或煅烧不良、 欠烧、漏生、慢冷或还原气氛时，熟料中就会出现 未被吸收的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧 化钙，又称游离石灰(f-CaO)。也即没有与酸性氧化 物化合而以游离状态存在的CaO。 熟料中f-CaO的产生条件不同，形态也不同，其对 水泥的质量影响也不一样。 欠烧的f-CaO、一次的f-CaO 、二次的f-CaO
第3章 硅酸盐水泥熟料的组成
水泥的质量主要决定于熟料的质量。 优质熟料应该具有适合的矿物组成和岩相结构。 熟料的化学成分不仅决定了熟料的矿物组成，同 时还与熟料的烧成工艺和资源的合理利用密切相关， 直接影响优质、高产、低消耗等经济指标。因此控 制熟料的化学成分，是水泥生产的关键环节之一。
3.1 熟料的化学成分
一、硅酸三钙 1．热力学稳定性 1250℃-2065℃。 高于2065℃：不一致熔分解 低于1250℃： 实际上在1250℃以下分解反应进行得非常缓慢， 只有在慢冷且还原气氛下才明显进行，所以C3S在 室温下可以呈介稳状态存在。
2．多晶转变
C3S有三个晶系7种变型：斜方晶系的R型；单斜
晶系的MⅠ、MⅡ、MⅢ型和三斜晶系的TⅠ、TⅡ、TⅢ
6）水化特性
①水化速度在早期介于铝酸三钙和硅酸三钙之间。
但随后的发展不如硅酸三钙。
②早期强度类似于铝酸三钙，后期还能继续增长，
类似于硅酸二钙。
③水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能、抗硫酸盐性
能好，耐磨。
因而，大体积工程，抗硫酸盐工程可适当提高其含
(C 3 S C 2 S)、熔剂矿物(C 3 A C 4 AF)
2.铁相固溶体（C4AF）
◇形态：
铁铝酸四钙代表的是一系列连续的铁相固溶体。 通常固溶有少量的MgO、 SiO2等氧化物，又称才利特 （Celite）或C矿。在反光 镜下其反射能力强，呈亮 白色，并填充在A矿与B 矿之间，也称白色中间相。
◇水化特性： ·水化速度早期介于C3A、C3S间，后期的发展不C3S； ·早期强度似C3A，后期能增长，似C2S ·水化热较C3A低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。
SiO2－S N aO － N CO2－C
Al2O3－A FeO3－F K 2O － K TiO2－T SO3－S H 2O － H
本章内容
1. 熟料的矿物组成；
2. 熟料的率值；
3. 熟料矿物组成的计算。
• 第2次课：理论课 • 主要教学内容：§3.1 熟料的矿物组成 • 重点：1.熟料各矿物的存在形式、和水化特性。 • 教学目的要求 １.掌握硅酸盐水泥熟料的化学组成与矿物组 成； ２.了解熟料各矿物的存在形式；掌握熟料各 矿物的水化特性。 教学方法与手段： 讲授 板书与多媒体相结合
（反应慢，常温下C3S呈介稳状态）
· 熟料中C3S并不以纯的形式存在，而是形成固溶 体，称阿利特或A矿
2.形态
固溶体反光显微镜下呈黑色多角形颗粒。
3.水化特性
· 凝结时间正常，水化较快，水化反应主要 在28d以内进行，约经一年后水化过程基本 结束。 · 早期强度高，强度的绝对值和增进率较大, 居四种矿物之首。其28d强度可达到一年强 度的70%～80%。 · 水化热较高；抗水性较差。 · 易磨性好，干缩变形小。
• 思考题： 1.简述各熟料矿物的水化特性。 2.简要说明熔剂矿物对熟料煅烧和质量的影 响。 3.熟料中的游离氧化钙、方镁石是怎样产生 的？它的存在对建筑物有什么不良影响？ 在生产中采取哪些措施可以防止它的发生?
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
C3S-C2S-C3A系统冷却速度队熟料矿物组成的影响熟料烧成后，就要进行冷却，冷却的目的在于：回收熟料余热，降低热耗，提高热的效率；改进熟料质量，提高熟料的易磨性；降低熟料温度，便于熟科的运输、储存和粉磨。
熟料冷却的好坏及冷却速度，对熟料质量影响较大，因为部分熔融的熟料，其中的液相在冷却时，往往还与固相进行反应。
熟料中矿物的结构决定于冷却速度、固液相中的质点扩散速度、固液相的反应速度等。
如果冷却很慢，使固液相中的离于扩散足以保证固液相间的反应充分进行，称为平衡冷却。
如果冷却速度中等，使液相能够析出结晶，由于固相中质点扩散很馒，不能保证固液相问反应充分进行，为独立结晶。
如果冷却很快，使液相不能析出晶体成为玻璃体，称为淬冷。
C3S—C2S—C3A系统冷却速度不同对熟料矿物组成的影响，见表3.2。
表3.2 C3S-C2S-C3A系统冷却速度队熟料矿物组成的影响
冷却制度C3S（%）C2S（%）C3A（%）玻璃体（%）
平衡冷却60 13.5 26.5 —
某点淬冷68 ——32 通过实验和生产实践得知，急速冷却熟料对改善熟料质量有许多优点，主要表现在：
(1)防止或减少β-C2S转化成γ—C2S
C2S由于结构排列不同，因此有不同的结晶形态，而且相互之间能发生转化。
煅烧时形成的β—C2S在冷却的过程中若慢冷就易转化成γ—C2S，β—C2S相对密度为3.28，而γ—C2S相对密度为2.97，β-C2S转变成γ—C2S时其体积增加10％，由于体积的增加产生了膨胀应力，因而引起熟料的粉化，而且γ—C2S几乎无水硬性。
当熟料快冷时可以迅速越过品型转变温度使β-C2S来不及转变成γ—C2S而以介稳状态保持下来。
同时急冷时玻璃体较多，这些玻璃体包裹住了β—C2S晶体使其稳定下来，因而防让或减少β—C2S转化成γ—C2S，提高了熟料的水硬性，增强了熟料的强度。
(2)防止或减少C3S的分解
当温度低于1260一1280℃以下，尤其在1250℃时C3S易分解成C2S和二次f—Ca0，使熟料强度降低，f—CaO增加。
当熟料急冷时温度迅速从烧成温度开始下降越过C3S的分解温度，使C3S来不及分解而以介稳状态保存下来，防止或减少C3S的分解，保证水泥熟料的强度。
(3)改善水泥的安定性
当熟料慢冷时MgO结晶成方镁石，水化速度很慢，往往几年后还在水化，水化后生成Mg(OH)2，体积增加148％，使水泥硬化试体因体积膨胀而遭到破坏，导致水泥安定性不良。
当熟料急冷时熟料液相中的MgO来不及析晶，或者即使结晶也来不及长大，晶体的尺寸非常细小，其水化速度相对于较大尺寸的方镁石晶体快，与其他矿物的水化速度大致相等，对安定性的危害很小。
尤其当熟料中MgO含量较高时，急冷可以克服由于其含量高所带来的不利影响，达到改善水泥安定性的目的。
(4)减少熟科中C3A结晶体
急冷时C3A来不及结晶出来而存在玻璃体中，或结晶细小。
结晶型的C3A水化后易使水泥快凝，而非结晶的C3A水化后不会使水泥浆快凝。
因此，急冷的熟料加水后不易产生快凝，凝结时间容易控制。
实验表明，呈玻璃态的C3A很少会受到硫酸钠或硫酸镁的侵蚀，有利于提高水泥的抗硫酸盐性能。
(5)提高熟料易磨性
急冷时熟料矿物结晶细小，粉磨时能耗低。
急冷使熟料形成较多玻璃体，这些玻璃体由于种种体积效应在颗粒内部不均衡地发生，造成熟料产生较大的内部应力，提高熟料易磨性。
从上述分析可知，熟料的急冷对熟料质量、充分利用能源及生产过程有重要的作用。
如何使熟料快速冷却并尽可能回收熟料余热，一直是水泥熟料生产过程中探讨的重要课题。
从设备、操作人手加速熟料的冷却效果是水泥生产中的重要环节。
回转窑要选用高效率的冷却机，如现代新型篦式冷却机等对熟料进行高效冷却、回收余热；立窑可通过加强鼓风，使风机有足够的风量和风压，同时要减小和均匀窑内通风阻力来实现对熟料的冷却，提高窑的热效率。