水泥用什么材料制成的

水泥的主要成分有：碳酸钙（caco3） 二氧化矽（sio2） 三氧化二铝（al2o3）三氧化二铁（fe2o3） 。硅酸盐水泥的主要矿物：（3CaO·SiO2，简式C3S），（2CaO·SiO2，简式C2S），（3CaO·Al2O3，简式C3A），（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。

化学反应

水泥一般分普通硅酸盐水泥、掺混合材料的硅酸盐水泥和特殊水泥。其主要成分如下：

1、普通硅酸盐水泥主要成分是石灰石、粘土、铁矿粉。它是由石灰石、粘土、铁矿粉按比例磨细混合，这时候的混合物叫生料。然后进行煅烧，一般温度在1450度左右，煅烧后的产物叫熟料。然后将熟料和石膏一起磨细，按比例混合，才称之为水泥。

2、掺混合材料的硅酸盐水泥主要成分是石灰石、粘土、铁矿粉和混合材料。

3、特殊水泥主要成分是石灰石及其他成分。只是在材料阶段和制作工艺上有些不同，如高铝水泥(铝酸盐水泥)的材料是铝矾土、石灰石经过煅烧得到熟料，然后磨细成为铝酸盐水泥的。

水泥熟料的成份：

主要化学成分是氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁等，它的主要矿物成份是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等。

目前国内生产的水泥品种很多，在混凝土工程中常用的有普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰质水泥），快便硅酸盐水泥（简称快硬水泥），塑化硅酸盐水泥，（简称塑化水泥），还有矾土水泥，抗硫酸盐水泥等。沼气池工程中常用的是前三种水泥。

水泥是由石灰质（如石灰石、由圣、泥灰质石灰石等）和粘土质（如粘土、泥灰质粘土等）原料，按适当比例配成生料，在高温下（1300—1450℃）燃烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的熟料，加入适量的石膏，磨成细粉面制成的水硬性胶结材料。在熟料磨细时，允许均匀掺入不超过水泥成品重量15％的活性混合材料（如火山灰、粒状高炉矿渣等）或掺入不超过水泥成品重量10％的填充性混合材料（如石英砂、石灰岩等）。

硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2,硅酸二钙2CaO·SiO2,铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3

硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用,约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快,但强度低,其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快,但强度低,对硅酸盐水泥的强度贡献小。　硅酸盐水泥的主要矿物组成是：

硅酸三钙3CaOSi02，可简写为C3S；

硅酸二钙2CaOSi2，可简写为C2S；

铝酸三钙3CaOA12O3，可简写为C3A；

铁铝酸四钙4CaOA12O3Fe203作为其代表式，可简写为C4AF。

单独与水作用时的特性——水化机理

水化机理：水泥颗粒与水接触时，其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用，生成新的水化产物并放出一定热量的过程。

硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体，该水化反应的速度快，形成早期强度并生成早期水化热。

硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体，该水化反应的速度慢，对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用，水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时，可以生成更多的水化产物。

铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体，该水化反应速度极快，并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度，将产生闪凝现象，水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏，可以避免上述问题的发生。

铁铝酸四钙水化生成水化铝酸钙晶体和水化铁酸钙凝胶，该水化反应的速度和水化放热量均属中等。

硅酸盐不泥熟料的主要矿物成分有:硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A,和铁铝酸四钙C4AF

这些矿物成分对水泥性质如下：

C3S C2S C3A C4AF

凝结硬化速度 快 慢 最快

28天水化热 大 小 最大 中

强度 高 早期低 后期高 低

耐腐蚀性 差 强 最差 中

硅酸盐水泥熟料主要有CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃四种氧化物组成，在熟料中占95%，另5%为其他氧化物，如MgO、SO₃等。

水泥熟料经高温煅烧后，CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃四种氧化物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反应生成的多种矿物集合体。

硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物：硅酸三钙，3CaO·SiO₂，简写C₃S,占50～60%，称阿利特（Alite）或A矿；硅酸二钙，2CaO·SiO₂，简写C₂S，占20～25%，称贝利特（Belite）或B矿。

铝酸三钙，3CaO·Al₂O₃，简写C₃A,占5～10%；铁相固溶体，通常以铁铝酸四钙表示，4CaO·Al₂O₃·Fe2O₃，简写C4AF,占10～15%，称才利特（Celite）或C矿。

扩展资料：

一、熟料的化学组成

硅酸盐水泥熟料中的主要化学成分是CaO，SiO₂，A1₂O₃，Fe₂O₃四种氧化物，其总和通常占熟料总量的95%以上。此外，还含有少量的其他氧化物，如MgO，SO₃，Na₂O，K₂O，TiO₂，P₂O₅等，它们的总量通常占熟料的5%以下。

当用萤石或其他金属尾矿作矿化剂生产硅酸盐水泥熟料时，熟料中还会有少量的CaF2或其他微量金属元素。在实际生产中，硅酸盐水泥熟料中主要氧化物含量的波动范围一般为：CaO是62%～67%，SiO₂是20%～24%，Al₂O₃是4%～7%，Fe₂O₃是2．5%～6%。

在某些特定生产条件下，由于原料及生产工艺过程的差异，硅酸盐水泥熟料的各主要氧化物含量也有可能略为偏离上述范围，甚至由于某些生产所用的原料、燃料带入的MgO，SO₃等含量较高，致使有的硅酸盐水泥熟料中的次要氧化物含量总和有可能高于5%。

二、物理性能

水泥熟料物理性能的检验，是通过将水泥熟料在Φ500mm×500mm化验室统一小磨中与符合GB/T 176规定的二水石膏一起磨细至350m2/kg±10m2/kg,80μm筛余(质量分数)≤4%制成Ⅰ型硅酸盐水泥来进行的。制成的水泥中SO₃含量（质量分数）应在20%～25%范围内（也可按双方约定）。所有的试验（除28d强度外）应在制成水泥后10d内完成。

-硅酸盐水泥熟料

硅酸盐水泥熟料是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后在水泥窑中煅烧而成的。矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。硅酸盐水泥熟料主要有CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物组成，在熟料中占95%，另5%为其他氧化物，如MgO、SO3等。

水泥熟料经高温煅烧后，CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物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反应生成的多种矿物集合体。

硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物:硅酸三钙，3 CaO·SiO2，简写C3S,占50~60%，称阿利特(Alite)或A矿;硅酸二钙，2 CaO·SiO2，简写C2S,占20~25%，称贝利特(Belite)或B矿;铝酸三钙，3CaO·Al2O3，简写C3A,占5~10%;铁相固溶体，通常以铁铝酸四钙表示，4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写C4AF,占10~15%，称才利特(Celite)或C矿。

熟料煅烧顾名思义是将生的烧成熟的。煅烧因窑型不同而有差异。目前国内窑型有湿法窑;干法窑，干法中有中空窑、SP(不带分解炉)、新型干法窑;半干法中有立窑、立波尔窑。现介绍几个重要温度:

CaCO3-CaO+CO2分解温度为890℃，MgCO3-MgO+CO2分解温度为590℃，因此分解炉的温度控制为900℃左右;

C3S在出现液相以后才能形成，液相温度为1250℃，故熟料烧成温度为1300℃~1450℃(物料温度)。

C3S--C2S--C3A--C4AF最低共熔温度1338℃，故低于此温度矿物形成就有困难。水泥窑气体温度高达1700℃，物料温度高达1400℃，经水泥窑处理的废弃物不会造成二次污染。由于垃圾焚烧炉的焚烧温度低于水泥窑，往往会造成二次污染，目前发达国家都有采用水泥窑代替焚烧炉处理垃圾的趋势。

主要矿物组成为硅酸三钙:水泥早期、晚期强度提供者，含量在55~65%左右；

硅酸二钙：后期强度提供者研究表明其在28天后还有强度的增长，含量在20%左右，太高的话水泥早强不高后期强度会很高；

铝酸三钙：早期强度最快提供者，在混凝土中能吸附大多数的外加剂的有效成分，故一般含量不应太高，太高还容易造成混凝土工作性不好，因为此矿物是4个矿物中水化最快的，水泥的3天强度有60~80%为由它提供，其他的为硅酸三钙提供。含量一般在5%~10%好不超过7%，对混凝土工作性较好，原则越低越好；

铁铝酸四钙：后期强度提供者水化速度最慢，含量一般在10~13%。

1、定义：以矾土、石灰石、萤石（或再加石膏）经配料煅烧得以氟铝酸钙为主要矿物的熟料，在与石膏一起磨细而成的水泥称为快硬氟铝酸盐水泥。

2、矿物组成：主要为氟氯酸钙、A矿、B矿和铁铝酸钙固溶体。

3、应用：主要用于机场跑道、道路的紧急抢修工程；可作锚喷用的喷射水泥，等等

氟铝酸盐水泥熟料凡是由铝质原料、石灰质原料、萤石或还掺加硫质原料，按适当比例磨成细粉经煅烧后，以 氟铝酸钙和硅酸钙为主要成分的产物都称为氟铝酸盐水泥熟料。

氟铝酸盐水泥是以氟铝酸钙为主要添加成分的水泥，硬化速度快，适合应用于抢修、堵漏等工程。一种以氟铝酸钙3CaO•3Al2O3 •CaF2为主要组成的快凝快硬水泥，又称双快水泥。以石灰石、矾土和萤石为原料，在1340一1400℃下煅烧而成熟料，加适量石膏和一定量的矿渣共同磨细而成。在常温下该水泥凝结时间只有几分钟，1h净浆强度可达15-25Mpa。可外加缓凝剂调节凝结时间。氟铝酸盐水泥可用于抢修、堵漏等工程，也可用于型砂的粘结剂。

石灰：石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100℃煅烧而成。水泥：主要成分以碳酸钙，二氧化矽， 三氧化二铝，三氧化二铁为主的粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。