1.硅酸盐水泥的定义

凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%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(国外通称波特兰水泥)。硅酸盐水泥分为两类:不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；在水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。

2.硅酸盐水泥的原料及生产工艺

生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰石、黏土和铁矿石粉，煅烧一般用煤做燃料。石灰石主要提供CaO，黏土主要提供SiO2、Al2O3和Fe2O3，铁矿石粉主要是补充Fe2O3的不足。

硅酸盐水泥的生产工艺流程可用图3-2表示。

图3-2　硅酸盐水泥的生产工艺流程

硅酸盐水泥的生产有三大主要环节，即生料制备、熟料烧成和水泥制成，其生产过程常被形象地概括为“两磨一烧”。生料煅烧成熟料是水泥生产的关键环节，因此，水泥的生产工艺也常以煅烧窑的类型来划分。生料在煅烧过程中要经过干燥、预热、分解、烧成和冷却五个环节，通过一系列的物理化学变化，生成水泥矿物。为使生料能充分反应，窑内烧成温度要达到1450℃。

目前，我国水泥熟料的煅烧工艺主要有以悬浮预热和窑外分解技术为核心的新型干法生产工艺、回转窑生产工艺、立窑生产工艺等。由于新型干法生产工艺具有规模大、质量好、消耗低、效率高的特点，已经成为发展方向和主流。(www.daowen.com)

硅酸盐水泥在生产中，须加入适量石膏和混合材料。加入石膏的作用是延缓水泥的凝结时间；加入混合材料则是为了改善其品种和性能，扩大其使用范围。

3.硅酸盐水泥熟料的矿物组成

由水泥原料经配比后煅烧得到的块状料即水泥熟料，它是水泥的主要组成部分。

硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分是硅酸三钙(3CaO·SiO2)，简称为C3S，占37%~60%；硅酸二钙(2CaO·SiO2)，简称为C2S，占15%~37%；铝酸三钙(3CaO·Al2O3)，简称为C3A，占7%~15%；铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)，简称为C4AF，占10%~18%。

水泥具有许多优良的建筑技术性能，这些性能取决于水泥熟料的矿物成分及其含量。各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能，详见表3-1。

表3-1　水泥熟料矿物的组成、含量及特性

由表3-1可知，C3S支配水泥的早期强度，而C2S对水泥后期强度影响明显。C3A本身强度不高，对硅酸盐水泥的整体强度影响不大，但其凝结硬化快。如果水泥中C3A含量过高，水泥会急凝，来不及施工。C4AF的强度和硬化速度一般，其主要特性是干缩小，耐磨性强，并有一定的耐化学腐蚀性。在水泥熟料煅烧时，C4AF和C3A的形成能降低烧成温度，有利于熟料的煅烧，在硅酸盐水泥中是不可缺少的矿物成分。因此，改变熟料矿物的相对含量，水泥的性质即发生相应的变化，如提高C3S的含量，可制得早强硅酸盐水泥；如提高C2S和C4AF的含量，降低C3A和C3S的含量，可制得水化热低的水泥，如大坝水泥；由于C3A能与硫酸盐发生化学作用，产生结晶，体积膨胀，易产生裂缝，因此在抗硫酸盐水泥中，C3A含量应小于5%。