C3 A 3CS H32 2C3 A 4H 3(C3 A CS H12 ) 若石膏极少，在所有钙矾石转变成单硫型水化硫铝酸钙后， 还有C3A，那就形成
C3 A CS H12 和C4AH13的固溶体。
石膏的存在延缓了C3A的水化
（四）铁相固溶体（C4AF）的水化 水化速率比C3A低。其水化产物与C3A很相似。相当于C3A 中一部分氧化铝被氧化铁所置换，生成水化铝酸钙和水化铁酸 钙的固溶体。
C-S-H(Ⅱ)
定义：水化硅酸钙凝胶体（C-S-H） 组成:不固定，随钙硅比和水硅比变化 结构：微晶，尺寸接近于胶体范畴； 形貌：纤维状，网络状，等大粒子，内部产物； CH：晶体，层状，六方板状，生长在孔洞之间。
C3S水化历程:
五个阶段: 起始期 15min PH=12 急剧 诱导期（静止期）——使硅酸盐水泥保持塑性的原因； 2-4h诱导期结束的时间，即初凝时间。 加速期（4-8h）C-S-H和Ca(OH)2 大量形成，达到终凝。 减速期（12-24h） 稳定期 受扩散控制
C-S-H凝胶的组成与它所处 的溶液中的CaO浓度有关， C-S-H在一定的碱度下才能存 在,如2- 2-3图所示：
下表是对上图的总结:
CaO浓度 g/l
0.06-0.11
0.11-1.12
>1.12
CaO摩尔浓度 mol/l 1-2
2-20
>20
C/S
<1
0.8-1.5
1.5-2
水化产物
水化硅酸钙和硅酸凝胶 C-S-H(Ⅰ)
钙矾石在常温和一般湿度条件下的脱水曲线
四、水泥的凝结、硬化过程
1882年，雷霞特利提出的结晶理论； 1892年，米哈艾利斯又提出了胶体理论； 拜依柯夫将上述两理论加以发展，把水泥的硬化为三个时期： 第一，溶解期；第二，胶化期；第三，结晶期 列宾捷尔提出凝聚-结晶三维网状结构理论； 鲍格提出是巨大表面能的作用引起互相粘结； 洛赫尔提出的三阶段论:
得极为缓慢。如下图所示。
二、硅酸盐水泥的水化
硅酸盐水泥的水化过程
硅酸盐水泥的水化放热曲线如图2-2-6所示。
水泥的水化过程简单地划分为三形成和发展期。
三、水化速率：
水（化一程）度水а化:是速指率一：定单时位间时内间已内水化水的泥水的泥水量化与程完度全或水化深度。
9 硅酸盐水泥的水化和硬化
水化:水泥熟料矿物的水合反应
凝结：水泥加水拌和后，成为可塑的浆体，
逐渐变稠，失去塑性，但尚不具有强度的过 程。
硬化：随后产生明显的强度，并逐渐发展而
成为坚硬的人造石。
一、熟料单矿物的水化
C3S的水化:
C3S在水泥熟料中的含量约占50%，有时高达60%，因此， 它的水化作用、水化产物及其形成的结构，对硬化水泥 浆体的性能有很重要的影响。 C3S的水化产物为C-S-H和Ca2(OH)
C3 A 6H C3 AH6
C3A的水化产物
C3AH6的空间构造能力差，使得强度下降； C4AH19和C2AH8转化为C3AH6, 析水过程使孔隙大大增加。 因此不希望上述反应发生。
在硅酸盐水泥浆体的碱性液相中，CaO浓度往往达 到饱和或过饱和，因此可能产生较多的六方片状C4AH13， 足以阻碍粒子的相对移动，这就是使浆体产生瞬间凝结 的一个主要原因。
水化反应 C3S nH CxSHy (3 x)CH
CxSHy：水化硅酸钙，不同条件下，x、y不同。
完全水化时： 2C3S 6H2O C3S2H3 3CH
水化产物组成不固定，C/S在较大范围内变动。 当C/S在0.8-1.5变动时，生成的C-S-H凝胶称为（Ⅰ）型； 当C/S在1.5-2.0变动时，生成的C-S-H凝胶称为（Ⅱ）型。
C3S水化放热速率和Ca2+浓度变化曲线
解释诱导期结束及 加速期开始的理论：
保护膜理论； 延缓结晶理论； 综合理论要点。
（二）C2S的水化
完全水化式 2C2S 4H 2O C3S2H3 CH
形成的CH少，水化速度慢，相当于C3S水化速度的1/20。 28天C3S提供早期强度，3个月后，C2S提供后期强度，使强 度不断增长。
（三）C3A的水化 水化速度非常快 水化特点：水化速度极快；对温度非常敏感，温度不同时水化 模式不同 ，具有多色性；不加石膏缓凝剂时，会产生急凝。
在常温下，其水化反应为：
2C3 A 27 H C4 AH19 C2 AH8
在常温下，其水化反应为：
2C3 A 27 H C4 AH19 C2 AH8
C4 AF 4CH 22 H 2C4 ( A, F )H13
在20℃以上，六方片状的C4(A，F)H13要转变成C3(A，F)H6。 当温度高于30℃时，C4AF直接水化生成C3(A，F)H6。
掺有石膏时的反应也与C3A大致相同。
C4AF的水化放热曲线与C3A的也很相似，但早期水化受石膏 的延缓更为明显；在氢氧化钙饱和溶液中，石膏能使其放热速率变
水化量的比值。
水化深度 h d (1 3 1 )
2 d—粒径
（二）水化速度的影响因素
1、矿物 C3A>C3S，C4AF>C2S
2、水灰比 水灰比大，水化速度也大。
3、细度 颗粒越细，水化加快。
4、外加剂影响
5、养护条件
温度对C3S水化速率的影响
温度对水泥水化速率的影响(对早期影响较大)
C4AH19在低于85%的相对湿度下会失会6个结晶水分子而 成为C4AH13。C4AH19、C4AH13和C2AH8都是片状晶体， 常温下处于介稳状态，有向C3AH6等轴晶体转化的趋势。
C4 AH13 C2 AH8 2C3 AH6 9H
上述反应随温度升高而加速。在T>350C时，C3A会直接 生成C3AH6：
在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与石膏掺 入量有关。其最初的基本反应是：
C3 A 3CSH2 26 H C3 A 3CS H32
所形成的三硫型水化硫铝酸钙，称为钙矾石。其中的铝可被 铁置换而成为含铝、铁的三硫型水化硫铝酸盐相。故常用 Aft 表示。
若SO3在C3A完全水化前耗尽，则钙矾石与C3A作用转化为单 硫型水化硫铝酸钙（Afm）