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水泥中主要成分是水泥熟料，水泥熟料的矿物组成有，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％)。水泥加水后，其矿物组成很快与水发生水化作用，生成新的化合物如下：
硅酸三钙+水＝含水硅酸二钙十氢氧化钙
硅酸二钙+水＝含水硅酸二钙
铝酸三钙+水＝含水铝酸三钙
铁铝酸四钙+水＝含水铝酸三钙+含水铁酸钙
水化反应所生成的含水硅酸二钙是难溶于水的胶体；含水铝酸三钙、氢氧化钙及含水铁酸钙是能溶于水的化合物。难溶于水的胶体包围着水泥小颗粒的表面，使水泥浆具有一定的粘性和良好的可塑性。随着小颗粒内部继续水化作用，水分逐渐减少，胶体逐渐变稠．使水泥浆逐渐失去塑性，开始凝结，胶体进一步失去水分，同时溶于水的化合物达到饱和后逐渐析出晶体，它贯穿于胶体之中，使水泥浆完全凝结，而开始进入硬化阶段。由于晶体逐渐增多，体积增大，加之胶体进一步紧密，使水泥继续增加强度。
水泥水化作用时，新化合物的生成、溶解、凝结、硬化，是相互交错进行的。如能保持适当的温度和湿度，水泥在几十年内能继水化作用而提高强度。
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