主要矿物有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,其分子式分别所写为:C3S、C2S、C3A、C4AF。
(1)C3S:水化快,早期强度高,它的强度绝对值和强度增进率均很高,其强度在28天内可达到它一年强度的70-80%,是决定熟料28天强度的主要矿物,对水泥性能起主导作用。由于其水化后产生较多的Ca(OH)2,故水化热高,耐水性和抗硫酸盐侵蚀性能差。熟料中C3S并不是以纯的硅酸三钙形式存在,而是含有少量其他氧化物,如三氧化铝、氧化镁以及FeO、R2O形成的固溶体,通常将含有少量氧化物的硅酸三钙称为A矿,亦称为阿里特。
(2)C2S:水化较慢,至28天龄期仅水化20%左右,凝结硬化缓慢,早期强度低,但后期强度高,一年后可赶上A矿。增加比表面积可明显增加其早期强度,水化热较低,抗水性较好。通常将含有少量氧化物的C2S称为B矿,俗称贝利特。
填充在A矿、B矿之间的铝酸盐、铁铝酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等通称为中间相。中间相在熟料煅烧过程中,开始熔融成液相,冷却时,部分结晶,部分凝固成玻璃体。
(3)C3A:水化迅速,放热多,凝结硬化也很快,其强度3天内就大部分发挥出来,故早强高,但绝对值不高,且后期强度几乎不再增长,甚至倒缩。干缩变形大,抗硫酸盐性能差。
(4)C4AF:实际上熟料中的C4AF常常是以铁铝酸盐固溶体的形式存在,它的组成可以从C6A2F倒C4AF变至C2F,其成分接近于C4AF;其水化速度介于C3A和C3S之间,但随后发展不如C3S,它的强度早期类似于C3A,而后期还能不断增长,类似于C2S。其抗冲击性能和抗硫酸盐性能良好,水化热较C3A低。