水泥的制备主要涉及将石灰石(碳酸钙)和粘土(硅酸铝)等原料在高温下煅烧,然后磨碎并混合。
首先,将石灰石和粘土按一定比例混合,粉碎成细粉。接着,将这些粉末在约1450℃的高温下煅烧,此时石灰石分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2),粘土中的二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)与氧化钙反应生成硅酸钙(CaSiO3)和铝酸钙(CaAl2O4)。这些化合物被称为熟料。最后,将熟料与适量的石膏(硫酸钙)和适量的大颗粒砂、石子等混合,共同磨碎至一定细度,得到水泥。这个过程产生的硅酸钙和铝酸钙是水泥的主要胶凝成分,与水混合后能逐渐硬化,形成坚固的石状物质。