水泥的凝結硬化是一個物理化學變化過程，並不僅僅是物理過程。
讓我們來簡單看一下水泥的組成：
矽酸三鈣（3CaO·SiO2）、矽酸二鈣（β-2CaO·SiO2）、鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3）和鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3），它們分別被簡寫為C3S, C2S, C3A, 和C4AF。
而矽酸三鈣，也就是Ｃ３Ｓ在水泥中的組成大約可以佔到６０％，所以水泥的效能與C3S（Ca3SiO5） 的水合及其老化有很強的相關性，矽酸鹽水泥的水合是一個非常複雜的過程, 同時涉及到幾個物理和化學反應, 隨著水化的不斷深入, 直到水泥老化完全, 移動水分子不斷地轉化為水泥中結合在氫合物中不動的水分子（C-S-H），Ca3SiO5 與水反應的水合過程可以如下
來自Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 5 (2015) 056101
這一水化過程當然是化學過程，你可以簡單的認為這個過程是水分子的擴散過程，（由運動的水變為靜止的水的過程），如下圖
圖片來自NATURE COMMUNICATIONS | DOI: 10.1038/ncomms10952
有多種方法可以監測這一過程：
１） 水分子的擴散：準彈性中子散射(QENS)
水分子的擴散有一個準彈性散射，中子訊號譜發生寬化。
圖片來自Direct measurement of the state of water in hydrating paste
２） 矽氧四面體的結合狀態：固體核磁（NMR）
矽酸三鈣（3CaO·SiO2）發生水化的主要部分就是矽氧四面體的結合，這種結合可以將其簡單歸類為Q0/1/2/3/4，就是不同數量的四面體聚合在一起，這其實就是水泥水化的本質，如下圖
圖片來自Materials 2016, 9, 99; doi:10.3390/ma9020099
因為不同的結合數量有不同的核遮蔽效果，所以核磁共振是一種可以利用的監測水化過程的方法，如下圖，不同的結合數量有不同核磁訊號，
以上就是水泥中所發生的化學變化過程。
水泥的凝結硬化是一個物理化學變化過程，並不僅僅是物理過程。
讓我們來簡單看一下水泥的組成：
矽酸三鈣（3CaO·SiO2）、矽酸二鈣（β-2CaO·SiO2）、鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3）和鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3），它們分別被簡寫為C3S, C2S, C3A, 和C4AF。
而矽酸三鈣，也就是Ｃ３Ｓ在水泥中的組成大約可以佔到６０％，所以水泥的效能與C3S（Ca3SiO5） 的水合及其老化有很強的相關性，矽酸鹽水泥的水合是一個非常複雜的過程, 同時涉及到幾個物理和化學反應, 隨著水化的不斷深入, 直到水泥老化完全, 移動水分子不斷地轉化為水泥中結合在氫合物中不動的水分子（C-S-H），Ca3SiO5 與水反應的水合過程可以如下
來自Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 5 (2015) 056101
這一水化過程當然是化學過程，你可以簡單的認為這個過程是水分子的擴散過程，（由運動的水變為靜止的水的過程），如下圖
圖片來自NATURE COMMUNICATIONS | DOI: 10.1038/ncomms10952
有多種方法可以監測這一過程：
１） 水分子的擴散：準彈性中子散射(QENS)
水分子的擴散有一個準彈性散射，中子訊號譜發生寬化。
圖片來自Direct measurement of the state of water in hydrating paste
２） 矽氧四面體的結合狀態：固體核磁（NMR）
矽酸三鈣（3CaO·SiO2）發生水化的主要部分就是矽氧四面體的結合，這種結合可以將其簡單歸類為Q0/1/2/3/4，就是不同數量的四面體聚合在一起，這其實就是水泥水化的本質，如下圖
圖片來自Materials 2016, 9, 99; doi:10.3390/ma9020099
因為不同的結合數量有不同的核遮蔽效果，所以核磁共振是一種可以利用的監測水化過程的方法，如下圖，不同的結合數量有不同核磁訊號，
圖片來自NATURE COMMUNICATIONS | DOI: 10.1038/ncomms10952
以上就是水泥中所發生的化學變化過程。