为了在灌浆中应用好水泥，掌握一些关于水泥的一般知识是十分必要的。
制作水泥的原材料主要是石灰石和粘土（或其变型物如白垩、泥灰岩、页岩）等。其主要矿物成分是氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化铁；次要成分有氧化镁和碱（Na2O、K32O）。其中氧化钙，二氧化硅和氧化铝所占比例最大，三者总和一般在90%以上。由这些成分按一定比例混合后经煅烧而转化成水泥熟料。
水泥的生产过程包括：生料的均匀混合→生料在密封炉中煅烧成熟料→将熟料掺入一定量石膏磨成水泥细粉等。
根据原材料在混合粉磨时是湿的还是干的，生产方法分为湿法和干法两种。在干法生产中，是将原材料先行破碎，再装入干燥机中烘干，之后转入管磨中进行粉磨，最后将磨好的干粉（称为料浆）送进料仓等候装窑煅烧。
水泥的煅烧一般在回转窑中进行。这是一个倾斜的能旋转的圆筒，料浆自高端喂入，在烘烧中缓慢地移向低端。常用的燃料是煤粉，从低端用空气鼓入并燃烧，温度可达1300～1400℃。料浆在烘烧中经过一系列的化学反应，形成坚硬的料块（直径多在1/8～3/4in之间），这就是所谓的水泥熟料。被烧成的熟料随即又被转入冷却机中进行冷却，再转入管磨中并加入适量石膏和其它材料粉磨成水泥粉末。磨细的水泥最后被送入仓库，从仓库中包装出厂。
在烧成的水泥熟料中有多种化合物，已经知道的有十多种（有些尚不十分清楚）。其中最主要的有以下四种（表9-5）。这四种化合物各具特性。调整它们在总量中所占的比例，可制出多种不同特性的水泥。
表9-5 水泥中的主要化合物
C3S：调水后几小时即发生初凝和终凝。水化和强度增长较快，7天后即可接近极限强度，后期增长很少。
C2S：没有一定的凝结时间，调水几天后才开始缓慢凝结。28天的强度很低，但以后则稳步增长，直到逐步接近C3S的强度。
C3A：调水后几乎立即凝结，同时放出大量的热。当加入15%的石膏并用较多的水调和后，就可得到良好的和易性和正常的凝结时间，它一天内就具有相当强度，但以后很少发展。
C4AF：水化很快，几分钟之后凝结，凝结时亦放出大量的热，但不像C3A那样剧烈。其强度较低。(www.xing528.com)
除上述四种主要化合物之外，在水泥熟料中还经常存在有少量的游离MgO、CaO、SO3、K2O、Na2O等氧化物，它主要是因为化合不充分而形成的。这些物质大多都对水泥有危害，因此在国家规范中规定不得超过一定界限。
水泥与水混合后，开始时是被水分解（水解）和产生水化，最后导致凝结和硬化。
所谓水解，是熟料化合物中的部分石灰（盐基）被分离出来进入溶液，而第二种水解产物（硅酸或铝酸）亦部分地溶解。一般地，这一进程不会进行到完全变成构成它们的盐基和酸即已停止。因为存在着一个所谓的“极限”石灰浓度限制着它们，即当溶液中的石灰达到一定浓度后水解就不再进行，而转换成水化。然而，如果拌和水量较多，或不停顿地将浆中的水更新，溶液中的石灰浓度将难以达到极限平衡状态，水解将会继续进行，最后将有可能导致完全变成没有任何强度的“胶状物质”——二氧化硅、氧化铝和氧化铁。后面我们还要谈到，这一点对于能否保持水泥灌浆的长期效果产生了疑问。
水化大概是在水解停止之后开始进行的。在一般情况下，实际上只有很少一部分化合物（主要是C3S）遭受部分地水解，而其余的大多数是被水化的，亦即与水结合成这些化合物的水化物。
水化进行的结果，是先在水泥颗粒周围生成一层胶状的水化硅酸钙或水化铝酸钙的薄膜，此薄膜逐渐增厚，使以后的水化速度逐渐放慢下来，直到最后都还可能存在一个未被水化的核心。由各个核心用极细微结构的水化产物联结成的水泥石是一个复杂的集合体，有“微观混凝土”之称。
用在干燥地方的水泥，可能大部分都不能水化；用于地下灌浆的水泥，由于常与水接触，水化将会进行很久，因而能达到很高的水化程度。水泥达到充分水化时，占用的水量大约为水泥重量的20%左右；达到完全水化时大约为水泥的25%。
由可塑的水泥浆，转变成坚固的水泥石，要经过两个阶段：第一阶段为凝聚阶段，物料失去塑性变为脆性的，若把它再加水拌和就不能完全恢复可塑性了。第二阶段为硬化阶段，直至形成岩石般的结构。
关于水泥硬化的机理，有两种解释。一种称为结晶说，认为凝聚和硬化的产生，是晶体的相互联结和交错生长导致的。另一种称胶体说，认为凝聚和硬化作用是由凝胶状的胶体物质发生沉淀，外部失水干燥或未水化的核心“内吸”失水导致的。
水泥浆在硬结的过程中，水泥加水的系统体积将出现减缩。有资料指出，W/C=0.33的净水泥浆，其体积减缩的情况是：1天为2.8%，7天为4.8%，28天为6.0%。
虽然系统体积是减小的，然而只要水化在继续进行，其中固体的体积却是增加的。因为，继续水化的结果，将使又一部分水成为结晶水而转为固体。其结果，将使已经硬化了的结石发生“肿胀”和进一步增实。
试验得出：密度为3.2g/cm3的水泥样品，充分水化后形成的水泥石其密度变为2.26g/cm3；被水化的水量为水泥重量的19.6%。由此可以算出，实体体积1cm3的干水泥，充分水化后将变成1.7cm3的结石实体体积，即体积增大了70%。实际上凝结后的结石系统体积（包含着被多余水分占据的空隙体积）还要大，大约为干水泥体积的2.2倍〔28〕。也就是说，用1t干水泥灌浆，可以充填0.69m3的空隙
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