波特兰水泥属于硅酸盐水泥的一种。硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝材料，而波特兰水泥主要由硅酸二钙和硅酸三钙组成，通过水化反应来形成坚硬的结构。
硅酸盐水泥在水化反应中形成的主要化学产物包括水化硅酸钙（C-S-H）和氢氧化钙（Ca(OH)₂）。其主要反应如下：
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硅酸三钙（3CaO·SiO₂） 的水化反应：
2(3CaO·SiO_2) + 6H_2O → 3CaO·2SiO_2·3H_2O + 3Ca(OH)_2该反应生成了水化硅酸钙（C-S-H）和氢氧化钙（Ca(OH)₂）
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硅酸二钙（2CaO·SiO₂） 的水化反应：
2(2CaO·SiO_2) + 4H_2O → 3CaO·2SiO_2·3H_2O + Ca(OH)_2同样，反应产物主要是水化硅酸钙（C-S-H）和氢氧化钙（Ca(OH)₂）
水化硅酸钙（C-S-H） 是水泥浆体强度的主要来源，它的结构不规则，形成了大量的微观孔隙，从而增强了整体的抗压性。而 氢氧化钙 在水泥基质中则呈现为可溶性固体，可以和一些外界物质反应，可能会导致劣化现象。