工业上生产铝酸钙水泥所用的原料主要有石灰石(CaO55.21%)和工业氧化铝(Al2O398.60%)。铝酸钙水泥化学成分主要是CaO- Al2O3二元系统，其中存在C3A、C12A7、CA、CA2、CA6五种化合物
纯铝酸钙水泥早强性能好，中温残存强度高，耐火度高(>1650℃)，如将水泥中ω( Al2O3)提高到80%，耐火度能达到1790℃，且耐磨，抗剥落、抗还原性介质侵蚀能力强，适合作为胶结料或配制在高温、高压和还原条件下使用的不定形耐火材料。
一、 烧结法铝酸钙
20世纪90年代初，我国研究开发了用烧结法生产纯铝酸钙水泥，生产工艺简单且生产成本低，促进了该特种水泥的发展；同时，对该种水泥也进行了一些理论研究，以下主要探讨煅烧温度及配料组成对纯铝酸钙水泥性能的影响。
一般，纯铝酸钙水泥熟料的组成区域为：CaO20%~40%，Al2O360%~80%。将原料按一定的设计组成配合，放入球磨机中磨细；加水拌和均匀，用钢模在25MPa压力下压制成直径60mm，厚度8mm的波形圆饼；将该圆饼放入硅钼棒电炉内煅烧，煅烧温度分别控制在1350℃、1400℃、1450℃、15 50℃、1 600℃保温30min后关闭电源；在炉内冷却至1200℃出炉并在空气中急冷，制得熟料；将熟料磨细，细度控制在0.080mm方孔筛筛余约为2%，制得纯铝酸钙水泥。
经1350℃温度下煅烧，试样中存在较多的f-CaO，主要矿物CA及CA2形成量少，且有少量C12A7形成；1450℃煅烧，试样中的f-CaO基本吸收完全，主要矿物CA及CA2形成良好。随煅烧温度提高至1550℃，CA及CA2的形成量均显著增加。配料组成中Al2O3增加，则CA2的形成量增加，水泥的凝结时间延长且强度降低；当Al2O3低于76%时，随煅烧温度提高，水泥的凝结时间延长但强度提高，尤其是3d、7d强度；掺少量BaO和ZnO可使水泥凝结时间缩短但强度降低。
二、 化学合成铝酸钙
铝酸钙粉体制备通常采用传统的烧结法，即以石灰（或石灰石）和工业铝氧为原料，在高温下（一般1400℃左右）保温3~4h，通过固相反应制得。用该方法制得的粉末的比表面积非常低(
北京科技大学材料科学与工程学院选用Ca(OH)2饱和溶液和AlCl3溶液为初始原料，在常温下采用共沉淀法，在Al3+与Ca2-的摩尔比约为2.2条件下，先合成铝酸钙水化沉淀物的前驱体，再经低温煅烧，制备出了活性高、纯度高的铝酸钙粉体，并研究了粉末制备过程中pH值对合成产物化学组成（即Al3+与Ca2+的摩尔比）的影响，以及热处理温度对铝酸钙粉末特性的影响。
三、 化学合成铝酸钙水泥的特性
通过固相反应制得纯铝酸钙水泥以CA、CA2为主要矿物相。但用该方法制得的铝酸钙中CA2含量高（一般大于30%），活性较差，水泥的早期水化强度在可施工时间内不能充分发挥。采用化学法在常温下先合成铝酸钙水化物沉淀，然后以此为前驱体，经1100℃煅烧，可以获得具有稳定矿物相的、高活性的、富CA相的纯铝酸钙水泥。化学共沉淀法制备的铝酸钙水泥，与以传统烧结法生产的水泥进行对比。
（1） 强度发展
化学合成纯铝酸钙水泥各龄期(6h、ld和3d)的强度均比烧结法水泥发展的快，其1d的强度几乎是烧结法水泥3d强度的2倍。由ld和3d龄期的强度看，化学合成纯铝酸钙水泥的峰值强度来得早，其强度发挥得更充分。
（2） 凝结时间和水化放热
按GB 2022测定化学合成纯铝酸钙水泥（水灰质量比为0.8）的水化放热速率。化学合成纯铝酸钙水泥的放热速率于30~130min内随时间呈直线上升趋势，并于130min左右达到峰值；130min~12h内，放热速率呈下降趋势；约12h后，放热速率趋于平缓，大约为0.10J/(s?g)。纯铝酸钙水泥的水化放热量曲线在0~24h内所占面积很广，说明放热总量较大。另外，放热量在0~4.5h内随时间呈梯度变化，超过4.5h后放热量随时间缓慢增加，12h时水化放热量为449.24J/g，而24h时为488.38J/g。
由于化学合成纯铝酸钙水泥的活性高，水灰质量比高时，在水化早期，水化放热集中且放热量大，即在高水灰比下胶砂的凝结时间较短。为此，在使用中必须加缓凝剂，使胶砂的凝结延后。
（3） 结合水与活性
化学合成纯铝酸钙水泥各龄期的结合水量均明显较烧结水泥的高，尤其是在ld和3d龄期，其结合水量均达到烧结水泥的2倍。这与相应各龄期强度的发展相符。同时表明，化学合成纯铝酸钙水泥比传统烧结水泥具有更高的活性，它能充分地与水结合，形成水化产物，从而能产生很高的结合强度。
（4） 耐火浇铸料性能
按实验室标准配方制备一组耐火浇注料，除水泥种类和添加剂以外，其他原料及其比例均相同。A配方选用的水泥为化学合成纯铝酸钙水泥，B配方为传统烧结水泥。由于化学合成纯铝酸钙水泥的比表面积大，凝结快，因此在A配方中适当增加加水量，分散剂仅使用了缓凝剂ADSI。
以化学合成纯铝酸钙水泥为结合剂的A配方由于加水量大，烘干后试样的体积密度比以传统烧结水泥为结合剂的B配方的低，但与B配方试样相比，A配方试样表现出了较高的烘干强度，其烧后强度虽然略低，但与B配方试样的大体相当。
