工業上生產鋁酸鈣水泥所用的原料主要有石灰石(CaO55.21%)和工業氧化鋁(Al2O398.60%)。鋁酸鈣水泥化學成分主要是CaO- Al2O3二元系統，其中存在C3A、C12A7、CA、CA2、CA6五種化合物
純鋁酸鈣水泥早強性能好，中溫殘存強度高，耐火度高(>1650℃)，如將水泥中ω( Al2O3)提高到80%，耐火度能達到1790℃，且耐磨，抗剝落、抗還原性介質侵蝕能力強，適合作為膠結料或配制在高溫、高壓和還原條件下使用的不定形耐火材料。
一、 燒結法鋁酸鈣
20世紀90年代初，我國研究開發了用燒結法生產純鋁酸鈣水泥，生產工藝簡單且生產成本低，促進了該特種水泥的發展；同時，對該種水泥也進行了一些理論研究，以下主要探討煅燒溫度及配料組成對純鋁酸鈣水泥性能的影響。
一般，純鋁酸鈣水泥熟料的組成區域為：CaO20%~40%，Al2O360%~80%。將原料按一定的設計組成配合，放入球磨機中磨細；加水拌和均勻，用鋼模在25MPa壓力下壓制成直徑60mm，厚度8mm的波形圓餅；將該圓餅放入硅鉬棒電爐內煅燒，煅燒溫度分別控制在1350℃、1400℃、1450℃、15 50℃、1 600℃保溫30min后關閉電源；在爐內冷卻至1200℃出爐并在空氣中急冷，制得熟料；將熟料磨細，細度控制在0.080mm方孔篩篩余約為2%，制得純鋁酸鈣水泥。
經1350℃溫度下煅燒，試樣中存在較多的f-CaO，主要礦物CA及CA2形成量少，且有少量C12A7形成；1450℃煅燒，試樣中的f-CaO基本吸收完全，主要礦物CA及CA2形成良好。隨煅燒溫度提高至1550℃，CA及CA2的形成量均顯著增加。配料組成中Al2O3增加，則CA2的形成量增加，水泥的凝結時間延長且強度降低；當Al2O3低于76%時，隨煅燒溫度提高，水泥的凝結時間延長但強度提高，尤其是3d、7d強度；摻少量BaO和ZnO可使水泥凝結時間縮短但強度降低。
二、 化學合成鋁酸鈣
鋁酸鈣粉體制備通常采用傳統的燒結法，即以石灰（或石灰石）和工業鋁氧為原料，在高溫下（一般1400℃左右）保溫3~4h，通過固相反應制得。用該方法制得的粉末的比表面積非常低(
北京科技大學材料科學與工程學院選用Ca(OH)2飽和溶液和AlCl3溶液為初始原料，在常溫下采用共沉淀法，在Al3+與Ca2-的摩爾比約為2.2條件下，先合成鋁酸鈣水化沉淀物的前驅體，再經低溫煅燒，制備出了活性高、純度高的鋁酸鈣粉體，并研究了粉末制備過程中pH值對合成產物化學組成（即Al3+與Ca2+的摩爾比）的影響，以及熱處理溫度對鋁酸鈣粉末特性的影響。
三、 化學合成鋁酸鈣水泥的特性
通過固相反應制得純鋁酸鈣水泥以CA、CA2為主要礦物相。但用該方法制得的鋁酸鈣中CA2含量高（一般大于30%），活性較差，水泥的早期水化強度在可施工時間內不能充分發揮。采用化學法在常溫下先合成鋁酸鈣水化物沉淀，然后以此為前驅體，經1100℃煅燒，可以獲得具有穩定礦物相的、高活性的、富CA相的純鋁酸鈣水泥。化學共沉淀法制備的鋁酸鈣水泥，與以傳統燒結法生產的水泥進行對比。
（1） 強度發展
化學合成純鋁酸鈣水泥各齡期(6h、ld和3d)的強度均比燒結法水泥發展的快，其1d的強度幾乎是燒結法水泥3d強度的2倍。由ld和3d齡期的強度看，化學合成純鋁酸鈣水泥的峰值強度來得早，其強度發揮得更充分。
（2） 凝結時間和水化放熱
按GB 2022測定化學合成純鋁酸鈣水泥（水灰質量比為0.8）的水化放熱速率。化學合成純鋁酸鈣水泥的放熱速率于30~130min內隨時間呈直線上升趨勢，并于130min左右達到峰值；130min~12h內，放熱速率呈下降趨勢；約12h后，放熱速率趨于平緩，大約為0.10J/(s?g)。純鋁酸鈣水泥的水化放熱量曲線在0~24h內所占面積很廣，說明放熱總量較大。另外，放熱量在0~4.5h內隨時間呈梯度變化，超過4.5h后放熱量隨時間緩慢增加，12h時水化放熱量為449.24J/g，而24h時為488.38J/g。
由于化學合成純鋁酸鈣水泥的活性高，水灰質量比高時，在水化早期，水化放熱集中且放熱量大，即在高水灰比下膠砂的凝結時間較短。為此，在使用中必須加緩凝劑，使膠砂的凝結延后。
（3） 結合水與活性
化學合成純鋁酸鈣水泥各齡期的結合水量均明顯較燒結水泥的高，尤其是在ld和3d齡期，其結合水量均達到燒結水泥的2倍。這與相應各齡期強度的發展相符。同時表明，化學合成純鋁酸鈣水泥比傳統燒結水泥具有更高的活性，它能充分地與水結合，形成水化產物，從而能產生很高的結合強度。
（4） 耐火澆鑄料性能
按實驗室標準配方制備一組耐火澆注料，除水泥種類和添加劑以外，其他原料及其比例均相同。A配方選用的水泥為化學合成純鋁酸鈣水泥，B配方為傳統燒結水泥。由于化學合成純鋁酸鈣水泥的比表面積大，凝結快，因此在A配方中適當增加加水量，分散劑僅使用了緩凝劑ADSI。
以化學合成純鋁酸鈣水泥為結合劑的A配方由于加水量大，烘干后試樣的體積密度比以傳統燒結水泥為結合劑的B配方的低，但與B配方試樣相比，A配方試樣表現出了較高的烘干強度，其燒后強度雖然略低，但與B配方試樣的大體相當。
