摘要:

水泥的粉體狀態一般表達為磨細程度（細度和比表面積）、顆粒分布和顆粒形貌。水泥產品必須磨制到一定細度狀態時，才具有膠凝性。水泥細度直接影響著水泥的凝結、水化、硬化和強度等一系列物理性能。細度狀態可用以下方式表達：平均粒徑法、篩析法、比表面積法、顆粒級配法。如細度指標（80μm 和45μm 篩篩余），主要反映水泥中粗顆粒含量（%）；再如比表面積指標（m2/kg ），主要反映水泥中細顆粒含量；而顆粒級配分析可以全面反映水泥中粗細顆粒分布狀態，是當前水泥企業調整、控制水泥性能的先進手段。

在水泥粉磨過程中得到的水泥顆粒不是均勻的單顆粒，而是包含不同粒徑的顆粒群體。水泥顆粒的平均粒徑是表現水泥顆粒體系的重要幾何參數，但其所能提供的粒度特性信息則非常有限，因為兩個平均粒徑相同的粒群，完全可能有不一樣的粒度組成（顆粒級配）。

我國水泥標準規定，水泥產品的細度0.08mm 方孔篩篩余不得超過10%。控制細度的方法簡單易行，在一定的粉磨工藝條件下，水泥強度與其細度有一定的相關關系。細度值是指0.08mm 篩的篩余量，即水泥中≥80μm 的顆粒含量（%）。眾所周知，≥64μm 的水泥顆粒的水化活性已經很低了，所以用≥80μm 顆粒含量多少進行水泥質量控制，不能全面反映水泥的真實活性。現在，水泥普遍磨得很細，所以這條標準規定就失去了控制意義。

國外水泥標準大多規定比表面積指標，采用勃氏比表面積儀測定水泥比表面積。我國的硅酸鹽水泥和熟料的國家標準已與國外標準相一致。一般情況下，水泥比表面積與水泥性能都保持著較好的關系；但用比表面積控制水泥質量時，卻有以下不足：

（1）比表面積數值主要反映5μm 以下的顆粒含量，數值比較單一。在固定的工藝條件下，控制水泥的45μm 篩余量和比表面積在一個合理的水平上，限制3μm以下和45μm 以上的顆粒，能夠獲得良好的水泥性能和較低的生產成本。

（2）比表面積對水泥中細顆粒含量的多少反應很敏捷。有時比表面積并不是很高，但由于水泥顆粒級配合理，水泥強度卻很高。

（3）摻有混合材料的水泥，比表面積不能真實反映水泥的總比表面積。如摻有火山灰質混合材料，水泥比表面積往往會產生偏高現象。

（4）大量的實踐證明，摻助磨劑的水泥如果細度下降了，比表面積往往也下降。這可能與水泥的顆粒形貌有關。

平均粒徑法、篩析法及比表面積法單一地表示水泥顆粒細度狀態，并不能真實準確地反映水泥性能。人們有時采取兩種優化組合的方式來控制水泥細度狀態，操作簡便，控制有效。而顆粒級配對水泥顆粒群體用連續、分區間的尺寸范圍來表示大小顆粒的百分含量，更加準確地反映了水泥細度狀態，是水泥性能的決定性因素。

水泥最佳性能的顆粒級配為3～32μm 顆粒總量不能<65%，<3μm 的細顆粒不要超過10%，>65μm 和<1μm
的顆粒越少越好，最好沒有。因為3~32μm 的顆粒對強度增長起主要作用，特別是16～24μm 的顆粒對水泥性能尤為重要，含量越多越好。而<3μm的細顆粒容易結團，<1μm的小顆粒在加水攪拌中很快就水化，對混凝土強度作用很小，且影響水泥與外加劑的適應性，易影響水泥性能而導致混凝土開裂，嚴重影響混凝土的耐久性。至于>65μm 的顆粒則水化很慢，對水泥28天強度貢獻很小。

在水泥粉磨過程中加入助磨劑，可以改善水泥產品的顆粒組成。使用水泥助磨劑后，磨機中的過粉磨現象會減少或消失，因此水泥中<3μm 的顆粒含量會有所減少，大顆粒的比例也會因粉磨強度的增加而降低。但是，水泥企業要組合水泥的顆粒級配則需要結合其他工藝措施才能實現。不同廠家的水泥助磨劑，其配方、選料、生產工藝各不相同，即使同一廠家的助磨劑，也會因其目的不同，在粉磨過程中會有不同的效果。由于不同的助磨劑其性能存在較大的差異，水泥企業在使用時應針對本企業的實際情況進行科學選擇。（作者：孫傳勝）