写下这个题目,读者朋友一见也许会说:嘻!老调子啦.搞水泥的谁不知道水泥细度?不就是水泥磨细点嘛.且慢下结论,人类对于真理的认识从来就不是静止的.如果你没有坚持学习、跟踪新的知识发展,即使这个老调子,你也未必能弹好.描述水泥的细度,现在用的是细度状态一词.细度状态应包括:磨细程度(俗称筛余量、比表面积)、颗粒分布、颗粒形貌和堆积密度四个方面内容。
在水泥的配料组份已定的前提下,水泥的性能就取决于其细度状态。
因此,正确认识并控制好细度状态非常重要.以下分述之.由于颗粒分布和紧密堆积密切相关,这两方面合并讨论.我国水泥标准规定水泥产品的细度小于10%，这个细度是指0 . 08mm筛余量%。
这个方法简单易行，在一定的粉磨工艺条件下，细度与水泥强度存在一定关系。
理论分析和生产实践均发现,传统的细度和比表面积与水泥性能相关性并不理想.80微米筛余只反映80微米以上颗粒的百分含量.虽然该组分含量低,表明有效颗粒含量高.水泥强度变高,但是对总量90%以上、粒径小于80微米、对水泥性能有直接影响的颗粒来说,具体的粒度分布情况并不清楚,因此也就无法完全确定水泥性能(如3天强度、浇筑性能等).用这种方法进行水泥质量控制存在一些问题。
第一，当水泥磨很细的情况下，如小于1%，控制意义就不大了。
国外水泥普遍磨得很细，所以在国外水泥标准中几乎都取消了这个指标。
文献[1]介绍:某工厂以32um筛余作为粉磨过程例行控制的依据.在32um筛余处于控制目标范围时, 80um筛余为0.2-0.4%,几乎没有波动.如果以80um筛余作为粉磨过程例行控制的依据,那么几乎无法对粉磨设备作出任何调整.由于设备故障原因, 32um筛余曾经偶然发生很大的波动,由原来的控制目标值16%变为20%.单独对该部分水泥进行检验,28天抗压强度比细度正常时下降约4MPa,此时水泥80um 筛余仅由0.3%变为0.8%.这一事实表明,在水泥细度较细时, 80um筛余很难反应水泥的粉磨情况,不宜作为粉磨过程的控制指标.第二，当粉磨工艺发生变化时，细度值也发生变化，如开路磨细度值偏大，闭路磨细度值偏小，有时很难根据细度控制水泥强度变化。
第三，细度值是指0. 08mm筛筛余量(%)，即水泥中80μm颗粒含量(%)，众所周知，> 64μm颗粒水化活性已很低了，所以用大于80μm含量多少进行水泥质量控制不能全面反映水泥真实活性。
用控制0. 08mm筛筛余量方法来控制水泥细度已经有数十年历史了,遗憾的是一些厂家仍然沿用至今.如果要继续用控制筛余量的方法控制水泥细度则筛孔孔径应该改为45μm或32μm 例如大连华能小野田公司生产向美国出口的TypeⅠ/Ⅱ型水泥，控制32μm筛余8.5%±1.0%，国内销售的P·032 . 5R水泥R80为5.0%±1.5%,P·Ⅱ42.5R水泥32μm筛余24%±2.0%。
比表面积是颗粒(表面积)平均粒径的反映.粒径越小,对比表面积的贡献就越大.例如,1个单位重量的2微米颗粒,其表面积之和是同样重量的20微米颗粒表面积的10倍.比表面积主要反映细粉颗粒含量,也即反映3天强度.比表面积同28天强度有一定关系,但相关系数只有0.57.用比面积控制水泥质量主要有两方面的不足。
第一，比面积对水泥中细颗粒含量多少反应很敏感。
有时比面积并不很高，水泥颗粒级配合理，水泥强度却是很高的。
第二，掺有混合材料的水泥比面积不能真实反映水泥的细度状态，如掺有火山灰质混合材料，比面积会产生虚高现象。
内的颗粒由于在搅拌过程中就完全水化,对强度没有贡献.其含量增加,说明存在过粉磨,浇筑时会显著增加需水量,降低浇筑性能.因此,该组分颗粒是有害的,应尽可能降低.1-3微米颗粒含量高,3天强度就高,同时需水量会增加,浇筑性能下降.因此,该组分颗粒在3天强度能满足要求的前提下,也应尽可能低.1-32微米颗粒含量高,决定了29天强度.由于1-3微米颗粒含量不宜太高,因此,3-32微米颗粒含量应越高越好.如果强度指标有较大幅度的富余,可以增加混合材掺加量.以上讨论的是纯硅酸盐水泥即国标中PI型水泥的颗粒特性,至于掺加了混合材(混凝土行业称掺合料)的水泥,其粒度组成应符合紧密堆积要求,在紧密堆积内容中讨论.更精确地,文献{2}分析认为P.Ⅰ硅酸盐水泥粒度组成应符合S.T级配的要求.对于水泥的特征粒径X=21.4um,均匀性系数n=1.17情形,计算所得结果应符合表1数据.Fulller级配的研究对象是混凝土胶凝材料，是指颗粒紧密堆积级配，主要用来配制高性能混凝土。
配制具有Fulller级配的胶凝材料，不仅要采用具有S.T级配的硅酸盐水泥，还需要掺入适当的矿物掺和料，从而使混凝土的综合性能最佳。
文献{2}研究比较表1和表2可以看出，PI硅酸盐水泥颗粒级配和Fulller级配相比较，≤2.7 um的超细颗粒和42.2~100 um粗颗粒相对较少，而在2.7~42.2 um区间内的中颗粒相对较多。
这是很重要的结论，它告诉我们：当采用S.T级配硅酸盐水泥配制高性能混凝土时，需要掺入粒径≤2.7 um超细矿物掺和料和粒径42.2~100 um较粗矿物掺和料，使胶凝材料颗粒级配接近更精确地球体紧密堆积线性模型假定单一颗粒的初始空隙率为E0,两相颗粒物堆积空隙率的最大降低值≨E(r)是粒径比r和初始空隙率E0的函数.Ridgway和Tarbuck建议用一个修正的二次回归方程来描述≨E(r)和r之间的关系:≨E(r)/ ≨E0=1-2.35r+1.35r2(r≦0.741)或0(r≧0.741)对上式的理解,当粒径比r≦0.741时,两相颗粒物的堆积能降低堆积后整体空隙率.而当当粒径比r≧0.741时,不能降低堆积后整体空隙率,也就是不能实现粉体的紧密堆积.例如:水泥、矿渣A、矿渣B、粉煤灰、超细水泥的中值粒径分别为8.3um、2.6um、8.0um、7.6um、3.6um.按以上公式计算,矿渣B、粉煤灰与水泥的粒径比大于0.741,不存在紧密堆积效应. 矿渣A、超细水泥与水泥的粒径比分别为0.31、0.43,存在有紧密堆积效应.顺便提及,在水泥中掺入具有不同颗粒分布和活性的细掺合料不仅具有紧密堆积效应,而且具有复合胶凝效应.可以优化多元胶凝粉体的活性组分、含量和细度,调控其各组分胶凝反应的进程匹配,水化放热过程和强度发展过程,有望达到根据需要设计多元胶凝粉体材料粉体,用于配置高性能混凝土.在测出水泥的颗粒分布具体数据后,可以推知水泥的一些性能,当然还可以通过控制颗粒分布进而控制水泥性能. 以下(1)至(5)是中国建筑材料研究总院进行大掺量混合材料水泥的研究中建立的水泥颗粒分布与水泥性能的一些关系，供参考。
水泥的比面积(S)与含量存在着极密切的线性关系。
、、、分别为水泥中<3μm, < 16μm, < 32μm和>32μm颗粒的含量(%)。
用4～32μm颗粒的重量百分含量与勃氏比表面和的比作为检验系数，由此可以估算水泥的用水量如果要控制水泥的颗粒分布,是否要像上面讨论的那样,分成1微米以下、1-3微米、3-32微米、32-65微米几个控制区间,分别检测分别控制呢?答:没有必要.文献{1}提出控制模式:使用RRB公式可以很好地对水泥颗粒分布进行拟合,控制RRB公式中的两个参数特征粒径和均匀性系数即可达到控制粒度分布的目的.有一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常.如果使用以32um筛余或45um筛余作为粉磨过程例行控制的依据,并且32um筛余或45um筛余处于正常控制范围,可以增加测定另一个小于63um的筛余,这个筛余的尺寸与例行质量控制筛余的尺寸至少相差10um.将测得的筛余与以往粒度分布正常的数据进行比较,如果增加测定的筛余数据与以往粒度分布正常的数据具有明显区别,则提示粒度分布可能具有明显变化.例如,某工厂正常情况下,32um筛余大约16%±1.5%,45um筛余大约5%±1.5%.如果32um筛余处于正常控制范围,45um筛余大约超出目标值3%,则提示粒度分布可能具有明显变化.出磨水泥的颗粒级配由粉磨系统决定.测出准确的颗粒ni级配后,通过调整和改造磨机、选粉机和破碎设备等设备,使水泥颗粒级配趋于合理,适合需要的性能.文献{4}介绍了常见的粉磨疑难问题,具有参考价值.解答:应该是3微米颗粒含量过高,特别是1微米以内细颗粒含量过高引起的.应调整选粉机转速和给料量等参数,减少该组分含量.解答:原因是1-3微米含量够高,但3-32微米含量偏低.一般出现这种情况的都是开路的小磨,为了降低细度,进行过粉磨造成的.解答:原因是有效粒径组分----1-32微米颗粒含量偏低.开路磨或者小磨容易出现这种问题.要增加混合材掺量,最简单的方法是,尽量使熟料的有效粒径组分增加.更好的方法是,根据最佳堆积原理(参考Fuller曲线),使混合材与熟料的颗粒在粒度分布上互补,形成最佳堆积.此时适当地增加混合材,不仅不会使水泥的强度增加和浇筑性能变差,反而还能变好.除了以上述及的检测和控制水泥粒度以利于控制水泥质量外,粒度控制还可以指导水泥新品种的开发:在水泥组份确定的情况下,粒度决定水泥性能.因此,粒度测试在开发水泥新品种的过程中,有时能起到十分重要的作用.例如:低热水泥的开发,粒度控制的要点是要减少细粉颗粒的含量,以减缓水化速度.但同时要保证有足够的后期强度,因此3-32微米颗粒含量要足够高.如何定量判断水泥最佳颗粒级配和合理颗粒级配，目前尚未有一致意见。
但从对水泥能的影响分析，文献[5]综合为11大关系.表水泥颗粒分布与水泥砼性能、粉磨工艺的大致关系20世纪90年代人们开始研究水泥颗粒形貌对水泥性能的影响。
水泥颗粒如果放在电子显微镜下观察，它的形貌并不是圆的，犹如破碎堆积的石灰石，有棱角少的，有棱角大的，有片状的，有针状的描述水泥颗粒与球形接近程度的参数是圆度系数f,理想的球形颗粒，其它形状都小于1。
国外水泥的圆度系数f，大多在0.67左右。
中国建筑材料研究总院测定的我国部分大中型水泥企业水泥的圆度系数平均值为0.63，波动在0.51～0.73之间。
日本北村昌彦等试验研究表明，将水泥颗粒的圆度系数由0.67提高0.85时，水泥砂浆28天抗压强度可提高20%～30 %，配制硅的水灰比可降低6-8%，达到相同坍落时的单位体积用水量可减少14～30%，减水剂掺量可减少1/3，水泥早期水化热可降低25 %。
类别圆度系数水泥颗粒形貌与粉磨工艺有关, 中国建筑材料研究总院在水泥颗粒形貌的研究中还发现;水泥磨机的研磨能力愈强，f值愈大;高细磨水泥f值大;带辊压机预碎的磨机磨制出的水泥f值也较高。