水泥作为配制混凝土的胶凝材料，影响混凝土性能的不只仅仅是如何发挥熟料的胶凝性，还有胶凝材料的其他性能：配制混凝土时需水量低、流动性好、与外加剂（高效减水剂）有较好的相容性；高工作性主要表现为高流动性、高抗离析性、高保水性、高保塑性和高兼容性;高强度表现为早期相对强度高，强度绝对值高，强度衰减期较长；高耐久性主要表现为高抗渗性、高尺寸稳定性、高抗蚀性和高抗碱集料反应性等。

    大量的科学研究表明影响胶凝材料这些性能的主要因素是胶凝材料的颗粒级配及其形貌。S．Tsivilis等学者提出硅酸盐水泥的最佳颗粒级配如下：

表1   硅酸盐水泥最佳颗粒级配值

    这就是说良好的胶凝材料，是由不同的颗粒组成，并且有一个最佳颗粒级配值，即"宽粒径水泥级配"。

    "窄粒径熟料颗粒"， "宽粒径水泥级配"，是近几年水泥粉磨技术的发展的主要成果。"窄粒径熟料颗粒"的观念就是通过粉磨控制熟料颗粒二十八天的水化率，减少过粉磨熟料颗粒，减少过大熟料颗粒，造成熟料的浪费。而依据硅酸盐水泥最佳颗粒级配值，如果我们单纯只为了熟料矿物在龄期里的发挥，反而使水泥的颗粒级配很差密实度降低。这就需要我们在水泥中掺入不同颗粒粒径的的掺合料，对水泥的颗粒级配进行调节，通过增加一些超细的，有化学活性的产品以填充灌注的部分孔隙。

    "宽粒径水泥级配"在水泥中掺入细磨矿渣和粉煤灰来调节水泥的颗粒级配。

    大量的工程应用实践及大量研究结果表明：掺入超细矿物掺合料对混凝土的工作性能、强度、耐久性都有极大的改善、当超细矿物掺合料与超塑化剂共同加入混凝土中大大改善混凝土和易性及强度的原因。一般认为是超细组分所起的填充作用改善了粉体的颗粒群分布，减少了孔隙率。超细组分的加入，使原先填充孔隙的自由水得以释放，从而改善了混凝土的工作性。

    这就是近几年水泥掺入大量的细磨工业废渣的机理。

三、最新高性能水泥粉磨技术是如何综合解决这些问题的

    显而易见比较理想的粉磨形式就是分别粉磨，用一台球磨机将熟料颗粒粉磨在3～45μm之间。形成"窄粒径熟料颗粒"组份分。用另一台球磨机将矿物掺合料（矿渣，石灰石）粉磨到1～3μm形成微颗粒掺合料组分；用另一台球磨机将矿物掺合料（粉煤灰，炉渣，火山灰等）粉磨到45～100μm形成粗颗粒掺合料组分。然后将这些组分按最佳颗粒级配计量配合制成高性能混凝土需要的胶凝材料——水泥。然而这种工艺过程复杂，项目投资较大，国内按照这种方案建设的项目，经济效益都不甚理想。

　　1．要实现水泥的高性能化，就是将熟料粉磨至理想的粒径，充分利用熟料强度，降低水泥中熟料的掺入量，然后掺入不同颗粒的粉煤灰矿渣微粉合理水泥的颗粒级配，优化水泥性能。有改造条件的企业建议采用分别粉磨工艺。

    虽然分别粉磨可以更好的利用水泥的性能，但是水泥工艺复杂化，投资增加并不是理想的工艺方案。

    2．在对比分析国内三十多家大型粉磨站系统参数的基础上，我们认为当前比较先进成熟的大型粉磨站工艺形式为K型选粉机联合挤压粉磨闭路系统。一条工艺线实现分别粉磨，前配后掺，混料混合，具有工艺紧凑、调节方便、　投资低、易操作、自动化程度高等特点。

    3．应用K选粉机的挤压机联合粉磨系统http://www.shuinifenmo.com

    挤压机联合粉磨工艺是将挤压后的物料（包括料饼和边部漏料），先经V型选粉机或打散分级机分选，粗颗粒返到辊压机再次挤压，小于一定粒径的半成品(<1mm)送入球磨机粉磨，这样基本上限制了入磨物料的粒度大小，使挤压机由于边缘效应所产生的大颗粒物料通过V型选粉机打散分级机返回挤压机重新挤压，基本消除了挤压机的运行状态对后续球磨机系统的影响，同时由于入磨物料的最大粒径得到有效的控制，球磨机一仓球径大幅度下降，最大钢球不超过40mm。http://www.shuinifenmo.com

    4．球磨机基本上以研磨为主，完全可以实现单仓粉磨，不但可以充分利用空间，同时可以降低系统通风阻力，系统可通过V型选粉机或打散分级机调整入球磨的物料粒径，分配挤压机和球磨机系统的负荷，使系统工艺参数得到优化。但是从V型选粉机打散分级机出来的半成品，已经达到比表面积150～280m²/kg，而且小于80μm的成品可以达到70％以上。磨机在系统中只是起到对颗粒修形的作用改变颗粒不规则的形貌。

    由于这种系统根据挤压机和球磨机的工作特征，使它们比较合理分工，分别承担粗碎和粉磨作业。联合粉磨流程较复杂，辊压机自成系统，生产出200m²/kg比面积左右的半成品，粒度均匀，非常适合作为磨机的喂料，后续球磨配球球径可小，可用单仓磨。辊压机单位吸收功率大，一般为8～12kWh/t，故增产幅度大，可成倍增加因而有较好的节能效果。