本文從配制高性能混凝土及降低同等級(jí)商品混凝土生產(chǎn)成本的要求出發(fā)，提出了水泥高性能化的含義及其應(yīng)具有的特性。并根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的水泥制備工藝條件、水泥顆粒分布、混合材等因素對(duì)水泥性能的影響及其與配制混凝土性能的關(guān)系，提出了現(xiàn)階段水泥高性能化的判斷方法，以及從熟料燒成工藝條件、水泥顆粒分布、混合材的優(yōu)化等方面實(shí)現(xiàn)水泥高性能化的技術(shù)措施。
1 前 言
生產(chǎn)水泥的目的是滿足各種混凝土建筑工程的需要。國(guó)標(biāo)中水泥按強(qiáng)度分等級(jí)，是為了滿足混凝土建筑工程的基本物理性能要求。從廣東過(guò)去幾十年混凝土材料的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，上世紀(jì)80年代前，工程絕大部分使用低標(biāo)號(hào)混凝土（C30以下）。低標(biāo)號(hào)混凝土對(duì)配制技術(shù)或配制材料的要求均較低，外加劑（減水劑）甚少用到混凝土工程。在此情況下，無(wú)論是立窯水泥或濕法窯、干法窯燒制的轉(zhuǎn)窯水泥，在配制混凝土?xí)r抗壓強(qiáng)度差異不大。即使今天，按此條件配制混凝土來(lái)進(jìn)行對(duì)比，大部分的強(qiáng)度結(jié)果均有類(lèi)似規(guī)律。
但從上世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，混凝土工程的大型化及混凝土材料的高性能化要求越來(lái)越多。以廣州近幾年混凝土材料的設(shè)計(jì)、施工要求來(lái)看，出現(xiàn)了垂直高度300多米的泵送混凝土，高拋?zhàn)粤髌剑?6m高度拋下、免振）等高工作性能的混凝土；C80高強(qiáng)混凝土，F(xiàn)5.0~6.0的高抗折、耐磨性好的道路混凝土；S20高抗?jié)B、耐酸耐堿混凝土；低收縮抗開(kāi)裂混凝土，廣州新機(jī)場(chǎng)跑道的高強(qiáng)、抗沖擊、耐磨、低收縮率混凝土；低水化熱、高強(qiáng)度的大體積混凝土等等?；炷敛牧闲阅芤笤絹?lái)越高，數(shù)量日益增多。為滿足城市化及混凝土材料性能提高的要求，廣東省商品混凝土攪拌站已有上百家，外加劑普遍使用，與外加劑相容性好的高標(biāo)號(hào)水泥被首選、配制混凝土的粗細(xì)骨料質(zhì)量要求及配制技術(shù)不斷提高。這些均是提高混凝土材料性能的措施及保證。從混凝土材料的發(fā)展及配制技術(shù)的提高，人們也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到水泥高性能化的重要性。簡(jiǎn)而言之，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求混凝土材料的高性能化。這促進(jìn)了混凝土技術(shù)的發(fā)展，為配制高性能混凝土及降低生產(chǎn)成本，又提出了水泥的高性能化。它是混凝土高性能化及低成本生產(chǎn)混凝土的基礎(chǔ)。目前廣州市絕大部分重點(diǎn)工程、尤其是對(duì)混凝土性能要求較高的工程所用水泥均為省內(nèi)幾家大水泥廠提供，這主要是由水泥性能決定的。
立窯、濕法窯、新型干法窯廠家若能不斷改善生產(chǎn)工藝條件，優(yōu)化工藝參數(shù)，提高水泥性能，實(shí)現(xiàn)或部分實(shí)現(xiàn)水泥的高性能化，可在成本相差不大的條件下生產(chǎn)出性能更優(yōu)越的水泥，使其配制相同等級(jí)混凝土的成本更低、性能更好，水泥產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)。
2 水泥高性能化的含義
目前水泥生產(chǎn)廠家對(duì)水泥的高性能化認(rèn)識(shí)不全面。在我國(guó)水泥與混凝土分屬于兩個(gè)行業(yè)，生產(chǎn)水泥的技術(shù)人員不了解混凝土技術(shù)及進(jìn)展，更不懂得如何使水泥的性能與配制混凝土技術(shù)相適應(yīng)，往往將高標(biāo)號(hào)、高比表面積的水泥認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)水泥的唯一標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果出現(xiàn)了水泥與外加劑相容性差，配制大體積混凝土?xí)r溫度應(yīng)力大、收縮大及耐久性差等問(wèn)題。
本文認(rèn)為：水泥性能的優(yōu)劣必須從水泥在混凝土中的使用性能及效果來(lái)衡量。水泥的高性能化應(yīng)包括以下三方面的含義：（1）是用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的可大幅度提高各項(xiàng)物理性能的水泥。（2）可滿足混凝土性能的不同要求，顯著改善混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能，更有利于實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化。（3）在配制混凝土?xí)r，能夠用最少的水泥用量來(lái)達(dá)到高性能混凝土目標(biāo)。
國(guó)標(biāo)GB175-1999中已對(duì)各等級(jí)的水泥物理性能作了要求及規(guī)定。但要使水泥在配制混凝土，尤其是配制高性能混凝土?xí)r體現(xiàn)出更優(yōu)良的性能，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度要低。這對(duì)減少配制混凝土?xí)r的需水量，提高混凝土性能有利。（2）水泥膠砂的抗折、抗壓強(qiáng)度高。這與所配制混凝土的力學(xué)性能及生產(chǎn)成本直接相關(guān)。（3）水泥與外加劑相容性好。水泥與外加劑相容性的好壞決定了配制混凝土?xí)r的需水量、塌落度經(jīng)時(shí)損失、外加劑摻量等，直接影響著混凝土拌合物的工作性能、混凝土的力學(xué)性能及生產(chǎn)成本。這是水泥高性能化中最重要的性能之一。（4）水泥配制砂漿和混凝土?xí)r泌水率小、水化熱低、化學(xué)收縮值較小。這對(duì)所配制混凝土的耐久性、體積穩(wěn)定性有直接關(guān)系。
從現(xiàn)階段認(rèn)識(shí)來(lái)看，水泥的高性能化應(yīng)具有以下的特點(diǎn)：配制混凝土?xí)r需水量低、流動(dòng)性好、與外加劑（高效減水劑）有較好的相容性；具有較高的膠砂強(qiáng)度，在配制混凝土?xí)r，能減少水泥用量，增大礦物摻合料用量，實(shí)現(xiàn)混凝土的綠色化；水泥的顆粒分布合理，使之更有利于提高混凝土的工作性能與耐久性能。
