水泥強度的產生主要是由于水泥顆粒及水化產物之間相互連生、搭接，進而產生可以抵抗外力的作用。水泥顆粒級配對水泥性能產生的各種影響，主要是因為不同大小顆粒間的摩擦阻力不同，達到一定的流動度所需加水量不同，從而導致水化速度和水泥強度的不同。
（1）0～10μm 顆粒，1天水化達75%，28天接近完全。
（2）10～30μm 顆粒，7天水化接近一半。
（3）30～60μm 顆粒，28天水化接近一半。
（4）＞60μm 顆粒，3個月水化還不到一半。
附表是對某水泥廠P ·S 42.5級水泥篩分分級后，進行強度試驗的測試結果。從測試結果可以看出，50μｍ 以下的水泥顆粒在水泥強度的發展中，起重要作用。所以專家建議，有條件的水泥企業，在水泥粉磨生產控制中，采用45μｍ 的方孔篩檢測水泥細度，可以使水泥質量和性能更容易得到優化。
學者M e r i c 認為，1μm 以內的小顆粒，在加水拌和后很快就水化了，對強度作用影響很小，反而造成混凝土較大收縮。而一個32μm 的水泥顆粒加水拌和后1個月，只水化了54%，水化深度才5.48μm ，遺留的熟料核只能起骨架作用，其潛在活性還沒有充分發揮。
二、水泥熟料顆粒大小對水化反應的影響
水泥的強度性能，主要取決于水泥熟料中的硅酸鹽礦物水化反應后的結果。水泥熟料顆粒大小與水化和硬化過程有著直接的聯系，不同粒徑的水泥熟料顆粒的水化速度及程度差異很大。以C3S 為主要礦物的硅酸鹽水泥水化很慢，粒度較大的水泥熟料遺留下未水化的內核，沒有對水泥強度做出貢獻。顯而易見，在水泥熟料礦物組成相同的條件下，水泥的活性和強度隨著水泥熟料顆粒尺寸變小、比表面積增加而提高，其影響程度對早期強度更為顯著。而對水泥熟料進行分別粉磨，是開發利用水泥熟料潛力的重要途徑。
研究者對水泥熟料的機械化學活化研究時發現，熟料組成中＜30μm 的顆粒是發揮水泥強度的有效部分，＞30μm 的顆粒僅成了微晶填料，對強度并不起積極作用。因此，提高熟料中＜30μm 顆粒的含量，減小平均粒徑，提高其均勻性系數，這將有利于充分發揮熟料的有效潛能。
研究表明，0～5μｍ 和6～10μｍ 的水泥熟料顆粒，水化1天即達到較高強度，3天、7天強度增長不多，28天強度幾乎不增長（甚至產生倒縮），而10～30μｍ 的水泥熟料顆粒強度發揮比較正常，后期強度也能夠保持繼續增長。研究者在進行熟料顆粒對水泥性能的影響研究后認為，水泥熟料顆粒中3～32μｍ 的顆粒，尤其是16～24μｍ 顆粒的比例應占65%以上，＜3μｍ 的顆粒應占10%左右。
研究認為，當水泥熟料比表面積較高時（≥400m2/kg ），3～32μｍ 顆粒所占的百分比影響很大，≤3μｍ 的水泥熟料顆粒只影響早期強度。一般情況下，3～16μｍ 和16～32μｍ 熟料顆粒對水泥強度影響相同，但當比表面積為350～400m2/kg 時，16～24μｍ 的熟料顆粒是最主要的影響因素。研究還認為，水泥熟料顆粒的大小不同，其中的化學組分與礦物組成也各異，且隨著熟料粒徑的減小，熟料中的C3S 含量遞增。
在水泥企業的水泥粉磨細度改用45μｍ 篩孔之后，通過水泥的微細化，進一步減少熟料50μｍ 以上顆粒的含量，節省了熟料，充分發揮了其強度組分的作用，是一件很有意義的事情。目前，經對我國部分水泥企業不同粉磨工藝條件下的實物水泥顆粒級配測定后發現，水泥產品中3～32μm 熟料顆粒含量偏少，32～64μm 顆粒含量偏多，因此大多數水泥企業都可通過改進粉磨工藝來提高水泥活性（水泥強度）。
三、混合材料的顆粒大小對水泥質量的影響
為了增加水泥產量、節約能源、降低生產成本、改善和調節水泥的某些性能、綜合利用工業廢渣、實現循環經濟，在磨制水泥時，可以摻加數量不超過國家標準規定的混合材料。混合材料在水泥中有以下作用：（1）活化效應。（2）填料作用。（3）改善混凝土的性能和提高強度。這些都與混合材料的活性和細度有關。
各種混合材料的合理摻加量，必須通過不同配比試驗來確定。如何提高水泥中混合材料的摻加量，其關鍵是大幅度提高水泥熟料質量和所摻用混合材料的細度。
凡是天然或人工制成的礦物質材料，磨制成細粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調和成膠泥狀態時，不僅能在空氣中硬化，并能繼續在水中硬化，這類材料稱之為活性混合材料。對混合材料高細粉磨是為了進一步開發利用混合材料的潛在水化活性。混合材料的水化速度比水泥慢得多，經測試表明，在比表面積300m2/kg 左右時，高爐礦渣水化90天左右才能產生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時相應的強度，粉煤灰則需150天左右才能達到相應的強度。對水泥混合材料進行高細粉磨，擴大了其水化反應時的表面積，可以較大幅度地提高它們的水化速度，使它們能在較短時間內產生較高的強度。
【作者：紀南】