Технологический аспект проблемы измельчения клинкера и добавок заключается в оптимизации энерго- и ресурсозатрат, а также дисперсных характеристик цемента относительно его строительно-технических свойств.

В современных технологических системах измельчения прочностные показатели цемента R_сж28 на уровне 50...60 МПа достигаются при удельной поверхности S»3000...4000 см²/г, характеристическом размере зерна d'»15...25 мкм, коэффициенте однородности n » 0,90... 1,10, удельных энергозатратах на измельчение Э_изм =40...60 кВт×ч/т, металлозатратах Me 7...9 т/т/ч, износе И»0,1...0,7 кг/т. Для большой группы цемента значения R_сж28 пропорциональны значениям дисперсных характеристик - S^0,63, (d')^-0,44 и n^1,68. Очевидно, что увеличение степени однородности цемента n при рациональных значениях d' является наиболее эффективным технологическим способом повышения активности цемента при одновременном снижении удельных энергозатрат. Вместе с тем это самая сложная задача технологии измельчения, поскольку зависимость n = f (Э) неоднозначна и зависит от физико-технологических свойств (ФТС) измельчаемых композиций и условий процесса.

Общей закономерностью процесса измельчения клинкера и добавок является его стадийность, обусловленная кинетическим характером физических и физико-химических свойств материала по мере измельчения. Кинетика измельчения отражает два взаимосвязанных процесса: разрушение (диспергирование) и поверхностные взаимодействия между частицами, величина и характер которых определяются структурно-фазовыми и физико-химическими свойствами клинкера и добавок. Зависимость дисперсности от энергозатрат характеризуется по крайней мере тремя последовательными стадиями: "макродефектное" разрушение (раскрытие макротрещин, крупных пор, границ между кристаллами); "микродефектное" (разрушение по микропорам и микротрещинам кристаллов); поверхностные взаимодействия (налипание на измельчающие поверхности), агрегирование и агломерация тонких частиц. Эффективность процесса измельчения резко снижается по мере перехода к каждой стадии. В табл. 1 показаны примерные границы стадий измельчения и энергозатраты.

Таблица 1.