Исследования показали, что при повышении тонкости помола цемента с 2000 см2/г до 6000 см2/г (при оптимальном содержании гипса для каждо­го уровня дисперсности), степень гидратации (по содержанию неиспаряемой воды) и прочность в 1-3-суточном возрасте растут, а в 28-суточном увеличива­ются лишь до определенных пределов, а затем значительно снижаются. Опти­мальная дисперсность помола цемента зависит от минералогических особен­ностей клинкера, и в первую очередь от преобладания в нем тех или иных мо­дификаций алита.

В некоторых случаях с повышением удельной поверхности цемента с 2000 до 3000 см2/г содержание фракции менее 5 мкм вообще снижается, что может вызвать уменьшение гидратации и отсутствие прироста прочности цемента с одновременным повышением его дисперсности.

Наличие максимума дисперсности цемента, превышение которого приво­дит к замедлению гидратации, сравнительно «молодое» открытие, тем не менее оно объясняет многие парадоксы, встречающие современных исследователей, которые в попытке получить быстротвердеющие цементы ограничиваются лишь его дополнительным измельчением.

Этот парадокс можно объяснить влиянием двух противоположно действую­щих факторов - увеличением реакционной поверхности частиц цемента, взаимо­действующих с водой, и повышением экранирующей способности гидратных но­вообразований, которые, окружая частицы цемента, препятствуют доступу воды. При В/Ц = 0,4 степень гидратации мелкой фракции через 1 сутки равна 100 %, средней фракции - 20 %, крупная фракция еще практически не прогидратировала.

Через 3 суток вся мелкая и примерно половина всей средней и крупной фракций также прогидратируют. И только через месяц от 60 до 90 процентов всего цемента прогидратирует.

Такая «ступенчатая» гидратация цемента различных фракций формиру­ет механизм (впервые предсказанный Г. Кюлем), при котором зоны контакта между продуктами гидратации средней и мелкой фракций «склеивают» имен­но продукты гидратации мелкой фракции.

Все это указывает на интенсифицирующее влияние мелкой фракции на ги­дратацию остальных фракций цемента. Эксперименты по смешиванию цемен­тов различной дисперсности показали, что оптимальное соотношение мелкой и средней фракций в ВПЦ с ромбоэдрическим алитом составляет от 1:4.8 до 1:5.1. Без мелкой фракции ВПЦ получить нельзя в принципе!