高镁水泥具有良好的后期微膨胀特性,对大体积混凝土（如大坝）的后期温降收缩具有补偿作用,能显著提高其抗裂耐久性。然而,国内外关于水泥熟料中具有后期微膨胀作用的方镁石的定量测定方法仍无标准可循,对高镁水泥中方镁石晶体含量、尺寸和分布的调控技术及其在水泥制备中的应用缺乏系统研究。本文主要研究内容为发明了一种能够准确定量水泥中方镁石含量的方法;阐述了煅烧温度与高镁水泥熟料中方镁石含量和尺寸之间的关系,阐明了水泥中方镁石晶体的调控机制;建立了高镁水泥中方镁石含量、尺寸与高镁水泥后期膨胀增进率之间的关系;并将取得的研究成果应用于高镁水泥工业化制备。得出以下创新性成果:（1）发明了一种能够准确定量水泥中方镁石含量的方法,解决了国内外现有方镁石定量方法中难以有效区分固溶态MgO（无后期微膨胀作用）和方镁石的难题。该新方法通过研发一种方镁石内标物,综合分析压蒸试验方法、热重分析方法和化学分析方法三种方法的测试原理,实现这三种方法测试过程的协同匹配,优化相关的试验条件,建立了这三种方法与水泥中方镁石含量之间的定量关系。发明的方法中确定内标物为1400℃下分析纯级碱式碳酸镁或氢氧化镁试剂的灼烧产物,压蒸压力为2.2MPa,压蒸时间为4h,并经测试,其回收率达到99.92%～100.14%,回收效果好,准确度高。（2）系统揭示了煅烧温度、保温时间和冷却速率等因素对高镁水泥中方镁石含量、尺寸、分布及水泥强度、膨胀等性能的影响规律,建立了高镁水泥熟料中方镁石含量和尺寸与煅烧温度之间的关系,阐明了高镁水泥中方镁石晶体的调控机制。提高煅烧温度、延长保温时间和降低冷却速率,均可促进熟料中方镁石在液相中的迁移和长大,提高熟料中方镁石的含量,增大方镁石晶体的尺寸。煅烧温度在1350℃～1450℃时,方镁石分布较为均匀;煅烧温度达到1500℃时,熟料中方镁石的分布趋于集中。在1350℃～1500℃范围内,高镁水泥熟料中方镁石含量与煅烧温度之间呈线性函数关系,而高镁水泥熟料中方镁石尺寸与煅烧温度之间呈指数函数关系,因此可以通过改变煅烧温度,定量调控高镁水泥熟料中方镁石的含量和尺寸。煅烧温度为1450℃时,制备的高镁水泥471天强度最高,达到86.57MPa。随着煅烧温度的升高,高镁水泥后期膨胀增进率持续提高;保温时间为60min和吹风冷却条件下制备的高镁水泥,其后期膨胀增进率最高,达106.25%。（3）建立了高镁水泥后期膨胀增进率与方镁石含量和尺寸之间的关系。在1350℃～1500℃范围内,高镁水泥中方镁石尺寸与方镁石含量之间呈线性函数关系,高镁水泥后期膨胀增进率与方镁石含量及方镁石尺寸之间均呈二次多项式函数关系。煅烧温度1400℃～1450℃、保温时间60min、冷却速率为吹风冷却时,高镁水泥中方镁石晶体尺寸在3μm～7μm,以5μm～7μm为主,分布较为均匀,高镁水泥后期强度增进率和后期膨胀增进率较高。（4）方镁石测定方法和晶体调控技术实现在高镁水泥制备过程中应用。采用以上调控技术进行高镁水泥的工业化生产,并用发明的测定方法检测其方镁石含量,制备的高镁水泥中MgO含量为4.10%,方镁石含量为2.25%,方镁石晶体尺寸以3μm～7μm为主,分布较为均匀,高镁水泥的后期膨胀增进率达到93.90%,具有微膨胀性。该高镁水泥配制的混凝土540天龄期时自生体积变形值为22.1×10-6,其余各项综合性能良好。