粉煤灰作为一种活性掺和料,在混凝土的制备中得到了广泛应用。粉煤灰所具有的物理活性(形态效应、微集料效应)与化学活性(火山灰反应)对粉煤灰-水泥复合胶凝材料性能有着不同影响,研究其物理与化学作用的大小对于更加合理地利用粉煤灰有着重要的实际意义,因此,本文对纯水泥体系、分别掺入粉煤灰以及惰性掺和料(石英粉)的复合胶凝材料体系在不同水胶比、不同掺量以及不同养护温度下进行了研究,期望能够对比研究粉煤灰的物理活性及化学活性在复合胶凝材料水化过程中所起到的作用。本文采用的主要方法为对比试验研究。主要试验内容为测定各体系的胶砂强度、浆体抗压强度、化学结合水量等,并辅以X-射线衍射(XRD)、压汞测孔(MIP)及扫描电镜(SEM)等微观分析手段。通过对试验结果的分析,研究粉煤灰在复合胶凝材料水化过程中的作用机理。通过研究发现,粉煤灰的掺入,使得其复合胶凝材料的力学性能、水化性能以及微观结构等与掺加惰性掺和料时相比,均具有显著优势,特别是在水化后期,表现在该复合胶凝材料具有强度发展潜力、水泥水化程度得以提高,以及微观结构致密,孔隙分布有所改善。这是由于粉煤灰在后期所表现出来的化学活性所致。并且,这些优势随着粉煤灰掺量的增加而更加明显。养护温度对于粉煤灰化学活性的发挥有重要影响,不仅大大地提高了粉煤灰化学活性的发挥程度,也提前了其化学活性作用开始的时间。在高温养护下的粉煤灰复合胶凝材料的强度在水化早期即获得大幅度增长,水化程度也有所提高,且浆体结构显著优于掺入惰性掺和料的浆体。因此,在高温条件下,粉煤灰的化学活性对于胶凝材料性能的影响作用更加显著,这也说明粉煤灰化学活性有很大的开发利用价值。水胶比的变化对于粉煤灰化学活性的影响不大。不过,通过对水胶比的调整,可以使掺入粉煤灰的复合胶凝材料强度与纯水泥相当,即使在粉煤灰达到50%掺量时。