粉煤灰是由多种微细颗粒构成的集合体，具有很强的非均质性，不同形貌与粒度的颗粒组分，具有不同的显微结构、物相及化学组成、微量元素分布特征，其资源潜力及对环境的危害程度有较大差异。因此，对粉煤灰进行系统研究与开发利用，是关系经济建设与环境保护的重大问题。　　 本论文通过对不同地区的九种原灰进行粒径、红外分析(ATR&FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)和核磁共振分析(NMR)，从粉煤灰的表面结构和矿物构成方面探索其中的规律，将粉煤灰予以分类，判断灰中主要铝氧多面体结构和硅氧多面体结构以何种形式存在，以及它们存在的形式与粉煤灰的反应活性之间的关联性，便捷地判断不同类型粉煤灰的反应活性，归纳出粉煤灰在结构上的规律性，从结构的分类和特点首次为粉煤灰的活性提供理论判断依据。　　 实验的结果表明：粉煤灰的粒径一般小于40μm，主要集中在10-20μm之间，10-20μm区域外的颗粒数量比较少。在实验中从XRD谱图中可以得到，粉煤灰的矿物相可以分成两类，一类是无定形的玻璃体较多的灰种，另一类是晶态物质较多的灰种。从红外手段对粉煤灰颗粒表面层次上进行构成特征研究的工作表明，九种粉煤灰主要含有Si-O-Si或者Si-O-Al基团成分，特征峰显示粉煤灰颗粒表面的结构较为复杂，结构特征不明显。SEM的分析结果可以将粉煤灰从形貌方面归类为含有玻璃微珠多的一类和含有玻璃微珠少的一类，从粉煤灰颗粒的特点和大小对应用效果进行推测。应用固体NMR对数种粉煤灰进行分析，通过对粉煤灰的27Al和29Si系列NMR谱图的分析比较，归纳出粉煤灰从铝氧多面体结构与硅氧多面体结构上进行分类，可分为绝对玻璃态和多结构环境两类；粉煤灰中上述两类铝氧多面体结构与硅氧多面体结构具有关联性，当粉煤灰中铝氧多面体结构处于完全无序态，则灰中的硅氧多面体结构也处于完全无序态，粉煤灰的结构混乱度熵高，反应活性也相应高。　　 本论文同时研究了不同激发剂对粉煤灰的影响，通过分析研究碱加入前后粉煤灰表面结构的变化；侧重从硅氧、铝氧聚合态结构角度分析了激发剂对粉煤灰硅氧结构和铝氧结构的活化作用。　　 实验结果表明：激发粉煤灰活性的大小不仅与加入碱的碱性的强弱有关，还与加入的阳离子有很大关系。相同条件下，碱性越强，激发后的粉煤灰活性越大：Ca2＋加入粉煤灰比Na＋更能激发其活性。碱加入量的大小对于粉煤灰活性的激发有一个最佳值，并不是碱加的越多就越能激发粉煤灰活性。　　 分析显示：15％NaOH溶液、50％乙二胺溶液、15％NaOH与100％乙二胺混合溶液、5％Ca(OH)，2与100％乙二胺混合溶液分别作为激发剂能激发粉煤灰的活性。三乙醇胺作为激发剂没有使粉煤灰的玻璃体结构发生破坏，激发效果不显著。15％NaOH溶液作为激发剂没有破坏粉煤灰玻璃体主体结构，15％NaOH与100％乙二胺混合溶液、5％Ca(OH)2与100％乙二胺混合溶液及50％乙二胺作为激发剂使粉煤灰的玻璃体成分主峰谱带发生偏移，三者具有相同程度的破坏作用，效果比15％NaOH溶液显著。但5％Ca(OH)2与100％乙二胺混合溶液中具有Ca2＋离子可以提高粉煤灰-水泥系统的强度，而且成本较其它两者低，所以本课题实验证明5％Ca(OH)2与100％乙二胺混合溶液作激发剂可以有效地增强粉煤灰的活性，是所选粉煤灰激发剂中对粉煤灰表面结构影响大的一种。