粉煤灰的活性主要来自活性SiO2(玻璃体SiO2)和活性Al2O3 (玻璃体Al2O3 )在一定碱性条件下的水化作用。因此,粉煤灰中活性SiO2、活性Al2O3和f-CaO(游离氧化钙)都是活性的的有利成分,硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏(CaSO4)的形式存在,它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用,因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成。粉煤灰中的钙含量在3%左右,它对胶凝体的形成是有利的。国外把CaO含量超过10%的粉煤灰称为C类灰,而低与10%的粉煤灰称为F类灰。C类灰其本身具有一定的水硬性,可作水泥混合材,F类灰常作混凝土掺和料,它比C类灰使用时的水化热要低。
粉煤灰中少量的MgO、Na2O、K2O等生成较多玻璃体,在水化反应中会促进碱硅反应。但MgO含量过高时,对安定性带来不利影响。
粉煤灰中的未燃炭粒疏松多孔,是一种惰性物质不仅对粉煤灰的活性有害,而且对粉煤灰的压实也不利。过量的Fe2O3对粉煤灰的活性也不利。
粉煤灰的矿物组成
由于煤粉各颗粒间的化学成分并不完全一致,因此燃烧过程中形成的粉煤灰在排出的冷却过程中,形成了不同的物相。比如:氧化硅及氧化铝含量较高的玻璃珠在铁矿,另外,粉煤灰中晶体矿物的含量与粉煤灰冷却速度有关。一般来说,冷却速度较快时,玻璃体含量较多:反之,玻璃体容易析晶。可见,从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。其矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为石英、莫来石、氧化铁、氧化镁、生石灰及无水石膏等,非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上。