粉煤灰在混凝土中的作用原理主要基于其独特的物理和化学性质，这些性质使得粉煤灰在混凝土中能够发挥多种效应，从而改善混凝土的性能。以下是对粉煤灰作用原理的详细解释：

　　一、物理性质及作用

　　形态效应

　　粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体、铝硅酸盐玻璃微珠等球状玻璃体，这些颗粒表面光滑、粒度细、质地致密，内比表面积小。

　　这些球状颗粒在混凝土中可以起到滚珠作用，降低颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的流动性。

　　同时，它们还能填充水泥浆体孔隙，使混凝土更加密实，提高混凝土的密实性。

　　微集料效应

　　粉煤灰中的微细颗粒能够均匀分布在水泥颗粒之中，阻止水泥颗粒的相互粘聚，使水泥颗粒处于分散状态，有利于水化反应的进行。

　　粉煤灰的掺入还能减少用水量，降低硬化后混凝土的孔隙率，提高密实度。

　　二、化学性质及作用

　　火山灰效应(活性效应)

　　粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3能够与水泥水化生成的Ca(OH)2发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等具有胶凝性质的产物。

　　这些产物能够填充混凝土内部空隙，进一步提高混凝土的密实性。

　　同时，火山灰反应还能加强混凝土中薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。

　　交互作用

　　水泥、粉煤灰、外加剂等不同粉料间会产生物理、化学的交互作用。例如，水泥水化生成的Ca(OH)2是粉煤灰的活性激发剂，能够激发粉煤灰的火山灰效应。

　　被激发的粉煤灰水解后会降低液相碱度，进一步促进未水化水泥的水化反应。

　　三、其他作用

　　延缓水化速度

　　粉煤灰的掺入能够延缓混凝土的水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

　　改善混凝土工作性

　　粉煤灰的掺入能够改善混凝土的工作性，如提高混凝土的流动性、粘聚性和保水性等，有利于泵送施工和抹面操作。

　　提高混凝土耐久性

　　粉煤灰的掺入还能提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性指标，延长混凝土的使用寿命。

　　综上所述，粉煤灰在混凝土中的作用原理主要基于其形态效应、微集料效应、火山灰效应以及与其他材料的交互作用等。这些效应共同作用于混凝土中，使得粉煤灰成为混凝土中一种不可或缺的组分。