与传统混凝土相比,超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）具有更为优越的力学强度、抗渗性能和抗冲击性能,是一类新型纤维增强水泥基复合材料。纵观绝大多数配合比,硅灰凭借其独特的材料特性,已成为UHPC中一类必不可少的组成原材料,但其对UHPC早期水化的影响规律及作用机理尚未统一结论、对微观结构演变及强度发展的影响规律及作用机理还不明晰,严重制约了硅灰在UHPC中的高效率应用。基于上述问题,本文以阐明硅灰在UHPC中的作用机理为目标,选用两种不同粒径的硅灰,引入钛白粉作为硅灰的惰性对照材料,采取精细对比试验设计,分析了硅灰及其掺量和表面特性对超高性能混凝土水化、微结构和强度发展的影响,并从填料效应和火山灰反应等角度,阐述了其阶段作用机制。全文工作内容及结论如下:（1）通过等温量热法研究了三种粉体在不同水灰比及不同掺量下对UHPC早期水化的影响。结果表明,硅灰加入后可显著缩短诱导期的持续时间,并且掺量越高,加速效果越明显。TOC分析表明,硅灰加入后会被PCE分子优先吸附且大量吸附,使得原本占据在硅酸盐矿物表面的部分聚合物分子被转移到硅灰上,大大缓解了PCE对水泥水化的延缓作用。两种硅灰加入后对水化速率产生了不同的作用效果,主要与两种粉体在浆体中的团聚程度有关。动态光散射结果表明,硅灰-1的高表面能使得颗粒具有强烈的团聚倾向,部分自由水被硅灰-1颗粒的团聚体所包裹,参与水泥水化的水量减少,水泥的水化能力降低。而硅灰-2的表面能较低,团聚作用不显著,并没有出现放热主峰高度大幅降低的现象。硅灰的晶核效应对UHPC早期水化的影响是积极的,水灰比越高,掺量越高,促进效果越明显。硅灰颗粒的比表面积和团聚程度同样会影响晶核效应的加速效果。（2）通过对水化进程及微结构演变的定量表征解释了三种粉体对UHPC抗压强度发展的差异。结果表明,UHPC在前7天的强度增长主要归因于水泥熟料的水化,由于硅灰可以在低内部相对湿度（Internal relative humidity,IRH）环境中继续反应,7d后基体的强度增长主要来源于硅灰的火山灰反应。水泥的水化反应受到IRH的限制,且水灰比也低,IRH下降的越迅速,UHPC后期强度的增长就越容易受硅灰的火山灰反应主导。硅灰的火山灰反应有效地优化了UHPC硬化浆体的孔结构,主要表现在更低的孔隙率和更小的最可几孔径。3d的孔结构更多的受初始堆积密实度的影响,而3~28d的孔结构优化则主要是由于水泥水化程度的提高和硅灰的火山灰反应。通过29Si NMR测定了两种硅灰在不同掺量下的反应程度,结果表明,硅灰-2在各个龄期及掺量下的反应程度都要低于硅灰-1,硅灰-1的火山灰反应占主导作用,硅灰-2的填料效应占主导作用。硅灰对UHPC强度发展的影响是堆积效应和火山灰反应的共同作用结果,只是两种作用主导的阶段不同。