随着我国土木工程行业快速发展,水泥和混凝土的生产需求日益增加,不仅消耗大量不可再生资源,也使得温室效应、全球变暖等愈发严重,给人类生存及发展带来不利影响。为此,人类有必要进一步研究开发能够部分代替水泥的矿物掺合料,从而减少不可再生能源的消耗,促进水泥混凝土产业健康持续的低碳绿色发展。火山岩是岩浆经火山喷发到地表快速冷凝而成的岩石。我国火山岩储量丰富且分布广泛,大量试验及研究表明,火山岩富含SiO₂和Al₂O₃的玻璃体结构而具有一定的火山灰活性,掺入水泥和混凝土情况下其内部活性组分SiO₂和Al₂O₃与水泥熟料水化产生氢氧化钙和高碱性水化硅酸钙进行二次水化反应（火山灰效应）,生成质量更优的低碱性水化硅酸钙和水化铝酸钙。因此,火山岩是一种可用在水泥基材料中部分取代水泥的矿物掺合料。为研究火山岩用作水泥基材料中辅助胶凝材料,本文在东北地区采集、选择几种活性较好的火山岩样品,采用由化学成分分析法和XRD法结果计算得火山灰活性组分、胶砂强度比得到火山灰活性指数和比强度分析法得各项比强度指标对火山岩在水泥基材料中火山灰活性进行研究,分析火山灰活性组分与火山岩中SiO₂含量及火山灰活性指数之间的相互关系,并探讨火山岩掺量、龄期和水胶比对其火山灰效应强度贡献率的影响。用火山灰活性组分评价火山岩火山灰活性结果显示:火山岩WY和CN₁的火山灰活性较大,而火山岩JP、AL₁和AL₂的火山灰活性相对较小。通过分析火山岩的火山灰活性组分与火山岩中SiO₂含量相关性可知,两者线性相关系数R=0.93说明火山灰活性组分与SiO₂含量存在很强的正相关性,即SiO₂含量越大,火山灰活性组分越大,越适合作为水泥基材料中的辅助胶凝材料。通过掺火山岩水泥砂浆抗压强度和火山灰活性指数评价火山岩火山灰活性结果表明:火山岩WY、CN₂、JP和AL₁均可作为水泥砂浆及混凝土的天然火山灰质材料,其中火山岩WY的火山灰活性最大,可认为是一种优质的辅助胶凝材料,而火山岩JP和AL₁的火山灰活性相对较小。水泥基材料中火山岩火山灰活性指数与火山灰活性组分呈正相关关系,拟合的线性回归方程精准地揭示了两者之间的相关关系,可用该线性拟合方程将火山灰活性指数转化为火山灰活性组分。用掺火山岩水泥砂浆比强度指标评价火山岩火山灰活性及探讨火山岩掺量、龄期和水胶比对其火山灰效应强度贡献率的影响,其结果发现:火山岩WY的火山灰活性最大,火山岩JP和AL₁的火山灰活性相对较小。火山岩的火山灰效应强度贡献率随火山岩掺量增大而增大,但随着水胶比的增大而逐渐减少。养护龄期的延长有利于火山灰效应的发挥。用掺火山岩混凝土比强度指标来评价火山岩火山灰活性及探讨火山岩掺量和龄期对其火山灰效应强度贡献率的影响,其结果发现:火山岩CN₁的火山灰活性最大,火山岩AL₂的火山灰活性最小。火山岩掺量的增加有利于火山灰效应的发挥。