该课题研究的对象是水泥土环境中的粉煤灰,粉煤灰应用于水泥土是其被大量、直接利用的重要途径.粉煤灰活性在水泥土中发挥作用是从水化开始的.以粉煤灰在混凝土中的水化为基础,在已有成果的基础上,结合水泥土的微观结构,提出了水泥土环境中粉煤灰水化的模型.并开创性地引用晶核生成、沉淀动力学和晶体成长,为粉煤灰在水泥土硬凝过程中的贡献提供理论依据.粉煤灰水化后与水泥的水化物一样,通过渗透和扩散作用,在连通和非连通的孔隙中产生骨架,这也是水泥土强度的主要来源之一.在水泥土中粉煤灰的作用主要包括:活性效应、微集料效应和形态效应.粉煤灰的颗粒效应和微集料效应是物理效应的总和,它与自身化学元素性质无关,又能促进固结体性能(如强度、抗渗性、耐磨性)的各种物理效应的总称.它们是粉煤灰能够直接被充分利用的活性,是早期活性的主要来源.粉煤灰活性的激发主要有以下三个途径:机械磨细、水热合成、碱性激发.其中的碱性激发适用于水泥土环境,即化学激发手段.该课题的研究工作在前人相关理论,首次比较系统地对水泥土微观环境的形成和特点做了描述和分析.并开创性地引用晶核生成、沉淀动力学和晶体成长理论为粉煤灰—水泥在水泥土硬凝过程中的贡献提供理论依据.提出了化学激发水泥土环境中粉煤灰选择活性剂的三个原则.在此理论的指导下成功地选出了合适的活性激发剂,并应用于工程实践.