在我国粉煤灰库存量大、年增长速度高,大量的粉煤灰很少得到充分利用,不仅对环境造成了污染,还是对资源的一种浪费。粉煤灰具有火山灰活性,但在常温常压下化学稳定性依然较好,只有在激发剂作用下经过1个月或更长时间,其化学活性才能较显著地表现出来。另外,我国大多数电厂粉煤灰的品质低,阻碍了其高性能利用。如何将粉煤灰潜在活性充分地激发出来,一直受到高性能混凝土届的关注与重视。本文以Ⅲ级和Ⅱ级粉煤灰作为研究对象,研究粉煤灰在水热激发作用下的活性特征。Ⅲ级粉煤分为实验组和对照组,以10%、20%、30%、40%的掺量等质量替代水泥制作粉煤灰-水泥复合胶砂试件。实验组首先进行蒸压养护,条件为1.3 MPa、180℃,蒸压10h后转入标准养护,分别养护7d、60d、90d。对照组直接进行标准养护,养护温度为20±5℃,相对湿度95%以上,养护7d、60d、90d。Ⅱ级粉煤灰同样以10%、20%、30%、40%的掺量等质量替代水泥制作胶砂试件,进行蒸压养护10h后标准养护,分别养护60d、90d、120d。通过抗折强度和抗压强度力学性能测试进行宏观的判断及分析,利用XRD和SEM测试进行内部机理研究。探究龄期、掺量、粒径因素的变化对力学性能影响并进行数学分析,在微观层面观察粉煤灰-水泥体系的水化产物组成、形貌以及微观结构。实验结果表明,水热合成的方法极大的提高了粉煤灰活性的强度,实验组相对于未进行水热激发的对照组,在早期强度可提高110%~120%左右。在相同龄期不同掺量的情况下砂浆试件的强度也不同,都表现为随着掺量的增加,强度有先升高后降低的趋势,在20%~30%的掺量时强度最大,说明粉煤灰在等质量替代水泥时掺加20%~30%时效果最佳。在相同掺量不同龄期的情况下,随着龄期的延长粉煤灰活性也逐渐增强,说明粉煤灰是一种水化反应慢,结构较为致密,不容易被破坏的物质。从微观测试中可看出粉煤灰发生火山灰反应生产了钙矾石和C-S-H胶凝物质,填充了空隙,从而提高了强度。