大量科学研究和工程应用表明,粉煤灰混凝土具有良好的工程性能、耐久性能和绿色效应,在土木建筑工程中得到了日益广泛的应用。但人们在实际应用中发现,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的早期强度明显降低,尤其对于大掺量粉煤灰混凝土(HVFC),有时难以满足工程的早期强度要求。因此,如何提高和改善粉煤灰混凝土的早期强度,就成了粉煤灰混凝土研究的一项重要课题。本文研究的GH矿粉是一种能显著激发粉煤灰活性、提高粉煤灰混凝土早期强度的矿物材料,其研制开发和工程应用已有近10年的历史,但以往的研究主要偏重于力学性能和工程应用,缺乏机理方面的研究。本文首先验证GH矿粉对天津本地产水泥和粉煤灰的增强效果,然后采用宏观强度试验和微观检测试验相结合的方法,以混凝土的水泥石相和界面过渡区相为研究对象,研究了GH矿粉的增强机理。宏观强度试验结果表明:GH矿粉在粉煤灰-水泥系统中具有双重作用,既能促进纯水泥强度的增长,又能促进粉煤灰-水泥强度的增长。微观检测试验采用X-射线衍射(XRD)分析和环境扫描电子显微镜(SEM)分析技术。对水泥石相的研究结果表明:GH矿粉的加入只是改变了水化产物的生成量,并没有产生新的水化产物;其增强机理可分为以下三方面来解释,①物理填充作用,GH矿粉的超细颗粒能填充在水泥和粉煤灰颗粒堆积的空隙中,使胶凝材料形成良好的颗粒级配,胶凝材料系统的颗粒堆积更合理、结构更密实;②激发粉煤灰的活性,加速粉煤灰的火山灰反应;③与水泥的水化产物发生火山灰反应,生成更多的凝胶体,增加结构的密实性;宏观上这三方面的作用表现为混凝土强度的提高。对界面过渡区相的研究结果表明:胶凝材料与骨料之间存在着几微米的间隙;掺入GH矿粉后,生成了更多的钙钒石和水化硅酸钙,填充于胶凝材料与骨料之间,混凝土的结构更加密实。研究中还证实了骨料之间确实存在裂缝,而且部分活性较低的粉煤灰颗粒与周围凝胶体之间也有间隙存在。这些内部缺陷是影响混凝土强度和耐久性的重要因素。