1.混凝土矿物掺合料
粉煤灰在混凝土中的掺量通常可以达到胶凝材料质量的15%~50%，主要用于大型工程结构（如地基和大坝）以控制混凝土的温度上升。虽然粉煤灰在混凝土中的大掺量引起了一些担忧，但近几十年的研究表明，粉煤灰掺量达到60%依然可以满足所需混凝土的相关性能。不同品质粉煤灰混凝土力学强度试验、平板热流计试验及早期抗裂试验表明，掺入一定量的粉煤灰对混凝土早期抗裂性能具有良好促进作用。此外，掺入20%高钙粉煤灰可降低骨料膨胀率，从而有效抑制混凝土碱骨料反应。然而，对自密实粉煤灰混凝土而言，粉煤灰掺量对混凝土早期强度影响较小，对后期强度影响较大。
2.制备地质聚合物
高钙粉煤灰地质聚合物早期强度的敏感因素主要有养护温度、CaO掺量、水玻璃掺量、水玻璃模数。适当提高养护温度和延长养护时间可显著提高粉煤灰地聚物强度，最佳覆膜养护固化温度为80℃。研究者们以粉煤灰（FA）和硅灰（SF）为主要原料制备地质聚合物胶凝材料，研究SF与FA的质量比及不同碱激发剂（NaOH和KOH）对SF-FA地质聚合物砂浆力学性能及微观结构的影响。结果表明，随SF/FA掺量的增大，SF-FA地聚物抗压强度和抗折强度逐渐增大，最高分别达到23.89MPa和6.60MPa，NaOH的激发效果强于KOH。反应产物中新生成了菱沸石相和无定形N—A—S—H凝胶相。然而由于FA和SF反应不完全，结构中仍存在未反应的FA及SF颗粒。FTIR结果表明，SF-FA地质聚合物中[AlO6]9-八面体和[AlO4]5-四面体发生了结构重组，配位状态进一步完善，且T-O-Si（T=Al，Si）发生了聚合，致使其强度逐渐提高。
3.制备陶粒
粉煤灰与脱硫灰在蒸气养护条件下可以制备出免烧种植陶粒。学者们发现影响免烧种植陶粒性能的主要因素有蒸养时间、温度、n（SiO2）/n（Na2O）、脱硫灰掺量和发泡剂掺量。学者们针对这些影响因素进行了优化研究，结果表明，在蒸养8h、温度80℃、n（SiO2）/n（Na2O）=5.0、脱硫灰掺量5%、发泡剂掺量0.75%时，可制备出筒压强度为3.56MPa、吸水率为19.95%、堆积密度为931kg/m3的种植陶粒。此外，所制备的种植陶粒表面光滑，内部孔隙结构发达，吸水能力较强，富含Si、Ca和S等元素，适合植物生长需要。
以粉煤灰、膨润土和凝灰岩为主要原料，加入适量的发泡剂碳化硅和助熔剂氧化镁，在1200℃高温下可制成表观密度小、抗压碎强度高的陶粒。针对发泡剂和助熔剂用量、球磨时间等因素对陶粒性能的影响；利用X射线衍射仪对陶粒原料和成品进行物相分析。结果表明，当m（粉煤灰）∶m（膨润土）∶m（凝灰岩）=30∶12.5∶25、球磨时间为50min、碳化硅用量为0.5%、氧化镁用量为2%时，所制备的陶粒性能最优；此时，陶粒密度为0.711g/cm3，抗压碎强度为0.925N，1h吸水率为0.59%，24h吸水率为1.03%。
以粉煤灰陶粒为轻骨料、环氧树脂作为黏合剂，混合制备聚合物-粉煤灰陶粒多孔降噪材料，采用声学级配理论推导出适合公路交通噪声集中频率范围内的最佳粉煤灰陶粒粒径范围，并采用阻抗管测试系统进行试验验证。采用单因素试验方法研究环氧树脂与粉煤灰陶粒的最佳配合比，并考察了试件厚度、复合级配、表面切割、掺加材料、背后空腔、模拟雨淋和冻融循环等因素对聚合物-粉煤灰陶粒声屏障材料的力学性能和吸隔声性能的影响规律。结果表明：试验验证与理论推导的最佳陶粒粒径基本一致，均在1.0~3.0mm范围内，环氧树脂与粉煤灰陶粒的配合比为1∶5时材料吸声系数、力学性能最优；试件厚度的增大可明显改善材料中低频（1000Hz以下）吸声性能，在1000~1600Hz范围内，随着厚度增大，吸声系数呈现降低趋势；复合级配较单一级配第1共振吸声峰值向低频方向移动，500～1000Hz时吸声系数有明显降低趋势，400Hz以内吸声系数有所增大；掺加橡胶粉可改善中高频吸声系数，对隔声性能的影响较小；空腔增大可明显提高材料中低频的吸声系数，但影响有限；表面切割可提升试件高频吸声系数，其影响规律与减小材料厚度相似；模拟雨淋以及冻融循环对材料吸声性能和力学性能影响均不明显。
（来源：粉煤灰综合利用网）
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