基本簡介
火山灰在一些火山灰質的混合料中，存在著一定數量的活性二氧化矽、活性氧化鋁等活性組分。所謂火山灰反應就是指這些活性組分與氫氧化鈣反應，生成水化矽酸鈣、水化鋁酸鈣或水化硫鋁酸鈣等反應產物，其中，氫氧化鈣可以來源於外摻的石灰，也可以來源於水泥水化時所放出的氫氧化鈣。
在火山灰水泥的水化過程中,火山灰反應是火山灰混合材中的活性組分與水泥熟料水化時放出的氫氧化鈣的反應。因此，火山灰水泥的水化過程是一個二次反應過程。首先是水泥熟料的水化，放出氫氧化鈣，然後再是火山灰反應。這兩個反應是交替進行的，並且彼此互為條件，互相制約，而不是簡單孤立的。
混合材料
1、天然的灰質混合材料 a. 火山灰：火山噴發的細粒碎屑的疏鬆沉澱物； b. 凝灰岩：由火山灰沉積形成的緻密岩石； c. 沸石岩：凝灰岩經環境介質作用而形成的一種以鹼或鹼土金屬的含水鋁矽酸鹽礦物為主的岩石； d. 浮石：火山噴出的多孔的玻璃質岩石；e. 硅藻土和硅藻石；由極細緻的硅藻介殼聚集、沉澱而成的岩石。 2、人工的火山灰質混合材料 a. 煤矸石：煤層中炭質頁岩經自然或煅燒後的產物； b. 燒頁岩：頁岩或油母頁岩經煅燒或自然後的產物；c. 燒粘土：粘土經煅燒後的產物；d. 煤渣：煤炭燃燒後的殘渣；e. 矽質渣：由礬土提取硫酸鋁的殘渣。
火山灰質
簡稱火山灰水泥。由矽酸鹽水泥熟料和火山灰質混合材料(如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、燒粘土、燒頁岩、煤矸石等)，加入適量石膏，磨細而成。中國標準規定：水泥中火山灰質混合材料摻加量按重量計為20～50%；允許摻加不超過混合材料總摻量1/3的粒化高爐礦渣,代替部分火山灰質混合材料，代替後水泥中的火山灰質混合材料不得少於20%。火山灰水泥分為275、325、425、525和625五個標號。火山灰水泥與普通水泥相比,其比重小，水化熱低，耐蝕性好，需水性(使水泥漿體達到一定流動度時所需要的水量)和乾縮性較大，抗凍性較差，早期強度低，但後期強度發展較快，環境條件對火山灰水泥的水化和強度發展影響顯著，潮濕環境有利於水泥強度發展。火山灰水泥一般適用於地下、水中及潮濕環境的混凝土工程，不宜用於乾燥環境、受凍融循環和乾濕交替以及需要早期強度高的工程。
檢驗規則
1、 火山灰質混合材料應在堆場（不少於200t）或採掘面不少於15個不同部位取樣，每處取代表性樣品1～3kg。將樣品破碎後混合均勻，按四分法縮取出比試驗需要量大一倍的試驗（稱為平均樣）。2、 水泥廠（或供貨方）啟用火山灰質混合材料。
運輸與貯存
火山灰質混合材料在運輸、貯存時，不得於其它材料混雜。
石灰粉煤灰反應
石灰粉煤灰間的火山灰反應是二灰赤泥混合料強度形成的主要因素，在二灰赤泥混合料中，隨著齡期的增長，石灰與粉煤灰間的火山灰反應逐漸增強，粉煤灰中矽鋁玻璃體是粉煤灰中具有活性的主要部分，它是由粉煤灰中的粘土礦物在高溫下熔融在表面張力作用下形成液滴，排出爐外時急速地冷卻而成的小球體，矽鋁玻璃體可與石灰發生火山灰反應，石灰水化後形成的Ca(OH)2溶膠使得粉煤灰玻璃體表面的SiO2和Al2O3緩慢溶解，與Ca(OH)2逐步反應生成矽酸鈣，矽鋁酸鈣等複合物，反應的定性描述如下：mCa(OH)2SiO2n-1H2OmCaO・SiO2・nH2OmCa(OH)2Al2O3n-1H2OmCaO・SiO2・Al2O3・nH2O當體系生成物濃度達到一定值時，進行赤泥加工的時候經常要進行赤泥粉磨，粉磨要用的就是赤泥粉磨設備了。它們便互相嚙合形成網狀結構，進而形成凝膠，此時，儘管體系中仍有大量的水分存在，但它們已被大量的網狀膠粒包圍而不能自由運動，上述反應都是通過離子吸附和交換而完成，如果生成物膠粒水化膜的粘滯力小於膠粒間的范德華作用力，就有可能把微粒間夾層水膜排擠出去，當微粒直接接觸後將形成化學鍵，緩慢地生成矽，鋁等含氧酸的複合物結晶，新生晶體會逐漸長大，發展，形成網路結構，並逐漸脫水乾涸以穩定的結晶縮合結構成為結晶整體，而成為具有較高強度的水穩性材料，火山灰反應是一個緩慢，長期的過程，這是使二灰穩定赤泥混合料具有較高后期強度的根本原因。
