在生產(chǎn)鋼材、混凝土、水泥等材料時(shí)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，其中工業(yè)產(chǎn)出的固體廢棄物主要包括了高爐礦渣、硅灰、粉煤灰和鋼渣。近些年，學(xué)者們將固體廢棄礦粉作為細(xì)骨料摻入到水泥中制備成水泥膠凝材料，不僅解決了固體廢棄礦粉無(wú)法有效利用的問(wèn)題，也降低了對(duì)天然砂石材料的使用（減少了砂石材料的開(kāi)采，有效降低了水土流失和制備水泥膠凝材料的成本）。

據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)全球每年火力發(fā)電或其他途徑產(chǎn)生的粉煤灰總量大約為10億t，而我國(guó)各類固體廢棄礦粉產(chǎn)量約2億t以上，但是對(duì)于粉煤灰這類固體廢棄礦粉的二次利用率卻為60%～70%，還會(huì)剩余大量的固體廢棄礦粉亟需處理。

經(jīng)過(guò)對(duì)粉煤灰內(nèi)部化學(xué)元素的測(cè)定與大量試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析可知，粉煤灰內(nèi)部主要是由于SiO2、Al2O3和Fe2O3組成的，通過(guò)堿性激發(fā)劑或粉磨等方式可提升其火山灰效應(yīng)，使得制備水泥膠凝材料的力學(xué)性能更好；同時(shí)，為大幅度降低碳的排放量和提升附屬產(chǎn)品的價(jià)值，故采用粉煤灰來(lái)制備混凝土或水泥膠凝材料也是符合可持續(xù)發(fā)展道路的。

隨著水泥－粉煤灰基膠凝材料水泥和粉煤灰比例的不斷增大，水泥膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢(shì)，但是在水泥和粉煤灰比例為 6∶4 時(shí)水泥膠凝材料的增大幅度卻逐漸減小，這是由于粉煤灰雖然在堿性環(huán)境下火山灰效應(yīng)被激發(fā)，但是與水泥的水化反應(yīng)相比，粉煤灰與物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)相對(duì)平和，故產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)物也較少，不足以完全填充膠凝材料的內(nèi)部孔隙，這就導(dǎo)致了混凝土微觀孔隙結(jié)構(gòu)性能不好，此時(shí)水泥膠凝材料的抗壓強(qiáng)度較小，但是隨著水泥摻量的不斷增多，在堿性環(huán)境下水泥的水化反應(yīng)更加快速和劇烈，產(chǎn)生的水化產(chǎn)物也更多，可以更好地充填在水泥膠凝材料的孔隙內(nèi)部，有效地改善膠凝材料的孔隙結(jié)構(gòu)性能，形成了較為致密的孔隙結(jié)構(gòu)，使得膠凝材料的抗壓強(qiáng)度有所增大，但是水灰比一定時(shí)膠凝材料內(nèi)部的自由水是固定不變的，這就導(dǎo)致后續(xù)膠凝材內(nèi)部水化反應(yīng)速率的減緩，對(duì)于改善孔隙結(jié)構(gòu)性能的有益程度也減小，進(jìn)而使得抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律增大幅度卻逐漸減小。綜合經(jīng)濟(jì)性和水泥膠凝材料性能考慮，取水泥和粉煤灰比例為6∶4作為最優(yōu)值。

制備水泥膠凝材料過(guò)程中，無(wú)論是粉煤灰還是水泥都需要經(jīng)過(guò)粉磨加工。HLM立式磨粉機(jī)可作為制備水泥膠凝材料的磨粉機(jī)，具有產(chǎn)量達(dá)，能耗低，經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。

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