我们知道沸石粉是由天然沸石岩石经精细研磨制成的粉状材料,是由酸性火山熔岩玻璃或碎屑在凝固并沉积在地下,与间隙水反应并在温度和应力作用下形成后形成的。它的活性来自凝灰岩中的无定形SiO2和Al2O3,与粉煤灰和高炉矿渣粉相类似相同。当掺入水泥混凝土中时,其中的活性成分硅铝氧化物可以与水泥的水合产物结合。Ca(OH)2进行二次催化反应,生成含水硅酸钙凝胶和铝酸钙凝胶,该反应称为火山灰反应。通常如果将其与合适的混凝土掺合料混合,则在普通水泥混凝土中用沸石替代水泥的比例可达10%-20%,而在矿渣水泥混凝土中替代水泥的比例为5%-10%,其混凝土的性能远超基准混凝土的性能。

实际上,混凝土的早期强度取决于混凝土中水泥中C3S和C3A的含量。在混有沸石粉的混凝土中,由于部分水泥的等价置换及脱铝后Ca(OH)2与Ca(OH)2的反应速率提升,使得混凝土中水泥中C3S和C3A含量相对降低。硅化也减少。这些硅胶和铝胶包围C3S和C3A矿物,并影响水泥的早期水化。因此,掺有沸石粉的混凝土的早期强度较低。但是,随着后期水泥中Ca(OH)2浓度的逐渐增加,火山灰反应增加,这是有益的。水泥中C2S矿物水化的进展表现为后期强度增加的特征。