硅灰在水泥砂浆和混凝土中有物理和化学两方面作用，改善砂浆和混凝土的物理力学性能。 物理作用：即微粒填充作用。硅灰颗粒尺寸是水泥颗粒尺寸的百分之一，如同砂填充在石子之间空隙、水泥填充在砂之间空隙，硅灰颗粒可以填充在水泥颗粒之间空隙中，使水泥浆体更加密实，降低水泥石的渗透性，提高水泥石强度，同时提高水泥石与骨料界面的密实度，改善骨料与水泥石界面的粘结强度（界面粘结通常是混凝土强度的薄弱环节）。 化学作用：硅灰主要成分为玻璃态二氧化硅，常温下具有较高化学反应活性。硅灰能够与水泥水化产生的氢氧化钙反应（即火山灰反应或二次水化反应），生成硅酸钙凝胶。水泥水化产生的氢氧化钙结构疏松、多孔，对混凝土强度、抗渗性和耐化学腐蚀性能均不利，硅灰能够将氢氧化钙转化为硅酸钙凝胶，所以不仅能够提高混凝土强度，同时能够提高混凝土抗渗性和耐久性。
