近几十年来，已经证实SCBA和RM都表现出火山灰活性（Cordeiro等人，2016年；Cui等人，2024年），使它们成为生产低碳和可持续混凝土的有希望的辅助水泥基材料。SCBA适用于混凝土应用的主要原因是其高二氧化硅含量和适中的钙含量，使其能够参与火山灰反应并与波特兰石（CH）反应形成额外的C-S-H凝胶（Torres等人，2024年）。这有助于提高水泥基复合材料的机械性能和耐久性（Torres de Sande等人，2022年）。然而，需要注意的是，尽管SCBA富含SiO2，但并非所有二氧化硅都以反应性的非晶形式存在（Rossignolo等人，2018年）。实际上，SiO2以结晶相和非晶相的混合物形式存在（Marcela M. N. S.等人，2016年）。许多研究表明，SCBA替代OPC的最佳比例通常在10%–20%之间，超过这个范围后，机械性能和耐久性可能不再进一步提高（Liu等人，2024b年；Sankeeth等人，2025年）。例如，Minnu等人报告称，将SCBA掺入混凝土中最多可提高20%时，混凝土的强度和耐久性持续改善（Minnu等人，2021年）。Shaban等人（2024年）也发现，当SCBA掺量为20%时，超高性能混凝土在28天和91天时的强度达到最大值。这一发现还伴随着孔径的减小和整体基体密度的提高。Andrade Neto等人观察到，15%的SCBA替代可以降低30%–50%的氯离子扩散系数，并提高对碱-硅反应的抵抗力（Andrade Neto等人，2021年）。这些改进归因于火山灰反应生成的额外C-S-H凝胶以及结晶成分对孔结构的填充效应（Tabish等人，2025年）。在另一项研究中，Amin等人（2025a）使用糖渣灰处理回收骨料，从而提高了回收骨料混凝土的耐氯性，因为粗骨料与浆体之间的界面粘结得到了加强。然而，过量的SCBA替代会由于稀释水泥成分和相应减少的非晶反应相而降低强度发展（Chen等人，2025年；Subhani等人，2024年）。此外，原始SCBA通常含有未燃尽的碳和粗颗粒，这些成分会对其反应性产生不利影响（Li等人，2022b年）。为了缓解这些问题，已经研究了几种预处理方法。物理处理（如研磨）被用来增加比表面积。Cordeiro等人报告称，更细的SCBA颗粒可以加速水泥水化（Cordeiro等人，2017年），而Moraes等人观察到，提高细度可以增加反应性和抗压强度（Moraes等人，2021年）。化学处理（如煅烧）也被用来增强SCBA的火山灰活性。研究表明，煅烧可以减少未燃尽的碳含量并增加反应性非晶氧化物的数量（Yadav等人，2020年）。Mali等人确定了600–700°C的最佳煅烧温度范围，该温度范围可以保持非晶二氧化硅结构，并使SCBA符合ASTM C618标准的要求（Mali和Nanthagopalan，2021年）。
