相關研究表明，根據具體粉煤灰的物性，將粉煤灰的原灰或粗灰粉磨到比表面積為700-1000m2/kg，將明顯提升其應用價值：
（1） 顯著提高粉煤灰活性，使得在配制相同強度等級的水泥或者塑性混凝土時，大幅提高粉煤灰的摻量。
（2） 具有明顯的減水效果。對超細粉煤灰顆粒形貌的研究表明，在粉磨過程中雖然有部分大的球狀微珠遭到了破壞，但又能夠釋放新的和更小的球狀微珠；盡管比表面積大幅增加會需要更多的濕潤水，但其密實填充效應又大幅減少孔隙水，因此超細粉磨對粉煤灰在水泥和混凝土中的工作性沒有不利影響。在摻有高效減水劑和低水灰比的體系下，由于其良好的填充效應，反而能夠大幅度提高工作性，能減水10%左右。
（3） 超細粉煤灰和高效減水劑雙摻使用時，能夠配制高強度砂漿和大流動度高性能混凝土，并具有流動度損失小和干燥收縮小等特點。
超細粉煤灰的減水作用，對混凝土工作性的顯著改進作用，以及對砂漿或者混凝土強度的增加程度，是普通磨細灰和商品灰所不能達到的，是一種具有高功能效應的混凝土礦物摻合料或者水泥混合材。
超細粉煤灰的工業化生產
工藝流程
綜合比較目前應用的高效粉磨設備可以發現，基于料層間擠壓原理的粉磨設備如錕壓機、立磨、水平錕磨等對于粉煤灰的粉磨特性不是很適應，而振動磨、行星磨等雖然能量利用率高，但目前尚不能適應建材產品的大規模制備要求。因此本工藝采用改進型球磨機的閉路粉磨系統，不僅適用于新建生產線，也適用于舊線改造。比如技改投產的內蒙古烏海東孚水泥有限公司，將其原有的兩臺Φ2.2mX9m的開路礦渣磨改造為超細粉煤灰閉路粉磨系統，效益顯著。下面以新建投產的淮南市永科新型建材有限公司的生產線為例，流程如下圖所示：
系統核心設備
（1）超細磨機
作為新建生產線，根據粉煤灰的超細粉磨特性，設計了全新的
Φ2.6mX16m的超細磨機，與普通管磨機不同，磨內的諸多結構參數采用了專門設計，使得物料的磨內流速便于控制，合理延長了粉磨時間，同時避免磨內粉磨熱量高、粉磨細度高而導致的靜電吸附和物料團聚，這是粉煤灰超細粉磨的基礎。
（2）JS空氣噴射型超細選粉機
在超細粉磨工藝中分級設備是確保產品質量的關鍵，與磨機的關系相輔相成，共同決定了系統的粉磨分級效率，即磨機出料要有相當比例的合格成品，選粉機超細分級清晰，從而使系統的循環負荷保持在合理水平，確保系統運行穩定和成品的產質量穩定。JS空氣噴射型超細選粉機采用懸浮分散、預分級以及平面渦流分級技術，利用空氣噴射氣流，將物料進行懸浮分散，強化了分散的物料能力；在物料進入分級區前，將部分粗料直接分離，降低了受選物料濃度，為清晰分級提供了良好基礎；然后物料再進入渦流型轉子分級區，由于轉子高徑比和轉子葉片的特殊設計使得物料得到最大限度地分級，可穩定分選比表面積≥700 m2/kg以上的產品。
系統簡要技術指標
●原料粉煤灰：比表面積≤200m2/kg
●成品粉煤灰：比表面積700-800m2/kg
●粉磨主機：Φ2.6 mX16m球磨機+JS空氣噴射型選粉機；
●產量：30-35t/h
●系統電耗：40-45kWh/t
為規范生產，該公司業已制定了企業標準Q/HYK1-2011《超細粉煤灰》。
超細粉煤灰的顆粒分布（比表面積75m2/kg）
表1 超細粉煤灰的顆粒分布（比表面積75 m2/kg）
粒徑（μm） | 區間% | 累積% |
| 粒徑（μm） | 區間% | 累積% |
0.10-0.50 | 1.8 | 1.8 | 28.00-32.00 | 2.06 | 95.16 |
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0.50-1.00 | 8.52 | 1032 | 32.00-36.00 | 1.43 | 96.59 |
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1.00-2.00 | 13.63 | 23.95 | 36.00-40.00 | 0.99 | 97.58 |
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2.00-3.00 | 8.98 | 32.93 | 40.00-45.00 | 0.82 |
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3.00-4.00 | 7.05 | 39.98 | 45.00-50.00 | 0.53 |
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4.00-5.00 | 5.72 | 45.7 | 50.00-56.00 | 0.39 |
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5.00-6.00 | 4.91 | 50.61 | 56.00-60.00 | 0.17 |
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6.00-7.00 | 4.3 | 54.91 | 60.00-63.00 | 0.1 |
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7.00-8.00 | 3.91 | 58.82 | 63.00-65.00 | 0.06 |
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8.00-9.00 | 3.48 | 62.3 | 65.00-70.00 | 0.11 |
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9.00-10.00 | 3.23 | 65.53 | 70.00-75.00 | 0.07 |
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10.00-12.00 | 5.62 | 71.15 | 75.00-80.00 | 0.05 |
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12.00-14.00 | 4.74 | 75.89 | 80.00-85.00 | 0.05 | 99.93 |
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14.00-16.00 | 3.94 | 79.83 | 85.00-90.00 | 0.02 | 99.95 |
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16.00-18.00 | 3.32 | 83.15 | 90.00-95.00 | 0.02 | 99.97 |
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18.00-20.00 | 2.76 | 85.91 | 95.00-100.00 | 0.01 | 99.98 |
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20.00-24.00 | 4.25 | 90.16 | 100.00-110.00 | 0.02 | 100 |
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24.00-28.00 | 2.94 | 93.1 | 110.00-120.00 | 0 | 100 |
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從顆粒分布測試結果可以看出，≤5μm顆粒占了45.7%，≤10μm顆粒占了65.53%，≤32μm顆粒則已經占到95.16%，而≥45μm顆粒已很少。
產品應用
（1）設置分別粉磨系統，將熟料和石膏共同粉磨至比表面積350 m2/kg）來制備硅酸鹽水泥，依據熟料自身強度水平，超細粉煤灰以55%-65%的比例摻入硅酸鹽水泥中可制備32.5級水泥，以35%-45%的比例摻入則可制備42.5級水泥。
（2）對于水泥廠或粉磨站而言，最簡單的方法是按90%-95%的水泥摻入5%-10%的超細粉煤灰混合均勻即可出廠。應用表明，摻入5%的超細粉煤灰與95%的42.5級、32.5級水泥混合均勻，3d強度、28d強度分別較原狀水泥提高0.5MPa和1MPa以上。
（3）超細粉煤灰作為配制高強、高性能混凝土的礦物摻合料，等量代替30%以上的水泥，可配置C30以上的泵送混凝土。
（4）超細粉煤灰可作為配制C80以上高溫、高壓蒸養混凝土制品的礦物摻合料。
