一、化学组成

粉煤灰的化学组成复杂，主要包括多种氧化物，如二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化铁（Fe₂O₃）、氧化钙（CaO）等。这些氧化物的含量因煤种、燃烧条件和粉煤灰的收集方式等因素而异。其中，二氧化硅和氧化铝是粉煤灰中最主要的成分，其含量通常在较高比例范围内。

二、水化反应

粉煤灰本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理（蒸汽养护）条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物。这种水化反应是粉煤灰在混凝土等建筑材料中得以应用的基础。

三、活性成分

粉煤灰中的活性成分主要包括活性SiO₂（玻璃体SiO₂）和活性Al₂O₃（玻璃体Al₂O₃）。这些活性成分在一定碱性条件下的水化作用，使得粉煤灰具有一定的活性。此外，粉煤灰中的游离氧化钙（f-CaO）也是活性的有利成分。硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏（CaSO₄）的形式存在，它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用。

四、其他化学性质

碱性：由于粉煤灰中含有一定量的碱性氧化物（如CaO、K₂O、Na₂O等），因此粉煤灰具有一定的碱性。这种碱性有助于粉煤灰与水泥等碱性材料发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物。

重金属和放射性元素含量：粉煤灰中还含有一些重金属元素和放射性元素，如锑、砷、硼、镉、铬、钴、铜、铅、锰、汞、钼、镍、硒、钒等，以及源于原煤中的镭、钍、铀等。这些元素的含量通常较低，但在某些特定条件下可能会对环境造成一定影响。

综上所述，粉煤灰的化学性质复杂且多样，这些性质共同决定了粉煤灰在建筑材料、环保材料、能源材料等领域中的广泛应用前景。同时，也需要注意粉煤灰中可能含有的重金属和放射性元素等潜在的环境风险。