由于微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆、混凝土与耐火材料浇注料中，掺入适量的微硅粉硅灰，可起到如下作用：
1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。
5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本，提高耐久性。
7、有效防止发生砼碱骨料反应。
8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。
对于微硅粉混凝土的配合比设计，主要是根据设计要求， 确定硅粉的掺入方法，微硅粉的最佳掺量，减水剂的最优掺量及砂石料调整，而其它则按普通混凝土设计方法进行。
a) 微硅粉的掺入方法：微硅粉在混凝土中一般有两种方法： 一是内掺，二是外掺，都要与减水剂配合使用。内掺法往往用微硅粉代替水泥，又分等量代替和部分等量代替两种，等量代替为微硅粉掺量代替相等的水泥，部分代替为1 kg 微硅粉代替1～3 kg 水泥，作为研究一般掺量为5 %～30 % ，水灰比一般保持不变：而外掺法指的是微硅粉像外加剂那样掺在混凝土中，而水泥用量不减少，掺量一般为5 %～10 % ，一般外掺法而得的混凝土的力学性能要高得多，但增加了混凝土中胶凝材料用量。
b) 微硅粉的最佳掺量：微硅粉在混凝土中掺量太少，对混凝土性能改善不大，但是掺量太多，则混凝土太粘，不易施工，且干缩变形大，抗冻性差，因此，掺微硅粉时，应找出最优掺量才能获得最佳结果。一般情况下，掺量在10%以内效果较为满意。微硅粉的合适掺量一般根据所用微硅粉，水泥种类和骨料性质，选择几个微硅粉掺量，如3、5、7、10%等，成型混凝土试件，绘制R-SF(强度-微硅粉掺量)曲线确定。值得注意的是微硅粉价格较高，在确定微硅粉的最佳掺量时，也要考虑技术经济指标。
c) 减水剂的最佳掺量：在混凝土中使用微硅粉，如不掺减水剂，想保持相同的流动度，则必然要增加用水量、水灰比增加，掺微硅粉的混凝土强度也不上去，这也是过去微硅粉在混凝土中未推广使用的原因。微硅粉与减水剂联合使用掺用微硅粉水灰比不变，即用水量不增加，也能达到与未掺微硅粉的混凝土具有相同的流动度且微硅粉混凝土强度等性能得到大幅度提高，一般国内较多采用萘系高效减水剂，如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B 等，其掺量一般为胶材用量的1 %以内，有时为了减小水灰比，拌制超高强混凝土，减水剂掺量达2 %～ 3 %。
d) 砂石料用量调整：内掺微硅粉一般对砂石用量不必调整。外掺微硅粉要扣掉与微硅粉体积相等的砂石体积。我们都知道由于微硅粉即硅灰细度小于1um的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3um，比表面积为:20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍等这种特性，又具有填充效应等物理化学特点，我们把微硅粉作为矿物外加剂加入灌浆料中，对灌浆料的性能会产生多方面的良好效果。
不定形和极细的微硅粉堆高性能灌浆料有益的影响表现在物理和化学两个方面;起超细填充料的作用;在早期水化过程中起晶核作用，并有高的火山灰活性。
微硅粉(硅灰)在灌浆料上的应用主要有以下七大作用与注意事项：
1、加速胶凝材料系统的水化：用微硅粉替代等重量的水泥后，系统3d和7d水化放热大大增加。需要控制早期水化放热的灌浆料工程在选择材料时应该特别注意这一点。
2、提高灌浆料强度：当微硅粉与减水剂符合使用时,可使灌浆料的水胶比降至很低,水泥颗粒之间被微硅粉填充密实，灌浆料的抗压强度提高。有研究证明,微硅粉加入量过高，灌浆料后期强度有下降趋势。微硅粉灌浆料早期强度好,常用在抢修工程/高层、打矿度、耐磨、抗腐等特殊工程上。水工上使用微硅粉高强灌浆料提高抗冲磨强度。
3、增加致密性：微硅粉颗粒很细小，可以填塞在水泥颗粒之间的孔隙中。颗粒密堆积，可以减少泌水，减少毛细孔的平均孔径，并减少加水量。微硅粉的掺量在5%~10%时，可以获得良好的掺加效果。
4、改善灌浆料离析和泌水性能：浇筑混凝土后，往往产生水从灌浆料中分离出来的现象，即在表层形成水膜，也称之为浮浆，使上层灌浆料分布不均匀，影响建筑质量。硅粉掺入量愈多，灌浆料材料愈难易离析和泌水。当取代率达到15%时，灌浆料坍落即使达到15~20cm,也几乎不产生离析和泌水;当取代率达到20%~30%时，将该灌浆料直接放入自来水中也不宜产生离析。由于微硅粉对灌浆料离析和泌水性能的改善，使掺微硅粉灌浆料可以用作海港、隧道等水下工程。
5、提高灌浆料的抗渗性和抗化学腐蚀性：由于微硅粉的掺入提高了灌浆料的密实性，大大减少了灌浆料空隙，有效地阻止了酸离子的侵入和腐蚀作用，提高了微硅粉灌浆料的抗渗性能、抗化学腐蚀性，而且对钢筋耐腐蚀性也有改善。
6、微硅粉对灌浆料抗冻性影响：国内外的大量研究表明，在等量取代的情况下，掺量小于15%的微硅粉灌浆料，其抗冻性基本相同，有时还会提高(如掺量5%~10%时)，但掺量超过20%会明显降低微硅粉灌浆料的抗冻性。
7、微硅粉与碱-集料反应：国内外实践证明，微硅粉堆抑制混凝土中的碱-集料反应时有利的。在计算灌浆料的总碱量时，微硅粉带入的有效碱量按照其总碱含量的50%计算。1、微硅粉必须同高效减水剂结合使用：
在混凝土中掺入微硅粉，必须同时掺入高效减水剂，才能保障混凝土必需的流动性和硅粉对混凝土的增强作用。但应特别注意高效减水剂与混凝土中其它材料的适应性。因此，必须结合工程特点和拟用原材料的性质，通过试拌混凝土实验确定硅粉、外加剂和其它胶凝材料的掺量及相应的相对最佳混凝土配合比。另外，高效减水剂加入低水灰比的微硅粉混凝土，当微硅粉掺量较大或环境温度较高时，混凝土的坍落度损失会加快。因此，对运输距离较长或采用泵送混凝土施工的微硅粉混凝土，应控制微硅粉掺量或添加缓凝剂。
2、微硅粉的适宜掺量：
当微硅粉掺量显著增加时，微硅粉对混凝土的强度贡献率下降(也称效率指数下降)。有实验表明，当微硅粉取代水泥大于20%时，其效率指数显著降低;当大于30%时，混凝土的强度反而下降[13]，混凝土出现塑性开裂和早期收缩裂缝的风险加大，并且，当微硅粉掺量过高时，新拌混凝土变得非常黏稠，施工振实难度也增大。由于微硅粉产量有限，价格达2500~4000元儿微硅粉掺量加大，还会增加混凝土的成本。因此，在实际工程中，混凝土中硅粉掺量一般为5%—15%。
3、微硅粉混凝土的养护：
工程实践表明，千方百计控制微硅粉混凝土裂缝是微硅粉混凝土施工的关键。为此，微硅粉混凝土的养护要比普通混凝土提前。混凝土浇筑完毕后终凝前，必须立即用喷雾方法来减少水分蒸发或采用塑料薄膜覆盖或喷洒混凝土养护剂养护，保持混凝土表面湿润，但不宜出现水流和可见水滴：混凝土终凝后，应继续覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂或在表面覆盖湿透的草袋并洒水养护，使混凝土始终处于潮湿状态，养护时间宜不少于28d。南京水利科学研究院林宝玉，吴绍章曾研究了减少硅粉混凝土塑性开裂和早期干缩的措施，包含延长混凝土潮
4、微硅粉混凝土的拌和与运输：
高等级微硅粉混凝土很黏稠，拌和时应采用强制式拌和机，搅拌时间应比普通混凝土延长30~60s：从拌合机出料后，应尽量缩短运输时间，及时入仓摊铺、振捣，努力减少坍落度损失。
