混凝土无处不在，而这要归功于其作为建筑材料所具有的强度。不过，尽管拥有很好的强度，但它表现出一种致命却又不可避免的徐变趋势，微硅粉或者说在机械应力下逐渐变形的趋势。这会导致桥梁坍塌、道路破裂。尽管这同基础设施的安全存在明显关联，但该机制的物理学起源尚不明确，甚至存在科学上的争议。
“于是，工程师会利用经验模型估测徐变。不过，这些模型通常对徐变行为的预测欠佳。”美国加州大学洛杉矶分校（ucla）土木和环境工程学院助理教授gauravsant介绍说，“通过统一试验和计算数据，我们明确了徐变源自一个在水化硅酸钙（c-s-h）颗粒的纳米尺度接触区域发挥作用的溶解—沉淀过程。”
近日，sant和包括ucla助理教授mathieubauchy在内的同事在美国物理联合会出版公司下属《化学物理学报》上描述了他们的工作。研究人员发现，将水泥浆结合在一起的黏结相——水化硅酸钙往往在高应力区域溶解，然后在低应力区域重新沉淀。这同被称为“平衡定律”的原理相一致。
“由于这种溶解—沉淀行为，一种肉眼可见且依赖时间的‘徐变’变形便表现出来。”sant表示，溶解—沉淀过程的概念对地质学家来说并不陌生——它的影响会导致地球地壳的变形，而这是首次证实其同混凝土存在关联。
研究人员此前的工作包括发明了在纳米尺度上测量矿物质溶解率的垂直扫描干涉测量方法，系统评估了水化硅酸钙的粘弹特性，并且提出了模拟无序固体处于压力下的长时间松弛的方法。这些发现使研究人员得以综合分析并分离出在混凝土徐变过程中发挥作用的变量。 微硅粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中，使浆体更微密，另外它还与游离的 Ca(OH) 结合，形成稳定的硅酸钙水化物 2CaO.SiO2 .H 2O,该水化物凝胶强度高于 Ca(OH) 晶体，主要表现在 :
（ 1 ）增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加，渗入 5-10% 的 微硅粉，抗压强度可提高 10-30% ，抗折强度提高 10% 以上 ;
（ 2 ）增加致密度。抗渗性能提高 5-18 倍，抗化能力提高 4 倍以上 :
（ 3 ）抗冻性： 微硅粉混凝土在经过 300-500 次快速冻解循环，相对弹性模量降低 10-20% ，而普通混凝土通过 25-50 次循环，相对弹性模量降低为 30-73% ；
（ 4 ）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性；
（ 5 ）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高 0.5-2.5 倍，抗空蚀能力提高 3-16 倍。 增强效应
微硅粉，作为混凝土中所应用的活性矿物掺料之一，掺入后可以改善水泥石胶凝物质的组成，特别可以减少和消除游离石灰。因为活性矿物中的SiO2可以和游离石灰及高碱性水化硅钙产生火山灰反应，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化硅酸钙，胶凝物质的数量得到大幅增加，水泥石与集料的界面结构也得到大幅改善。因此，混凝土强度得以大幅提高。这就是硅粉对混凝土的增强效应。
填充效应
在混凝土中掺入适量的超细矿物掺料----微硅粉（平均粒径0.10-0.26um），由于其平均粒径比粉煤灰和矿渣又小一个数量级，微硅粉可以进一步填充于粉煤灰和矿渣粒子之间的空隙，使胶凝材料的粒子的密实性进一步提高，强度进一步增加。除此之外，填充效应提高了混凝土的致密性，因此还能改善混凝土的耐久性。
增塑效应
在高效减水剂的协同作用下，在拌合过程中，极小的圆球形微硅粉颗粒的表面覆盖了一层表面活性物质，与水泥粒子以及其他矿物掺料粒子一样，使颗粒之间产生静电斥力，由于球状的硅灰粒子远小于水泥粒子，它们在水泥颗粒之间起到“滚珠”作用，使水泥浆体的流动性增加，从而使泵送和灌注更为容易，因此增强效应得以有效体现。
对混凝土耐久性改善
活性硅粉的掺入，在混凝土水化物中形成大量低碱性水化硅酸钙胶凝，它们能吸收和固定大量的Na+,K+离子，从而使混凝土孔溶液中的有效碱含量大大减少，因而，极大地减少了碱集料反应的危害性。而且，硅粉还能填充在水泥粒子之间和界面的空隙中，使混凝土的抗渗性大幅度提高，这样，水和侵蚀介质难以进入混凝土的内部，故而混凝土的耐久性大大提高。
