粉煤灰与混凝土之间存在多种化学反应，这些反应对混凝土的物理和化学性能产生重要影响。以下是粉煤灰与混凝土之间主要的化学反应：

1. 火山灰效应

粉煤灰中含有大量的活性二氧化硅和三氧化二铝，这些成分在混凝土中可以与水泥水化产物中的氢氧化钙（Ca(OH)₂）发生化学反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）和水化铝酸钙等水化产物。这些水化产物能够填充混凝土内部的空隙，提高混凝土的密实性和强度。火山灰效应是粉煤灰在混凝土中最主要的化学反应之一。

2. 填充效应

粉煤灰颗粒细小，具有较大的比表面积，能够填充在混凝土骨料颗粒之间的空隙中，减少混凝土中的孔隙率，从而提高混凝土的密实性和强度。这种填充效应对于改善混凝土的力学性能和耐久性具有重要作用。

3. 微集料形态效应

粉煤灰颗粒的球形度较高，表面光滑，可以在混凝土中起到微集料的作用。微集料形态效应能够改善混凝土的和易性，降低混凝土的泌水率和离析倾向，提高混凝土的均质性和强度。

4. 与外加剂的相互作用

粉煤灰中的活性成分还可能与混凝土中的外加剂（如减水剂、缓凝剂等）发生化学反应或物理吸附作用，影响外加剂的效果和混凝土的硬化过程。因此，在使用粉煤灰时，需要考虑其与外加剂的相容性问题，并通过试验确定合适的掺量和配合比。

5. 潜在的化学反应

需要注意的是，粉煤灰中还可能含有一些潜在的有害杂质，如硫酸铵、硫代硫酸铵、氨气等。这些杂质在混凝土加水搅拌和水化过程的强碱性环境下，可能会发生化学反应并释放气体，从而产生气泡或影响混凝土的性能。此外，粉煤灰中的未燃尽碳、硫、氮等元素也可能与混凝土中的某些成分发生化学反应，产生不利的影响。

综上所述，粉煤灰与混凝土之间存在多种化学反应和物理作用，这些反应和作用对混凝土的物理和化学性能产生重要影响。因此，在使用粉煤灰时，需要充分了解其性质和特点，并采取相应的措施来优化其性能和应用效果。