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在生产钢材、混凝土、水泥等材料时势必会产生大量的固体废弃物，其中工业产出的固体废弃物主要包括了高炉矿渣、硅灰、粉煤灰和钢渣。近些年，学者们将固体废弃矿粉作为细骨料掺入到水泥中制备成水泥胶凝材料，不仅解决了固体废弃矿粉无法有效利用的问题，也降低了对天然砂石材料的使用（减少了砂石材料的开采，有效降低了水土流失和制备水泥胶凝材料的成本）。
据相关部门统计全球每年火力发电或其他途径产生的粉煤灰总量大约为10亿t，而我国各类固体废弃矿粉产量约2亿t以上，但是对于粉煤灰这类固体废弃矿粉的二次利用率却为60%～70%，还会剩余大量的固体废弃矿粉亟需处理。
经过对粉煤灰内部化学元素的测定与大量试验结果的综合分析可知，粉煤灰内部主要是由于SiO2、Al2O3和Fe2O3组成的，通过碱性激发剂或粉磨等方式可提升其火山灰效应，使得制备水泥胶凝材料的力学性能更好；同时，为大幅度降低碳的排放量和提升附属产品的价值，故采用粉煤灰来制备混凝土或水泥胶凝材料也是符合可持续发展道路的。
随着水泥－粉煤灰基胶凝材料水泥和粉煤灰比例的不断增大，水泥胶凝材料的抗压强度的变化规律呈现出不断增大的趋势，但是在水泥和粉煤灰比例为 6∶4 时水泥胶凝材料的增大幅度却逐渐减小，这是由于粉煤灰虽然在碱性环境下火山灰效应被激发，但是与水泥的水化反应相比，粉煤灰与物质产生的化学反应相对平和，故产生的化学产物也较少，不足以完全填充胶凝材料的内部孔隙，这就导致了混凝土微观孔隙结构性能不好，此时水泥胶凝材料的抗压强度较小，但是随着水泥掺量的不断增多，在碱性环境下水泥的水化反应更加快速和剧烈，产生的水化产物也更多，可以更好地充填在水泥胶凝材料的孔隙内部，有效地改善胶凝材料的孔隙结构性能，形成了较为致密的孔隙结构，使得胶凝材料的抗压强度有所增大，但是水灰比一定时胶凝材料内部的自由水是固定不变的，这就导致后续胶凝材内部水化反应速率的减缓，对于改善孔隙结构性能的有益程度也减小，进而使得抗压强度的变化规律增大幅度却逐渐减小。综合经济性和水泥胶凝材料性能考虑，取水泥和粉煤灰比例为6∶4作为最优值。
制备水泥胶凝材料过程中，无论是粉煤灰还是水泥都需要经过粉磨加工。HLM立式磨粉机可作为制备水泥胶凝材料的磨粉机，具有产量达，能耗低，经济效益显著等特点。
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