凡天然的和人工的以氧化硅、氧化鋁為主要成分的礦物質材料，本身磨細加水拌和并不會硬化，但與氣硬性石灰混合后，再加水拌和，則不但能在空氣中硬化，而且能在水中繼續硬化的，稱為火山灰質混合材。經過人工煅燒的煤矸石與自燃煤矸石均屬于燒黏土質火山灰質混合材，其火山灰活性取決于所含黏土礦物及其脫水相的結構，可以用作水泥活性混合材。為了與現行標準規范和習慣一致，本章將煤矸石摻量小于50%的，稱為輔助性膠凝組分，即水泥混合材；將煤矸石摻量大于50%的，即煤矸石作為水泥主體膠凝組分，稱為煤矸石質硅鋁基膠凝材料。

煤矸石作水泥混合材的技術要求

煤矸石的綜合利用時凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質硅酸鹽水泥（簡稱火山灰水泥），代號P.P。水泥中火山灰質混合材摻量按質量百分比計為20%~50%。作為火山灰質水泥的混合材，煅燒煤矸石和自燃煤矸石需要滿足以下技術要求。

①煤矸石種類：碳質泥巖、泥巖、砂巖、石灰巖（CaO含量大于70%）。

②燒失量：人工的火山灰質混合材燒失量不得超過10%。

③三氧化硫含量：不得超過3%。

④火山灰性：需要合格。

⑤水泥膠砂28天抗壓強度比：不得低于65%。要求火山灰質混合材的含水量小于1%（質量分數），細度0.080mm，方孔篩篩余為5%~7%。

⑥放射性物質：應符合GB6763的規定，具體數值由水泥廠根據火山灰質混合材摻加量確定。

⑦煤矸石磨粉機的取樣：應在堆場（不少于200t）或采掘面不少于15個不同部位取樣，每處取代表性樣品1~3kg。將樣品破碎后混合均勻，按四分法縮取出比試驗需要量大一倍的試驗（稱為平均樣）。

煤矸石中黏土礦物多以六配位鋁為主，與硅結合緊密、結構穩定，這些原因致使煤矸石不能直接用于膠凝材料，因此，煅燒是煤矸石發揮膠凝性能的必要條件。煤矸石質水泥活性混合材的制備過程包括煤矸石的煅燒（理想煅燒溫度和煅燒時間）、粉磨和均化。煤矸石作混合材生產火山灰水泥的工藝較為簡單，與生產普通水泥、礦渣水泥的工藝流程相同。

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