煤矸石用作水泥混合材時，其強度接近水泥石強度。研究發現，煤矸石的TiO2含量較高，D50+值為5-6mm，D50-值為6-8mm，這些參數與3天強度較高的區域相吻合；另一個D50+值為10-12mm，D50-值為2-1mm，這與28天抗折強度吻合，表明水泥-煤矸石體系的物理、化學作用對28天抗壓強度的貢獻相當。化學激活研究中，通過加入少量激發劑，使煤矸石與水泥水化產物發生二次反應。水泥熟料水化產生的Ca(OH)2在激發劑存在下與煤矸石中的活性SiO2和Al2O3發生二次反應，形成穩定的不溶于水的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣凝膠。二次水化產物交叉、聯生并相互填充，使水化產物的孔隙率減少，后期強度增加。化學激活試驗中，摻用30%的混合材，具體配方見表7。試驗用矸石是經900℃煅燒2小時后的自然冷卻樣。各配方按國標GB/T17671-1999進行膠砂強度試驗，結果見表8。表8顯示，各種配方的強度幾乎都有提高，3天抗折強度差別較大，B組強度比達到了0.97，接近純水泥強度；而E組配方還低于未摻激活劑的A組煤矸石強度。3天抗壓強度的規律與抗折強度相似，B組仍是最佳配方，而E組最差，但抗壓提高的沒有抗折那么大。從28天抗折強度看，B組強度比達到0.96，同時C組也達到了0.95，這說明兩種配方在此強度指標上是最佳的，而E組仍沒超過A組。在28天抗壓強度上，各配方均比未摻任何激活劑A組的煤矸石強度高，但差別不大。整體數據表明，以上配方除E組外，均表現為抗折強度提高大于抗壓強度提高，說明激活劑對抗折強度貢獻較對抗壓強度貢獻更明顯。綜合比較各配方，B、C、F組整體效果較好，因為B組中在四個強度比指標中，占了3個第一，C組則占了3個第二，F組則占了1個第一，1個第二。在B、C組配方中，磨細鈣質粉料具有相當大的活性，在有石膏存在時，增加了生成水化硫鋁酸鈣的數量表現出宏觀的活性。而在磨細硅質粉料存在下，增加了活性硅酸鹽的含量，并且細度很大也起到了化學、物理等作用，提高了強度。F組中的超細工業飛灰，對填充密實水泥石中的毛細孔起到積極作用，同時自制激發劑有促進煤矸石中活性物質的反應，因而強度提高。煤矸石的活化，通常要將熱激活、物理激活、化學激活等手段同時使用，才能取得良好的效果。熱激活不僅要考慮煅燒溫度、煅燒時間、冷卻方式，還應考慮煅燒中的物料狀態、通風情況等。物理激活不能只強調磨細程度，應該重視顆粒群特征和顆粒搭配情況。這些激活方法所起到的作用不是絕對獨立的。例如，在化學激活中添加的激活劑，有的也起物理填充作用，并且有時這種填充作用對強度所起的貢獻作用會大于其化學作用。由于煤矸石的成分波動性大，因此對于不同的煤矸石，要通過試驗來確定適宜的激活方法。