根據煤矸石中的巖石礦物的組成特征可以將其分為高嶺石泥巖（高嶺石含量>50%）、伊利石泥巖（伊利石含量>50%）、碳質泥巖、砂質泥巖（或粉砂巖）、砂巖與石灰巖。
比強度法是由蒲心誠提出的，混凝土比強度法是指單位水泥用量（即膠凝材料中百分之一的水泥用量）對混凝土的強度貢獻，對于摻有摻和料的水泥而言，則用單位熟料用量。
影響該方法的因素很多，除了要考慮顆粒大孝溶解程度等外，還要考慮到HF溶解液中的可溶物質不僅僅是可溶硅，還可能含有其他可溶性物質，這會對實驗結果產生影響。
煤矸石用于輕集料由碳質泥巖或泥巖類煤矸石經破碎、粉磨、成球、燒脹、篩分而成。在燒制輕集料時，煤矸石中的二氧化硅含量在55%~65%、三氧化二鋁含量在13%~23%為佳。
煤矸石中有害可溶物含量與地層巖性特征、采礦條件以及堆放條件有關，不同礦區的煤矸石由于可溶有害物質的含量不同，其對地下水的污染也不盡相同，例如我國西南、西北地區的煤矸石硫含量相對較高，其中的有害元素較易溶出。
不同聚合態結構硅酸鹽的結構和其Si2p結合能或Si（KLL）俄歇能譜具有明顯的化學位移關系，其表面結構狀態可以從化學位移曲線上推導出來。煤矸石中主要礦物為高嶺石、伊利石、菱鐵礦、黃鐵礦和石英。
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。
粉煤灰Si2p結合能在礦渣和煅燒煤矸石之間，粉煤灰中除了玻璃體之外，主要硅酸鹽礦物是莫來石，而莫來石是鏈狀硅酸鹽礦物，鏈狀硅酸鹽礦物的結構穩定性小于架狀而大于組群狀硅酸鹽礦物。
在硅酸鹽水泥中石膏起到調節凝結時間以及提高水泥早期強度的作用，但當石膏摻入量超過一定限值，其強度隨著石膏加量的增加而降低，即存在強度峰值。
煅燒溫度是影響煤矸石-水泥體系強度較為主要的因素。煤矸石理想煅燒溫度取決于其黏土礦物的脫水溫度和其中助熔礦物（含鐵的礦物）的含量，不同煤矸石其理想煅燒溫度不同，需要通過試驗來確定。
煤矸石的化學組成很復雜，測定方法亦很繁瑣，不僅要用到常規化學分析方法和儀器分析方法，有的還要用到先進的現代分析儀器。
從四種硅鋁質物料的紅外光譜中Si-O-Si的非對稱伸縮振動和XPS中Si2p的結合能可以得出，硅酸鹽礦物的結構不同，其Si2p結合能不同
煤矸石機械力活化要處理好活性與能耗之間的關系。在一定的條件下水泥與煤矸石的細度拉開一定距離，有利于煤矸石-水泥早期活性的激發。
增鈣煅燒究竟對煤矸石膠凝活性有何影響，或者說煤矸石的綜合利用增鈣煅燒是否能夠提高煤矸石的膠凝活性都還是值得商榷的問題。
作為我國第二大工礦業固體廢棄物――煤矸石的標準規范的制定對指導煤矸石的綜合利用以及實踐我國節能減排方針具有重要的指導意義。
在煤矸石作為混凝土礦物摻和料，目前的標準規范僅涉及礦渣、粉煤灰、硅灰、高嶺石、沸石粉等，尚無標準規范提到煤矸石的應用。
在800℃以后隨著溫度的升高，Si離子和Al離子的溶出量開始下降。對于鈉蒙脫石，830℃煅燒樣品Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒樣品的36.3和2.5倍。930℃煅燒伊利石Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒伊利石的4.3和2.4倍。
煅燒煤矸石在堿金屬硅酸鹽中的硅、鋁的溶出更符合礦物聚合材料的實際情況，但由于煤矸石在堿金屬硅酸鹽溶液中存在解聚與聚合的相互反應，硅、鋁的溶出不能真實有效地反映其膠凝活性的高低。
硅鋁物料在NaOH溶液中溶出率更大，而硅鋁物料在KOH溶液更有利于聚合，這種差異是由于Na+和K+的尺寸不同；通過離子匹配理論解釋了礦物溶解和聚合的機理。
氧化硅和氧化鋁的比例是煤矸石中較為重要的因素，它將決定煤矸石的綜合利用途徑。
通常情況下，隨著煤矸石摻量的增加，煤矸石-水泥體系力學性能呈現降低的趨勢。
微觀結構評價方法是從本質上來評價煤矸石或其他火山灰質材料的膠凝活性，這是人們認識觀念和技術水平上的一次很大進步，對人們認識煤矸石活性發揮機制有很大的幫助。
化學活化中的激發劑應該具備兩種作用，其一是提供一種強極性環境，破壞煤矸石表面的Si－O鍵和Al－O鍵；其二是能夠參與反應，生成具有膠凝作用的物質。
離子溶出法是通過測定煤矸石在溶液中溶出的硅酸根離子（簡稱為Si離子）和鋁酸根離子（簡稱為Al離子）的量來計算煤矸石樣品中活性SiO2與Al2O3的量。
火山灰活性試驗法，火山灰活性試驗法的原理與石灰吸收法相似，是指在40℃±1℃的條件下，通過與水化水泥共存的液相中呈現氫氧化鈣的量和在同樣堿性介質中達到飽和的氫氧化鈣相比較而確定的
