王 川，劉 超，裴文晶，李召峰

(1.山東高速集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250098； 2.山東大學(xué) 巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心，山東 濟(jì)南 250061)

1 引 言

近些年，隨著公路鐵路建設(shè)規(guī)模的增大，高速公路穿越采空區(qū)的數(shù)量增加，采空區(qū)地表沉陷將產(chǎn)生一系列不利影響[1-2]。注漿是最常用的地下工程災(zāi)害治理方法，具有見效快、施工效率高的優(yōu)點(diǎn)。水泥是注漿工程中最常見同時(shí)也是用量最大的膠凝材料，但是由于水泥類材料造價(jià)高、制備能耗高且原料不可再生，對(duì)注漿材料需求量大造成較高的施工成本，并且不符合國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的需求[3-5]，需研究一種低成本的新型環(huán)保注漿材料。

地聚物是一種由AlO4和SiO4四面體結(jié)構(gòu)組成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)聚合物[6]，力學(xué)性能高、凝結(jié)時(shí)間短、制備工藝簡(jiǎn)單，為人們所熟知[7-8]。地聚物的制備主要使用富含硅鋁質(zhì)的固體廢物，如偏高嶺土，粉煤灰，礦物廢料和煤矸石。陳永亮等[9]以鐵尾礦與偏高嶺土為主要材料，以NaOH溶液和水玻璃作為堿激發(fā)劑制備地聚物的研究表明，在原料n(SiO2)∶n(Al2O3)為3.0、堿激發(fā)劑模數(shù)1.2、液固比0.35的條件下，試樣28 d的抗壓強(qiáng)度最大，為59.0 MPa。沙健芳等[10]研究了偏高嶺土和粉煤灰不同摻量比制備地聚水泥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，適宜的粉煤灰摻量有助于地聚水泥達(dá)到較高的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。尚建麗等[11]以礦渣、粉煤灰為原料，在硅酸鈉和氫氧化鈉的復(fù)合激發(fā)作用下，制備粉煤灰-礦渣基地聚物。地質(zhì)聚合物材料屬于一種無機(jī)材料，涵蓋了水泥、高強(qiáng)混凝土、陶瓷等無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)，在許多方面性能都要優(yōu)于普通硅酸鹽水泥，主要表現(xiàn)為：原材料來源豐富、價(jià)格低廉，強(qiáng)度較高而且具有較強(qiáng)的界面結(jié)合力。隨著社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，粉煤灰、煤矸石、礦山尾礦等工業(yè)固廢的堆存問題越發(fā)凸顯，如果將這些富含硅鋁質(zhì)的固體廢棄物作為地質(zhì)聚合物的原料，那么不僅可以解決工業(yè)固廢的堆存問題，而且還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、變廢為寶。

煤矸石是采煤和洗煤過程中排放的固體廢物，其處理一直是困擾煤炭企業(yè)的難題[12]。煤矸石中含有大量氧化鋁、氧化硅等成分，其膠凝活性在一定堿性條件下可以被激發(fā)，具有制備地聚物的潛能[13-14]。宋慶春[15]利用煤矸石為主要原料，通過調(diào)節(jié)水玻璃模數(shù)及堿激發(fā)劑摻量研究了制備性能良好的多孔材料。周雙喜等[16]利用活化煤矸石與粉煤灰制備復(fù)合水泥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)活化煤矸石∶粉煤灰=7∶3，石膏摻量為7%時(shí)，其結(jié)石體的28 d強(qiáng)度最高。Huang等[17]利用煤矸石制備地質(zhì)聚合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煤矸石基地質(zhì)聚合物強(qiáng)度低的主要原因是因?yàn)槊喉肥谢钚遭}的含量低。利用煤矸石制備地聚物膠凝材料，可以替代傳統(tǒng)類水泥材料，既能大批量處理煤矸石，而且環(huán)保無污染，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

當(dāng)今，利用煤矸石制備路基注漿充填材料治理采空區(qū)研究的研究較少，本實(shí)驗(yàn)以煤矸石-礦粉(CG-BFS)為主體，制備了CG-BFS復(fù)合路基注漿充填材料，并對(duì)其進(jìn)行研究。測(cè)試包括了流動(dòng)度、流變性、凝結(jié)時(shí)間、最佳含水率，最大干密度、吸水率及力學(xué)強(qiáng)度等[18-20]。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 原材料

礦粉為濟(jì)南魯新新材有限公司所產(chǎn)?；郀t礦渣粉(以下簡(jiǎn)稱礦粉)；煤矸石產(chǎn)自山東省邱集煤礦有限公司所產(chǎn)塊狀煤矸石；堿激發(fā)劑為市售分析純NaOH。原材料的化學(xué)組成如表1所示。由圖1可知煤矸石的礦物組成主要以石英，鉀長(zhǎng)石，白云石，綠泥石，高嶺石為主，礦粉主要為玻璃態(tài)的硅鋁質(zhì)成分。

表1 原材料的化學(xué)組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table 1 Chemical composition of raw materials %

圖1 原材料的礦物組成Fig. 1 Mineral composition of raw materials

2.2 試驗(yàn)方法與樣品制備

2.2.1Si、Al浸出量法 本研究對(duì)煤矸石和礦粉采用高堿性溶液進(jìn)行浸出，測(cè)定SiO2、Al2O3浸出率。堿浸出實(shí)驗(yàn)采用5 mol/L NaOH溶液作為浸出液，在(25±2)℃恒溫水浴鍋中振蕩浸出24 h后，真空抽濾得到浸出液，定容后采用《鉛±礦石化學(xué)分析方法》中鉬光藍(lán)度法PW、EDTA滴定法PDSI分別測(cè)定浸出液中SiO2、Al2O3含量，除以原赤泥中SiO2、Al2O3總量得到浸出率。

2.2.2強(qiáng)度比值法 凈漿實(shí)驗(yàn)參照GB/T 17671-1999《水泥凈漿強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》，測(cè)定摻煤矸石與礦粉復(fù)合膠凝材料凈漿試樣的抗折抗壓強(qiáng)度。鋼渣粉摻量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為40%～80%，強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用BC-300D 電腦恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)和KZJ-500 電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

2.2.3樣品的制備 綜合經(jīng)濟(jì)和材料性能因素，對(duì)不同粉磨時(shí)間的煤矸石進(jìn)行篩選，選出最優(yōu)粒徑，然后，調(diào)節(jié)最優(yōu)粒徑下煤矸石在CG-BFS復(fù)合路基充填材料體系中的比重，堿激發(fā)劑采用濃度為8%的NaOH水溶液，水膠比1.0(注漿常用水灰比)，攪拌均勻，參照水泥凈漿成型步驟，將攪拌均勻的漿液倒入尺寸為40 mm× 40 mm × 40 mm的模具中，試塊成型后24 h脫模，脫模后于靜水中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度為(20±1) ℃，養(yǎng)護(hù)齡期分別為3,7及28 d。

表2 CG-BFS復(fù)合注漿材料成型配比參數(shù)Table 2 Forming proportioning parameters of CG-BFS composite grouting material

2.2.4流動(dòng)度 注漿材料流動(dòng)度采用漿液擴(kuò)散直徑表示，如圖2所示，借鑒建材GB/T 2419-2005水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 流動(dòng)度測(cè)試Fig. 2 Fluidity test

2.2.5流變性 流變特性通過HAAKE MARS 60流變儀進(jìn)行測(cè)試。以100 s-1的剪切速率攪拌30 s，使?jié){料均勻，然后將剪切速率從100 s-1線性降低到0 s-1，得到漿液的流變特性。

2.2.6凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)時(shí)間測(cè)試參照GB/T 1346-2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》進(jìn)行，如圖3所示。

圖3 凝結(jié)時(shí)間測(cè)試Fig. 3 Setting time test

2.2.7力學(xué)強(qiáng)度 參考《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》(GB 177-85)進(jìn)行，采用CDT1305-2型微機(jī)控制電子壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試不同齡期結(jié)石體單軸抗壓強(qiáng)度(3 d、7 d及28 d，每一齡期樣品測(cè)試3塊，取平均值)。

2.2.8微觀結(jié)構(gòu)分析 選取一定養(yǎng)護(hù)齡期的結(jié)石體在80 ℃下干燥24 h，然后進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試。結(jié)石體微觀結(jié)構(gòu)觀察采用Thermo Fisher 250型環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)；孔徑分布與孔隙率分析采用PoreMaster-60型壓汞儀(MIP)。

3 結(jié)果與討論

3.1 煤矸石選型

3.1.1Si、Al浸出量法與強(qiáng)度比值法 煤矸石與礦粉化學(xué)組成以Si2O3、Al2O3、CaO、Fe2O3為主，具有潛在的膠凝活性。工業(yè)固廢在制備膠凝材料領(lǐng)域中主要有兩種方式，一種為水泥材料的摻合料，該方式利用固廢中具有水化活性的膠凝礦物，與水泥中水化礦物相互作用，形成具有一定強(qiáng)度的結(jié)石體，此外，固廢顆粒在結(jié)石體中還具有一定的微集料作用。另一種方式為固廢協(xié)同反應(yīng)，制備無水泥的固廢基膠凝材料，目前以地聚物為代表的堿激發(fā)膠凝材料得到人們的廣泛關(guān)注?；谶@兩種方式，本研究擬采用Si、Al浸出量法和強(qiáng)度比值法相互補(bǔ)充，對(duì)煤矸石、礦粉的膠凝活性進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果如圖4所示。

圖4 煤矸石與礦粉Si、Al浸出活性指數(shù)及強(qiáng)度比值Fig. 4 Leaching activity index and strength ratio of coal gangue and ore powder Si and Al

從圖可見，礦粉的Si、Al浸出活性指數(shù)大于煤矸石。由圖1可知，礦粉的礦物成分大部分為玻璃態(tài)物質(zhì)，其在堿性條件下，Si、Al易于浸出；煤矸石為高硅型固廢，在堿性條件下具有較高的硅浸出量，因Al含量較少，且鋁質(zhì)礦物成分較為穩(wěn)定，因此鋁的活性指數(shù)偏低。從圖4還可知，由強(qiáng)度比值法測(cè)得的膠凝活性，礦粉的膠凝活性大于煤矸石。這是因?yàn)榈V粉中鈣質(zhì)含量可達(dá)52%，且大部分為玻璃相，在水泥基膠凝體系中可水化生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣，從而增強(qiáng)結(jié)石體強(qiáng)度，因此其膠凝活性較高。煤矸石中的礦相成分以石英和云母為主，在水泥基結(jié)石體中具有骨料充填作用，加之煤矸石具有一定的膠凝活性，因此其有較好的活性指數(shù)[21]。

3.1.2煤矸石粒度及微觀形貌分析 由以上研究可知，煤矸石和礦渣具有很好的互補(bǔ)協(xié)同作用，根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)原料，對(duì)不同粒度的煤矸石顆粒復(fù)配礦粉開展研究，已適配最優(yōu)粒度的煤矸石，煤矸石的粒度以粉磨時(shí)間做表征。

從圖5，6可知，隨著粉磨時(shí)間的延長(zhǎng)，煤矸石的粒徑曲線整體向左移動(dòng)，顆粒粒徑明顯減小，而且從煤矸石的微觀形態(tài)圖像可以看出，煤矸石顆粒形狀逐漸由橢圓狀向球狀過渡。當(dāng)粉磨時(shí)間由20 min延長(zhǎng)至30 min時(shí)，煤矸石顆粒顯著減??；當(dāng)粉磨時(shí)間由30 min延長(zhǎng)至40 min時(shí)，煤矸石顆粒變化較??；當(dāng)粉磨時(shí)間超過40 min時(shí)，隨粉磨時(shí)間的延長(zhǎng)，煤矸石粒徑變化范圍不大。說明隨著粉磨時(shí)間的延長(zhǎng)，煤矸石原有結(jié)構(gòu)遭到破壞，活性反應(yīng)位點(diǎn)增多，從而潛在膠凝活性得以提升。

圖5 不同粉磨時(shí)間煤矸石的粒徑曲線Fig. 5 Particle size curve of gangue at different grinding time

圖6 不同粉磨時(shí)間煤矸石的微觀形態(tài)圖像Fig. 6 Micro morphology of coal gangue at different grinding time

粉磨時(shí)間越長(zhǎng)，能耗越高，結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本條件與原料活性多重考慮，選擇粉磨時(shí)間為40 min的煤矸石粉作為制備CG-BFS路基注漿充填材料的原材料，展開對(duì)不同摻量煤矸石下CG-BFS路基注漿充填材料的注漿性能及微觀測(cè)試的研究。

3.2 流動(dòng)度與流變特性

流動(dòng)度是注漿充填工程中的一個(gè)重要參數(shù)，漿液流動(dòng)度越好，可注性越高，適宜的流動(dòng)度可以保證漿液順利壓入被注介質(zhì)，可以在漿液達(dá)到初凝狀態(tài)之前實(shí)現(xiàn)漿液的泵送和擴(kuò)散。漿液流動(dòng)度測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

流變性是指漿液在外力作用下的變形和流動(dòng)性質(zhì)，是充填材料工程應(yīng)用的一項(xiàng)重要性能。作為一種多相懸浮體系，漿體的流變特性在很大程度上取決于水動(dòng)力、范德華力、靜電力、空間勢(shì)能阻力和布朗力。不同煤矸石摻量下CG-BFS注漿材料的剪切速率和剪切應(yīng)力的變化如圖8所示。

從圖8可以看出，CG-BFS漿液是一種典型的Bingham流體，當(dāng)切應(yīng)力達(dá)到某個(gè)確定值后，流體才開始流動(dòng)，并與牛頓流體一樣，其切應(yīng)力和剪切變形速率呈線性關(guān)系，經(jīng)擬合可以得出七條曲線滿足方程τ=a+bγc的形式。

圖8 不同煤矸石摻量下CG-BFS注漿材料的流變特性Fig. 8 Rheological properties of CG-BFS grouting materials with different proportion of gangue

從圖7，8和表3可以看出，煤矸石摻量增加，漿液流動(dòng)度逐漸增大，剪切應(yīng)力逐漸降低，而且剪切應(yīng)力隨剪切速率的提升而增大。漿液粘度隨煤矸石摻量的增加呈減小的趨勢(shì)，這是因?yàn)槊喉肥幕钚缘?，隨著煤矸石的比重增加，CG-BFS體系的整體活性降低，相同時(shí)間內(nèi)生成的膠凝材料數(shù)量減少，顆粒間的團(tuán)聚作用降低，漿液整體的膠結(jié)能力減弱，流動(dòng)性提升，粘度逐漸降低。此外，煤矸石的粒度較大，隨著煤矸石摻量增加，體系的顆粒體系整體細(xì)度逐漸升高，比表面積降低，顆粒吸附能力減弱，顆粒間自由水的數(shù)量增加，摩阻力減小，流動(dòng)度增大，導(dǎo)致在相同水灰比條件下漿液黏度降低。

表3 Bingham流體模型的擬合結(jié)果Table 3 Fitting results of Bingham fluid model

圖7 煤矸石摻量對(duì)流動(dòng)度的影響 (a)流動(dòng)度隨煤矸石摻量的變化；(b)原料粒度分布Fig. 7 Influence of coal gangue content on fluidity (a) fluidity changes with the content of coal gangue;(b) particlesize distribution of raw materials

3.3 凝結(jié)時(shí)間

凝結(jié)時(shí)間是注漿充填工程中重要的材料參數(shù)，對(duì)指導(dǎo)注漿工程設(shè)計(jì)，?；{治理效果具有重要意義。適宜的凝結(jié)時(shí)間可以確保強(qiáng)度等特性應(yīng)盡快發(fā)揮，抵抗地下水沖刷，同時(shí)滿足現(xiàn)場(chǎng)制漿和施工操作要求。漿液的凝結(jié)時(shí)間變化如圖9所示。

圖9 煤矸石摻量對(duì)凝結(jié)時(shí)間的影響Fig. 9 Effect of gangue content on setting time

從圖可見，不同煤矸石摻量(0%、10%、20%、30%、40%、50%及60%)條件下，漿液初、終凝時(shí)間隨煤矸石摻量增大而延長(zhǎng)，這是因?yàn)槊喉肥幕钚缘停６却?，隨著比重增大，在相同時(shí)間內(nèi)體系的Si/Al浸出量降低，生成的水化產(chǎn)物減少，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。當(dāng)煤矸石摻量為60%時(shí)，與對(duì)照組相比初凝時(shí)間延長(zhǎng)0.4 h，終凝時(shí)間延長(zhǎng)近7.2 h。與水泥類材料相比，CG-BFS材料具有凝結(jié)時(shí)間短，可調(diào)控范圍大的優(yōu)點(diǎn)，為煤矸石基路基注漿充填工藝提供了依據(jù)。

3.4 力學(xué)強(qiáng)度

在注漿充填工程中，漿液結(jié)石體強(qiáng)度直接影響注漿治理效果，結(jié)石體強(qiáng)度越高，路基充填效果越好，越有利于工程建設(shè)安全，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如圖10所示。

圖10 煤矸石摻量對(duì)CG-BFS結(jié)石體強(qiáng)度的影響Fig. 10 Effect of gangue content on the strength of CG-BFS paste matrix

隨著CG-BFS復(fù)合注漿材料體系中煤矸石摻量的增加(0%～60%)，漿液結(jié)石體強(qiáng)度明顯降低，這是因?yàn)?，一方面，煤矸石的粒度大于礦粉，隨著煤矸石摻量增大，結(jié)石體的骨架結(jié)構(gòu)越來越松散，孔隙增加，整體結(jié)構(gòu)變得脆弱，強(qiáng)度逐漸降低；另一方面，隨著煤矸石摻量的增加，CG-BFS復(fù)合體系整體的活性減小，Si/Al浸出量減少，生成的水化產(chǎn)物減少，密實(shí)度降低，進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度減小。煤矸石摻量小于40%時(shí)，結(jié)石體的強(qiáng)度性能要優(yōu)于同等水膠比條件下的P.O32.5水泥，這為合理的調(diào)節(jié)材料配比提供了依據(jù)。

3.5 微觀結(jié)構(gòu)分析

3.5.1孔結(jié)構(gòu)與孔隙率分析 注漿充填固結(jié)體常與地下水接觸，其孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)其抗?jié)B性能及耐久性有較大影響，孔徑分布與孔隙率如圖11所示。

已有研究結(jié)果顯示[22]，小凝膠孔尺寸范圍小于10 nm，大凝膠孔在10～100 nm之間，毛細(xì)孔在100 nm至幾千納米之間。如圖11所示，煤矸石的摻入改變了孔結(jié)構(gòu)，隨著煤矸石摻量增大，CG-BFS結(jié)石體的孔徑分布中，小凝膠孔與大凝膠孔逐漸減少，毛細(xì)孔逐漸增多，對(duì)應(yīng)的孔隙率逐漸增大。隨煤矸石摻量的增加，孔結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律和圖7中的強(qiáng)度的變化規(guī)律一致，當(dāng)煤矸石摻量為0時(shí)，孔隙率最小為19.2%，強(qiáng)度達(dá)到最大，摻重為60%時(shí)，孔隙率升至最高為25.8%，強(qiáng)度最小。

圖11 不同煤矸石摻量下CG-BFS 28 d結(jié)石體孔結(jié)構(gòu) (a) 孔徑分布； (b) 孔隙率Fig. 11 Pore structure of CG-BFS 28 d paste matrix with different gangue content (a) pore size distribution; (b) porosity

3.5.2CG-BFS結(jié)石體微觀形貌觀察 對(duì)CG-BFS復(fù)合漿液結(jié)石體水化28 d的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，圖12分別為不同摻量煤矸石所對(duì)應(yīng)的28 d結(jié)石體微觀結(jié)構(gòu)照片。

圖12 水化28 d 結(jié)石體SEM照片F(xiàn)ig. 12 SEM images of 28 d hydration paste matrix (a) 0%; (b) 20%; (c) 40%; (d) 60%

從圖可見，當(dāng)煤矸石摻量為0時(shí)，水化28 d結(jié)石體孔隙少，表面致密，充填大量的水化產(chǎn)物，隨著煤矸石摻量增加，漿液結(jié)石體微觀結(jié)構(gòu)致密度顯著降低，結(jié)構(gòu)疏松，團(tuán)狀、絮狀生成物物逐漸減少，顆粒間的膠結(jié)作用減弱，大量孔隙出現(xiàn)，這也驗(yàn)證了圖7中抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果，隨煤矸石摻量的增加，結(jié)石體的骨架結(jié)構(gòu)越來越疏松，強(qiáng)度逐漸減小。

3.6 CG-BFS路基注漿材料路用性能

為了比較不同煤矸石摻量對(duì)路基充填材料壓實(shí)性能的影響，對(duì)不同配合比的回填材料進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)[23]，最佳含水率、最大干密度與吸水率的試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 重型擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Heavy compaction test results

從表可見，隨煤矸石摻量的增加，回填材料的最佳含水率緩慢減大，與之對(duì)應(yīng)的最大干密度逐漸減小，這是由于煤矸石需水量大而導(dǎo)致的。當(dāng)煤矸石含量為20%～40%時(shí)，兩者參數(shù)變化浮動(dòng)較小。測(cè)試其耐水性可知，28 d的吸水率為20%～28%，完全滿足路基回填材料的技術(shù)要求。

4 結(jié) 論

從材料的流動(dòng)度、流變性、凝結(jié)時(shí)間、最佳含水率，最大干密度、吸水率及力學(xué)強(qiáng)度及微觀結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，系統(tǒng)分析了煤矸石摻量對(duì)CG-BFS路基回填材料影響機(jī)理，得到以下結(jié)論：

1．CG-BFS復(fù)合路基回填材料在激發(fā)劑作用下，其力學(xué)性能、耐水性及路用工程性能等均能滿足路基回填材料的技術(shù)要求，綜合考慮注漿材料性能及成本，煤矸石最佳摻量為30%～40%。

2．隨著煤矸石摻量增加，CG-BFS漿液流動(dòng)度逐漸增大，當(dāng)煤矸石摻量為60%時(shí)，流動(dòng)度可達(dá)31.5 cm。

3．CG-BFS漿液初、終凝時(shí)間隨煤矸石摻量增大而延長(zhǎng)。煤矸石摻量從0%增加至60%時(shí)，漿液的初凝時(shí)間從0.8 h增加至1.2 h，終凝時(shí)間從10 h增加至17.2 h，為避免大比重煤矸石產(chǎn)生的過長(zhǎng)凝結(jié)現(xiàn)象，建議煤矸石摻量為0%～40%。

4．隨著煤矸石摻量的增加，材料整體活性減小，Si/Al浸出量降低，生成的水化產(chǎn)物減少，此外，煤矸石的粒度較大，隨著摻量增加，結(jié)石體的大孔逐漸增多，孔隙率增大，密實(shí)度降低，整體結(jié)構(gòu)變得脆弱，強(qiáng)度減小。煤矸石摻量超過40%后，漿液結(jié)石體強(qiáng)度下降顯著，強(qiáng)度均小于相同情況下P.O 32.5水泥。