作為主要工業廢渣之一的高爐礦渣，除了可以作為水泥生產中的活性外加劑外，還可以用來生產礦渣磚和礦渣屋面板等工業廠房和民用建筑的建筑材料。傳統的生產方法是采用蒸汽養護工藝，這樣需要消耗較多的煤炭和勞力。如能在保證高爐礦渣磚質量的基礎上采用自然養護工藝。就可以節省人力、物力、增加磚的產量，提高經濟效益。
由于高爐水渣的化學成分和硅酸鹽礦渣水泥成分相近似，說明水淬礦渣基本具有水泥的性質，其水泥制品具有水硬性能。可以自然養護。
(1)自然養護的可行性自然養護簡化了工藝流程，省卻了蒸汽養護這個環節。實踐證明:我國大部分地區每年5^-10月份可作為礦渣磚的自然養護期(其他地區可按氣溫高低作適當調整)。即在一定條件下，利用太陽能代替蒸汽熱能養護礦渣磚。由于礦渣磚水化凝結反應是一種化學反應過程，因此，它遵循化學反應的一般規律。即溫度提高反應速度加快。地區氣候條件而言，五月中旬氣溫為15^-20C，下旬可達到25r。由于氣溫升高，自然養護的反應也將隨之加快，即自然養護周期縮短。尤其要充分利用夏季氣溫高、濕度大的特點，采用草包、噴壺等工具噴水進行自然養護，養護天數可達到全年之中最短。通過試驗說明，每年5-10月份為礦渣磚自然養護期(其他地區可根據氣溫作適當調整)。正常情況下，10-28天礦渣磚抗壓強度可達到10^-20MPa。下面由表8-14和表8-15列出試驗結果。
從表8-14中可看出，5月、10月渣磚養護周期長，伏天炎熱時養護周期最短。
表8-15是在5月下旬，大氣溫度達到250C，并進行三班灑熱水(水溫為30-400C)情況下的試驗結果。強化養護縮短了自然養護期，取得較好的效果。
(2)高爐礦渣磚水硬膠凝過程水淬渣本身具有較高的化學活性，如果將這種粒狀水渣磨細加水拌和，就可發現它具有微弱的水硬性質，說明它基本具有水泥性質。石膏和石灰是一種復合堿性激發劑，它的作用和催化劑相似，就是說，磨碎的水淬渣里加人石膏和石灰，它的化學活性就會大大提高。
水渣、石膏和石灰一起加到輪碾機里碾碎，被碾碎的渣粒在石膏、石灰的激發下，迅速和水結合，發生水化水解作用，在顆粒表面生成膠凝物質。磚料在輪碾機里一般碾壓研磨1- -5min。就是說在連續碾磨過程中。礦渣顆粒不斷水化膠凝，不斷被碾碎又產生新的細的顆粒表面，又繼續起水化作用，如此循環往復，從而膠凝物質不斷增加，活性大大提高。所以在一定的范圍內，輪碾時間愈長，磚料就愈細，水化水解作用就愈完全，意味著磚的強度標號較高。
高爐水渣在輪輾機加水研磨過程中，發生水化和水解作用，與石膏、石灰在養護過程中反應生成穩定的、難溶解的水化硫鋁酸鈣晶體，從而產生強度達到一定的標號。
在形成水化硫鋁酸鈣產物時，較多地消耗了溶液中活性A1203，反過來又加速了礦渣的水化過程，使礦渣的潛在活性能夠得到比較充分地激發。所以說如果礦渣、石灰和石膏的配比適當，就能使高爐礦渣磚獲得較高的強度。
(3)影響渣磚質量的幾個因素 ①水淬渣質量的影響。
對礦渣制品來說，水渣既是細粉可以代替部分水泥，同時它又是骨料，因此，水渣的質量很重要。高爐礦渣的質量評定及技術要求，按國家標準《用于水泥中的粒化高爐礦渣》，其具體規定如下: 高爐礦渣的活性不僅與化學成分有關，還與出渣溫度以及冷卻速度有關。根據能量轉換原理，如果熔渣經水淬急冷，由于熔融渣內部所含熱能來不及散出，就以化學能的形式保存在無定形玻璃體的渣粒中。而且熔渣水淬驟然冷卻時，爐渣礦物發生晶形變化，這對堿性系數高的礦渣尤為重要。因為堿性高的水渣主要礦物為C2 S，急冷能使a-C2 S轉變為戶C2 S，而戶C2 S則具有單獨的水硬性，所以堿性高的礦渣活性也較高。同時當渣溫愈高，而冷卻速度愈快時，則潛在的化學能就愈大，玻璃化程度愈高，活性就愈高，故采取急冷是獲得高活性水淬渣的重要措施。我們還通過試驗證明，灰色粒狀渣活性高、水分低、制品強度高。如表8-16所示。
②石灰石膏加人量的影響。石灰和石膏的加人量，亦即礦渣和活性激發劑的合理配料比是在實踐中優選得出的。相同的水渣、相同的養護方法，加人不同數量的石灰或石膏，或者不同的水渣，加人同等數量的石灰和石膏。相同的養護方法，磚的強度會有很大差別，其試驗結果見表8-17。
表8一17說明，不同配比對抗壓強度有不同的影響。試驗結果表明:錳鐵渣不但能制磚，而且還能得到高標號優質丫渣磚，從而打破錳渣不能制磚的框框。
經過試驗選擇，我們確認較合理的配料比為:水渣，石膏，石灰=100，2，7。
③養護方法的影響。同一種配料，養護方法不同，磚的標號不同。表8一18數據可以說明:自然養護的磚抗壓強度較高。摻配石膏的磚適宜自然養護且強度高，而配較多石灰的磚則相反。
④磚料細度的影響。一般地說，質量相同的免燒磚機水渣磚料細度與輪碾時間成正比，即輪碾時間長、料細，渣磚質量好、標號高。可根據礦渣水淬程度不同、含水率的高低來確定不同的輪碾時間，一般規定輪碾l~smin。磚料應當有一個合理的粒度級配，使成型的磚致密、表面光潔、標號提高。通過試驗發現，磚料粗粒(l .2一3mm)占25%左右、細粉(0.48一0.O74mm)占75%左右較為適宜。
⑤成型水分的影響。成型水分與磚料所用礦渣化學成分、水淬程度以及壓磚機成型壓力有關，磚機壓力大，成型水分可低些，根據磚機不同確定不同的成型水分。本地成型水分經試驗可規定為12%~15%。成型水分過高或過低都會影響渣磚的質量。
