鋼渣是煉鋼工業排放的廢渣，它的化學成分和礦物組成與硅酸鹽水泥熟料基本相似，其中C3 S, C2 S和鐵鋁酸鈣等活性組分具有膠凝性，水化過程中可以產生膠凝產物并放出能夠激發粉煤灰活性所需的Ca(OH)2。初步研究表明，利用鋼渣可以代替石灰水泥生產無石灰或水泥的鋼渣粉煤灰免燒磚。這一技術為改善粉煤灰免燒磚的技術經濟性能和為鋼鐵工業鋼渣和粉煤灰的綜合利用提供了一條新途徑。
(1)原料
①鋼渣。轉爐鋼渣其化學成分見表8-20，堿度系數為4. 089屬高堿性渣，其中含有一定數量的C3 S, C2S和f-CaO等礦物，活性較高，本技術使用比表面積378m2/kg的磨細鋼渣。
②粉煤灰。首鋼發電廠干排粉煤灰的化學成分見表8-21，用0. 080mm篩的篩余量小于15%。
③激發劑。激發劑A是化纖工業廢渣，激發劑I.i是天然礦物，激發劑C是化學試劑。
(2)制磚方法將鋼渣、粉煤灰、激發劑和水按比例混合均勻，經過加壓成型，室溫下靜置1天并自然養護、950C蒸氣養護或145℃壓蒸養護制成鋼渣粉煤灰免燒磚。
(3)試驗結果及討論
①鋼渣和粉煤灰配比、激發劑摻量、水灰比與免燒磚抗壓強度的關系。
a.鋼渣和粉煤灰配比與抗壓強度的關系。在摻加2%激發劑A并經壓蒸養護8h的條件下，單獨用鋼渣或粉煤灰制成的磚幾乎沒有強度。但用鋼渣和粉煤灰混合料為原料制成的磚具有較高的強度。但用鋼渣和粉煤灰混合料為原料制成的磚具有較高的強度。當混合料中鋼渣摻量為50%時，抗壓強度可達30. 7MPa，鋼渣摻量為70%時，抗壓強度達35. 5MPa0混合料中鋼渣摻量小于70%時，抗壓強度隨著混合料中鋼渣摻量增加迅速增高，摻加鋼渣可以有效地改善免燒磚的強度。
應當指出，在免燒磚生產中，鋼渣須經粉磨后才能使用。混合料中鋼渣摻量較多勢必增加電耗與生產成本，降低粉煤灰的利用率，造成過高的富余強度。綜合分析技術經濟性能，免燒磚中鋼渣粉煤灰的比例為1:1為宜。因此，鋼渣粉煤灰比例為1:1，成型壓力20MPa，水灰比0.15，激發劑摻量2%, 145℃壓蒸養護8h的免燒磚的技術性能即能滿足要求。
b.激發劑摻量與抗壓強度的關系。摻與不摻激發劑，抗壓強度分別為16. 1-30.7MPa和6. 8MPa。當激發劑摻量低于1.5%一2.0%時，強度隨著激發劑摻量增加迅速增高，再進一步增加激發劑摻量，強度基本上變化不大。3種不同激發劑的激發效果可按下列順序排列:激發劑A>激發劑B>激發劑C。激發劑可顯著提高免燒磚的抗壓強度，摻人1.5%^-2.0%的激發劑可制成15。號以上的免燒磚。
c.水灰比對抗壓強度也有一定的影響，水灰比為。. 14^-0. 17時，抗壓強度較高。通常在生產中免燒磚的水灰比選0. 15-0. 17較為適宜。
②成型壓力、養護制度與抗壓強度的關系。成型壓力對自然養護免燒磚抗壓強度有很大的影響，表8-22表示水灰比為0. 15時成型壓力、不同養護制度與抗壓強度的關系。從表可知，增大成型壓力有利于提高抗壓強度。以摻2%激發劑A為例，成型壓力從15MPa增至2OMPa，自然養護抗壓強度、水蒸氣養護和壓蒸養護抗壓強度分別提高4100, 63%和51%。
養護時間與抗壓強度的關系如表8-23所示。從表可知，延長養護時間可以明顯提高抗壓強度。抗壓強度提高幅度因養護制度不同而異。自然養護28天比3天抗壓強度增高14. 2MPa，壓蒸養護8h比4h增高6. 9MPa。而水蒸氣養護12h僅比6h養護增高2. 7 MPa。
表8-22、表8-23可知，經過自然養護28天、水蒸氣養護9h和壓蒸養護8h，抗壓強度分別可達18.OMPa, 28.5MPa和30. 7MPa。表明養護制度對抗壓強度有明顯的影響，采用水蒸氣養護和壓蒸養護可使免燒磚具有較高的抗壓強度，可在短期內制成150號以上免燒磚。但是這兩種養護方法均須增加設備投資和運行費用;自然養護的產品強度較低，同時因養護周期長會增加工廠占地面積和生產周期，究竟采用何種養護方法，應結合工廠的具體條件而定。
③免燒磚的抗碳化、抗凍和大氣穩定性能。抗碳化性能是粉煤灰磚耐久性能的重要指標之一。一般粉煤灰磚的碳化系數為0.7-0.9，實測摻激發劑A和B免燒磚的碳化系數分別為2.18和2.27(見表8-24),碳化后的抗壓強度分別達到70. 7MPa和59. 4MPa。試驗結果表明，鋼渣粉煤灰免燒磚具有優異的抗碳化性能，鋼渣的摻人可以有效地改善免燒磚的抗碳化性能。
抗凍性較差也是粉煤灰免燒磚的主要缺陷。JC 422-91要求免燒磚的凍融抗壓強度損失率小于25%。從表8-25可知，經過一15-15℃凍融循環15次，摻激發劑A和B的免燒磚的抗壓強度損失率分別為6.4%和17.6%。試驗結果表明免燒磚具有良好的抗凍性。
鋼渣粉煤灰免燒磚在大氣中的穩定性能很好。表8-26列出了在大氣中放置6個月對不同鋼渣粉煤灰免燒磚抗壓強度的影響。從表8-26可知，經壓蒸和水蒸氣養護后，試樣在大氣中放置6個月，抗壓強度分別增高36. 5%和63.3%。而自然養護28天后，試樣在大氣中放置6個月，抗壓強度降低30%。表明采用壓蒸和水蒸氣養護制成的免燒磚，在大氣中抗壓強度有隨時間延長增高的趨勢，具有良好的大氣穩定性。而采用自然養護制成的免燒磚，在大氣中抗壓強度會隨時間延長出現倒縮，大氣穩定性較差。（免燒磚機）
