作为主要工业废渣之一的高炉矿渣，除了可以作为水泥生产中的活性外加剂外，还可以用来生产矿渣砖和矿渣屋面板等工业厂房和民用建筑的建筑材料。传统的生产方法是采用蒸汽养护工艺，这样需要消耗较多的煤炭和劳力。如能在保证高炉矿渣砖质量的基础上采用自然养护工艺。就可以节省人力、物力、增加砖的产量，提高经济效益。
由于高炉水渣的化学成分和硅酸盐矿渣水泥成分相近似，说明水淬矿渣基本具有水泥的性质，其水泥制品具有水硬性能。可以自然养护。
(1)自然养护的可行性自然养护简化了工艺流程，省却了蒸汽养护这个环节。实践证明:我国大部分地区每年5^-10月份可作为矿渣砖的自然养护期(其他地区可按气温高低作适当调整)。即在一定条件下，利用太阳能代替蒸汽热能养护矿渣砖。由于矿渣砖水化凝结反应是一种化学反应过程，因此，它遵循化学反应的一般规律。即温度提高反应速度加快。地区气候条件而言，五月中旬气温为15^-20C，下旬可达到25r。由于气温升高，自然养护的反应也将随之加快，即自然养护周期缩短。尤其要充分利用夏季气温高、湿度大的特点，采用草包、喷壶等工具喷水进行自然养护，养护天数可达到全年之中最短。通过试验说明，每年5-10月份为矿渣砖自然养护期(其他地区可根据气温作适当调整)。正常情况下，10-28天矿渣砖抗压强度可达到10^-20MPa。下面由表8-14和表8-15列出试验结果。
从表8-14中可看出，5月、10月渣砖养护周期长，伏天炎热时养护周期最短。
表8-15是在5月下旬，大气温度达到250C，并进行三班洒热水(水温为30-400C)情况下的试验结果。强化养护缩短了自然养护期，取得较好的效果。
(2)高炉矿渣砖水硬胶凝过程水淬渣本身具有较高的化学活性，如果将这种粒状水渣磨细加水拌和，就可发现它具有微弱的水硬性质，说明它基本具有水泥性质。石膏和石灰是一种复合碱性激发剂，它的作用和催化剂相似，就是说，磨碎的水淬渣里加人石膏和石灰，它的化学活性就会大大提高。
水渣、石膏和石灰一起加到轮碾机里碾碎，被碾碎的渣粒在石膏、石灰的激发下，迅速和水结合，发生水化水解作用，在颗粒表面生成胶凝物质。砖料在轮碾机里一般碾压研磨1- -5min。就是说在连续碾磨过程中。矿渣颗粒不断水化胶凝，不断被碾碎又产生新的细的颗粒表面，又继续起水化作用，如此循环往复，从而胶凝物质不断增加，活性大大提高。所以在一定的范围内，轮碾时间愈长，砖料就愈细，水化水解作用就愈完全，意味着砖的强度标号较高。
高炉水渣在轮辗机加水研磨过程中，发生水化和水解作用，与石膏、石灰在养护过程中反应生成稳定的、难溶解的水化硫铝酸钙晶体，从而产生强度达到一定的标号。
在形成水化硫铝酸钙产物时，较多地消耗了溶液中活性A1203，反过来又加速了矿渣的水化过程，使矿渣的潜在活性能够得到比较充分地激发。所以说如果矿渣、石灰和石膏的配比适当，就能使高炉矿渣砖获得较高的强度。
(3)影响渣砖质量的几个因素 ①水淬渣质量的影响。
对矿渣制品来说，水渣既是细粉可以代替部分水泥，同时它又是骨料，因此，水渣的质量很重要。高炉矿渣的质量评定及技术要求，按国家标准《用于水泥中的粒化高炉矿渣》，其具体规定如下: 高炉矿渣的活性不仅与化学成分有关，还与出渣温度以及冷却速度有关。根据能量转换原理，如果熔渣经水淬急冷，由于熔融渣内部所含热能来不及散出，就以化学能的形式保存在无定形玻璃体的渣粒中。而且熔渣水淬骤然冷却时，炉渣矿物发生晶形变化，这对碱性系数高的矿渣尤为重要。因为碱性高的水渣主要矿物为C2 S，急冷能使a-C2 S转变为户C2 S，而户C2 S则具有单独的水硬性，所以碱性高的矿渣活性也较高。同时当渣温愈高，而冷却速度愈快时，则潜在的化学能就愈大，玻璃化程度愈高，活性就愈高，故采取急冷是获得高活性水淬渣的重要措施。我们还通过试验证明，灰色粒状渣活性高、水分低、制品强度高。如表8-16所示。
②石灰石膏加人量的影响。石灰和石膏的加人量，亦即矿渣和活性激发剂的合理配料比是在实践中优选得出的。相同的水渣、相同的养护方法，加人不同数量的石灰或石膏，或者不同的水渣，加人同等数量的石灰和石膏。相同的养护方法，砖的强度会有很大差别，其试验结果见表8-17。
表8一17说明，不同配比对抗压强度有不同的影响。试验结果表明:锰铁渣不但能制砖，而且还能得到高标号优质丫渣砖，从而打破锰渣不能制砖的框框。
经过试验选择，我们确认较合理的配料比为:水渣，石膏，石灰=100，2，7。
③养护方法的影响。同一种配料，养护方法不同，砖的标号不同。表8一18数据可以说明:自然养护的砖抗压强度较高。掺配石膏的砖适宜自然养护且强度高，而配较多石灰的砖则相反。
④砖料细度的影响。一般地说，质量相同的免烧砖机水渣砖料细度与轮碾时间成正比，即轮碾时间长、料细，渣砖质量好、标号高。可根据矿渣水淬程度不同、含水率的高低来确定不同的轮碾时间，一般规定轮碾l~smin。砖料应当有一个合理的粒度级配，使成型的砖致密、表面光洁、标号提高。通过试验发现，砖料粗粒(l .2一3mm)占25%左右、细粉(0.48一0.O74mm)占75%左右较为适宜。
⑤成型水分的影响。成型水分与砖料所用矿渣化学成分、水淬程度以及压砖机成型压力有关，砖机压力大，成型水分可低些，根据砖机不同确定不同的成型水分。本地成型水分经试验可规定为12%~15%。成型水分过高或过低都会影响渣砖的质量。
