鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，在我國每年排放量極大，利用率很低，占用土地、環(huán)境污染與資源浪費等問題十分突出。今年以來，集團公司“揭榜掛帥”活動中的“路用新材料研究與應(yīng)用”科研團隊潛心探索，將鋼渣變廢為寶，用于公路路面基層材料中，探索出了固廢資源化利用新經(jīng)驗。
科研團隊開展鋼渣試驗研究 羅偉杰/攝
“路用新材料研究與應(yīng)用”是集團公司2023年“揭榜掛帥”活動中八個科研方向之一，重點圍繞“四新技術(shù)”中的新材料技術(shù)在研赤泥、鋼渣和海工混凝土等新材料方面開展研究。近日，團隊依托南寧市興寧區(qū)重點研發(fā)項目《水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣半剛性基層的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用》，將鋼渣作為路面基層材料，在東興市羅浮大道（跨越大道至竹山進港大道段）成功鋪筑水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣路面基層試驗段。
水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣路面基層試驗段鋪設(shè)成功 陳玉蓉/攝
雖然是工業(yè)固廢，但鋼渣具有堅固耐磨的特點，因鋼渣含有的游離CaO（氧化鈣）、MgO（氧化鎂）易產(chǎn)生膨脹的特點限制了其規(guī)模化利用。團隊與廣西盛隆冶金有限公司合作探索，在國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果和實踐的基礎(chǔ)上，采用熔融鋼渣高效罐式低壓熱燜及高效陳化等多種處理方法對鋼渣進行預(yù)處理，有效解決了鋼渣易膨脹的難題。經(jīng)過大量實驗，團隊成功制備出一種水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣路面基層材料，鋼渣利用率可達70%以上，且長期浸水無膨脹現(xiàn)象。
此外，團隊還創(chuàng)新性地采用含鋼渣微粉的全固廢膠凝材料為固化劑、大摻量細(xì)鋼渣固廢材料替代傳統(tǒng)碎石進行路面基層實體應(yīng)用，總結(jié)出了大摻量細(xì)鋼渣半剛性基層施工工藝。
科研團隊成員到鋼渣廠實地調(diào)研 覃茂彬/攝
用膠凝材料、鋼渣和碎石按比例混合加水后，經(jīng)拌合、攤鋪、碾壓和養(yǎng)生工序成型的水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣路面基層，從試驗段鋪筑結(jié)果看，該路面基層材料與常規(guī)水泥穩(wěn)定碎石相比，不僅在路用性能方面更優(yōu)、水穩(wěn)性更好，長期浸水條件下強度幾乎不衰減，且經(jīng)檢測芯樣更密實、外觀質(zhì)量和完整性更好；從節(jié)約路面基層造價方面考慮，在合理運距范圍內(nèi)，以半幅寬度11.2米，厚度0.2米的路面上基層材料造價為例，每公里可節(jié)省造價約11萬元，經(jīng)濟效益顯著。
科研團隊成員對鋼渣混合料進行檢測 覃茂彬/攝
路面基層材料大量利用鋼渣微粉和鋼渣等固廢材料，可實現(xiàn)鋼渣“變廢為寶”，一方面解決了鋼渣造成的占地面積大、地下水污染和危害周邊生態(tài)環(huán)境的問題，另一方面將有效緩解廣西高速公路快速發(fā)展背景下帶來的天然石料供不應(yīng)求、價格翻倍且質(zhì)量不穩(wěn)定的難題，對提升鋼渣綜合利用率、促進交通綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。下一步，“路用新材料研究與應(yīng)用”科研團隊將不斷探索，總結(jié)好試驗段施工經(jīng)驗，持續(xù)推進固廢新材料成果應(yīng)用落地，持續(xù)提升固廢利用和節(jié)能降碳效益，助力綠色交通發(fā)展。