鋼渣是煉鋼過程中產生的固體廢棄物，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”中的新材料技術在研赤泥、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重點研發項目《水泥鋼渣微粉穩定鋼渣半剛性基層的技術開發與應用》，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定鋼渣路面基層試驗段。
水泥鋼渣微粉穩定鋼渣路面基層試驗段鋪設成功 陳玉蓉/攝
雖然是工業固廢，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）易產生膨脹的特點限制了其規模化利用。團隊與廣西盛隆冶金有限公司合作探索，在國內外現有研究成果和實踐的基礎上，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處理，有效解決了鋼渣易膨脹的難題。經過大量實驗，團隊成功制備出一種水泥鋼渣微粉穩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象。
此外，團隊還創新性地采用含鋼渣微粉的全固廢膠凝材料為固化劑、大摻量細鋼渣固廢材料替代傳統碎石進行路面基層實體應用，總結出了大摻量細鋼渣半剛性基層施工工藝。
科研團隊成員到鋼渣廠實地調研 覃茂彬/攝
用膠凝材料、鋼渣和碎石按比例混合加水后，經拌合、攤鋪、碾壓和養生工序成型的水泥鋼渣微粉穩定鋼渣路面基層，從試驗段鋪筑結果看，該路面基層材料與常規水泥穩定碎石相比，不僅在路用性能方面更優、水穩性更好，長期浸水條件下強度幾乎不衰減，且經檢測芯樣更密實、外觀質量和完整性更好；從節約路面基層造價方面考慮，在合理運距范圍內，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，每公里可節省造價約11萬元，經濟效益顯著。
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環境的問題，另一方面將有效緩解廣西高速公路快速發展背景下帶來的天然石料供不應求、價格翻倍且質量不穩定的難題，對提升鋼渣綜合利用率、促進交通綠色發展和可持續發展具有重要意義。下一步，“路用新材料研究與應用”科研團隊將不斷探索，總結好試驗段施工經驗，持續推進固廢新材料成果應用落地，持續提升固廢利用和節能降碳效益，助力綠色交通發展。