鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，在我國(guó)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(fèi)等問(wèn)題十分突出。今年以來(lái)，集團(tuán)公司“揭榜掛帥”活動(dòng)中的“路用新材料研究與應(yīng)用”科研團(tuán)隊(duì)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(yàn)。
科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展鋼渣試驗(yàn)研究 羅偉杰/攝
“路用新材料研究與應(yīng)用”是集團(tuán)公司2023年“揭榜掛帥”活動(dòng)中八個(gè)科研方向之一，重點(diǎn)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(kāi)展研究。近日，團(tuán)隊(duì)依托南寧市興寧區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目《水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣半剛性基層的技術(shù)開(kāi)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(jìn)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(yàn)段。
水泥鋼渣微粉穩(wěn)定鋼渣路面基層試驗(yàn)段鋪設(shè)成功 陳玉蓉/攝
雖然是工業(yè)固廢，但鋼渣具有堅(jiān)固耐磨的特點(diǎn)，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(diǎn)限制了其規(guī)模化利用。團(tuán)隊(duì)與廣西盛隆冶金有限公司合作探索，在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果和實(shí)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(duì)鋼渣進(jìn)行預(yù)處理，有效解決了鋼渣易膨脹的難題。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)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(dá)70%以上，且長(zhǎng)期浸水無(wú)膨脹現(xiàn)象。
此外，團(tuán)隊(duì)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(jìn)行路面基層實(shí)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(tuán)隊(duì)成員到鋼渣廠實(shí)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(yàn)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(zhǎng)期浸水條件下強(qiáng)度幾乎不衰減，且經(jīng)檢測(cè)芯樣更密實(shí)、外觀質(zhì)量和完整性更好；從節(jié)約路面基層造價(jià)方面考慮，在合理運(yùn)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(jià)為例，每公里可節(jié)省造價(jià)約11萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
科研團(tuán)隊(duì)成員對(duì)鋼渣混合料進(jìn)行檢測(cè) 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(shí)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(wèn)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(lái)的天然石料供不應(yīng)求、價(jià)格翻倍且質(zhì)量不穩(wěn)定的難題，對(duì)提升鋼渣綜合利用率、促進(jìn)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(tuán)隊(duì)將不斷探索，總結(jié)好試驗(yàn)段施工經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)推進(jìn)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。