钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，在我国每年排放量极大，利用率很低，占用土地、环境污染与资源浪费等问题十分突出。今年以来，集团公司“揭榜挂帅”活动中的“路用新材料研究与应用”科研团队潜心探索，将钢渣变废为宝，用于公路路面基层材料中，探索出了固废资源化利用新经验。
科研团队开展钢渣试验研究 罗伟杰/摄
“路用新材料研究与应用”是集团公司2023年“揭榜挂帅”活动中八个科研方向之一，重点围绕“四新技术”中的新材料技术在研赤泥、钢渣和海工混凝土等新材料方面开展研究。近日，团队依托南宁市兴宁区重点研发项目《水泥钢渣微粉稳定钢渣半刚性基层的技术开发与应用》，将钢渣作为路面基层材料，在东兴市罗浮大道（跨越大道至竹山进港大道段）成功铺筑水泥钢渣微粉稳定钢渣路面基层试验段。
水泥钢渣微粉稳定钢渣路面基层试验段铺设成功 陈玉蓉/摄
虽然是工业固废，但钢渣具有坚固耐磨的特点，因钢渣含有的游离CaO（氧化钙）、MgO（氧化镁）易产生膨胀的特点限制了其规模化利用。团队与广西盛隆冶金有限公司合作探索，在国内外现有研究成果和实践的基础上，采用熔融钢渣高效罐式低压热焖及高效陈化等多种处理方法对钢渣进行预处理，有效解决了钢渣易膨胀的难题。经过大量实验，团队成功制备出一种水泥钢渣微粉稳定钢渣路面基层材料，钢渣利用率可达70%以上，且长期浸水无膨胀现象。
此外，团队还创新性地采用含钢渣微粉的全固废胶凝材料为固化剂、大掺量细钢渣固废材料替代传统碎石进行路面基层实体应用，总结出了大掺量细钢渣半刚性基层施工工艺。
科研团队成员到钢渣厂实地调研 覃茂彬/摄
用胶凝材料、钢渣和碎石按比例混合加水后，经拌合、摊铺、碾压和养生工序成型的水泥钢渣微粉稳定钢渣路面基层，从试验段铺筑结果看，该路面基层材料与常规水泥稳定碎石相比，不仅在路用性能方面更优、水稳性更好，长期浸水条件下强度几乎不衰减，且经检测芯样更密实、外观质量和完整性更好；从节约路面基层造价方面考虑，在合理运距范围内，以半幅宽度11.2米，厚度0.2米的路面上基层材料造价为例，每公里可节省造价约11万元，经济效益显著。
科研团队成员对钢渣混合料进行检测 覃茂彬/摄
路面基层材料大量利用钢渣微粉和钢渣等固废材料，可实现钢渣“变废为宝”，一方面解决了钢渣造成的占地面积大、地下水污染和危害周边生态环境的问题，另一方面将有效缓解广西高速公路快速发展背景下带来的天然石料供不应求、价格翻倍且质量不稳定的难题，对提升钢渣综合利用率、促进交通绿色发展和可持续发展具有重要意义。下一步，“路用新材料研究与应用”科研团队将不断探索，总结好试验段施工经验，持续推进固废新材料成果应用落地，持续提升固废利用和节能降碳效益，助力绿色交通发展。