大量淤積的黃河泥沙，有望變身新型建材骨料。記者10月23日獲悉，以鄭州大學教授趙軍為帶頭人的教育部新型建筑材料與結構創新團隊歷經5年，成功研發出“利用黃河淤泥協同多源固廢制造建筑材料用人工骨料”技術。它不僅能夠替代天然砂石制備綠色低碳混凝土，還為高效資源化治理黃河流域固體廢棄物提供了技術支撐。相關研究成果已獲5項專利授權。
黃河中下游干、支流和水庫泥沙淤積及其造成的黃河下游“地下懸河”問題，一直是治理黃河的難題。雖然當前的沖淤技術對于下游泥沙淤積已達到卓有成效的治理效果，但部分區域及入海口仍有大量淤積泥沙。“黃河下游的泥沙也是一種寶貴資源，合理資源化利用將產生巨大的社會、環境和經濟效益。”趙軍說。
與此同時，我國還面臨著天然砂石過度開采和固體廢棄物（以下簡稱“固廢”）產量巨大的雙重困境。這引發了嚴重的生態危機，研發可高效率處置黃河淤泥、協同處置多源固廢的天然砂石替代品迫在眉睫。
“把天量的黃河泥沙變成新型建材的人工骨料，將是一件兩全其美的事情。”趙軍說。但是，黃河淤泥和多源固廢由于顆粒級配失衡、含有害物質、強度低、理化性能差異大，無法直接應用于混凝土原材料，制約了其工程應用進程。
為此，科研團隊攻克了人工骨料孔隙結構精確調控、密度與強度平衡控制、表面特性優化等關鍵技術，結合骨料形成機理和機械拌合工藝，通過分析原材料化學成分及化學反應機理，利用化學膠結和物理重構方法，使黃河淤泥物理形態和內部結構得到改變；根據工程應用場景與混凝土性能指標，推定骨料原材料配比范圍并調整設備參數，將黃河淤泥協同多源固廢轉化為級配、致密性、強度和穩定性優良的人工骨料，可以直接替代天然砂石制備混凝土。
“這項研究有助于構建‘黃河淤泥協同固廢—低碳建材—生態治黃’的綠色增值鏈條，驅動黃河流域從線性消耗向物質循環范式轉型。”趙軍表示，他們可根據黃河淤泥和固廢處理處置單位與建設工程單位要求，實現所需骨料的開發。開發的人工骨料中，黃河淤泥含量可達到80%以上，是實現黃河淤泥與固體廢棄物高效、高值、綠色、低碳處置的重要技術。
來源：科技日報
