一、项目背景与意义

　　为推动交通工程绿色建设，提升赤泥资源化利用效率，项目团队以交通工程建设需求为导向，针对我省大量堆存的赤泥等固体废弃物，开展了多源固废协同利用制备赤泥基土木功能材料的相关研究。

赤泥基胶凝材料稳定碎石试验段

　　二、项目研究进展

　　项目团队以李术才院士为学科带头人，钱七虎院士为项目顾问，团队创新性的提出了“协同利用-尾气处置-余热重构”的固废资源化利用创新理念，攻克了固废制备水泥类胶凝材料过程中成本波动性大、胶凝活性低、污染因子含量高等技术瓶颈，已成功研发了赤泥基土木功能材料、尾矿基路用材料、固废基沥青充填料等终端产品。主要创新成果如下：

　　创新成果1：赤泥基胶凝材料组成设计方法

　　项目团队揭示了赤泥基胶凝材料水化硬化机理，建立了水化动力学模型，并基于目标水化产物的化学组成分析，建立了多类型固废协同利用的组成设计方法，解决了各类固废因成分复杂多变而导致无法高效利用的难题。

　　创新成果2：赤泥基胶凝材料性能动态调控方法

　　赤泥基胶凝材料是一种典型的多尺度材料，为实现其在不同工程中的推广应用，项目团队通过红外原位测试技术，分析了赤泥基胶凝材料体系在化学激发条件下的水化历程过程，揭示了微观结构变化与凝结时间的量化关系，最终建立了赤泥基胶凝材料性能动态调控方法。

　　创新成果3：赤泥基胶凝材料污染因子控制

　　项目团队揭示了赤泥中碱性组分和重金属的赋存形态和浸出特性，建立了基于材料自胶结-固化剂协同固化的污染因子固化机制，确保了赤泥基胶凝材料的绿色环保应用。赤泥基胶凝材料重金属的浸出特性陆续在国家建筑材料测试中心、山东省水泥质量监督检验站等机构进行了测试，测试结果表明，制备的赤泥基胶凝材料重金属浸出量符合国家《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）。

固废基绿色注浆材料应用试验

　　三、项目研究成果

　　相关研究成果申请发明专利50余项，发表SCI/EI论文60余篇，主编/参编相关标准规范7部，研究成果得到郑健龙、彭永臻、杜彦良等院士的高度评价，认为整体达到国际领先水平。终端产品已成功应用于高速公路、矿山含水层改造、石灰石矿山岩溶充填等工程中，为固废在交通工程中的大宗量高附加值利用奠定了坚实的基础。

　　目前已建成年产2万吨的中试生产线，完成了2000吨赤泥基绿色低碳胶凝材料扩大化工业生产及现场应用试验。同时，山东大学、山东高速集团有限公司合作，成立山东高速环保建材有限公司，共同推动赤泥资源化利用项目，正在建设50万吨/年的赤泥基绿色低碳胶凝材料生产示范线。

　　四、经济与社会效益

　　依托本项目研究成果，可以实现冶金-电力-建材-环保-交通-岩土等多产业深度融合，有效推动了固废行业技术革新。终端产品可广泛用于道路工程、桥梁工程、海港工程、隧道工程等领域，能够极大缓解我省固废处置压力，实现固废的大宗高附加值利用，产品价值可达400-1000元/吨，直接拉动产业链价值可达上百亿。

　　本项目产业化推广可实现多类型固废在基础工程建设中的大规模应用，可构建区域新产业链，作为同等水泥材料替代品，终端产品碳排放量可降低91.7%，能耗可降低83.9%。通过全面产业化，将节约大量天然矿产资源，极大促进生态文明建设，推进我省新旧动能转换，助力实现“碳达峰、碳中和”目标。