天量淤積的黃河泥沙，可望變身新型建材骨料。日前，記者從鄭州大學獲悉，以該校趙軍教授為帶頭人的“教育部新型建筑材料與結構創新團隊”歷經5年研發成功“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，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有卓有成效的治理效果，但部分區域及入?？谌杂写罅坑俜e泥沙。“黃河下游的泥沙也是一種寶貴的資源，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。砂石巨大的開采量和固廢的巨量產生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身新型建材的人工骨料，將是一個兩全其美的事情。”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。如果將黃河淤泥和多源固廢協同處置，轉化為能夠供建筑材料使用的人工骨料，有望達到“以廢治廢、循環利用”的效果。

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，推定骨料原材料配合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。

針對黃河淤泥高效率轉化和砂石多場景工程應用，團隊提出基于性能的人工骨料配合比設計方法，形成水泥水化粘合體系和堿激發體系，通過自主研發的智能化人工砂石制造裝備，開發出可用于普通、超強、早強、輕質、抗凍、超韌性混凝土的系列黃河淤泥人工骨料，實現了產品的多樣性和高端化。

“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，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。”趙軍告訴記者，如果每年人工清淤的黃河淤泥按1000萬噸計算，假如全部轉化為人工骨料，年產值和凈利潤非?？捎^，同時還能減少黃河淤泥與固體廢棄物堆放占用的大量土地，減少空氣、土壤等污染。

業內水利專家和建材專家表示，黃河淤泥人工骨料的成功研發，標志著黃河淤泥在綠色建筑材料領域資源化利用取得重大突破，實現了黃河淤泥綠色低碳處置和循環利用增值的雙重閉環，將有力推動黃河流域生態保護和高質量發展戰略的深入實施。