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作品名称：“赤”现双效——赤泥基储能承载一体化材料的公路创新应用
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：赤献双效队
队伍编号：218848
参赛学生：金禹博刘筱帆刘祖豪杨皓涵
指导老师：王文通
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

项目背景聚焦两大核心痛点：一是赤泥堆存危机，我国累计堆存量超15亿吨，年增量1.2亿吨，70%堆场将在2028年前达容量上限，且强碱性特性制约传统处置方式；二是交通建设与能源转型需求，传统路基材料消耗大量天然资源，碳排放突出，而新能源存储与智慧交通发展亟需新型功能材料支撑。
核心研究分为两大方向：一方面，以赤泥为主要原料，协同水泥与钛石膏、磷石膏、脱硫石膏等工业副产石膏，通过系统室内试验优化配比，攻克冻融、干湿循环下的耐久性难题，研发符合公路标准的路基填筑材料，实现赤泥规模化消纳（每公里高速消纳5万吨）与建设成本降低30%-50%；另一方面，创新开发固碳赤泥基储能混凝土，通过碳-过渡金属氧化物复合改性与原位碳化技术，实现固碳、储能、承载三重功能协同，目标达成能量密度≥1000 kWh/m³、28天抗压强度≥30MPa，可应用于无线充电公路、分布式储能微电网等场景。
项目核心创新体现在三方面：一是固废协同利用模式创新，实现赤泥与工业副产石膏全组分资源化；二是性能调控技术突破，揭示复合环境下材料损伤规律与界面电荷传输机制；三是功能拓展升级，将传统建材转化为兼具固碳、储能功能的智能材料。
应用前景广泛，既可为公路建设、建筑构件生产提供绿色低成本原材料，又能通过CO₂矿化封存（每吨赤泥可固碳2.3-3吨）助力碳中和，更能支撑智慧交通与新能源产业融合发展。目前项目已具备完善的技术体系、中试生产线与工程应用案例，相关成果已在济青高速等重点工程验证，兼具显著环保效益、经济效益与战略价值。