Równocześnie prowadził socjologiczne badania możliwości integracji napływowej ludności, przybywającej tu z różnych rejonów Polski, w tym z Kresów Wschodnich, uważając, że istotną rolę w tym procesie odegrają nauczyciele, w tym absolwenci Liceum, którym kierował. W okresie 1957–1963 zajmował też stanowisko kuratora Okręgu Szkolnego Szczecińskiego. Zainicjował utworzenie w Szczecinie Punktów Konsultacyjnych Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza i Wyższej Szkoły Muzycznej w Poznaniu (UAM).
W kwietniu 1961 otrzymał stopień doktora nauk humanistycznych, nadany przez Radę Wydziału Historyczno-Humanistycznego UAM na podstawie pracy Rola szkoły i nauczyciela w dokonywaniu się procesów integracji i stabilizacji społecznej wśród ludności wsi szczecińskiej w latach 1945–1960.
Pracę naukowo-badawczą Bolesław Sadaj zintensyfikował po opuszczeniu stanowiska kuratora i zatrudnieniu w Zakładzie Pedagogiki Wyższej Szkoły Rolniczej, powstałej w 1954. Wydał pracę Społeczne problemy zawodu nauczyciela, na podstawie której w 1968 uzyskał stopień doktora habilitowanego nadany przez Radę Wydziału Historyczno-Humanistycznego UAM).