USO DE UNA ESCORIA DE ALTO HORNO COMO AGREGADO PÉTREO EN UNA MEZCLA DE CONCRETO ASFÁLTICO
Palabras clave:
escoria de alto horno, concreto asfáltico, resistencia bajo carga monotónica, módulo resiliente, deformación permanenteResumen
En proyectos de construcción, mantenimiento y rehabilitación de vías donde se emplean grandes cantidades de agregados de origen natural, un material alternativo que puede ser utilizado como sustituto de dichos agregados en la fabricación de mezclas de concreto asfáltico son las escorias de alto horno (EAH). Su empleo entonces, puede ser visto como una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable. En el presente estudio se ejecutó una fase experimental que estudió el efecto que causa, sobre la resistencia bajo carga monotónica y dinámica de una mezcla de concreto asfáltico, sustituir en volumen la fracción gruesa de un agregado pétreo natural calcáreo por una EAH. Como ligante asfáltico para la fabricación de la mezcla de control se empleó cemento asfáltico CA 50/70 y la granulometría empleada fue acorde a la especificada por la norma brasilera DNIT [1] (mezcla tipo C y tamaño máximo de partícula de 19,5 mm). Para medir la resistencia bajo carga monotónica se ejecutaron ensayos Marshall y tracción indirecta, y bajo carga dinámica se realizaron ensayos de módulo resiliente y deformación permanente. Con los resultados obtenidos se concluye, que la mezcla fabricada con EAH experimentó una mejor respuesta en los ensayos realizados en comparación con la mezcla de control.Citas
DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Norma DNIT 031/2006 – ES. Pavimentos flexíveis - Concreto asfáltico, Especificação de serviço. Rio de Janeiro, Brasil, 2006.
Shen, H.; Forssberg, E. “An overview of recovery of metals from slags”. Waste Management, vol. 23, no. 10, pp. 933-949, 2003.
Byers, C.C.; Saleh, M.F.; Pidwerbesky, B.D. “Evaluation of melter slag as a base course material”, International Journal of Pavement Engineering, vol. 5, núm. 4, pp. 193-199, 2004.
FHWA - Federal Highway Administration Research and Technology. “Coordinating, developing, and delivering highway transportation innovations. User guidelines for waste and byproduct materials in pavement construction”. Report Publication Number: FHWA-RD-97-148, Washington, DC, 2008.
Marriaga, J.L.; Claisse, P. “The influence of the blast furnace slag replacement on chloride penetration in concrete”, Ingeniería e Investigación, vol. 31, núm. 2, pp. 38-47, 2011.
NSA, National Slag Association. Blast Furnace Slag [en línea]. [ref. consulted in april of 2018]. Disponible en Web: http://nationalslag.org/blast-furnace-slag, 2018.
Emery, J.J. “Slag utilization in pavement construction, extending aggregate resources”. ASTM Special Technical Publication 774, American Society for Testing and Materials, pp. 95-118, 1982.
Jones, D.E. “Application of steel plant by-products to roadworks”. Proceedings - Conference of the Australian Road Research Board, 11th ARRB Conference, vol. 11, núm. PT6, pp. 106-119, 1982.
León, N.A.; Rojas, N.R.; Suárez, B.U.; Bustamante, O. “Experimental evaluation of silicon - calcareous units from blast furnace slag and hydraulic lime for masonry”. Dyna, vol. 76, núm. 160, pp. 247-254, 2009.
Rondón, H.A.; Fernández, W.D.; Ruge, J.C.; Patiño, D.; Vacca, H.; Reyes, F.A. “Characterization of blast furnace slag for road projects”, Revista Ingeniería de Construcción RIC, vol. 33, núm. 1, 83-92, 2018.
Okumura, H. “Recycling of iron-and steelmaking slags in Japan”. Proceedings of the 1st International Conference on Processing Materials for Properties, Sponsored by: TMS; MMIJ Publ by Minerals, Metals & Materials Soc (TMS). pp. 803-806, 1993.
Proctor, D.M.; Fehling, K.A.; Shay, E.C.; Wittenborn, J.L.; Avent, C.; Bigham, R.D.; Connolly, M.; Lee, B.; Shepker, T.O.; Zak, M.A. “Physical and chemical characteristics of blast furnace, basic oxygen furnace, and electric arc furnace steel industry slags”. Environmental Science and Technology, vol. 34, núm. 8, pp. 1576-1582, 2000.
Airey, G.D.; Collop, A.C.; Thom, N.H. “Mechanical performance of asphalt mixtures incorporating slag and glass secondary aggregates”. Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA'04), 2004.
Nouvion, S.; Jullien A.; Sommier, M.; Basuyau, V. “Environmental modeling of blast furnace slag aggregate production”, Road Materials and Pavement Design, vol. 10, núm. 4, pp. 715-745, 2009.
Geiseler, J. “Use of steelworks slag in Europe”, Waste Management, vol. 16, núm. (1-3), pp. 5963, 1996.
Houben, L.J.M.; Akbarnejad, S.; Molenaar, A.A.A. “Performance of pavements with blast furnace base courses”. GeoShanghai 2010 International Conference, Paving Materials and Pavement Analysis, Geotechnical Special Publication, núm. 203, pp. 476-483, 2010.
Das, B.; Prakash, S.; Reddy, P.S.R.; Misra, V.N. “An overview of utilization of slag and sludge from steel industries”, Resources, Conservation and Recycling, vol. 50, núm. 1, pp. 40-57, 2007.
Shi, C. “Steel slag—its production, processing, characteristics, and cementitious properties”, Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 16, núm. 3, pp. 230-236, 2004.
Abu-Eishah, S.I.; El-Dieb, A.S.; Bedir, M.S. “Performance of concrete mixtures made with electric arc furnace (EAF) steel slag aggregate produced in the Arabian Gulf region”, Construction and Building Materials, vol. 34, pp. 249–256, 2012.
Sorlini, S.; Sanzeni, A.; Rondi, L. “Reuse of steel slag in bituminous paving mixtures”, Journal of Hazardous Materials, vol. 209–210, pp. 84-91, 2012.
Van Oss, H.G. “Slag-Iron and Steel”, U.S. Geologycal Survey Minerals Yearbook, 69.1-69.7, 2003.
Oluwasola, E.A.; Hainin, M.R.; Aziz, M.M.A. “Evaluation of asphalt mixtures incorporating electric arc furnace steel slag and copper mine tailings for road construction”, Transportation Geotechnics, vol. 2, pp. 47–55, 2015.
Ameri, M.; Behnood, A. “Laboratory studies to investigate the properties of CIR mixes containing steel slag as a substitute for virgin aggregates”, Construction and Building Materials, vol. 26, pp. 475-480, 2012.
Wang, G.; Wang, Y.; Gao, Z. “Use of steel slag as a granular material: Volume expansion prediction and usability criteria”, Journal of Hazardous Materials, vol. 184, pp. 555-560, 2010.
Rondón, H.A.; Reyes, F.A.; De Farias, M. “Uso de escorias de alto horno y acero en mezclas asfálticas: revisión”, Revista Ingenierías Universidad de Medellín, vol .17, núm. 33, pp 71-97 2018.
Akbarnejad, S.; Houben, L.J.M.; Molenaar, A.A.A. “Application of aging methods to evaluate the long-term performance of road bases containing blast furnace slag materials”, Road Materials and Pavement Design, vol. 15, núm. 3, pp. 488-506, 2014.
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