Aplicaciones del polvo de escoria de acero y del agregado de escoria de acero en el hormigón de ultra alto rendimiento

Aplicaciones del polvo de escoria de acero y del agregado de escoria de acero en el hormigón de ultra alto rendimiento

La escoria de acero es un subproducto de la fabricación de acero. Aproximadamente 160 kg de escoria de acero se genera por cada tonelada de acero producida. Los compuestos químicos comunes en la escoria de acero son SiO2, CaO, Fe2O3, Al2O3 y MnO. Los principales componentes minerales de la escoria de acero son C3S, C2S, C4AF, fase RO y CaO libre. Muchos estudios han demostrado que la escoria de acero puede aplicarse en cerámica, materiales de pavimento de carreteras y otros materiales. Sin embargo, en algunos países se sigue almacenando una gran cantidad de escoria siderúrgica sin utilizarla plenamente.

La aplicación de polvo de escoria de acero como aditivo mineral en el hormigón ha sido investigada en muchos estudios. El polvo de escoria de acero tiene propiedades hidráulicas, y su proceso de hidratación es similar al del cemento. Los estudios han demostrado que el hormigón que contiene polvo de escoria de acero tiene un mejor rendimiento en términos de trabajabilidad que el hormigón de cemento normal. La temprana contracción autógena y el aumento adiabático de la temperatura del hormigón que contiene polvo de escoria de acero son también inferiores a los del hormigón sin polvo de escoria de acero. Además, el contenido de agua no evaporable de la pasta endurecida que contiene polvo de escoria de acero fino se aproxima al de la pasta de cemento liso endurecido en edades avanzadas. Debido a la influencia negativa del polvo de escoria de acero en la resistencia a la compresión, la resistencia a la penetración de iones de cloruro, la resistencia a la carbonatación y la resistencia al ataque de sulfatos del hormigón, la proporción de sustitución del cemento no debería ser muy elevada.

Las investigaciones también han demostrado que la escoria de acero podría utilizarse como agregado grueso o fino para el hormigón. Las propiedades físicas de los agregados de escoria de acero son mejores que las de los agregados de piedra caliza triturada. Debido a la alta densidad de la escoria de acero, el hormigón que contiene agregados de escoria de acero tiene una mayor densidad que el hormigón de cemento normal. Además, el hormigón que contiene agregados de escoria de acero presenta resistencias a la compresión y a la flexión satisfactorias.

El hormigón de ultra alto rendimiento (UHPC) es un nuevo tipo de material basado en el cemento. En general, el UHPC consiste en cemento, humo de sílice, arena de cuarzo, fibra, superplastificante y otros constituyentes y exhibe una muy alta resistencia a la compresión, alta ductilidad y una durabilidad excepcional. El curado a altas temperaturas se utiliza generalmente para el UHPC, que es beneficioso para la hidratación temprana del cemento y los aditivos minerales. Se ha informado de las aplicaciones de muchos tipos de subproductos industriales, como la escoria de alto horno granulada, la escoria de fósforo, las cenizas volantes y la escoria de cobre, en la UHPC.