Estudio de la expansividad de los morteros de cemento fabricados con escoria blanca de horno cuchara LFS
DOI:
https://doi.org/10.3989/mc.2019.06018Palabras clave:
Mortero, LFS, Escorias de acería, Expansión, ReactividadResumen
Los subproductos industriales producidos en la fabricación de acero están siendo utilizados con éxito como materias primas en la producción de materiales de construcción. Sin embargo, las escorias de acero, debido a su naturaleza y composición, pueden causar efectos secundarios indeseables en morteros y hormigones. No obstante, las escorias de acería pueden causar efectos secundarios no deseados en los morteros y hormigones. Los componentes reactivos de las LFS y EAFS pueden afectar a la estabilidad de la matriz de cemento. Esta situación se puede prevenir mediante un adecuado tratamiento previo de estabilización de la escoria y de un estudio de las posibles reacciones de sus componentes mineralógicos, para asegurar su estabilidad en el tiempo. En este trabajo se muestra un proceso experimental para valorar el comportamiento de las escorias blancas de Horno Cuchara LFS cuando se utilizan como áridos en la fabricación de morteros de cemento para albañilería, comprobando su comportamiento en condiciones ambientales adversas, tales como la presencia de humedad, altas temperaturas (80°C) y las posibles reacciones álcali-sílice y álcali-silicato, con el objetivo de determinar su viabilidad en el diseño de morteros. Los resultados muestran un comportamiento adecuado en condiciones de ambientales normales (20°C). Sin embargo, a altas temperaturas (80°C) y en presencia de humedad se desarrollan estructuras cristalinas aciculares que provocan la rotura de la estructura interna de los morteros fabricados con LFS.
Descargas
Citas
Kirchherr, J.; Reike, D.; Hekkert, M. (2017) Conceptualizing the circular economy: An analysis of 114 definitions. Resour. Conserv. Recy. 127, 221-232. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.09.005
Suárez, P. Á.; Marcote, P. V.; Emilia, I. (2016) Hacia el desarrollo sostenible en el tercer milenio. Análisis de una estrategia educativa para la concienciación y la estimulación de conductas sostenibles. Paradigma, 27, 55-72.
European Commission (2014) Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Brussels.
Potting, J.; Nierhoff, N.; Montevecchi, F.; Antikainen, R.; Colgan, S.; Hauser, A.; Hanemaaijer, A. (2017) Input to the European Commission from European EPAs about monitoring progress of the transition towards a circular economy in the European Union.
Olmez, G. M.; Dilek, F. B.; Karanfil, T.; Yetis, U. (2016) The environmental impacts of iron and steel industry: a life cycle assessment study. J. Clean. Prod. 130, 195-201. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.139
WSO (2014). World Steel Association website: www.worldsteel.org. Retrieved on May 2018.
Piatak, N. M.; Parsons, M. B.; Seal, R. R. (2015) Characteristics and environmental aspects of slag: A review. Appl. Geochem. 57, 236-266. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2014.04.009
Motz, H.; Geiseler, J. (2001) Products of steel slags: an opportunity to save natural resources. Waste Manage. 21, 285-293. https://doi.org/10.1016/S0956-053X(00)00102-1
Lopez, F. (1997). Physico-chemical and mineralogical properties of EAF and AOD slags. In EOSC'97: 2 nd European Oxygen Steelmaking Congress, 417-426.
Frías, M.; Rojas, M. S. de.; Uría, A. (2002) Study of the instability of black slags from electric arc furnace steel industry. Mater. Construcc. 52, 79-83. https://doi.org/10.3989/mc.2002.v52.i267.328
Manso, J. M.; Gonzalez, J. J.; Polanco, J. A. (2004) Electric arc furnace slag in concrete. ASCE J. Mater. Civ. Eng. 16, 639-645. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16:6(639)
Rodriguez, Á.; Manso, J. M.; Aragón, Á.; Gonzalez, J. J. (2009) Strength and workability of masonry mortars manufactured with ladle furnace slag. Resour. Conserv. Recy. 53, 645-651. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2009.04.015
Kanagawa, A.; Kuwayama, T. (1997) The improvement of soft clayey soil utilizing reducing slag produced from electric arc furnace. Denki Seiko (Electric Furnace Steel) (Japan), 68, 261-267. https://doi.org/10.4262/denkiseiko.68.261
Ahmedzade, P.; Sengoz, B. (2009). Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete. J. Hazar. Mater. 165, 300-305. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.09.105 PMid:19022573
Kandhal, P.; Hoffman, G. (1997) Evaluation of steel slag fine aggregate in hot-mix asphalt mixtures. Transportation Research Record. Journal of the Transportation Research Board 1583, 28-36. https://doi.org/10.3141/1583-04
Biskri, Y.; Achoura, D.; Chelghoum, N.; Mouret, M. (2017) Mechanical and durability characteristics of High Performance Concrete containing steel slag and crystalized slag as aggregates. Constr. Build. Mater. 150, 167-178. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.083
Vijayaraghavan, J.; Jude, A. B.; Thivya, J. (2017) Effect of copper slag, iron slag and recycled concrete aggregate on the mechanical properties of concrete. Resour. Policy 53, 219-225. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2017.06.012
Wijayasundara, M.; Mendis, P.; Crawford, R. H. (2017) Methodology for the integrated assessment on the use of recycled concrete aggregate replacing natural aggregate in structural concrete. J. Clean. Prod. 166, 321-334. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.08.001
Santamaría-Vicario, I.; Rodríguez, A.; Gutiérrez-González, S.; Calderón, V. (2015) Design of masonry mortars fabricated concurrently with different steel slag aggregates. Constr. Build. Mater. 95, 197-206. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.164
Santamaría-Vicario, I.; Rodríguez, A.; Junco, C.; Gutiérrez- González, S.; Calderón, V. (2016) Durability behavior of steelmaking slag masonry mortars. Mater. Design. 97, 307-315. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.02.080
Rodríguez, A.; Gutiérrez-González, S.; Horgnies, M.; Calderón, V. (2013). Design and properties of plaster mortars manufactured with ladle furnace slag. Mater. Design. 52, 987-994. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.06.041
Manso, J. M.; Losañez, M.; Polanco, J. A.;Gonzalez, J. J. (2005) Ladle furnace slag in construction. ASCE J. Mater. Civ. Eng. 17, 513-518. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2005)17:5(513)
Gahan, C. S.; Cunha, M. L.; Sandström, Å. (2009) Comparative study on different steel slags as neutralizing agent in bioleaching. Hydrometallurgy 95, 190-197. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.042
Kourounis, S.; Tsivilis, S.; Tsakiridis, P. E.; Papadimitriou, G. D., Tsibouki, Z. (2007) Properties and hydration of blended cements with steelmaking slag. Cem. Concr. Res. 37, 815-822. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.03.008
Arribas, I.; Vegas, I.; San-Jose, J. T.; Manso, J. M. (2014) Durability studies on steelmaking slag concretes. Mater. Design. 63, 168-176. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.06.002
Wang, Q.; Wang, D.; Zhuang, S. (2017) The soundness of steel slag with different free CaO and MgO contents. Constr. Build. Mater. 151, 138-146. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.077
Kuo, W. T.; Shu, C. Y.; Han, Y. W. (2014) Electric arc furnace oxidizing slag mortar with volume stability for rapid detection. Constr. Build. Mater. 53, 635-641. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.12.023
Polanco, J. A.; Manso, J. M.; Setién, J.; González, J. J. (2011) Strength and Durability of Concrete Made with Electric Steelmaking Slag. ACI Mater. J. 108, 196-203. https://doi.org/10.14359/51682313
EN 1015-3:2000. Methods of test for mortar for masonry. Part 3: Determination of consistence of fresh mortar (by flow table).
EN 1015-6:1999/A1:2007. Methods of test for mortar for masonry-Part 6: Determination of bulk density of fresh mortar.
EN 1015-7:1999. Methods of test for mortar for masonry- Part 7: Determination of air content of fresh mortar.
EN 1015-11:2000. Methods of test for mortar for masonry. Part 11: Determination of flexural and compressive strength of hardened mortar.
UNE 83-318-94:1994 Concrete tests. Determination of the length changes.
UNE 146508 EX: 1999 Test for aggregates. Determination of the alkali-silica and alkali-silicate potential reactivity of aggregates. Accelerated mortar bar test.
Manso, J. M.; Rodríguez, Á.; Aragón, Á.; Gonzalez, J. J. (2011) The durability of masonry mortars made with ladle furnace slag. Constr. Build. Mater. 25, 3508-3519. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.03.044
Herrero, T.; Vegas, I. J.; Santamaría, A.; San-José, J. T.; Skaf, M. (2016) Effect of high-alumina ladle furnace slag as cement substitution in masonry mortars. Constr. Build. Mater. 123, 404-413. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.014
Setién J.; Hernández D.; Gonzalez J. J. (2009) Characterization of ladle furnace basic slag for use as a construction material. Constr. Build. Mater. 23, 1788-1794. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.10.003
Gadea, J.; Soriano, J.; Martín, A.; Campos, P. L.; Rodríguez, A.; Junco, C.; Calderón, V. (2010) The alkali-aggregate reaction for various aggregates used in concrete. Mater. Construc. 60, 69-78. https://doi.org/10.3989/mc.2010.48708
Taylor, H.F.; Famy, C.; Scrivener, K. (2001) Delayed ettringite formation. Cement and Concrete Research, 31, 683-693. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00466-5
Collepardi, M. (2003) A state-of-the-art review on delayed ettringite attack on concrete. Cement Concrete Comp., 25, 401-407. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(02)00080-X
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2019 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.