The use of blast furnace slag

Utilización de escoria de alto horno

En este artículo se presentan los resultados de una investigación experimental sobre la sustitución del cemento Portland por escoria de alto horno finamente molida en la fabricación de hormigón simple. Se observaron las propiedades físicas y mecánicas de las mezclas experimentales de hormigón a base de escoria de alto horno finamente molida.

INTRODUCCIÓN

En general, se sabe que el reciclado y la utilización de residuos industriales ahorran materias primas y fuentes de energía fundamentales y, además, contribuyen a la protección del medio ambiente.

La industria de la construcción ofrece una amplia gama de usos de los residuos industriales reciclados, en la que las escorias de altos hornos y las escorias de hornos siderúrgicos se utilizan como sustitutos de los áridos naturales en la mayoría de los casos; no obstante, por ejemplo, las escorias de altos hornos molidas se utilizan habitualmente en la producción de cemento mixto. En la actualidad, los residuos de la producción de altos hornos y hornos siderúrgicos se procesan como materias primas secundarias de forma muy limitada. Una gran cantidad de estas valiosas materias primas secundarias se depositan fuera de las plantas y se vierten. Esta situación es insostenible tanto desde el punto de vista ecológico como económico. La escoria granulada de alto horno es uno de los tipos de escoria metalúrgica. Se trata de un subproducto de la fabricación del hierro. Los componentes principales son SiO₂, Al₂O₃, CaO; MgO, FeO y sulfuros en forma de CaS, MnS y FeS son componentes menores. Las reacciones de la escoria de alto horno activada son análogas a las del cemento Portland.

El uso de escoria de alto horno granulada y molida como sustituto del cemento es una práctica habitual desde el punto de vista tecnológico, económico y ecológico. Mejora las propiedades mecánicas del hormigón y su resistencia a los ácidos débiles y a las sales [1, 2]. A escala mundial, se presta atención a la investigación de mezclas de escoria de alto horno y cemento [3, 4]. La sustitución del clínker de cemento por escoria granulada de alto horno suele provocar una disminución de la resistencia primaria y un aumento del tiempo de fraguado, lo que limita el uso de una gran parte de escoria en el cemento Portland con escoria.  Para mejorar la reactividad de los componentes del cemento [5 - 7], pueden aplicarse la molienda fina y la activación mecánica [8, 9].

Para la investigación experimental sobre la sustitución de escoria de alto horno por cemento Portland, se utilizó escoria de alto horno finamente granulada (MSJŠ) de la empresa Kotouč Štramberk, Ltd. En la figura 1 se presenta el diagrama de flujo de una planta de molienda de escoria granulada de alto horno. Cuanto más fina es la molienda de la escoria, mejores son algunas propiedades, especialmente la resistencia (primaria, final), la trabajabilidad (plasticidad) y la adherencia. La escoria finamente molida tiene una mayor superficie específica y, por tanto, una mayor superficie de reacción con el agua.