Correo Electrónico
DNINFOA - SIA
Bibliotecas
Convocatorias
Identidad U.N.
Publicado
Use of BOF slag and blast furnace dust in asphalt concrete: an alternative for the construction of pavements
Uso de escoria BOF y polvo de alto horno en concretos asfálticos: una alternativa para la construcción de pavimentos
Palabras clave:
steel waste, BOF slag, blast furnace dust, asphalt concrete (en)residuos siderúrgicos, escoria BOF, Polvo de alto horno, concreto asfáltico (es)
Descargas
The boom in the construction of large engineering works has boosted the demand for steel, which has generated an increase in the production of steel waste, a situation that causes environmental problems due to the accumulation and inadequate disposal of these by-products. The use of recycled materials in different processes must be focused on sustainable development and the protection of the environment. This work was developed with the objective of studying the use of Basic Oxygen Furnace slag (BOF) and Blast Furnace Dust (BFD) to manufacture asphalt hot mixes for pavements as an alternative to mitigate the environmental problems derived from the accumulation of this steel waste and the exploitation of non-renewable materials, such as gravel and sand. To achieve the objective, three types of asphalt mixtures were analyzed, a mixture with conventional materials (control) and two mixtures that partially and totally replace the coarse aggregate with BOF and the fine aggregate with BFD. The design of the mixtures was made with the RAtional Methodology for COmpacted geomaterials' DEnsification and Strength Analysis (RAMCODES), which is based on the principle of the vacuum polygon. Tests were carried out to evaluate the physical characteristics and the susceptibility to water and plastic deformation of each type of mixture. The results of this study indicate that it is feasible to use the analyzed steel residues to partially replace conventional aggregates in road paving.
El auge de la construcción de grandes obras de ingeniería ha impulsado la demanda por acero, lo que ha generado un incremento en la producción de residuos siderúrgicos, una situación que causa problemas ambientales debido a la acumulación y no disposición adecuada de estos subproductos. El uso de materiales reciclados en diferentes procesos debe estar enfocado hacia el desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente. Este trabajo se desarrolló con el objetivo de estudiar el uso de la escoria de horno al oxigeno (BOF) y el polvo de alto horno (AH) para fabricar mezclas asfálticas en caliente para pavimentos como una alternativa para mitigar los problemas ambientales derivados de la acumulación de residuos siderúrgicos y de la explotación de materiales no renovables, como la grava y la arena. Para lograr el objetivo, se analizaron tres tipos de mezclas asfálticas, una mezcla con materiales convencionales (control) y dos mezclas sustituyendo parcial y totalmente el agregado grueso por BOF y el agregado fino por polvo de AH. El diseño de las mezclas se realizó con la metodología Ramcodes, la cual se basa en el principio del polígono de vacíos. Se realizaron ensayos para evaluar las características físicas y la susceptibilidad al agua y deformación plástica de cada tipo de mezcla. Los resultados de este estudio indican que es factible el uso de los residuos siderúrgicos analizados para reemplazar parcialmente los agregados convencionales en la pavimentación de carreteras.
Descargas
Citas
Kambole, A., Paige-Green, P., Kupolati, W., Ndambuki, J. and Adeboje, A., Basic oxygen furnace slag for road pavements: a review of material characteristics and performance for effective utilization in southern Africa. Construction and Building Materials. 148,. pp. 618-631, 2017. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.05.036
Xie, J., Wu, S., Zhang, L., Xiao, Y., Liu, Q., Yang, C. and Nie, S., Material characterization and performance evaluation of asphalt mixture Incorporating basic oxygen furnace slag (BFO) sludge. Construction and Building Materials. 147, pp. 362-370, 2017. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.04.131
Li, Ch., Chen, Z., Wu, Sh., Li, B., Xie, J. and Xiao, Y., Effects of steel slag fillers on the rheological properties of asphalt mastic. Construction and Building Materials. 145, pp. 383-391, 2017. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.04.034
Instituto Nacional de Vías-INVIAS. Especificaciones generales de construcción de carreteras. 2013.
Instituto Nacional de Vías-INVIAS. Normas de ensayos de materiales para carreteras. 2013.
Sánchez-Leal, F., et al.,RAMCODES: Metodología racional para el análisis de densificación y resistencia de geomateriales compactados. Descripción de la metodología y campo de aplicación. Publicación Técnica 200 ed. Sanfandila, Querétaro, México, 2002. ISSN 0188-7297.
Sánchez-Leal, F., Gradation chart for asphalt mixes: development. Journal of Materials in Civil Engineering. ASCE. 19(2), 2007. DOI: 1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:2(185).
Sánchez-Leal, F., Anguas, P., Larreal, M. and López, D., Polyvoids: analytical tool for Superpave HMA design. Journal of Materials in Civil Engineering ASCE. 23(8), 2011. DOI: 10.1061(ASCE) MT.1943-5533.0000275
Ochoa-Díaz, R., Analysis of the use of coal tar as a binder in bituminous mixtures, using Marshall and Ramcodes. Journal of Physics: Conference Series 466-012034, pp. 1-4, 2013. DOI: 10.1088/1742-6596/466/1/012034
Jun, X., Shaopeng, W., Juntao, L., Jun, C., Zongwu, Ch. andWei, W.,Recycling of basic oxygen furnace slag in asphalt mixture: material characterization & moisture damage investigation, Construction and Building Materials, 36, pp. 467-474, 2012.DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2012.06.023.
Ochoa-Díaz, R., Blast furnace dust and phosphorous slag, new materials for use in road engineering, Journal of Physics: Conf. Series 935- 012003, pp. 1-4, 2017. DOI: 10.1088/1742-6596/935/1/012003.
Licencia
Derechos de autor 2018 DYNA
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.
