En la investigación llevada a cabo se ha estudiado el empleo de residuos de escoria de distinta procedencia, como sustitución de hasta un 100% del árido natural en morteros de albañilería, consiguiendo mezclas con prestaciones similares o incluso superiores a las de los materiales convencionales.

Microestructura de los morteros reciclados fabricados

Resumen:

La producción mundial de acero bruto en el año 2013 fue de 1606 millones de toneladas. De esa cantidad, se genera como residuos en forma de escorias entre el 10% y el 20% de la producción total, dependiendo de la calidad del metal, del contenido de oxígeno o del tipo de horno. Esto nos da una idea de la problemática y el volumen que se maneja en el tema de residuos de la industria del acero.

Por sus propiedades, las escorias suponen una oportunidad potencial de generar recursos para su uso como material reciclado, especialmente en construcción y obra civil, donde el consumo de materias primas es importante, pudiéndose utilizar como árido grueso o fino en la fabricación de materiales de construcción.

Por ese motivo, esta investigación se centra en el reaprovechamiento de escorias de diferente procedencia de manera simultánea como árido siderúrgico en la fabricación de morteros de albañilería, con el objetivo de conseguir mezclas con prestaciones equivalentes a las de los morteros convencionales que ya existen en el mercado.

Para el estudio comparativo de los morteros se toma como referencia un mortero patrón compuesto por cemento, agua, arena silícica y filler calizo. Los morteros fabricados con escoria se componen de cemento, agua, escoria negra como agregado fino y escoria blanca como filler, es decir, se utilizan simultáneamente ambos tipos de escoria.

Se diseña un “mortero seco industrial”, de consistencia plástica y una resistencia de, como mínimo, 5MPa, y se consideran diferentes posibilidades de sustitución en peso del árido natural por árido siderúrgico (25%, 50%, 75% y 100%). Se caracterizan las distintas mezclas en estado fresco y en endurecido, poniendo especial atención en las resistencias mecánicas, en la adherencia sobre distintas superficies y en la absorción de agua, propiedades críticas a la hora de determinar la durabilidad y viabilidad de estos materiales. Asimismo, se analiza la microestructura con microscopio electrónico y la distribución de materiales mediante tomografía axial computarizada, obteniendo que proceso de mezclado es uniforme y con una porosidad adecuada, a pesar de la diferencia de densidades de los distintos componentes que forman estos morteros reciclados.

Los resultados indican que se pueden obtener morteros técnica y económicamente viables para su uso en construcción y edificación, y de esta manera lograr una reutilización y puesta en valor de unos residuos que, de otro modo, se destinarían a vertedero.

Palabras clave: Morteros reciclados; Escorias siderúrgicas

Referencia bibliográfica del artículo:

Santamaria-Vicario, I., Rodriguez, A., Gutierrez-Gonzalez, S., & Calderon, V. (2015). Design of masonry mortars fabricated concurrently with different steel slag aggregates. Construction and Building Materials, 95, 197-206. Doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.07.164

Dirección de contacto con el autor:

Verónica Calderón (vcalderon@ubu.es). Universidad de Burgos. Dpto de Construcciones Arquitectónicas e Ingeniería de la Construcción y del Terreno. Grupo de investigación en Ingeniería de la Edificación (GIIE).

Datos de la revista:

Construction and Building Materials (Elsevier). ISSN: 0950-0618 , eISSN: 1879-0526

  • Revista indexada en  Science Citation Index (WOS)
  • Factor de impacto (2013): 2,296,   Q1 posición 7/59 en la categoría Construction & Building Technology. (Fuente consultada Journal Ctitation Report®)
  • SCImago Journal Rank (SJR):1,486. Q1 posición 17/124 en la categoría Building and Construction.

Otra información relevante:

World-Steel-Association. World Steel in Figures 2014. ISBN 978-2-930069-73-9. [Acceso al pdf en la web]

Rodríguez A, Gutiérrez-González S, Horgnies M, Calderón V. Design and properties of plaster mortars manufactured with ladle furnace slag. Materials and Design 2013;52:987–94.  doi:10.1016/j.matdes.2013.06.041

Resumen redactado por Verónica Calderón.