Evaluación del rendimiento ante deformaciones del concreto asfáltico en caliente que contiene agregado de escoria de ferroaleación
Autores: Hassan, Hossam F.; Al-Shamsi, Khalid; Al-Jabri, Khalifa; Al Amri, Saba
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación del rendimiento ante deformaciones del concreto asfáltico en caliente que contiene agregado de escoria de ferroaleación
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Ferroaleación de cromo
Escoria
Agregados
Asfalto
Pruebas de rendimiento
Beneficios ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La escoria de ferrochrome (FeCr) es un subproducto del ferrocrómico de alto carbono, que se utiliza en la fabricación de acero inoxidable. En este estudio, se evaluó el FeCr como un reemplazo de agregados naturales en las capas de base y de desgaste de asfalto en caliente (HMA). Se diseñaron cuatro mezclas de acuerdo con el procedimiento de diseño de mezcla Superpave, una de control y tres mezclas, con escoria de FeCr reemplazando el agregado grueso, fino o total. La escoria de FeCr mostró una mayor angularidad y rugosidad superficial que los agregados naturales, lo que resultó en un aumento del número de vacíos en el agregado mineral (VMA) y un aumento en el contenido de aglutinante. Las pruebas de rendimiento utilizando módulo dinámico, análisis de elementos finitos y evaluación de deformaciones utilizando el modelo de deformación MEPDG mostraron que la deformación aumentó con el aumento del contenido de escoria. Sin embargo, las mezclas con reemplazo de agregado grueso tuvieron un mejor rendimiento que aquellas con reemplazo de agregado fino. Las pruebas TCLP indicaron que la escoria de FeCr es ambientalmente segura. El contenido de lixiviados de metales pesados estaba muy por debajo de los límites regulatorios. El análisis económico mostró ahorros en costos de materiales de hasta el 44% y un 4% en las capas de base y de desgaste, respectivamente. Los hallazgos apoyan el uso de la escoria de FeCr como un reemplazo de agregado grueso en mezclas de asfalto, ofreciendo beneficios tanto ambientales como económicos.
Descripción
La escoria de ferrochrome (FeCr) es un subproducto del ferrocrómico de alto carbono, que se utiliza en la fabricación de acero inoxidable. En este estudio, se evaluó el FeCr como un reemplazo de agregados naturales en las capas de base y de desgaste de asfalto en caliente (HMA). Se diseñaron cuatro mezclas de acuerdo con el procedimiento de diseño de mezcla Superpave, una de control y tres mezclas, con escoria de FeCr reemplazando el agregado grueso, fino o total. La escoria de FeCr mostró una mayor angularidad y rugosidad superficial que los agregados naturales, lo que resultó en un aumento del número de vacíos en el agregado mineral (VMA) y un aumento en el contenido de aglutinante. Las pruebas de rendimiento utilizando módulo dinámico, análisis de elementos finitos y evaluación de deformaciones utilizando el modelo de deformación MEPDG mostraron que la deformación aumentó con el aumento del contenido de escoria. Sin embargo, las mezclas con reemplazo de agregado grueso tuvieron un mejor rendimiento que aquellas con reemplazo de agregado fino. Las pruebas TCLP indicaron que la escoria de FeCr es ambientalmente segura. El contenido de lixiviados de metales pesados estaba muy por debajo de los límites regulatorios. El análisis económico mostró ahorros en costos de materiales de hasta el 44% y un 4% en las capas de base y de desgaste, respectivamente. Los hallazgos apoyan el uso de la escoria de FeCr como un reemplazo de agregado grueso en mezclas de asfalto, ofreciendo beneficios tanto ambientales como económicos.