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Ciencia & Tecnología

Escorias del acero se aprovecharían para fabricar pavimentos

Estos residuos que se generan durante el proceso de fabricación del acero serían una buena alternativa para reemplazar algunos agregados minerales de las mezclas asfálticas en lugares donde las fuentes de estos materiales sean limitadas o en las regiones donde hay plantas de producción de acero y pocas zonas para disposición de residuos.

Bogotá D. C., 02 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Según el Comité Colombiano de Productores de Acero de la ANDI, en 2018 se produjeron 1.234 millones de toneladas de este material. Foto: archivo Unimedios.

Muestras de asfalto que fueron sometidas a las pruebas. Foto: Carolina Morcote.

Muestra de las escorias con las que se trabajó. Foto: Carolina Morcote.

Ejecución del ensayo de ahuellamiento. Foto: Carolina Morcote.

El uso de este residuo podría reducir los costos del desarrollo de proyectos de infraestructura vial. Foto: archivo Unimedios.

Así lo asegura Carolina Andrea Morcote Católico, magíster en Ingeniería – Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien diseñó una serie de mezclas asfálticas en las que se implementaron los residuos siderúrgicos conocidos como escorias de convertidores, o BOF, dentro de una mezcla asfáltica convencional, caracterizándolas posteriormente y evaluando su comportamiento.

Con este estudio se espera responder a la necesidad que se presenta en el desarrollo de proyectos de infraestructura vial, como la construcción, el mejoramiento y la rehabilitación de carreteras, donde se usan grandes cantidades de materiales pétreos –producto de la explotación de canteras y ríos, lo que afecta el medioambiente y generan un alto costo económico.

Esta opción es importante en el contexto de un departamento como Boyacá, en donde tiene presencia Acerías Paz del Río, una de las empresas siderúrgicas más grandes del país, por lo que la investigadora Morcote contó con el apoyo de un programa de la gobernación y Colciencias para apoyar profesionales de la región con alto rendimiento interesados en desarrollar estudios de maestría y doctorado con temas de investigación que incentivaran áreas estratégicas del departamento.

La magíster realizó un proceso experimental en el que evaluó el desempeño de mezclas asfálticas densas en caliente comparándolo con las especificaciones estipuladas por el Instituto Nacional de Vías (Invías), realizando pruebas de laboratorio como estabilidad y flujo Marshall –que permite determinar la deformación de una mezcla a ciertas condiciones y su resistencia-, susceptibilidad al daño por humedad, módulo dinámico (para conocer el comportamiento frente a cargas) y resistencia al ahuellamiento.

Pruebas de desempeño

En una primera fase, a partir del ensayo de estabilidad y el flujo Marshall, se definió que con la mezcla modificada con un contenido de escorias del 100 % se realizarían las demás pruebas de desempeño mecánico, debido a que la elaborada solo con un 50 % producía valores que no cumplían con los requerimientos de la especificación de construcción de carretas del Invías.

Según los resultados con el ensayo de estabilidad, las mezclas evaluadas presentan una resistencia óptima, superando los requerimientos mínimos establecidos por la norma. Entre estas, la que presenta mayor resistencia es la que no tuvo adición de escorias, fabricada como patrón de las pruebas. “Esto no quiere decir que la mezcla sea mala, porque a pesar de esto los resultados siguen estando por encima de la norma, lo que quiere decir que funciona”, aclara la investigadora.

En términos de susceptibilidad al daño por humedad, las resistencias obtenidas para las mezclas asfálticas modificadas en condición húmeda y seca, disminuyen en 30 % a las obtenidas para la mezcla patrón (sin escorias). Aun así, se obtienen porcentajes que superan los exigidos en la especificación del Invías –que exige un mínimo de 80 %- mientras que el resultado mínimo obtenido en la investigación fue de 89,9.

Estos y otros resultados en los diferentes ensayos de caracterización y evaluación de las mezclas asfálticas permiten considerar viable el uso de las escorias siderúrgicas como agregados en las mezclas asfálticas. Además, la magister asegura que no se debe desconocer la existencia de otros tipos de escorias, las cuales pueden ser motivo de estudios posteriores.

Se trata de un panorama prometedor, si se tiene en cuenta que en Colombia se produce una alta cantidad de acero. Según el último informe del sector siderúrgico del Comité Colombiano de Productores de Acero de la ANDI, en 2018 se produjeron 1.234 millones de toneladas de este material, de las cuales se considera que las escorias representan entre el 0,1 y 0,3 % de la producción total.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 630

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