Valorización de suelos no aprovechables de la traza mediante su mezcla con escoria blanca de acería eléctrica en la construcción de infraestructuras del trasporte terrestre: ejecución de un terraplén experimental

Abstract

El acero es uno de los materiales más utilizados en el área de la construcción, siendo la escoria blanca de acería eléctrica -o escoria de horno cuchara-, uno de los subproductos generados durante su fabricación. Parte de ella es llevada a vertedero, y ocasionalmente reutilizada por la industria del cemento. En la construcción de una carretera pueden encontrarse materiales no aprovechables en la traza, debiendo estos ser transportados a caballeros. La presente investigación estudia la mezcla de suelo y escoria para emplearlas en la construcción de núcleos de terraplenes. Se ha efectuado una extensa campaña de ensayos de laboratorio con la finalidad de caracterizar, tanto los materiales unitarios como las mezclas binarias, desde un punto de vista geotécnico, químico-mineral y medioambiental. En general, un suelo arcilloso reacciona con una escoria blanca -en presencia de agua- produciendo una mejora de las propiedades mecánicas y reduciendo la expansividad con respecto a la de los materiales unitarios. Es necesario, sin embargo, determinar en el laboratorio el porcentaje óptimo de escoria a agregarle a un suelo para producir los efectos antes comentados. Se construyó un terraplén de suelo-escoria para correlacionar los resultados de laboratorio y campo, así como estudiar el comportamiento de en su puesta en obra y los primeros meses. Los resultados fueron comparados con los obtenidos en otro terraplén construido con una mezcla de suelo-cal.

Steel is one of the most widely used materials in the construction industry whereas ladle furnace slag, is one of the sub-products produced during its manufacturing process. Approximately, half of the slag is taken to landfill while the rest is frequently reused in the cement industry. As it is well known for civil engineers, unusable materials can be found in the path of roads under construction and therefore, they also must be moved to landfills. The present work has researched mixtures of soil-slag in order to be used in embankment construction. An extensive laboratory campaign has been performed in order to characterize both the raw materials as well as the mixtures under a geotechnical, chemical-mineralogical and environmental points of view. In the presence of water, clayey soils react with ladle furnace slag improving the mechanical properties of the mixture and reducing the expansion in comparison with raw materials. Nevertheless, it is necessary to determine the optimum percentage of slag to be added to the soil to get such effects. An experimental embankment of a soil-slag mixture has been built with the goal of correlating laboratory and field results, as well as studying the behaviour of the mixture during construction and after three months. An embankment of soil-lime mixture has also been built to compare the results with the soil-slag one.