Caracterización de agregados siderúrgicos: expansión potencial y choque térmico

Fundamento

Las escorias siderúrgicas son subproductos con propiedades mecánicas notables —alta densidad, dureza, superficie rugosa y angulosa que da excelente fricción y muy buena adherencia al asfalto— y un riesgo específico que define todo su manejo: el contenido de óxidos de calcio y de magnesio libres, que no alcanzaron a combinarse en el proceso y que se hidratan con el tiempo aumentando de volumen. La expansión resultante ocurre a lo largo de meses y es capaz de levantar una capa de pavimento o de desestabilizar un terraplén. De ahí que el uso de escoria de acería exija un período de estacionamiento al aire libre con riego, durante el cual la hidratación se completa fuera de la obra, y una verificación posterior: el ensayo de expansión somete a la escoria compactada a condiciones de humedad y temperatura elevadas y mide su cambio de volumen durante un período prescripto, y el contenido de cal libre se determina por análisis químico. La escoria de alto horno enfriada al aire es mucho más estable que la de acería y se usa con menos restricciones. Las normas por uso —vial, ferroviario y general— fijan para cada destino los requisitos de expansión, de granulometría y de propiedades mecánicas. El ensayo de choque térmico de agregados gruesos para mezclas asfálticas evalúa otra fragilidad: la rotura de las partículas al entrar frías al secador de la planta, donde reciben un salto térmico brusco.

Analito (qué se mide)

Óxidos de calcio y de magnesio libres y azufre en escorias siderúrgicas

Matriz (en qué muestra)

Escoria de alto horno enfriada al aire; escoria de acería de convertidor y de horno eléctrico; agregados siderúrgicos para uso vial, ferroviario y general; escorias en acopio de estacionamiento; mezclas asfálticas con agregado siderúrgico

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de ensayo de expansión con moldes, control de temperatura y humedad y medición de cambio de volumen; horno y equipo de choque térmico; espectrómetro o equipo de análisis químico para cal libre y azufre; tamices; balanza analítica; estufa.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Reactivos del análisis de cal libre por extracción y titulación; reactivos de determinación de azufre; agua de calidad definida; patrones certificados.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Moldes y diales de medición; planillas de expansión por edad; registros del estacionamiento de la pila con su fecha y su riego; identificación de la acería y del tipo de escoria.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Reactivos; muestra; energía.

Unidad

kg/kg · expansión potencial medida en el período prescripto (%) · contenido de óxidos de calcio y de magnesio libres (%) y de azufre · tiempo de estacionamiento de la pila y condiciones de riego · pérdida de masa en el ensayo de choque térmico (%) · propiedades mecánicas y densidad del agregado siderúrgico

Rango de referencia

El límite de expansión es lo que habilita o no el uso, y depende del destino: es más estricto bajo una capa asfáltica cerrada, donde no hay a dónde expandir, que en un terraplén. El estacionamiento previo con riego es la medida efectiva, y su duración se cuenta en meses, no en semanas

Norma que lo exige

Las normas de agregados siderúrgicos por uso, que fijan los límites de expansión y los requisitos por destino; los pliegos de obra vial y las especificaciones ferroviarias que admiten estos materiales; las reglamentaciones ambientales sobre el uso de subproductos siderúrgicos; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM-IAS U 500 252-1, IRAM-IAS U 500 252-2 e IRAM-IAS U 500 252-3, que fijan los requisitos y los métodos de ensayo de los agregados siderúrgicos para uso vial, ferroviario y general; IRAM 1885, sobre el ensayo de choque térmico de agregados gruesos para mezclas asfálticas; IRAM 1532, sobre la resistencia a la fragmentación por el método Los Ángeles; IRAM 1762, sobre el desgaste Micro-Devalnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM-IAS U 500 252-1:2017; IRAM-IAS U 500 252-2:2019; IRAM-IAS U 500 252-3:2017; IRAM 1885:2015; IRAM 1532:2009; IRAM 1762:2000

Volumen de muestra

Destructivo. De 5 a 40 kg según el ensayo; la expansión demanda semanas

Conservación y transporte

La muestra se toma de la pila estacionada y no de la escoria fresca de planta, porque el ensayo pretende verificar el estado actual del material que va a la obra: una muestra fresca da una expansión alta que no representa a la pila. Se registran la fecha de ingreso de la pila y su régimen de riego, dado que el estacionamiento solo cumple su función si la escoria se mantuvo húmeda.

Límite de detección típico

El análisis químico determina cal libre desde algunas décimas de por ciento

Incertidumbre típica

Del 5 al 15 % relativo en la expansión medida

Área

Metalurgia; Construcción; Materiales/industrial

Fecha de última actualización: 11/9/2026