Escoria de acería LD

El empleo de escorias de aceria LD como balasto en obras de ferrocarril se encuentra todavía en fase de estudio⁽¹²⁾.

Las escorias LD una vez procesadas en planta (machaqueo, separación del hierro, selección por tamaños y reducción de la cal libre), para obtener el tamaño adecuado junto con otras especificaciones del balasto, se pueden emplear como balasto.

En Brasil, a principio de los años 90 se hicieron unos primeros ensayos para estudiar el posible uso de las escorias LD como balasto y a finales de los 90 se empezaron a emplear como balasto de forma regular, para lo cual se elaboraron especificaciones técnicas de uso (las principales propiedades de la escoria se muestran en la tabla 6). En total se emplearon cerca de 1 Mt de escorias que habían estado almacenadas durante dos años; en el año 2006 se detectaron problemas relacionados con el tamaño de partícula y errores en la señal debidos a la conductividad eléctrica de la escoria; En Brasil en 2007 se dejaron de emplear como balastro.

Los principales problemas detectados fueron: problemas de drenaje de la via y efecto hormigón en el balasto, debido al fenómeno de expansión que genera esfuerzos internos causando daños en la estructura y generando finos (partículas desmenuzables de 11% a 1%); fuga de corriente eléctrica y error en la detección de la señal debido a la presencia de elemento metálicos.

Para solucionar el problema se llevó a cabo un proyecto de investigación con la participación de  ArcelorMittal con el fin de encontrar un método de curado de la escoria con el que se disminuyera  el contenido en CaO (max 3%) y permitiera su empleo como balasto. Para ello se siguieron las siguientes pautas:

-    Se construyó un simulador de via ferrea en el que se instaló un equipo de medida para chequear la resistencia eléctrica, además de un pluviómetro. Se comprobó que las principales fugas de corriente aparecen tras periodos de lluvia, incrementándose por el mal sistema de drenaje debido a los finos de la escoria.

-    Se estudió en laboratorio el efecto sufrido por la escoria sumergida en agua, oservándose que tras once ciclos de agua el pH del agua disminuyó de 12 a 10, también disminuyeron el contenido de CaO por disolución y la conductividad eléctrica, por otro lado la resistencia eléctrica aumentó.

-    También se estudiaron (midiendo temperatura, humedad, precipitaciones y valor de CO₂) tres formas distintas de almacenar la escoria: extendida (30 cm de alto), en forma de cono (2 m de alto) y, de forma habitual (4 m de alto). Los resultados obtenidos con distintos periodos de tiempo se expresan en la tabla 7.

Tras el tratamiento de curado de las escorias para el balasto, se tamizaron y se rechazó el 25% (tamaño de partícula < 32 mm), quedando resuelto tanto el problema del tamaño de los finos como el de la baja resistividad eléctrica; posteriormente se ensayaron sus propiedade físicas. El material fino rechazado se puede emplear en carreteras por su baja expansividad y alta demanda. En la tabla 8 se pueden comparar algunas de las propiedades antes del tratamiento con las resultantes tras el curado de 60 días de la escoria almacenada en forma de cono.

La principal ventaja de emplear escoria de acería LD como balasto frente al balasto natural radica en el módulo de elasticidad, siendo de 66 MPa en la escoria frente a 33,11 MPa en los áridos naturales. La sección típica del balasto tiene un espesor de 40 cm que puede reducirse en torno a un 25% si se emplea escoria de acería LD tratada lo que disminuye el coste económico. Se está realizando un  estudio cuyos primeros resultados indican, que el ciclo de vida del balasto puede aumentar hasta un 40% usando balasto de escoria de acería LD⁽²⁰⁾.