El auge de la construcción de grandes obras de ingeniería ha impulsado la demanda del acero, lo que ha generado un incremento en la producción de residuos siderúrgicos, situación que causa problemas ambientales debido a su acumulación y no disposición adecuada. El uso de residuos industriales en diferentes procesos debe estar enfocado hacia el desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente. Durante el proceso de la fabricación de acero se producen diferentes residuos entre los cuales se encuentran las escorias. Las más conocidas son la escoria de alto horno (BFS), escoria de horno al oxígeno (BOF) y escoria de horno de arco eléctrico (EAF). Otro residuo que se produce durante la fabricación del acero es el polvo de alto horno (BFD), que sale con los gases.

La escoria EAF es producida durante el proceso de fabricación de acero a partir de chatarra en el horno de arco eléctrico en siderúrgicas semi-integradas. La escoria BOF es producida durante el proceso de transformación del arrabio, proveniente del alto horno, en acero; el arrabio reacciona con cal, silicatos, óxidos de aluminio, óxidos de manganeso y ferritas dependiendo de la calidad de acero que se produzca. El polvo BFD se produce durante el proceso de transformación del mineral de hierro en arrabio. El mineral de hierro, el coque y la caliza se funden a una temperatura de 1500 °C aproximadamente, durante este proceso se generan gases y material fino particulado el cual es recuperado en los colectores del alto horno.

Esta investigación analiza la conveniencia técnica del uso de la escoria BOF y escoria EAF como agregado grueso y estudia la alternativa del uso de BFD como agregado fino, para fabricar mezclas asfálticas en caliente para pavimentos, como una alternativa para mitigar los problemas ambientales derivados de la acumulación de residuos siderúrgicos y de la explotación de materiales no renovables, como la grava y la arena. Para lograr el objetivo, se analizaron once tipos de mezclas asfálticas, una mezcla con materiales convencionales y diez mezclas sustituyendo parcial (50%) y totalmente (100%) el agregado grueso por escoria BOF y escoria EAF y el agregado fino por BFD. El diseño de las mezclas se realizó con la metodología Ramcodes, la cual se basa en el principio del polígono de vacíos. Mediante ensayos se evaluaron las características del diseño preliminar y verificaron las propiedades de desempeño de cada una de las mezclas.

Los resultados de este estudio confirman el uso de escoria BOF y escoria EAF como agregado grueso e indican la factibilidad del uso de BFD como agregado fino, para reemplazar parcialmente los agregados convencionales, en la fabricación de concretos asfálticos para uso en carreteras. Respecto a las propiedades mecánicas, todas las mezclas cumplen con los requerimientos del INVIAS para un nivel de tránsito NT-3, como son estabilidad, flujo y propiedades volumétricas. Asimismo, las propiedades de desempeño (susceptibilidad a la humedad, susceptibilidad a la deformación permanente, módulo resiliente y fatiga) presentaron un buen comportamiento.