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Accueil » Domaines de travail » Publications CRR » Etude en laboratoire des possibilités de valorisation des scories d'aciéries et des laitiers de haut fourneau en construction routière – Compte rendu de recherche CR 22/84
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La caractérisation de scories d'aciéries concassées et de laitiers de hauts fourneaux granulés ou concassés a été étudiée dans le cadre des possibilités d'utilisation de ces sous-produits de l'industrie sidérurgique en tant que matériaux de construction routière, granulats gros ou fins.

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Pour ce faire, il a été procédé à l'examen des propriétés d'une vingtaine de prélèvements de scories d'aciéries et de laitiers de hauts fourneaux représentatifs de leurs principaux centres de production belges et luxembourgeois.

Les caractéristiques technologiques mesurées (granulométrie, masse volumique) et les propriétés mécaniques testées (résistance à la compression statique, à la fragmentation aux chocs, à l'attrition) montrent que les scories d'aciéries peuvent répondre à des caractéristiques exigées de matériaux routiers tout comme les laitiers de haut fourneau concassés. Mais le cadre des propriétés examinées est plus large que celui des seules prescriptions actuellement imposées du fait qu'il s'agit de matériaux qui ne sont pas l'objet de normes de fabrication ou de production. Ne se conformant pas à des spécifications strictes, leurs caractéristiques peuvent être très variables et la connaissance de certaines d'entre elles n'est pas nécessairement accessible par les modes opératoires classiques; d'autres nécessitent une adaptation de ces modes opératoires ou une modification dans l'interprétation des résultats qu'ils en donnent.

Ainsi, en particulier, les scories LD, provenant de la transformation en acier de fonte hématite par le procédé Linz-Donawitz, se caractérisent par la présence en leur sein de teneurs variables, réparties d'une façon hétérogène et sous des états physiques et morphologiques différents, de chaux CaO dont l'hydratation et la carbonatation, en environnement humide, donnent au matériau un caractère évolutif et instable. Les conséquences en sont gonflement et effritement ou délitement.

La mise au point d'un essai de délitement accéléré, en laboratoire, a permis d'illustrer et de juger de son intensité en fonction de la teneur en chaux disponible, déterminée par la méthode de dosage du Centre de Recherches Métallurgiques dont il est montré qu'elle offre les garanties suffisantes de fiabilité et de reproductibilité pour le but recherché et le type de matériau considéré.

Cependant, même pour de faibles teneurs en chaux disponible et en l'absence d'une manifestation de délitement en test accéléré, il peut se développer lentement dans le temps des phénomènes de gonflement qui, dans le cadre d'expériences réalisées sur des scories de granulométrie continue 0-20 mm, dépasse le pour cent au cours d'un test en environnement humide de plusieurs mois. D'un autre côté, l'étude par thermogravimétrie, des résultats du vieillissement (mûrissement) de scories stockées sur parc à l'extérieur a également montré qu'au cours des mêmes durées se poursuivent des réactions d'hydratation et de carbonatation.

Comparativement aux mélanges composites utilisés actuellement en sous fondation et en fondation, l'hydraulicité des scories d'aciéries n'est pas suffisante pour justifier le coût de la dépense énergétique nécessaire à leur broyage en fines.

L'étude de la composition chimique et de la solubilité des scories montre que cette dernière reste en dessous des limites de toxicité des solutés pour l'environnement biologique et pouvant rendre une eau alimentaire non potable. Toutefois, une teneur en chaux libre élevée provoque une dissolution plus importante de certains éléments toxiques, notamment en ce qui concerne le plomb et le baryum.

L'ensemble des résultats obtenus fait ainsi finalement ressortir que la valorisation des scories d'aciéries en construction routière reposera avant tout sur sa stabilité concrétisée par une absence de délitement et de gonflement en milieu humide, c'est-à-dire sur une hydratation et carbonatation, réalisées à coeur des granulats, de l'oxyde de calcium résiduel. S'il est possible de fixer une teneur maximum en oxyde de calcium libre en-dessous de laquelle les risques de délitement sont limités, il n'en est pas encore de même pour les risques de gonflement et de cassures résultantes des granulats, à plus ou moins long terme, en leur sein.

Prix
- version électronique téléchargeable gratuitement après inscription
- version papier: 10,00 € (excl. 6 % TVA)

Commande
réf.: CR22/84
e-mail: publication [at] brrc [dot] be

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