Resumen de Thermal Expansion/Energy Storage Characteristics of EAF-Slag Mortars for Passive Solar Energy

Luciana Sucupira, João Castro Gomes

• español

  Este estudio investiga las características de expansión y absorción térmica de morteros de escoria de horno de arco eléctrico (EAF-slag) y morteros de cemento Portland (PC) con arena de río. El objetivo es comparar las propiedades de los morteros de escoria EAF, un material reciclado innovador, con las de los morteros de PC, un material comúnmente utilizado en la construcción civil, para el almacenamiento pasivo de energía solar en cubiertas, fachadas y pavimentos. Para la preparación de las muestras se siguió la norma ASTM C531, sometiendo las muestras de PC a curado por hidratación y las de EAF a carbonatación acelerada. Tras el curado, las muestras se colocaron en un horno a 60 ºC durante 24 h. Los resultados muestran que la expansión térmica de los morteros de escoria de EAF fue de 0,11 cm, mientras que la de los morteros de PC fue de 0,05 cm. El coeficiente lineal de dilatación térmica de los morteros de escoria de horno eléctrico fue de 18,16 × 10-5 (cm/cm °C), y el de los morteros de PC fue de 8,30 × 10-5 (cm/cm °C). A una temperatura ambiente de 22 ºC, las muestras de mortero de escoria EAF tenían una temperatura de 20,9 ºC, mientras que el mortero de PC tenía una temperatura de 18,8 ºC. Después de sacarla del horno, la muestra de mortero de escoria EAF tenía una temperatura de 57 ºC, mientras que la muestra de mortero PC tenía una temperatura de 51,7 ºC. La muestra de mortero de escoria EAF mantuvo una temperatura más alta que la muestra de mortero PC. Estos resultados sugieren que los morteros de escoria EAF tienen un gran potencial para el almacenamiento pasivo de energía solar en la construcción de pavimentos, fachadas y cubiertas.

• English

  This study investigates the thermal expansion and absorption characteristics of electric-arc-furnace slag (EAF-slag) mortars and Portland cement (PC) mortars with river sand. The aim is to compare the properties of EAF-slag mortars, an innovative recycled material, with those of PC mortars, a commonly used material in civil construction, for passive solar energy storage in roofs, facades, and pavements. ASTM C531 standard was followed for preparing the samples, with PC samples undergoing hydration curing and EAF samples undergoing accelerated carbonation. After curing, the samples were placed in an oven at 60 ºC for 24 h. Results show that the thermal expansion of EAF-slag mortars was 0.11 cm, while that of PC mortars was 0.05 cm. The linear coefficient of thermal expansion for EAF-slag mortars was 18.16 × 10–5 (cm/cm °C), and that of PC mortars was 8.30 × 10–5 (cm/cm °C). At room temperature of 22 ºC, the EAF-slag mortar samples had a temperature of 20.9 ºC, while the PC mortar had a temperature of 18.8 ºC. After being removed from the oven, the EAF-slag mortar sample had a temperature of 57 ºC, while the PC mortar sample had a temperature of 51.7 ºC. The EAF-slag mortar sample maintained a higher temperature than the PC mortar sample. These results suggest that EAF-slag mortars have great potential for passive solar energy storage in constructing pavements, facades, and roofs.