Use of steel slag aggregate in asphalt concrete mixes

Author： Asi Ibrahim M Qasrawi Hisham Y Shalabi Faisal I

ISSN： 1208-6029

Source： Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.34, Iss.8, 2007-08, pp. : 902-911

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Abstract

There are three major steel-manufacturing factories in Jordan. All of their by-product, steel slag, is dumped randomly in open areas, causing many environmentally hazardous problems. This research was intended to study the effectiveness of using steel slag aggregate (SSA) in improving the engineering properties of locally produced asphalt concrete (AC) mixes. The research started by evaluating the toxicity and chemical and physical properties of the steel slag. Then 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% of the limestone coarse aggregate in the AC mixes was replaced by SSA. The effectiveness of the SSA was judged by the improvement in indirect tensile strength, resilient modulus, rutting resistance, fatigue life, creep modulus, and stripping resistance of the AC samples. It was found that replacing up to 75% of the limestone coarse aggregate by SSA improved the mechanical properties of the AC mixes. The results also showed that the 25% replacement was the optimal replacement level. Key words: steel slag aggregate, asphalt concrete, Superpave, indirect tensile strength, fatigue, rutting, creep.La Jordanie possède trois grandes aciéries. Le sous-produit, le laitier d'aciérie, généré par ces aciéries est entièrement rejeté n'importe où dans des zones ouvertes, engendrant plusieurs problèmes environnementaux dangereux. La présente recherche étudie l'efficacité de l'utilisation des agrégats de laitier d'aciérie (« SSA ») à améliorer les propriétés techniques des mélanges de bétons bitumineux produits localement. La recherche a évalué en premier la toxicité du laitier d'aciérie et ses propriétés chimiques et physiques. Ensuite, les granulats calcaires grossiers dans les mélanges de bétons bitumineux ont été remplacés à 0, 25, 50, 75 et 100 % par des « SSA ». L'efficacité des « SSA » a été évaluée par l'amélioration de la résistance à la traction indirecte, le module de résilience, la résistance à la formation d'ornières, la longévité à la fatigue, le module de fluage et la résistance à l'arrachement d'échantillons de béton bitumineux. Les résultats ont montré que le fait de remplacer jusqu'à 75 % des granulats calcaires grossiers par des « SSA » améliorait les propriétés mécaniques des mélanges de béton bitumineux. Il a également été démontré que 25 % était le niveau de remplacement optimal. Mots-clés : agrégat de laitier d'aciérie, béton bitumineux, superpavé, système de transport intelligent, fatigue, orniérage, fluage. [Traduit par la Rédaction]