Properties of concrete with coarse aggregate using steel slag mixture from Ha Tinh Formosa steel plant
Vol. 134 No. 1C (2025), Original Article
Vol. 134 No. 1C (2025)

Properties of concrete with coarse aggregate using steel slag mixture from Ha Tinh Formosa steel plant

Original Article
https://doi.org/10.26459/hueunijns.v134i1C.8090
Published 2025-09-30
Duong Trung Quoc*
University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue, Thuan Hoa ward, Hue City, Vietnam
Thanh Nhan Tran
University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue, Thuan Hoa ward, Hue City, Vietnam
Thi Ngoc Quynh Tran
University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue, Thuan Hoa ward, Hue City, Vietnam
Xuan Thach Tran
Ha Tinh Provincial Inspectorate, 103 Phan Dinh Phung, Thanh Sen ward, Ha Tinh province, Vietnam
Thanh Hai Nguyen
Construction Department of Da Nang City, 24 Tran Phu, Hai Chau ward, Da Nang city, Vietnam
Quang Thien Do
University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue, Thuan Hoa ward, Hue City, Vietnam
Huu Dong Nguyen
Ha Tinh University, Cam Binh commune, Ha Tinh province, Vietnam
PDF (Vietnamese)

Keywords

bê tông mác 400
xỉ thép
cốt liệu lớn cho bê tông
Formosa Hà Tĩnh grade 400 concrete
steel slag
coarse aggregate for concrete
Formosa Ha Tinh

How to Cite

1.
Dương TQ, Trần TN, Trần TNQ, Trần XT, Nguyễn TH, Đỗ QT, Nguyễn H Đồng. Properties of concrete with coarse aggregate using steel slag mixture from Ha Tinh Formosa steel plant. hueuni-jns [Internet]. 2025Sep.30 [cited 2025Oct.7];134(1C):159-70. Available from: https://jos.hueuni.edu.vn/index.php/hujos-ns/article/view/8090
ACM ACS APA ABNT Chicago Harvard IEEE MLA Turabian Vancouver

Download Citation

Endnote/Zotero/Mendeley (RIS) BibTeX
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Abstract

In this study, a mixture based on the emission ratio of four types of steel slag from Hung Nghiep Formosa Ha Tinh Steel Plant (Formosa steel slag) was tested with the aim of serving as coarse aggregate for cement concrete. The results indicate that, although the particles are relatively smaller than the requirements for coarse aggregates for concrete according to the TCVN 7570:2006 standard, the physico-mechanical properties of the steel slag mixture, particularly crushing value, softening coefficient, abrasion resistance, and the proportion of flat and elongated particles, all meet the requirements for coarse aggregates for concrete, even for high-grade concrete (grade over 400). The design calculation for the concrete mix was carried out, and initial specimens of concrete using Formosa steel slag as coarse aggregates were produced. The results indicate that the concrete specimens, with the usage of cement and water conforming to the Ministry of Construction’s standards, achieved compressive strength after 28 days, exceeding the requirements for grade 400 concrete by 116% to 129%. Moreover, the density of the concrete meets the requirements for ultra-heavy concrete, offering numerous technical, economic, and environmental benefits. This makes the material highly suitable for use in manufacturing wave-breaking structures to prevent coastal erosion and protect coastal infrastructure.

https://doi.org/10.26459/hueunijns.v134i1C.8090
PDF (Vietnamese)

References

  1. Skaf M, Manso JM, Aragón Á, Fuente-Alonso JA, Ortega-López V. EAF slag in asphalt mixes: A brief review of its possible re-use. Resources, Conservation and Recycling. 2017;120:176-85.
  2. Ziaee SA, Behnia K. Evaluating the effect of electric arc furnace steel slag on dynamic and static mechanical behavior of warm mix asphalt mixtures. Journal of Cleaner Production. 2020;274:123092.
  3. Liu J, Xu J, Liu Q, Wang S, Yu B. Steel Slag for Roadway Construction: A Review of Material Characteristics and Application Mechanisms. 2022;34(6):03122001.
  4. Jiang L, Dong C-L, Wang S-Y. Reducing Volume Expansion of Steel Slag by Using a Surface Hydrophobic Waterproof Structure. 2020;32(10):04020303.
  5. Ma L, Xu D, Wang S, Gu X. Expansion inhibition of steel slag in asphalt mixture by a surface water isolation structure. Road Materials and Pavement Design. 2020;21(8):2215-29.
  6. Özkök E, Davis AP, Aydilek AH. Treatment Methods for Mitigation of High Alkalinity in Leachates of Aged Steel Slag. 2016;142(2):04015063.
  7. Özkök E, Davis AP, Aydilek AH. Ettringite and monosulfate formation to reduce alkalinity in reactions of alum-based water treatment residual with steel slag. Waste Management. 2019;84:1-12.
  8. Teixeira JESL, Schumacher AG, Pires PM, Castelo Branco VTF, Martins HB. Expansion Level of Steel Slag Aggregate Effects on Both Material Properties and Asphalt Mixture Performance. 2019;2673(3):506-15.
  9. Gao J, Sha A, Wang Z, Tong Z, Liu Z. Utilization of steel slag as aggregate in asphalt mixtures for microwave deicing. Journal of Cleaner Production. 2017;152:429-42.
  10. Hasita S, Suddeepong A, Horpibulsuk S, Samingthong W, Arulrajah A, Chinkulkijniwat A. Properties of Asphalt Concrete Using Aggregates Composed of Limestone and Steel Slag Blends. 2020;32(7):06020007.
  11. Yildirim IZ, Prezzi M. Geotechnical Properties of Fresh and Aged Basic Oxygen Furnace Steel Slag. 2015;27(12):04015046.
  12. Grubeša IN, Barišić I, Fucic A, Bansode SS. Characteristics and uses of steel slag in building construction. Elsevier; 2016.
  13. Poulikakos LD, Papadaskalopoulou C, Hofko B, Gschösser F, Cannone Falchetto A, Bueno M, et al. Harvesting the unexplored potential of European waste materials for road construction. Resources, Conservation and Recycling. 2017;116:32-44.
  14. Liu J, Yu B, Wang Q. Application of steel slag in cement treated aggregate base course. Journal of Cleaner Production. 2020;269:121733.
  15. Nhàn TT. Nghiên cứu sự biến đổi tính chất cơ lý theo thời gian và môi trường thủy hóa nhằm định hướng sử dụng hợp lý xỉ hạt lò cao tại Hà Tĩnh; 2021.
  16. Nhàn TT. Xỉ gang và xỉ thép ở Việt Nam: Tổng quan và một số nghiên cứu theo định hướng sử dụng trong xây dựng. Hội nghị Khoa học toàn quốc ACEA-VIETGEO 2021; 2022.
  17. Lâm TV. Nghiên cứu sử dụng phế thải xỉ luyện kim của nhà máy Gang thép - Thái Nguyên dùng làm phụ gia chế tạo bê tông trong các công trình xây dựng tại tỉnh Thái Nguyên (Mã số: T2010-04). Thái Nguyên: Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên; 2010.
  18. Lâm TV, Hùng NX. Nghiên cứu sử dụng phế thải luyện kim làm cốt liệu chế tạo bê tông. Hội đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam; 2015.
  19. Bộ xây dựng. Chỉ dẫn kỹ thuật - xỉ gang và xỉ thép làm vật liệu xây dựng. Hà Nội: Viện vật liệu xây dựng; 2017.
  20. Hùng LV, Chương LT, Hưng LV, Linh VV, Tuân PV. Nghiên cứu đánh giá sử dụng xỉ thép làm vật liệu cho lớp móng đường giao thông. Hà Nội: Viện Vật liệu xây dựng; 2018.
  21. Nhi TTH, Nhàn TT, Quỳnh TTN, Trường PQ, Huy, PV, Đạt ĐP, et al. Đánh giá tính chất cơ lý của xỉ thép Formosa Hà Tĩnh sử dụng làm cốt liệu bê tông. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. 2024;24(2):133-144.
  22. Bộ xây dựng. Định mức dự toán xây dựng công trình – Phần Xây dựng (Công văn số 1776/BXD-VP). Hà Nội: Bộ xây dựng; 2007.
  23. Bộ xây dựng. Định mức vật tư trong xây dựng (Công văn số 1784/BXD-VP). Hà Nội: Bộ xây dựng; 2007.
  24. Bộ Khoa học và Công nghệ. Hỗn hợp bê tông và bê tông - Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3105:2022.) Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ; 2022.
  25. Bộ Khoa học và Công nghệ. Hỗn hợp bê tông - Phương pháp xác định độ sụt (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3106:2022). Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ; 2022.
  26. Bộ Khoa học và Công nghệ. Bê tông - Phương pháp xác định cường độ chịu nén (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3118:2022). Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ; 2022.
  27. Bộ Khoa học và Công nghệ. Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7570:2006). Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ; 2006.
  28. Uemura R. Overview of slag usage technology development at various works. Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report; 2015. Report No.: 109/UDC669.1.054.82.
  29. Anastasiou EK, Liapis A, Papayianni I. Comparative life cycle assessment of concrete road pavements using industrial by-products as alternative materials. Resources, Conservation and Recycling. 2015;101:1-8.
  30. Toshiaki K, Chika K, Eiji K, Koichi T. Application of steelmaking slag to marine forest restoration. Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report; 2015. Report No.: 109/UDC669.184.28:639.64.
  31. Toshiaki K, Chika K, Eiji K. Study on Environmental impact evaluation of steelmaking slag using in coastal sea area. Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report; 2015. Report No.: 109/UDC669.054.82:639.25.
  32. Kazuhiro H, Naoto T, Yoshiyuki K, Keisuke S. Overview of iron/steel slag application and development of new utilization technologies. Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report; 2015 Report No.: 109/UDC669.1.054.82.
Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Copyright (c) 2025 Array