Para lograr una valorización de alto valor del escoria del alto horno con titanio (TBBFS), basado en las características de alto calcio del TBBFS, se utilizó TBBFS como fuente de calcio, ácido oxálico (OA) como activador ácido y bórax (BX) como retardante de fraguado para preparar cemento de oxalato de calcio a base de escoria (COC) mediante reacción ácido-base a temperatura ambiente. Se investigó sistemáticamente el efecto de la proporción de masa [m(TBBFS)/m(OA)] y la cantidad de retardante en las propiedades mecánicas y el proceso de hidratación del material. Los resultados mostraron que cuando m(TBBFS)/m(OA)=6:1 y la cantidad de retardante es 0.5% (w), el tiempo de fraguado inicial del cemento de oxalato de calcio preparado fue de 11.32 minutos, y la resistencia a compresión a 28 días alcanzó 27.05 MPa, combinando buenas propiedades de construcción y mecánicas. Los principales productos de hidratación son CaC₂O₄·2H₂O y gel amorfo de silicato/dióxido de silicio, y el mecanismo de endurecimiento refleja un proceso de construcción de fases colaborativo y en múltiples pasos. En este sistema, el ambiente ácido formado tras la disolución de OA favorece la disolución de la fase de silicato cálcico en TBBFS, liberando Ca²⁺ y SiO₄⁴⁻, que reaccionan con C₂O₄²⁻ y H⁺ respectivamente, formando sucesivamente una fase de gel CaC₂O₄·2H₂O y un gel amorfo de silicato/dióxido de silicio con efecto reforzante y de relleno. Además, el titanito de calcio químicamente inerte (CaTiO₃) se distribuye uniformemente en la matriz, desempeñando un papel de refuerzo micro-agregado. La estructura compuesta multinivel formada de «andamio rígido - interfaz flexible - relleno inerte», mediante la formación ordenada y la cooperación de las fases a escala micro, logra una mejora sinérgica en resistencia, tenacidad y durabilidad del material.

Escoria de alto horno con titanio (TBBFS); cemento de oxalato de calcio; cemento ácido-base; mecanismo de endurecimiento