Para lograr una valorización de alto valor de la escoria de alto horno rica en titanio (TBBFS), basándose en las características de alto calcio del TBBFS, se utilizó el TBBFS como fuente de calcio, el ácido oxálico (OA) como activador ácido y el bórax (BX) como retardador, preparándose cemento de oxalato de calcio a base de escoria (COC) mediante una reacción ácido-base a temperatura ambiente. Se investigó sistemáticamente el efecto de la proporción en masa [m(TBBFS)/m(OA)] y la cantidad de retardador en las propiedades mecánicas y el proceso de hidratación del material. Los resultados muestran que cuando m(TBBFS)/m(OA)=6:1 y el contenido de retardador es del 0,5% (w), el tiempo de fraguado inicial del cemento de oxalato de calcio preparado es de 11,32 minutos, y la resistencia a la compresión a 28 días alcanza 27,05 MPa, combinando un buen desempeño constructivo y propiedades mecánicas. Los principales productos de hidratación son CaC₂O₄·2H₂O y un gel amorfo de silicato/dióxido de silicio, y el mecanismo de endurecimiento se manifiesta como un proceso coordinado en varias etapas de construcción de fases. En este sistema, el ambiente ácido formado tras la disolución de OA promueve la disolución de la fase calcio-silicato en el TBBFS, liberando Ca²⁺ y SiO₄⁴⁻, que reaccionan con C₂O₄²⁻ y H⁺ respectivamente para formar sucesivamente la fase de gel CaC₂O₄·2H₂O y un gel amorfo de silicato/dióxido de silicio con funciones de refuerzo y relleno. Al mismo tiempo, el titanito de calcio químicamente inerte (CaTiO₃) se distribuye uniformemente en la matriz, desempeñando un papel de microárido. La estructura compuesta multinivel de “esqueleto rígido – interfaz flexible – relleno inerte”, resultado de la formación ordenada y coordinada de las fases a escala microscópica, logra una mejora sinérgica en la resistencia, tenacidad y durabilidad del material.

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