Effects of mineral additions for the mitigation of alkali-aggregate reactions in concrete: state of the art

Authors

  • Yuri Sotero Bomfim Fraga Universidade de Brasília
  • Carla Mabel Medeiros de Albuquerque e Silva Universidade de Brasília

DOI:

https://doi.org/10.6008/SPC2318-3055.2017.001.0001

Keywords:

Pathology, Alkali-aggregate reaction, Mineral Additions

Abstract

Concrete is a building material that has its widespread use worldwide. Some factors, such as the choice of inappropriate materials and handling, as well as exposure to aggressive environments, can lead to pathologies in this material. Deterioration, for example, can occur in the inner part of the material, such as the alkali-aggregate (RAA) reaction, where the alkalis in the cement paste interact with the reactive minerals in the aggregate. This type of reaction can result in an expansive gel, where it can cause generalized fissures and thus compromise the quality of the structure when it is placed in the voids of the concrete and the surface of the aggregate in contact with the cement paste. The RAA can be of three types: alkali-silica reaction; alkali silicate reaction; and alkali-carbonate reaction. Each type of reaction depends on the reactive mineralogical composition of the aggregate. Faced with the problems generated by the RAA, several studies have looked for ways to minimize these effects. One of the methods most used to reduce the impacts caused by RAA is the use of mineral additions. In this way, this work aimed to search the state of the art on the effects of the main mineral additions used to mitigate the RAA. It was evidenced from the results that the addition of pozzolanic materials in concretes and mortars to mitigate RAA can be quite effective. It was observed that the most used additions are rice husk ash, fly ash, granulated blast furnace slag, steel slag, active silica and metakaolin. Some results have made it possible to conclude that these additions help to reduce the expansions in the AAR, but if they do not have an optimal content, they can act in the opposite way, facilitating the reactions.

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Author Biographies

Yuri Sotero Bomfim Fraga, Universidade de Brasília

Doutorando e mestre (2019) em Estruturas e Construção Civil pela Universidade de Brasília - UnB, pós-graduando em MBA em Gestão de Projetos pela Universidade de São Paulo - USP. Possui pós-graduação em Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Universidade Candido Mendes - UCAM (2018), graduação em Engenharia Civil pela Universidade Tiradentes - UNIT (2016), onde atuou como representante discente do colegiado do curso de Engenharia Civil, e formação completa em Inglês pelo Fisk (2012). Foi monitor das disciplinas Linguagem de Programação, Hidráulica, Mecânica dos Solos, Concreto I e Saneamento na Universidade Tiradentes. Possui experiência em orçamento, planejamento, projetos, construção de conjuntos habitacionais populares, unidades habitacionais verticais de alto padrão e Obras de Arte Especiais-OAEs (pontes). Atualmente desenvolve projetos de engenharia (arquitetônico, elétrico, hidrossanitário e combate a incêndio) com auxílio dos softwares AutoCAD, Revit, Lumine e Hydros e atua como pesquisador na área de materiais de construção com ênfase no estudo da microestrutura de materiais cimentícios de alto desempenho, materiais cimentícios suplementares e nanomateriais.

Carla Mabel Medeiros de Albuquerque e Silva, Universidade de Brasília

Possui graduação em Ciência e Tecnologia (2014) e em Engenharia Civil (2016) pela Universidade Federal Rural do Semi-Árido, especialização em Docência do Ensino Superior (2018) pela Universidade Católica Dom Bosco e mestrado em Estruturas e Construção Civil (2019) pela Universidade de Brasília.

Published

2017-09-15

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