پوزولان (عملکرد و انواع آن)

پوزولان

سیمان گرانترین جز تشکیل دهنده بتن است. برای تولید هر تن از سیمان در حدود ۴Gj انرژی مصرف می شود. در خلال ده های گذشته تحقیقات بسیاری بر جایگزینی بخشی از سیمان با مواد طبیعی، کشاورزی و صنعتی انجام شده است. سرباره، تراس، سیلیکافیوم، پوسته برنج، شکر و … از جمله مواد جایگزین سیمان می باشند.

پوزولان به موادی گفته شده که به تنهایی خاصیت چسبندگی نداشته ولی در صورت اختلاط آنها با آهک و  سیمان یا سایر مواد چسبنده و آب میتوان علاوه بر تولید خواص خاص گیرایش خوبی  نیز ایجاد نمود.

کاربرد سیمانهای پرتلند پوزولانی و پرتلند پوزولانی ویژه مشخص است و سیمانهای پرتلند پوزولانی می تواند کاربرد عام تری در پروژه های ساختمانی بویژه در فصول معتدل و گرم داشته باشد اما در فصول بسیار خنک و سرد کاربرد آن توصیه نمی شود . همچنین مصرف آن در ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده که نیاز به مقاومت های اولیه زیادی دارد صحیح  بنظر نمی رسد. بدیهی است مصرف سیمانهای پرتلند پوزولانی ویژه در کارهای خاص همچون سدهای بتنی و بتن های حجیم توصیه می شود و استفاده از آن بطور عام در کارهای ساختمانی برای ساخت بتن های اصلی موضوعیتی ندارد اما برای ساخت ملاتهای بنائی، استفاده ازهمه انواع سیمانهای پرتلند پوزولانی و پوزولانی ویژه بر مصرف سیمانهای پرتلند ارجحیت دارد.

هم چنین می توان از سیمانهای پرتلند پوزولانی یا پرتلند پوزلانی ویژه در ساخت بتن های رویارو با شرایط محیطی در دریای خزر و خلیج فارس و دریای عمان با رعایت سایر موارد مندرج در آئین نامه پایائی بتن در شرایط محیطی خلیج فارس استفاده نمود.

پوزولان‌ها بر دو نوعند:

۱-پوزولان‌های طبیعی خام یا تکلیس شده: خاکسترهای آتشفشانی
۲-پوزولان‌های صنعتی: خاکستر بادی (fly ash)، دوده سیلیس، سربازه کوره‌های آهن گذاری، خاکستر پوسته برنج، رس کلسینه

پوزولان ها با مواد حاصل از هیدراتاسیون سیمان و سیمان واکنش می دهند.
پوزولان ها از دو طریق به بهبود ساختار سیمان کمک میکند . ١-اثر فیزیکی یا فیلرگونه (filler effect) ٢-خاصیت پوزولانی

١-اثر فیلرگونه (filler effect)
اثر فیزیکی یا پرکننده به حضور ذرات کوچکتر در نمونه بتن یا ملات تعریف می شود که تراکم و همچنین مقاومت فشاری را بدون هیچ گونه واکنش شیمیایی افزایش می دهد. این ذرات ریز فضاهای خالی در ریزساختار بتن و ملات را پر میکند. در نتیجه پوزولان های ریزدانه در قیاس با درشت دانه اثر بهتری بر مقاومت دارند.

٢-خاصیت پوزولانی
واکنش پوزولانی، واکنش شیمیایی بین پوزولان ها و سیمان یا محصولات هیدراتاسیون سیمان انجام می شود.

اثر همزمان هر دو مورد فوق در سیمان به طور جامع مورد بررسی قرار نگرفته است.

سوپر پوزولان

میکروسیلیس یک سوپر پوزولان رایج است که در صورت کاربرد درست از آن تاثیر بسیار قابل توجهی در افزایش مقاومت و دوام سازهای بتنی دارد.

مزایای پوزولان

مصرف مواد پوزولانی در بتن می‌تواند یک یا چند خاصیت مشروح زیر باشد:

کاهش میزان مصرف سیمان
کاهش سرعت و میزان حرارت حاصل از فرایند آب‌گیری سیمان
بهبود کارآیی بتن
افزایش مقاومت بتن در پایان ۲۸ روز
افزایش پایایی بتناز طریق کاهش نفوذپذیری
صرفه اقتصادی
بالابردن مقاومت در برابر حمله اسیدهاو قلیایی سنگدانه‌ها
جلوگیری از ترک خوردن سطحی گسترده بتن
کاهش بتن ریزی