Войти
Пуццолана или пуццуолана (, итальянский: ), также известный как пуццолановая зола (лат. : pulvis puteolanus), представляет собой природный кремнистый или кремний- глиноземистый материал, который вступает в реакцию с гидроксид кальция в присутствии воды при комнатной температуре (см. пуццолановая реакция ). В этой реакции образуются нерастворимые соединения гидрата силиката кальция и гидрата алюмината кальция, обладающие вяжущими свойствами. Название пуццолана происходит от одного из основных месторождений вулканического пепла, использованного римлянами в Италии, в Поццуоли. Современное определение пуццоланы включает любой вулканический материал (пемза или вулканический пепел ), преимущественно состоящий из тонкого вулканического стекла, который используется в качестве пуццолана.. Обратите внимание на разницу с термином пуццолан, который не влияет на конкретное происхождение материала, в отличие от пуццолана, который может использоваться только для пуццоланов вулканического происхождения, в основном состоящих из вулканического стекла.
Пуццолана с горы Везувий вулкан, Италия Пуццоланы, такие как земля Санторина, использовались в Восточном Средиземноморье с 500–400 до н.э. Хотя первопроходцами этого метода были древние греки, именно римляне в конечном итоге полностью раскрыли потенциал известково-пуццолановых паст в качестве связующей фазы в римском бетоне, используемом для зданий и подводного строительства. Витрувий говорит о четырех типах пуццоланы: черном, белом, сером и красном, которые можно найти в вулканических областях Италии, таких как Неаполь. Обычно перед смешиванием с водой его очень тщательно перемешивали в соотношении два к одному с известью. Римский порт в Коза был построен из пуццоланового известкового бетона, который заливали водой, по-видимому, с использованием длинной трубы, чтобы аккуратно укладывать его, не позволяя морской воде смешиваться с ним. Три опоры все еще видны сегодня, а подводные части в целом находятся в отличном состоянии даже спустя более 2100 лет.
Основным пуццоланически активным компонентом вулканических пемз и зол является высокопористый стекло. Легко изменяемая или высокореактивная природа этих зол и пемз ограничивает их распространение в основном недавно активными вулканическими областями. К этой группе относится большинство традиционно используемых природных пуццоланов, т. Е. Вулканическая пемза из Поццуоли, земля Санторина и несвязные части немецкого трасса.
Химический состав пуццолана изменчив и отражает региональный тип вулканизма. SiO 2, являющийся основным химическим компонентом, большая часть неизмененных пемз и золы приходится на промежуточное звено (52–66 мас.% SiO 2) до кислоты (>66 мас.% SiO 2) диапазон составов стекловидных пород, указанных в МСГН. Основные (45–52 мас.% SiO 2) и ультраосновные (<45 wt% SiO2) пирокласты реже используются в качестве пуццоланов. Al 2O3присутствует в значительных количествах в большинстве пуццоланы, Fe 2O3и MgO присутствуют только в незначительных количествах, что характерно для типичных или более кислых пород. Содержание CaO и щелочей обычно невелико, но может существенно варьироваться от пуццолана до пуццолана.
минералогический состав неизмененных пирокластических пород в основном определяется наличием вкрапленников и химическим составом материнской магмы. Основным компонентом является вулканическое стекло, обычно присутствующее в количествах более 50 мас.%. Пуццолана, содержащая значительно меньше вулканического стекла, такого как трахиандезит от Volvic (Франция) только с 25 мас.% Менее реакционноспособны. Помимо содержания стекла и его морфологии, связанных с удельной поверхностью, также дефекты и степень деформации в стекло, кажется, влияет ct пуццолановая активность. Типичные ассоциированные минералы, представленные в виде крупных вкрапленников, являются членами серии плагиоклаза полевого шпата твердого раствора. В пирокластических породах, в которых щелочи преобладают над кальцием, калиевый полевой шпат, например, санидин или альбит, натриевый полевой шпат. Лейцит присутствует в пуццоланах с высоким содержанием калия и бедным кремнеземом Latium. Кварц обычно присутствует в небольших количествах в кислых пуццоланах, тогда как вкрапленники пироксенов и / или оливина часто встречаются в более основных материалах. Также встречаются ксенокристаллы или обломки горных пород, образовавшиеся во время сильного извержения и отложений. Цеолит, опал CT и глинистые минералы часто присутствуют в незначительных количествах в качестве продуктов изменения вулканического стекла. В то время как цеолитизация или образование опала CT в целом благоприятны для пуццолановой активности, образование глины оказывает неблагоприятное воздействие на характеристики известково-пуццолановых смесей или смешанных цементов.
Пуццолана широко распространена в определенных местах и широко используется в качестве добавки к портландцементу в таких странах, как Италия, Германия, Кения, Турция, Китай и Греция. По сравнению с промышленными побочными продуктами пуццоланами они характеризуются более широким диапазоном состава и большим разнообразием физических свойств. Применение пуццолана в портландцементе в основном контролируется наличием на местах подходящих месторождений и конкуренцией с доступными вяжущими материалами, являющимися дополнительными промышленными побочными продуктами. Отчасти из-за исчерпания последних источников и обширных доступных запасов пуццолана, отчасти из-за доказанных технических преимуществ разумного использования пуццолана, их использование, как ожидается, будет значительно расширено в будущем.
Пуццолановая реакция - это химическая реакция, которая происходит в портландцементе, содержащем пуццоланы. Это главная реакция на римский бетон, изобретенный в Древнем Риме. В основе пуццолановой реакции лежит простая кислотно-основная реакция между гидроксидом кальция (как портландит ) и кремниевой кислотой.
