pozzolaanien käyttö betonissa
Pozzolaanit ovat silikaattipohjaisia materiaaleja, jotka reagoivat (kuluttavat) sementin hydraamalla syntyvän kalsiumhydroksidin kanssa muodostaen ylimääräisiä sementtimateriaaleja.
miksi kalsiumhydroksidin nauttiminen on hyvä asia? Kalsiumhydroksidia (kalkkia) on jopa 25% hydratoidusta portlandsementistä, eikä kalkki edistä betonin lujuutta tai kestävyyttä. Pozzolaanit yhdessä kalkin kanssa tuottavat lisää kalsiumsilikaattihydraattia, joka vastaa betonin pitämisestä koossa. Kuluttamalla ylimääräinen kalkki:
- betonin lujuus kasvaa
- sen tiheys kasvaa
- suotuminen vähenee
- alkali-piidioksidi-reaktion taipumus pienenee tai jopa eliminoituu käytännössä
tyypillisesti pozzolaaneja käytetään sementin korvikkeina sementin lisäysten sijaan. Pozzolaanien lisääminen olemassa olevaan betoniseokseen poistamatta vastaavaa määrää sementtiä lisää tahnapitoisuutta ja vähentää veden ja sementin suhdetta. Toisin sanoen, lisäämällä enemmän pozzolans mix muuttaa mix mittasuhteet. Korvaamalla osan sementistä pozzolans säilyttää sekoitussuhteet. Pozzolanit korvaavat sementin paunalla.
partikkelikoosta, kemiallisesta koostumuksesta ja annostuksesta riippuen eri pozzolaanit vaikuttavat betonin lujuuteen eri tavoin ja eri aikoina kovettumisen aikana.
vasemmalta oikealle: C-luokan lentotuhka, Metakaoliini, Piidioksidisammutus, F-luokan lentotuhka, kuona, kalsinoitu liuskekivi. Portlandsementtiliitosta
tyypillisiä pozzolaaneja ovat:
- metakaoliini
- lentotuhka
- kuona
- VCAS (lasitettu kalsium-alumiinisilikaatti)
näistä piidioksidisumu on reaktiivisin, metakaoliini on reaktiivisuudeltaan lähellä piidioksidisumua. Lentotuhka on vähemmän reaktiivista, varsinkin ensimmäisinä kovettumispäivinä, kun kalsiumhydroksidia syntyy vähemmän.
yleisesti ottaen mitä hienompia pozzolaanihiukkaset ovat, sitä reaktiivisempia ne ovat. Silikasumu on hienointa, sillä useimmat hiukkaset ovat keskimäärin 0,3 µm (mikronia), metakaoliini keskimäärin noin 4 µm, Portlandsementti keskimäärin noin 15 µm ja lentotuhka noin 70 µm.
monet pozzolaanit ovat teollisuusprosessien jätteitä. Lentotuhka tulee hiilivoimaloista ja piidioksidisavu ja kuona eräistä teräsjalostamoista. Sellaisenaan väri, laatu, porrastus ja ominaisuudet voivat vaihdella eikä niitä valvota.
VCAT ja metakaoliinit ovat tarkoituksellisesti valmistettuja pozzolaaneja. Laatua, väriä ja muita ominaisuuksia voidaan valvoa, joten tuotteen johdonmukaisuus on suurempi. Tarjolla voi olla myös erilaisia laatuja.
suosittelen VCAs by Vitro-mineraaleja, koska se on valkoista, kierrätettyä ja parantaa työstettävyyttä.
useimpia pozzolaaneja käytetään yksittäin, mutta kahden tai useamman eri pozzolaanin sekoituksia voidaan käyttää hyödyntämään kunkin pozzolaanin tarjoamia ominaisuuksia. Tyypillisiä esimerkkejä ovat lentotuhka-ja piidioksidisammutusseokset, joissa lentotuhka lisää työstettävyyttä ja hiukkaspakkausta ja piidioksidisumu auttaa varhaisen lujuuden ja kokonaislujuuden kehittämisessä.