Puzzolanen zijn op silicaat gebaseerde materialen die reageren met (verbruiken) het calciumhydroxide dat door het hydrateren van cement wordt gegenereerd om extra cementgebonden materialen te vormen.

Waarom is het gebruik van calciumhydroxide een goede zaak? Calciumhydroxide (kalk) is goed voor maximaal 25% van het gehydrateerde Portland cement, en kalk draagt niet bij aan de sterkte of duurzaamheid van het beton. Puzzolanen combineren met de kalk om extra calciumsilicaathydraat te produceren, het materiaal dat verantwoordelijk is voor het samenhouden van beton. Door het overtollige kalk te consumeren:

• De sterkte van het beton wordt verhoogd
• de dichtheid wordt verhoogd
• efflorescentie wordt verminderd
• de neiging tot alkali-silica-reactie (Reactie met glas) wordt verminderd, of zelfs vrijwel geëlimineerd

meestal worden puzzolanen gebruikt als cementvervangingen in plaats van als cementtoevoegingen. Het toevoegen van puzzolanen aan een bestaande betonmix zonder het verwijderen van een gelijkwaardige hoeveelheid cement verhoogt het gehalte aan pasta en vermindert de verhouding water/cement. Met andere woorden, het toevoegen van meer puzzolanen aan een mix verandert de mix verhoudingen. Het vervangen van een deel van het cement met puzzolanen behoudt de mengverhoudingen. Pozzolans vervangen cement Pond Voor Pond.

afhankelijk van de deeltjesgrootte, chemische samenstelling en dosering zullen verschillende puzzolanen de betonsterkte tijdens het uitharden verschillend en op verschillende tijdstippen beïnvloeden.

van links naar rechts: Klasse C vliegas, Metakaoline, Kiezeldamp, klasse F vliegas, slakken, gebrande schalie. Uit de Portland Cement Association

typische puzzolanen zijn:

• metakaoline
• silica rook
• vliegas
• slakken
• VCAS (verglaasd calciumaluminosilicaat)

van deze stoffen is silica rook het meest reactief, waarbij metakaoline qua reactiviteit dicht bij silica rook ligt. Vliegas is minder reactief, vooral tijdens de eerste dagen van het uitharden wanneer er minder calciumhydroxide wordt gegenereerd.

in het algemeen hoe fijner de puzzolaandeeltjes zijn, hoe meer reactief ze zijn. Kiezelzuurdamp is het fijnste met de meeste deeltjes gemiddeld 0,3 µm (micron), metakaoline gemiddelden ongeveer 4 µm, Portland cement gemiddelden ongeveer 15 µm, en vliegas ongeveer 70 µm.

veel puzzolanen zijn afvalproducten van industriële processen. Vliegas komt van kolengestookte elektriciteitscentrales, en silica rook en slakken komt van sommige staalraffinaderijen. Als zodanig kunnen de kleur, kwaliteit, gradatie en eigenschappen variëren en worden niet gecontroleerd.

VCA ‘ s en metakaoline zijn doelbewust vervaardigde puzzolanen. Kwaliteit, kleur en andere kenmerken kunnen worden gecontroleerd, dus productconsistentie is groter. Er kunnen ook verschillende rangen beschikbaar zijn.

Ik adviseer VCA ‘ s door Vitro mineralen omdat het wit is, gerecycled en de werkbaarheid verbetert.

De meeste puzzolanen worden afzonderlijk gebruikt, maar mengsels van twee of meer verschillende puzzolanen kunnen worden gebruikt om te profiteren van de eigenschappen die elke puzzolaan biedt. Typische voorbeelden zijn vliegas en kiezelzuurdampmengsels, waar de vliegas de werkbaarheid en deeltjesverpakking verhoogt en de kiezelzuurdamp helpt bij vroege sterkte en totale sterkte ontwikkeling.