användningen av pozzolaner i betong
Pozzolaner är silikatbaserade material som reagerar med (konsumerar) kalciumhydroxiden som genereras av hydratiserande cement för att bilda ytterligare cementmaterial.
varför är konsumtion av kalciumhydroxid en bra sak? Kalciumhydroxid (kalk) står för upp till 25% av den hydratiserade Portlandcementen, och kalk bidrar inte till betongens styrka eller hållbarhet. Pozzolaner kombineras med kalk för att producera ytterligare kalciumsilikathydrat, materialet som ansvarar för att hålla betong ihop. Genom att konsumera överskottet kalk:
- betongens styrka ökas
- dess densitet ökas
- Efflorescence minskas
- benägenheten för alkali-kiseldioxidreaktion (reaktion med glas) minskas eller till och med praktiskt taget elimineras
typiskt används pozzolaner som cementersättningar snarare än cementtillägg. Att tillsätta pozzolaner till en befintlig Betongblandning utan att ta bort en ekvivalent mängd cement ökar pastahalten och minskar vatten/cementförhållandet. Med andra ord, att lägga till fler pozzolaner till en blandning ändrar blandningsproportionerna. Byte av en del av cementet med pozzolaner bevarar blandningsproportionerna. Pozzolans ersätta cement pund för Pund.
beroende på partikelstorlek, kemisk sammansättning och dosering kommer olika pozzolaner att påverka betongstyrkan annorlunda och vid olika tidpunkter under härdning.
vänster till höger: Klass C flygaska, Metakaolin, kiseldioxid rök, klass F flygaska, slagg, kalcinerad skiffer. Från Portlandcementföreningen
typiska pozzolaner inkluderar:
- metakaolin
- kiseldioxidrök
- flygaska
- slagg
- VCAS (förglasat kalciumaluminosilikat)
av dessa är kiseldioxidrök den mest reaktiva, med metakaolin nära kiseldioxidrök när det gäller reaktivitet. Flygaska är mindre reaktiv, särskilt under de första dagarna av härdning när mindre kalciumhydroxid genereras.
generellt ju finare pozzolanpartiklarna är, desto mer reaktiva är de. Kiseldioxidrök är den finaste med de flesta partiklar i genomsnitt 0,3 oc (mikron), metakaolin genomsnitt ca 4 oc, Portlandcement genomsnitt ca 15 OC, och flygaska ca 70 oc.
många pozzolaner är avfallsprodukter från industriella processer. Flygaska kommer från koleldade kraftverk, och kiseldioxidrök och slagg kommer från vissa stålraffinaderier. Som sådan kan färg, kvalitet, gradering och egenskaper variera och kontrolleras inte.
VCA och metakaolin är målmedvetet tillverkade pozzolaner. Kvalitet, färg och andra egenskaper kan kontrolleras, så produktens konsistens är större. Det kan också finnas olika betyg tillgängliga.
Jag rekommenderar VCAS by Vitro Minerals eftersom det är vitt, återvunnet och förbättrar bearbetbarheten.
de flesta pozzolaner används individuellt, men blandningar av två eller flera olika pozzolaner kan användas för att dra nytta av de egenskaper som varje pozzolan erbjuder. Typiska exempel är flygaska och kiseldioxid rök blandningar, där flygaska ökar bearbetbarhet och partikel packning och kiseldioxid rök hjälper till med tidig styrka och total styrka utveckling.