پوزولان چیست؟
پوزولان يك ماده سيليسی يا سيليسي-آلوميناتي كه به تنهايی خاصيت سیمانی جزئي داشته و يا نداشته اما پودر نرم و همگن شده آن در حضور رطوبت و درجه حرارت معمولي با هيدروكسيد كلسيم وارد واكنش شيميايی شده و تشکیل تركيباتی را میدهد که دارای خواص سیمانی می باشند.
هنگام سخت شدن سيمان پرتلند، فازهاي سيمان، بطور عمده C3S و C2S ، بتدريج هيدراته ميشوند و هيدروكسيد كلسيم (آهك آبدار) را ميسازند. آهك آبدار آزاد شده قابليت حلاليت دارد و در اين صورت پس از انحلال آن، بتن سخت شده از هم پاشيده ميشوند. مواد پوزولاني از فرسودگي و از هم متلاشي شدن بتن در اين حالت جلوگيري ميكنند. زيرا آهك آبدار آزاد شده به راحتي ميتواند با مواد پوزولاني تركيب گردد و تشكيل سيليكات كلسيم آبدار دهد كه قابليت استحكام و مقاومت سيمان را به تدريج افزايش ميدهد.
خاصیت پوزولانی
خاصيت پوزولاني عبارتست از قابليت واكنش مواد آتشفشاني و غيرآتشفشاني با آهك (در حضور آب) و تشكيل تركيبات جديد با خاصيت سيماني. منظور از آهك مورد اشاره، آهك آزاد موجود در ملات سيمان و بالاخره آهك آزاد حاصل از هيدراته شدن فازهاي سيمان مي باشد.
عوامل مؤثر برروی فعاليت پوزولانی
واكنش پذيری پوزولان‌ها با آهك به ويژگي‌های اساسی پوزولان مانند تركيبات شيميايی و مينرالوژی، تغيير شكل ساختمانی، ميزان فاز شيشه ای و نرمی آن بستگی داشته و همچنين متأثر از عواملی مانند چگونگی اضافه نمودن افزودنی ها و رفتار حرارتی می باشد. به غير از توف‌های زئوليتی، همه پوزولان‌ها دارای مقادير زيادي از SiO2+Al2O3 با ساختمان شيشه ای يا آمورف می باشند. پوزولان‌ها و شيشه های دارای خاصيت پوزولانی دارای يك فعاليت تكاملي مي باشند و رسيدن به نقطه اتمام زماني است كه حداكثر آهك موجود در محيط تحت تأثير شيشه های آزاد و بيشكل تبديل به سيليكات‌هاي كلسيم هيدراته شده و با يون‌هاي آزاد موجود در محيط به تعادل برسد.
در حالت كلی فعاليت پوزولان‌ها به عوامل زير بستگي دارد :
- تركيب شيميايي
- ساختار مينرالوژی
- مورفولوژی
- نسبت فاز شيشه ای به فاز كريستالي (سيليس كريستالی/ سيليس آمورف)
- درجه نرمي و قابليت نرم شدن
- مقدار و نوع آهك اضافه شده و نيز مقدار آبی كه در تشكيل فازهای هيدراته دخالت دارند و همچنين بر سفت و سخت شدن و استحكام سيستم پوزولان – آهك اثر دارند.
- درجه حرارت
- برخی مواد افزودنی (تسريع كننده گيرش نظير Na2SO4، Na2CO3و NaOH)
انواع پوزولان
پوزولان‌ها در دو نوع زیر دسته بندی می گرددند.
- پوزولان های طبیعی
- پوزولان های مصنوعی
پوزولان های طبیعی
موادی كه تنها به خاطر توليد پوزولان، فرآوری شده اند و انواع آن به شرح زیر می باشد:
- شيشه هاي آتشفشاني تغيير نيافته
- توف های آتشفشانی
- رس های تلكيس شده يا شيل ها
- خاک دياتومه
پوزولان‌های مصنوعی
پوزولان‌های مصنوعی، مواد طبيعي كه بر روي آنها فرآوري حرارتي انجام گرفته، تا خواص پوزولاني پيدا كنند. انواع پوزولان‌های مصنوعی به شرح زیر میباشد:
- خاكستر بادي
- دوده سيليسي
- سرباره کوره های آهن گدازی
- متاكائولن
پوزولان‌های ايران
پوزولان های ایران را می توان به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود.
- توف‌های سبز سازند كرج
- توف برش های پاميسدار نئوژن
- جريان های خاكستر و پاميس دوران چهارم
توف‌های سبز سازند كرج
اين مجموعه سنگي در سرتاسر رشته كوه البرز، تالش، طارم و بخشهايی از آذربايجان گسترش دارند. لذا در استان های تهران، سمنان، قزوين، گيلان، زنجان، آذربايجان شرقي و غربي احتمال وجود آن ها بيشتر از ساير نقاط است.
توف برش های پاميسدار نئوژن
اين نوع سنگ ها در استان های آذربايجان شرقی و غربی، كردستان، زنجان، كرمان، يزد، خراسان و سيستان و بلوچستان گسترش زيادی دارند.
جريان های خاكستر و پاميس دوران چهارم
اين سنگ ها در نواحي اردبيل، شمال تهران، دماوند و سيستان و بلوچستان (كوه های تفتان و بزمان) گسترش داشته و در كارخانه های سيمان خاش و نكا مورد بهرهبرداری قرار می گيرند.
مزايای استفاده از پوزولان
برای بیان مزایای پوزولان ها می توان فواید استفاده را از سه دید بررسی نمود.
- از لحاظ اقتصادي
پوزولان‌ها به عنوان موادی ارزان قيمت جايگزين بخشي از سيمان شده و بنابراين موجب كاهش قيمت تمام شده سيمان می گردد؛
- از لحاظ فنی
پوزولان‌ها با تركيب آهک هيدراته كه حاصل از واكنش های هيدراته شدن فازهای اصلي سيمان بوده يا بصورت آزاد در بتن وجود دارد، موجب تشكيل سيليكات كلسيم هيدراته می شوند كه برخلاف آهک هيدراته كه قابل انحلال در آب است و موجب تخريب بتن می گردد، مادهای پايدار بوده و موجب بهبود خواص مكانيكي و فيزيكی خمير سيمان می گردند؛
- از لحاظ زيست محيطي
با جايگزين كردن بخشي از سيمان با پوزولان‌ها نياز به توليد سيمان كمتر می شود، بنابراين علاوه بر مصرف سوخت كمتر، گاز كربنيك كمتري وارد جو می‌شود؛
ثبت دیدگاه