4.11 : Puzzolane

Puzzolane sind silikatische oder aluminiumhaltige Materialien, die mit Portlandzement vermischt werden. Sie interagieren mit dem Calciumhydroxid, das während der Hydratation von Portlandzement entsteht, und tragen zur Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit des Betons bei. Die Puzzolanaktivität, ein Maß für die Wirksamkeit eines Puzzolans, wird normalerweise mithilfe des Festigkeitsaktivitätsindex gemäß ASTM C 618-93 bewertet, der das Verhältnis der Druckfestigkeit von Zementmischungen mit und ohne Puzzolan berechnet.

Flugasche ist ein häufiges künstliches Puzzolan, das aus der elektrostatischen oder mechanischen Sammlung von Rauchgasen bei der Kohleverbrennung entsteht. Andere bemerkenswerte Puzzolane sind Reishülsen, Metakaolin und Silikastaub. Reishülsen ergeben ein amorphes Material, wenn sie zwischen 500 und 700 °C verbrannt werden. Metakaolin entsteht durch Kalzinierung von Kaolinitton und verbessert die mechanischen Eigenschaften und Haltbarkeit von Beton. Silica-Rauch, ein Nebenprodukt der Silizium- und Ferrosiliziumproduktion, besteht aus feinen, hochreaktiven Glaspartikeln, die Hohlräume im Beton füllen und dessen Festigkeit und Haltbarkeit verbessern.

Insbesondere Portland-Puzzolan-Zemente entwickeln ihre Festigkeit langsamer als gewöhnlicher Portland-Zement, was eine längere Aushärtungszeit erforderlich macht. Sie erreichen jedoch eine hohe Langzeitfestigkeit, abhängig vom Puzzolan-Anteil in der Zementmischung. Puzzolane wie Flugasche sind für Walzbeton, Beton mit geringer Wärmeentwicklung und sulfatbeständige Anwendungen von Vorteil.