puzolan - Pozzolana
Puzolan veya pozzuolana ( / ˌ s ɒ t s ( w ) ə l ɑː n ə / POT -s (a) ə- LAH -nə , İtalyan: [(olana w) Potts] ) olarak da bilinen, pozzolanik kül ( Latince : pulvis puteolanus ), oda sıcaklığında su varlığında kalsiyum hidroksit ile reaksiyona giren doğal silisli veya silisli- alüminli bir malzemedir (bkz. puzolanik reaksiyon ). Bu reaksiyonda , çimentolu özelliklere sahip çözünmeyen kalsiyum silikat hidrat ve kalsiyum alüminat hidrat bileşikleri oluşur . Belirleme puzolan birincil yataklarının birinden türetilir volkanik kül tarafından kullanılan Roma içinde İtalya de, Pozzuoli . Puzolana'nın modern tanımı , ağırlıklı olarak ince volkanik camdan oluşan ve puzolan olarak kullanılan herhangi bir volkanik malzemeyi ( pomza veya volkanik kül ) kapsar . Sadece volkanik camdan oluşan volkanik kökenli puzolanlar için kullanılabilen puzolana'nın aksine, malzemenin spesifik kökeni üzerinde hiçbir etkisi olmayan puzolan terimiyle aradaki farka dikkat edin .
Tarihsel kullanım
Santorin toprağı gibi puzolanlar Doğu Akdeniz'de MÖ 500-400'den beri kullanılmıştır. Eski Yunanlılar öncülük etse de, sonunda binalar ve su altı inşaatı için kullanılan Roma betonunda kireç-puzzolan macunlarının bağlayıcı faz potansiyelini tamamen geliştiren Romalılar oldu . Vitruvius dört tip pozzolanadan bahseder: siyah, beyaz, gri ve kırmızı, hepsi İtalya'nın Napoli gibi volkanik bölgelerinde bulunabilir . Tipik olarak , su ile karıştırılmadan hemen önce kireçle ikiye bir iyice karıştırılmıştır . Cosa'daki Roma limanı, su altına dökülen puzolan-kireç betonundan inşa edilmişti, görünüşe göre uzun bir tüp kullanarak deniz suyunun karışmasına izin vermeden dikkatlice döşemek için kullanılıyordu. Üç iskele bugün hala görülebilmektedir ve su altı kısımları 2100 yıldan fazla bir süre sonra bile genel olarak mükemmel durumdadır.
Jeokimya ve mineraloji
Volkanik pomza ve küllerin puzolanik olarak aktif ana bileşeni, oldukça gözenekli bir camdır . Bu küllerin ve pomzaların kolayca değiştirilebilen veya oldukça reaktif doğası, oluşumlarını büyük ölçüde son zamanlarda aktif olan volkanik alanlar ile sınırlar. Geleneksel olarak kullanılan doğal puzolanların çoğu bu gruba aittir, yani Pozzuoli'den gelen volkanik pomza , Santorin toprağı ve Alman trasının tutarsız kısımları .
Puzolana'nın kimyasal bileşimi değişkendir ve bölgesel volkanizma türünü yansıtır . SiO 2 ana kimyasal bileşen olduğundan, en çok değiştirilmemiş pomzalar ve küller , IUGS tarafından özetlenen camsı kaya türleri için ara (ağırlıkça %52-66 SiO 2 ) ila asit (ağırlıkça %66 SiO 2 ) bileşim aralığına düşer . Bazik (ağırlıkça %45-52 SiO 2 ) ve ultrabazik (ağırlıkça % 45 SiO 2 ) piroklastikler puzolan olarak daha az yaygın olarak kullanılır . Al 2 O 3 çoğu puzolanada önemli miktarlarda bulunur, Fe 2 O 3 ve MgO tipik veya daha asitli kaya türlerinde olduğu gibi yalnızca küçük oranlarda bulunur . CaO ve alkali içerikleri genellikle orta düzeydedir ancak puzolandan puzolana büyük ölçüde değişebilir.
Mineralojik bileşim değiştirilmemiş ait piroklastiklerin esas olarak mevcudiyeti ile tayin edilir fenokristaller ve ana kimyasal bileşimi magma . Ana bileşen, tipik olarak ağırlıkça %50'nin üzerindeki miktarlarda bulunan volkanik camdır . Önemli ölçüde daha az ihtiva eden puzolan volkanik cam gibi a, trakite gelen Volvic sadece 25 ağırlık% ile (Fransa) daha az olan reaktif . Spesifik yüzey alanıyla ilişkili cam içeriği ve morfolojisinin yanı sıra, camdaki kusurlar ve gerilme derecesi de puzolanik aktiviteyi etkiler . Büyük fenokristaller olarak bulunan tipik ilişkili mineraller plajiyoklaz feldispat katı çözelti serisinin üyeleridir . Gelen piroklastiklerin olan Ca üzerinde alkaliler baskın, K-feldispat gibi sanidin veya albit Na-feldispat bulunmuştur. Lösit , K bakımından zengin, silika bakımından fakir Latium puzolanlarda bulunur. Asidik puzolanlarda kuvars genellikle küçük miktarlarda bulunurken, piroksenler ve/veya olivin fenokristalleri genellikle daha temel malzemelerde bulunur. Şiddetli püskürme ve çökelme olayları sırasında dahil olan ksenokristaller veya kaya parçalarına da rastlanır. Zeolit , opal CT ve kil mineralleri genellikle volkanik camın alterasyon ürünleri olarak küçük miktarlarda bulunur. Zeolitleşme veya opal CT oluşumu puzolanik aktivite için genel olarak faydalı iken , kil oluşumu kireç-puzzolan karışımlarının veya katkılı çimentoların performansı üzerinde olumsuz etkilere sahiptir.
Modern kullanım
Pozzolana belirli yerlerde bol miktarda bulunur ve İtalya, Almanya, Kenya, Türkiye, Çin ve Yunanistan gibi ülkelerde Portland çimentosuna ek olarak yaygın olarak kullanılmaktadır . Endüstriyel yan ürün puzolanlarla karşılaştırıldığında , bileşimde daha geniş aralıklar ve fiziksel özelliklerde daha büyük bir değişkenlik ile karakterize edilirler. Portland çimentosunda puzolan uygulaması esas olarak uygun tortuların yerel mevcudiyeti ve erişilebilir endüstriyel yan ürün ek çimentolu malzemelerle rekabet tarafından kontrol edilir. Kısmen ikinci kaynakların tükenmesi ve mevcut puzolanların geniş rezervleri nedeniyle, kısmen de puzolanın akıllı kullanımının kanıtlanmış teknik avantajları nedeniyle, kullanımlarının gelecekte güçlü bir şekilde genişletilmesi beklenmektedir.
puzolanik reaksiyon
Puzolanik reaksiyon, puzolan içeren portland çimentosunda meydana gelen kimyasal reaksiyondur . Antik Roma'da icat edilen Roma betonunda yer alan ana tepkidir . Puzolanik reaksiyonun temelinde, kalsiyum hidroksit ( Portlandit olarak ) ve silisik asit arasında basit bir asit-baz reaksiyonu yer alır .
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Cook DJ (1986) Doğal pozzolanlar. İçinde: Swamy RN, Editör (1986) Çimento Değiştirme Malzemeleri , Surrey University Press, s. 200.
- McCann AM (1994) "Roma Cosa Limanı" (MÖ 273), Scientific American, Antik Kentler , s. 92–99, Anna Marguerite McCann. Cosa limanının "Pozzolana harcı" ve 5 iskelesinin kapakları, hidrolik betonu, iskele 5'teki Fener, şemalar ve fotoğraflar. Liman şehrinin yüksekliği: MÖ 100.
- Snellings R., Mertens G., Elsen J. (2012) Tamamlayıcı çimento esaslı malzemeler. Mineraloji ve Jeokimya 74:211–278'deki İncelemeler.