Пуццолана — материал силикатного или алюмосиликатного состава или их комбинация. Природная пуццолана является материалом осадочного (диатомиты, трепелы, опоки) или вулканического (пеплы. туфы, трассы, вулканические шлаки и т.д.) происхождения соответствующего химико-минералогического состава.
Пуццоланы состоят преимущественно из реакционноспособных диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Аl2O3) и относятся к активным минеральным добавкам.
Пуццоланы не твердеют самостоятельно при затворении водой, однако в тонкоизмельченном виде и в присутствии воды при нормальной температуре реагируют с раствором гидроксида кальция Са(ОН)2, образуя гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, обусловливающие прочность твердеющего материала. Образующиеся гидросиликаты и гидроалюминаты кальция аналогичны тем, которые образуются при твердении гидравлических вяжущих веществ.
Ca(ОH)2+Si02·Н2О+Н2О=CaO ·SiO2·nH2O.
Для использования в цементах пуццоланы подготавливают следующим образом: в зависимости от природного и производственного состояния их гомогенизируют, высушивают или подвергают термообработке и измельчению.
Анализ сертификатов на портландцементы, выданных за 2021-2022 г. цементным заводам РФ показал, что из 380 сертификатов на цементы с пуццолановой добавкой заявлено всего 17 сертификатов. В основном выпускаются два типа цемента – цемент с минеральными добавками ЦЕМ II/А-П 32,5 Н и ЦЕМ II/А-П 42,5 Н. Всего один цементный завод выпускает пуццолановый цемент ЦЕМ IV/А-П 32,5 Н.
Пуццолановый портландцемент светлее, чем обыкновенный цемент. Его истиная плотность около 2,8—2,9 г/см3. При одинаковой весовой дозировке пуццолановый портландцемент дает более высокий выход цементного теста, чем обыкновенный цемент, вследствие чего растворы и бетоны получаются более водонепроницаемыми.
Отличия пуццоланового цемента от бездобавочного портландцемента:
- обладает высокой водопотребностью (НГЦТ 30-40%);
- требует повышенных дозировок пластифицирующих добавок;
- схватывается и твердеет медленнее;
- обладает меньшим тепловыделением;
- стоек к коррозии первого вида (выщелачивание);
- повышает стойкость бетона к внутренней коррозии, вызванной наличием реакционноспособного кремнезема в заполнителе;
- снижает защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре;
- обладает невысокой морозостойкостью.
Применять пуццолановый портландцемент целесообразно:
- при устройстве подводных, подземных и внутренних частей гидротехнических сооружений в морской и пресной воде (молов, набережных, доков, плотин, шлюзов и т. п.);
- в канализационных и водопроводных сооружениях;
- при строительстве туннелей и других подземных сооружений, при проходке шахт и т. п.;
- при устройстве оросительных и осушительных сооружений, в особенности в солончаковых и заболоченных почвах;
- при кладке фундаментов и стен подвалов жилых и промышленных зданий, если они находятся под действием грунтовой воды, содержащей вредные для обыкновенного цемента примеси;
- при изготовлении бетонных изделий на заводах с применением пропаривания.
