Właściwości pucolan

Jeżeli pucolany zastępują częściowo cement, wówczas cement i pucolany dozowane są osobno i mieszane z innymi składnikami w betoniarce. Właściwości pucolan do takiego celu określone są w normie ASTM C 618-72. Dla popiołów lotnych główne wymagania są następujące: minimalna zawartość krzemionki, tlenku glinowego i tlenku żelazowego równa 70%, maksymalna zawartość SO_a - 5%, maksymalne straty przy prażeniu - 12% a maksymalna zawartość alkaliów (w przeliczeniu na Na_aO) - 1,5%. Zawartość ostatniego składnika jest ważna tylko wtedy, gdy popioły lotne mają być zastosowane z kruszywem reaktywnym (program uprawnienia budowlane na komputer).

Aktywność pucolanów z cementem oceniana jest według zaleceń normowych przez pomiar wskaźnika aktywności pucolanowe j. Jest on z kolei określany za pomocą pomiaru wytrzymałości mieszanek, w których określoną ilość cementu zastąpiono pucolaną. Stosowany jest również wskaźnik aktywności pucolanowej z wapnem, który określa całkowitą aktywność pucolany (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Częściowe zastąpienie cementu portlandzkiego przez pucolanę musi być dokładnie określone, ponieważ ciężar właściwy pucolan jest znacznie niższy niż cementu; np. ciężar właściwy popiołów lotnych wynosi 2,1-2,4 G/cm⁸, a cementu 3,15 G/cm⁸. Tak więc zastąpienie cementu w stosunku wagowym powoduje znaczne zwiększenie objętości materiału wiążącego w mieszance (uprawnienia budowlane). Mieszanki betonowe z częściowym zastąpieniem cementu portlandzkiego pucolaną wykazują niższą wczesną wytrzymałość w porównaniu z zastosowaniem samego cementu portlandzkiego, lecz po okresie ok. 3 mieś. wytrzymałości wyrównują się.

Cement portlandzki

Dla mieszanek chudych dzięki temu zastąpieniu może nawet wystąpić przyrost wytrzymałości po dłuższym okresie. Jeżeli wymagana jest również wczesna wytrzymałość i zastosowana będzie pucolana, np. ze względu na reaktywność między alkaliami i kruszywem, to wtedy celowe jest raczej dodawanie pucolany niż częściowe zastępowanie nią cementu (program egzamin ustny). Jeżeli np. popioły paleniskowe stosowane są w mieszankach chudych, to może być potrzebne prawie 100 kg pucolany do zastąpienia 50 kg cementu, lecz w mieszankach o dużej zawartości cementu ilość dodawanej pucolany jest niższa. Na skutek wypełniania się porów spowodowanego postępującym tworzeniem się hydratów oraz na skutek braku wolnego wapna, które mogłoby być wyługowywane, częściowe zastąpienie cementu przez pucolanę zmniejsza przepuszczalność betonu; przepuszczalność ta może zmniejszyć się 7-10 razy (opinie o programie).

Należy pamiętać, że chociaż pucolana może być tańsza niż cement portlandzki, to jednak stosowanie na budowie dodatkowego materiału, szczególnie bardzo drobnoziarnistego, przyczynia się do dodatkowych kosztów. Dlatego na ogół pucolany są stosowane raczej ze względów technicznych niż ekonomicznych.

Czasami dla celów architektonicznych pożądany jest cement biały lub, szczególnie w krajach tropikalnych, powłoka z farb o kolorze pastelowym (segregator aktów prawnych). Dla uzyskania najlepszych wyników wskazane jest w takich przypadkach stosowanie cementu białego, naturalnie z odpowiednim kruszywem drobnym, a jeżeli powierzchnia będzie obrabiana, to także z kruszywem grubym. Cement biały ma również tę zaletę, że nie jest skłonny do plam, ponieważ ma niską zawartość rozpuszczalnych alkaliów.

Cement portlandzki biały wykonywany jesz z surowców zawierających bardzo tlenku żelazowego i manganowego. Zwykle stosowany jest kaolin łącznie z kredą lub wapieniem wolnym od zanieoyszczeń, podanych w warunkach technicznych (promocja 3 w 1). W celu uniknięcia zanieczyszczania cementu popiołem z węgla jako paliwo do opalania pieca stosuje się olej. Żelazo w procesie powstawania klinkieru gra rolę topnika, a więc jego brak stwarza potrzebę podwyższenia temperatury w piecu, czasem jednak jako topnik dodawany jest kriolit (fluorek sodowo-glinowy).