Die Puzzolane ist ein natürliches Gestein, das aus Schlacke (Vorsprünge), vulkanischem Basalt oder ähnlicher Zusammensetzung besteht. Es hat eine alveoläre Struktur. Pozzolana ist normalerweise rot oder schwarz , mit allen Zwischentönen, außergewöhnlich grau .
Im antiken Rom wurde Puzzolane mit Luftkalk vermischt , wodurch diese Mörtel hydraulisch abbinden und in Gegenwart von Wasser aushärten. Louis Vicat erklären die Prinzipien dieser Reaktion in seiner Theorie des Abflusses im XIX - ten Jahrhunderts. Das XIX th Jahrhundert geben den Namen pozzolan auf jede Substanz (natürliche oder künstliche) einen Kalk oder Zement geben, dessen Abfluss. Mit anderen Worten, die „puzzolanische Eigenschaft“ ist die Fähigkeit eines Stoffes, sich bei Raumtemperatur und in Gegenwart von Wasser mit Kalk oder Portlandit zu sehr schwerlöslichen Hydraten zu verbinden.
Zum Beispiel wird die aluminiumhaltige Flugasche, die bei der Verbrennung von Schieferkohle entsteht, die in Wärmekraftwerken verbrannt wird und bei der Herstellung von modernen Zementen verwendet wird , auch „Puzzolan“ genannt. In natürlichen Puzzolanen bestimmen das Vorhandensein von unverändertem vulkanischem Glas und die Zusammensetzung dieses Glases ihre Reaktivität.
Pozzolana wird so genannt, weil es in der Nähe von Pozzuoli ( Pozzuoli auf Italienisch) in Kampanien vorkommt . früher Puteoli , daher der Name pulvis Puteolanus von Seneca (Quest. Nat., Buch III), Plinius dem Älteren ( Hist. Nat. , Buch xxxv, Kap. 13) und Vitruv (Buch II., Kap. 6) . Vitruv macht sie in den Bergen Baianus und Cumanus ausfindig
Die Verwendung von Kalkmörtel mit Puzzolanen verbreitete sich in Rom seit der republikanischen Zeit, als entdeckt wurde, dass die Mischung die Eigenschaft hatte, sich auch unter Wasser zu verfestigen. Mit Kies oder Abbruchschutt vermischt, konnte diese Art von Beton mit verlorener Schalung verwendet werden , verkleidet mit Ziegeln , Marmor und Stuck ( Opus caementicium ). Römischer Mörtel ist der Ursprung des Baus von sehr haltbaren Bögen , Gewölben und Kuppeln , die auf uns überliefert sind, wie die Basilika des Maxentius oder das Pantheon in Rom . Die älteste bekannte Verwendung von Puzzolan wurde in den Bauten von Caesarea in Palästina entdeckt, zur höchsten Zeit Herodes des Großen im I. Jahrhundert v. Chr .. AD .
Hier ist die Beschreibung, die Vitruv in seiner De architectura (Buch II, Kapitel 6) gibt: „Es gibt eine Pulverart, der die Natur eine bewundernswerte Eigenschaft verliehen hat. Es befindet sich im Land Baia und in den Gebieten der Gemeinden, die den Vesuv umgeben. Mit Kalk und Schutt vermischt, verleiht es nicht nur gewöhnlichen Gebäuden Festigkeit, sondern auch die Maulwürfe, mit denen es im Meer gebaut wird, erhalten unter Wasser eine große Konsistenz. So erkläre ich die Ursache. Unter diesen Bergen und in diesem ganzen Gebiet gibt es eine große Anzahl kochender Brunnen; sie würden nicht existieren, wenn es am Boden der Erde nicht große Brände gäbe, die durch Massen von Schwefel oder Alaun oder glühendem Bitumen erzeugt werden. Der Dampf, der aus diesen tiefen Feuer- und Flammenspeichern ausströmt und sich heiß durch die Adern der Erde ausbreitet, macht sie leicht, und der daraus entstehende Tuff ist trocken und schwammig. Wenn also diese drei Dinge, die die Gewalt des Feuers in gleicher Weise hervorruft, durch das Wasser dazu kommen, sich zu vermischen und nur einen Körper zu bilden, verhärten sie sich schnell; und eine solche Festigkeit annehmen, dass weder die Wellen des Meeres noch die Strömung des Wassers sie trennen können “ .
Diese Eigenschaften, die es dem Mörtel ermöglichen, Wasser zu widerstehen und sogar in einer sehr feuchten Umgebung abzubinden, sind auf das Vorhandensein einer großen Menge an Aluminiumoxidsilikat zurückzuführen . Durch die Zugabe von Puzzolan zum aerial Kalk wird künstlich in transformierten hydraulischen Kalk . Erst 1818 , dass Louis Vicat die Prinzipien dieser Reaktion, in seiner Theorie der erklärte Hydraulizität .
Wir verdanken Barthélemy Faujas de Saint-Fond , um 1778, die Entdeckung von Puzzolane im Velay, aber wir können sie nach seinen Angaben in allen Ländern finden, in denen wir Überreste von Vulkanen sehen.
Natürlicher pozzolan ist weit verbreitet eingesetzt XIX - ten Jahrhundert. Wir verwenden Holland Trass . In Frankreich die Puzzolanen von Hérault und Vivarais; in Griechenland die Puzzolane von Santorini .
1818 erweiterte Louis Vicat die Definition von Puzzolane auf jedes andere Material, das Feuer auf den Zustand vulkanischer Puzzolane reduzieren konnte.
Es wird im Garten, Bau, Hanfbeton, Aquarien und in der erdlosen Landwirtschaft zum Filtern von Wasser verwendet, da dieser Stein porös ist und eine gute Bakterienunterstützung, nichtkollektive Hygiene und Straßen darstellt.
Da es eine hohe Heterometrie aufweist, muss es für seinen Betrieb zum Zerkleinern und Sieben übergehen, um die gewünschte Partikelgröße zu erreichen.
Seine Anwendungen in Gärten sind zahlreich:
Im Wesentlichen in der erdlosen Landwirtschaft als Substrat für den Gemüseanbau. Wir finden das Puzzolan in einer Gesamtgröße von 6-16 mm. Obwohl Gestein geringe Mineralien enthält und eine hohe Porosität (60% Makroporosität und 7-13% Mikroporosität) aufweist, hat es eine niedrige CEC (Kationenaustauschkapazität) und eine geringe Wasserretention.
Dennoch können diese Einschränkungen durch düngende Bewässerung vermieden werden.
Es bietet Vorteile in der erdlosen Landwirtschaft, wie gute Stabilität und belüftete Umgebung, chemisch inert, frei von Krankheitserregern und leicht zu desinfizieren, von geringer Dichte, isolierend und relativ kostengünstig. Unter den Nachteilen stellt nur das Fehlen von Puffervermögen einen ernsthaften Nachteil dar, wenn die Nährlösung schlecht kontrolliert wird.
Puzzolan ist wegen seiner sehr hohen Porosität die Grundlage für die Herstellung bestimmter langsam abbindender Zemente , die insbesondere bei der Herstellung von Beton für Dämme vom Typ BCR (Roller Compacted Concrete) verwendet werden.
Der Tuffstein, der den Untergrund von Rom bildet, besteht aus zwei Arten von Vulkangestein:
In Betonblöcken verwendet , wurde es auch bei der Gestaltung des Stade de France- Spielfelds verwendet : Das sehr poröse Puzzolan lässt das Wasser fließen und den Rasen sehr schnell ab . Aus diesem Grund wird es auch als Beschichtung für bestimmte Rennstrecken verwendet , insbesondere für Trabrennen; es verringert das Risiko, ein Rennen aufgrund von zu nassem Wetter abzusagen.
Im Allgemeinen ist dieser Baustoff leichter als andere Materialien, wie beispielsweise Calciumsilikat. Bei öffentlichen Arbeiten kann so eine leichtere Verfüllung realisiert werden: Boden zu schwach, um eine Straße aufzunehmen, Verfüllung bei Untertagearbeiten ... Die durchschnittliche Dichte von Puzzolan beträgt nach dem Einbau etwa 0,85 t / m 3 statt 1,9 t / m 3 für konventionelle Materialien.
Pozzolana wird in Form eines 20 bis 50 mm großen Steins als Filter in allen Wassergruben verwendet. Es schützt das Streunetz vor dem Austritt von Schwebstoffen.
Die Puzzolane sollte ein- bis zweimal im Jahr herausgenommen und mit fließendem Wasser gewaschen werden.
Puzzolana kommt auch im Winter auf Straßen vor, auf denen die Kälte so ist, dass Salz unwirksam ist. Es wird auch in Branchen wie der Metallurgie verwendet, um Salz (das Metall korrodiert) bei Schneefall zu ersetzen, um einen guten Griff für Materialtransportgeräte zu erhalten. Ohne Schnee und Eis zu schmelzen , trägt dies dazu bei, ziemlich gute Haftungsbedingungen für Fahrzeuge aufrechtzuerhalten .
Pozzolana kommt in jeder vulkanischen Region vor. In Frankreich kommt Puzzolana in seiner natürlichen Form in der Auvergne vor . Auch die Kapverden (vulkanischer Archipel vor der Küste Senegals ) produzierten Puzzolan.