Puzolana

Puzolana es el término que designa una fina ceniza volcánica extraída tradicionalmente en Pozzuoli , en las laderas del Solfatara . Se utiliza principalmente en la industria de la construcción.

Historia

Vitruvio describió cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja. El blanquecino fue utilizado por los pueblos osco-itálicos incluso antes que los romanos (testimonio son las albañilerías en opus caementicium ) y como aglomerante para las albañilerías, : se utilizaba en asociación con cal y material inerte (normalmente arena de río o de mar), dando lugar así al primer ligante hidráulico capaz de fraguar incluso bajo el agua y de una duración extraordinariamente larga; el uso de esta mezcla, pero con puzolana volcánica, facilitó también la construcción de grandes cúpulas como la del Panteón , ya que el fraguado más rápido facilitó el trabajo de las nervaduras . Esta técnica se perdió con el fin del imperio , pero volvió a ponerse de moda alrededor del año 1000 dC, gracias a los monjes benedictinos que redescubrieron su uso para la reconstrucción de iglesias durante y después de las invasiones bárbaras. Los trabajadores comenzaron a comprender la necesidad del uso de la puzolana y esto se generalizó en el Renacimiento , posibilitando construcciones audaces. Brunelleschi también resolvió muchos problemas utilizando los morteros ya conocidos.

En el Renacimiento se reintrodujo el uso de la puzolana y ese material, mezclado con inertes (arena) y cal apagada, se utilizó hasta los primeros años posteriores a la Segunda Guerra Mundial, cuando comenzó a entrar en uso común el cemento puzolánico industrial producido a gran escala. .

El redescubrimiento de la puzolana a nivel industrial se produjo en el siglo pasado con la aparición del cemento Portland y con el descubrimiento de la compatibilidad entre ambos materiales.

Descripción y tipo

Las puzolanas están constituidas esencialmente por dióxido de silicio y óxido de aluminio reactivos y, como mínimo, por otros óxidos como el óxido de hierro ; la cantidad de óxido de calcio reactivo es despreciable. El contenido de dióxido de silicio reactivo no debe ser inferior al 25 % en masa. En general se compone de piroclasticita suelta , con granulometría variable de limo a arena , con inclusiones gravosas que consisten principalmente en piedra pómez y en menor medida también de escoria volcánica.

Tiene varios colores, el flegreo es generalmente gris o gris verdoso, a veces amarillento. Cuando es de color marrón-marrón generalmente está alterado por fenómenos de humificación . Desde un punto de vista vulcanológico, representa los productos eruptivos de la IV fase de actividad de la caldera Flégrea . El que proviene del cinturón central de los Apeninos, lado este de la cadena Gran Sasso-Maiella, es casi siempre blanquecino.

Lugares de extracción

Se extrae principalmente en los Campi Flegrei , de donde toma su nombre ( polvo de Pozzuoli ). Con este nombre se identifican hoy en día todas las piroclasticitas disueltas, incluso de diferente origen, por ejemplo del Lacio o del Vesubio . En un tiempo se extraía en abundancia, en las numerosas canteras de Tufara Valle , localidad de la Via Appia , en el límite entre las provincias de Benevento y Avellino. Los sitios antiguos todavía son visibles hoy en día, los llamados "tufere", de ahí el nombre de la zona. Muchas de estas canteras (en Campania), incluso de varias decenas de metros de ancho y profundidad, también se utilizan como vertederos ilegales o autorizados.

Las canteras de puzolana de Abruzzo, en cambio, suelen ser yacimientos situados en terrazas de ríos, en colinas, y el material tiene un color muy claro, casi blanquecino. La puzolana mezclada con cal viva e inerte (con agregados también de fragmentos de pesto de loza en época osco-itálica) fue un excelente aglomerante para la mampostería, tanto como mortero para los muros, como componente principal del opus caementicium. que ya era un hormigón utilizado por los osco-itálicos, incluso antes que los romanos.

Uso en la construcción

Actividad puzolánica

La puzolana natural tiene una estructura amorfa que consiste principalmente en sílice .

Cuando está finamente molido y en presencia de cal , en contacto con el agua actúa como un excelente ligante hidráulico con prestaciones mecánicas superiores a las de la propia cal; por sí solo en contacto con el agua, sin embargo, no se endurece, por lo que no tiene características hidráulicas como, por ejemplo, el cemento . Este comportamiento, debido a un complejo de reacciones con la cal en presencia de agua, se denomina actividad puzolánica o comportamiento puzolánico . Este comportamiento se puede encontrar en diversas sustancias naturales o subproductos industriales ( microsílice , cenizas volantes , etc.) que, por tanto, se clasifican como materiales con actividad puzolánica. Gracias a esta propiedad, la puzolana, y en general los materiales con actividad puzolánica, se utilizan en la construcción en combinación con el cemento Portland en forma de aditivo . De hecho, el acoplamiento cemento Portland - puzolana (o material con comportamiento puzolánico) es positivo, ya que durante la hidratación del cemento se desprende la cal que, por tanto, queda disponible para activar el endurecimiento de la puzolana.

Puzolana natural calcinada

Además de la puzolana natural, la puzolana natural calcinada también se utiliza en la construcción. Estas puzolanas están formadas por materiales de origen volcánico, arcillas, lutitas o rocas sedimentarias, en su estado natural o tratadas y activadas térmicamente. Esta puzolana finamente molida también se caracteriza por un comportamiento puzolánico, por lo que se utiliza en el campo de la producción de cemento.

UNI EN 197-1 identifica las puzolanas con las siguientes abreviaturas:

Tipos de cemento y usos

La puzolana natural e industrial se utiliza como adición tipo II , gracias a su actividad puzolánica , que al ser añadida al cemento Portland en proporciones variables da lugar a los cementos puzolánicos .
Cuando se envasa un cemento puzolánico se debe garantizar un contenido adecuado de cemento Portland, al menos un 40-50%, para que se libere una cantidad adecuada de hidróxido de calcio para activar la puzolana.
Según la norma UNI EN 197-1, los cementos puzolánicos propiamente dichos están indicados como cementos tipo IV (CEM IV).

De estos cementos, basados ​​principalmente en el porcentaje de puzolana (tanto tipo P como Q), se identifican dos subtipos:

El cemento puzolánico tiene, bajo ciertas circunstancias, mejor desempeño que el cemento Portland, tales como:

Además de los cementos puzolánicos propiamente dichos, la denominada UNI EN 197-1 también identifica otro tipo de cemento que contiene puzolanas:

Hay cuatro subtipos de este tipo de cemento:

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