Putzolana

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Les putzolanes són materials silicis o alumini-silicis a partir dels quals es produïa històricament el ciment, des de l'antiguitat Romana fins a la invenció del ciment Portland al segle XIX. Avui dia el ciment putzolànic es considera un ecomaterial.

El terme s'aplica popularment a les àrees de frenat per a sortides de pista durant competicions automobilístiques, principalment de fórmula 1, ja que originalment eren de puzalana, si bé avui dia es fan servir altres materials com grava calibrada de diferent origen.


Origen i història[modifica | modifica el codi]

Rep el seu nom de la població de Pozzuoli, a la falda del Vesubi, on ja en temps romans era explotada per a la fabricació de ciment putzolànic. Després el terme va ser estenent-se a tots aquells materials que per les seves propietats similars a la putzolana d'origen natural poden tenir usos substitutius.

La civilització romana va ser la que va descobrir tot el potencial que aquests materials podien oferir. D'aquesta forma un dels millors exponents que podem trobar és el Panteó de Roma. Construït l'any 123, va ser durant 1.500 anys la major cúpula construïda, i amb els seus 43,3 metres de diàmetre encara manté records, com el de ser la major construcció de formigó no armat que existeix al món. Per a la seva construcció es va barrejar calç, putzolana i aigua; afegint en les parts inferiors maons trencats a manera dels actuals àrids, alleugerint el pes en les capes superiors usant materials més lleugers com pedra tosca i putzolana no triturada.

Dipòsits de putzolana al món[modifica | modifica el codi]

En Xile, específicament a la regió metropolitana, el que és actualment les comunas de Lampa i Pudahuel estan situades sobre un gran mantell puzolánic que s'estén fins a la costa mateixa amb interrupcions breus. Algunes empreses exploten aquest mantell per obtenir matèria primera per a diversos usos, especialment per a la indústria de l'abrasiu. L'origen d'aquest material en un començament es va atribuir a la presència dels volcans Tupungato i Sant Josep, però atesa l'extensió i distribució del material s'ha atribuït actualment a l'extint volcà Diamant situat a la frontera amb Argentina a la mateixa latitud que Santiago.

Principals tipus de putzolanes[modifica | modifica el codi]

Putzolanes naturals[modifica | modifica el codi]

  • Roques volcàniques, en les quals el constituent amorfo és vidre produït per refredament brusc de la lava. Per exemple les cendres volcàniques, el tuf, l'escòria i l'obsidiana.
  • Roques o sòls en les quals el constituent silici conté òpal, ja sigui per la precipitació de la sílice d'una solució o dels residus d'organismes de la qual cosa són exemples les terres de diatomea s, o les argiles calcinades per via natural a partir de calor o d'un flux de lava.
Maons de Bloc sòlid combustible sent incinerats per produir cendra amb característiques putzolàniques.

Putzolanes artificials[modifica | modifica el codi]

  • Cendres volants: les cendres que es produeixen en la combustió de carbó mineral (lignit), fonamentalment en les plantes tèrmiques de generació d'electricitat.
  • Argiles activades o calcinades artificialment: per exemple residus de la crema de maons d'argila i altres tipus d'argila que hagin estat sotmeses a temperatures superiors als 800 ° C.
  • Escòries de fosa: principalment de la fosa d'aliatges ferrosos en alts forns. Aquestes escòries han de ser violentament refredades per aconseguir que adquireixin una estructura amorfa.
  • Cendres de residus agrícoles: la cendra de pellofa d'arròs, cendra del bagazo i la palla de la canya de sucre. Quan són cremats convenientment, s'obté un residu mineral ric en sílice i alúmina, l'estructura depèn de la temperatura de combustió.

Millora en les propietats del ciment puzolánico[modifica | modifica el codi]

El ciment puzolánico es produeix a partir de barrejar íntimament i moldre en un molí de boles fins fina pols una barreja d'hidrat de calç i putzolana, amb una proporció mitjana de 70% de putzolana i 30% de calç. El material produït requereix tenir una finor similar a la de l'ciment pòrtland ordinari (250-300 m²/kg assaig Blaine). El ciment puzolánico tipus CP40 ha estat desenvolupat i produït pel CIDEM, centre d'investigacions de la Universitat Central de Las Villas, Cuba.

Els avantatges que ofereix el ciment puzolánico sobre la resta es detallen a continuació:

  • Major durabilitat del ciment.
  • Millora en la resistència enfront de l'aigua de mar.
  • Millor defensa davant els sulfats i clorurs.
  • Augment en la resistència a la compressió.
  • Increment de la impermeabilitat per la reducció d'esquerdes en l'enduriment.
  • Disminució de la calor d'hidratació.
  • Millora en la resistència a l'abrasió.
  • Augment la resistència de l'acer a la corrosió.
  • Menor necessitat d'aigua.

Propietats de la putzolana[modifica | modifica el codi]

Les propietats de les putzolanes depenen de la composició química i l'estructura interna. Es prefereix putzolanes amb composició química tal que la presència dels tres principals òxids (SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) sigui major del 70%. Es tracta que la putzolana tingui una estructura amorfa.

En el cas de les putzolanes obtingudes com deixalles de l'agricultura (cendres de la canya de sucre i el arròs), la forma més viable de millorar les seves propietats és realitzar una crema controlada en incineradores rústics, on es controla la temperatura de combustió, i el temps de residència del material.

Si la temperatura de combustió està en el rang entre 400-760 ° C, es garanteix que la sílice es forma en fases amorfes, de molta reactivitat. Per temperatures superiors comencen a formar-fases cristal·lines de sílice, poc reactives a temperatura ambient.

Altres usos de la putzolana[modifica | modifica el codi]

  • Filtre natural de líquids per la seva elevada porositat.
  • Substrat inert i airejant per a cultius hidropònics.
  • Fabricació de Formigons de baixa densitat (com ja s'ha assenyalat en el cas del Panteó de Roma).
  • Drenatge natural en camps de futbol i instal·lacions esportives.
  • Absorbent (en el cas de l'aigua del 20 al 30% del pes d'àrid sec) i preparació de terres volcàniques oloroses.
  • Aïllant Tèrmic (0,21 Kcal/Hm2 C)
  • Arqueologia. Protector de restes arqueològiques de baixa densitat per a conservació de restes (per construcció sobre ells o amb caràcter temporal).
  • Jardineria. En nombroses rotondes, jardins. Substitut eficaç de la gespa en zona amb manca d'aigua de reg.
  • Abrasiu. Usat com a ingredient en alguns detergents abrasius.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]