Puzzolanität von Flugasche
Dass ihr Ort einmal mit einer wichtigen Stoffeigenschaft von Flugasche in Verbindung gebracht werden würde, hätten sich die Bewohner des kleinen italienischen Städtchens Pozzuoli nicht träumen lassen.
Sie stellten fest, dass man mit den vulkanischen Tuffen ihrer Umgebung erhärtende Baustoffe herstellen kann. Nach dem Namen dieses Städtchens wird fein gemahlenes Tuffgestein auch als natürliches Puzzolan bezeichnet.
Flugasche ist den vulkanischen Tuffen in ihrer chemischen Zusammensetzung ähnlich und wird deshalb als künstliches Puzzolan bezeichnet.
Wie auch die vulkanischen Tuffe enthält Flugasche reaktionsfähige Kieselsäure (amorphes SiO2), welche unter Anwesenheit von Feuchtigkeit mit Kalk (Ca(OH)2), der bei der Erhärtung des Zementes abgespalten wird, reagieren kann. Die im Zement vorhandenen und in Lösung gegangenen Alkalien beschleunigen diese Vorgänge. Mit ihrer hohen Feinheit und der damit verbundenen großen Materialoberfläche bietet Flugasche gute Voraussetzungen für die puzzolanische Reaktion.
Die bei der puzzolanischen Reaktion der Flugasche im Beton entstehenden CSH-Phasen haben große Ähnlichkeit mit den im Zement gebildeten CSH-Phasen. Im Beton kommt es durch die als Produkt der puzzolanischen Reaktion gebildeten CSH-Phasen nicht nur zu einer Festigkeitssteigerung, sondern auch zu einer Verdichtung des Porengefüges im Hinblick auf die Durchlässigkeit gegenüber Gasen und Flüssigkeiten. Dauerhaftigkeit und Widerstandsfähigkeit des Betons werden durch den Einsatz von Flugasche erhöht.
Die puzzolanische Reaktion von Flugasche läuft langsamer ab als die Erhärtung des Zementes. Durch die meist jahrelang fortlaufende Reaktion wird der Beton zunehmend dichter, beständiger und dauerhafter. Beton mit Flugasche wird z.B. resistenter gegen Einwirkungen von Säure oder Sulfat. Flugasche verleiht dem Beton damit Eigenschaften, die vor allem bei Brücken, Tunneln, Kühltürmen, Abwasserkanälen und Fundamenten gefordert sind.
Durch intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit wurde seit den 1970er Jahren für Flugasche ein breites Einsatzspektrum erschlossen. Aufgrund ihrer vorteilhaften chemischen und physikalischen Eigenschaften ist Flugasche Bestandteil vieler Baustoffe.
