خاکستر بادی-مشاوره در خرید پوزولان های بتن

عملکرد خاکستر بتن به ­شدت از ترکیبات شیمیایی تأثیر می­پذیرد. در بتن با مقاومت ۲۰ تا MPa 35 معمولاً مقدار خاکستر بادی مصرفی ۱۵ الی ۲۵ درصد جرم مواد سیمانی است. مقدار ۳۰ الی ۴۰ درصد خاکستر مصرفی برای کاربری‌های ویژه استفاده می‌شود که عبارتند از: کاهش واکنش قلیایی سیلیس (ASR) و پایداری در مقابل حمله سولفات. خاکستر پر کلسیم به سبب داشتن هر دو مشخصه هیدرولیکی و پوزولانی بودن برای بهبودی مشخصات مکانیکی بتن با مقاومت بالا، بسیار مناسب است. با این حال، خاکستر پر­کلسیم ممکن است به‌جای بهبود پایداری در مقابل حمله سولفات، این خصیصه را ضعیف­تر کند (۱۹۹۲، Tikalsky و Carrasquillo).

همچنین خاکستر پر کلسیم به ویژه در مقایسه با خاکستر بادی کم­کلسیم، در مقابله با واکنش­های قلیایی سیلیس کمتر مؤثر است (۲۰۰۲، Malvar و همکاران). مخلوط بتن پر مقاومت دارای ۳۰ الی ۴۰ درصد خاکستر بادی (به نسبت جرم سیمان) بدون مصرف میکروسیلیس و متاکائولن واکنش پذیر، ‌به‌طور‌ موفقیت آمیزی با مقاومت فشاری MPa 80 تولید شده است.

هر نوع از خاکستر بادی مزایا و معایبی دارد. وقتی خاکستر بادی کم کلسیم به مقدار مؤثر استفاده شود با توجه به توانایی تخفیف واکنش قلیایی سنگ دانه‌ها و آسیب پذیری ناشی از حملۀ سولفات نسبت به خاکستر بادی پر کلسیم عمکرد بهتری دارد. خاکستر بادی کم کلسیم، واکنش پوزولانی کند‌تری دارد و توسعۀ مقاومت اوّلیه آن کندتر از بتنی است که دارای همان اندازه از خاکستر بادی پر کلسیم است.

واکنش آهستۀ خاکستر کم­ کلسیم به دلیل کندی در توسعۀ مقاومت اوّلیه برای سیستم چالش‌­آفرین است. این چالش‌ها در بتن ­های پیش تنیدۀ پیش کشیده، ساخت و ساز سریع و یا سازه پس کشیده ایجاد می­شود. بنابراین، خاکستر کم کلسیم به ندرت در بتن‌های پیش تنیده و یا ساخت و ساز‌های سریع مورد استفاده قرار می­گیرد. برای اینکه سرشت پوزولانی این مواد در بلند مدت به مقاومت مطلوب می­رسد. بسته به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی چسبنده کل سیستم، غیر معمول نیست که برای رسیدن به مقاومت بالاتر، مخلوط بتن با مقدار خاکستر کم­ کلسیم ۲۰ درصد و یا بیشتر متناسب شود. از سوی دیگر، مقدار بالای کلسیم اکسید در خاکستر بادی پر کلسیم می‌تواند تأثیر مستقیم بر روی بیشتر شدن مقاومت اوّلیه داشته باشد.

این تعبیر غلط است که خاکستر برای افزایش مقاومت اوّلیه نامناسب است. شاید این تصوّر برای خاکستر کم کلسیم درست باشد امّا الزاماً اینطور نیست، چون خاکستر پر کلسیم عملکرد مطلوبی در مقاومت اوّلیه بتن دارد. مشاهده شده که در دمای متوسط تا گرم، مقاومت اوّلیۀ بتن­های عرضه شده برای عناصر پس تنیده به همراه خاکستر پر کلسیم (در مقدار ۲۰ الی ۴۰ درصد) مقاومت فشاری بیشتری نسبت به بتن ­هایی داشته که حاوی ۱۰۰ درصد سیمان پرتلند معمولی بوده­اند.

شکل کروی ذرات خاکستر بادی نقش مهمی در روانی بتن دارد. افزایش کارایی در همان سطح از قوام، در کنارِ کاهش تقاضای آب، موجب کاهش نسبت W/B می‌شود. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکستر بادی، وابسته به منبع تولید این ماده است. در یک نیروگاه تولید برق، حتّی هر یک از واحد­های احتراق دارای یک ویژگی سوختن منحصر به فرد می‌باشند. بنابراین، به جز مواردی که اقدامات مؤثری در جهت کنترل منبع تولید مبذول می­شود، با دریافت خاکستر از واحد­های احتراق متعدد، از محموله به محمولۀ دیگر تناقضات بیشتری رخ می­دهند. تولید کنندگان بتن پرمقاومت باید به چنین نکاتی توجه نمایند.