مادة البوزولانا (الخبث البركاني) .. مادة تستخدم لصناعة الاسمنت ويستخرج من الجبال وهي على نوعين :
1- بوزولانا طبيعية متجددة ناتجة من رماد البراكين
2- بوزلانا صناعية ناتجة من
ا- تدوير مخلفات المصانع مثل ( FLY ASH)رماد الفحم الناتج عن مخلفات حرق الفحم لمحطات إنتاج الكهرباء
ب- خبث الحديد الناتج عن مخلفات مصانع الحديد
(SLAG BLAST FURNACE GROUND)
الاسمنت البوزولاني : Pozzolanic cement كلنكر الاسمنت البورتلاندي + >20% بوزولانا طبيعية أو صناعية+(4ـ6%) جبصين وقد تصل الإضافة من البوزولانا إلى أكثر من 40% في بعض الدول أو لإغراض استعمالات خاصة لهذا النوع من الاسمنت ولا يخفى على المتتبع الوفر في الكلفة خاصة الطاقة عند صناعة اسمنت خليط كهذا ، ولكن ما يجب التركيز عليه والحالة هذه هو نوعية البوزولانا المستعملة من حيث الخواص الكيميائية والفيزيائية خاصة نشاطها وخواصها الهيدروليكية وامتصاص الماء آخذين في الاعتبار أن البوزولانا مادة حاكه تؤدي إلى رفع استهلاك البطانات في الطواحين أو الكسارات عند استعمالها كمواد معدلة ورغم هذا فأن الوفر الحاصل في الكلفة يعتبر مجديا ناهيك عن تميز هذا الاسمنت على الاسمنت البورتلاندي العادي في بعض خواصه ومناسبته لبعض الاستعمالات أكثر منه.
أهمية الخلطات الإسمنية البوزولانية :
إن خلط المواد البوزلانية وإضافتها إلى الكلنكر الإسمنتي في مصنع الأسمنت أومصنع الخرسانة أومصنع البلوك الإسمنتي يؤدي إلى تحسين جودة الخرسانة وزيادة مقاومة الخرسانة لتفاعل ركام القلويات (ALKALI-SILICA REACTION) والتشققات الحرارية كما أنه يقلل من حرارة التفاعل وكذلك فأن مادة السيلكا الموجودة في البوزلانا الطبيعية أو الصناعية تتفاعل بإستمرار مع الجزيئات الحرة لهيروكسيد الكالسيوم حيث يزيد من تكوين الرابطة الإسمنتية ( C-S-H) مما يزيد من قوة تماسك جزيئات الخرسانة ويقلل من المسامية والنفاذية وبالتالي يزيد من مقاومة المبنى لإختراق الأملاح أو الأحماض.
وبالتالي فإن المناطق التي تكثر فيها أملاح الكلور والكبريتات أو المناطق التي يوجد فيها أملاح الكلور فقط ، فقد ثبت فشل الإسمنت العادي أو الإسمنت المقاوم للكبريتات في مقاومته للأملاح العالية .. مما يؤدي إلى زيادة الخسائر الكبيرة في صيانة وإصلاح تآكل الخرسانة المسلحة في المنشآت الخرسانية ، وبناءً عليه فإن الإسمنت البديل هو ألإسمنت البوزولاني.
أن إضافة البوزلانا الطبيعية أو الصناعية (رماد الفحم أو خبث الحديد ) يخفض من كمية ماء الخلط ويعطي خرسانة سهلة الدمك ذات ليونة وقابلية تشغيل عالية أثناء الصب ونعومة على سطح الخرسانة بعد الإنتهاء من الصب ، مع سهولة ضخ الخرسانة للموقع ، وهذا يوفر كثيراً من الجهد والوقت وتوفير الأيدي العاملة .
إن إستخدام مادة البوزلانا الطبيعية أو الصناعية في صناعة مواد البناء وخاصة في الإسمنت والخرسانة والطوب والبلوك يعطي المبنى نقاط خضراء كثيرة من حيث إستخدام مصادر متجددة للطاقة (RENEWABLE RESOURSES) وتوفير مواد البناء الخام للأجيال القادمة وتوفير العزل الحراري (HEAT INSULTION)) وتوفير إستهلاك الطاقة الكهربائية ( ENERGY SAVING) مما يقلل في إنبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون CO2ويساهم في تقليل الإحتباس الحراري (GLOBAL WARMING ) للمباني.
إن إضافة البوزلانا للكلنكر الإسمنتي يساعد في زيادة إنتاج المصنع ويوفر الطاقة و الحرارة والكهرباء للمصنع ويقلل من إنبعاث غاز ( Co2 )* ويقلل من الإحتباس الحراري بنسبة 20 % . كما أن ذلك يساهم بتقليل التلوث البيئي والضوضاء وتقليل أمراض سرطان الرئة والتحجر الرئوي والربو والفشل الكلوي بنسبة 20%.
المواد الخام التي تدخل في صناعة الإسمنت هي:
الكلس CaO: وهو أهم عنصر في صناعة الإسمنت ويكوَّن ما نسبته 70-80 % من وجبة المادة الخام ويوجد في الطبيعة على شكل الحجر الجيري أو الطباشير CaCO3.
السيليكون Si: يدخل في المادة الخام على شكل أكسيد السيليكون "السيليكات" SiO2بنسبة 10-15% ويوجد في رمل السيليكا والغضار.
الألمنيوم Al: ويكوِّن ما نسبته 5% من المادة الخام ويوجد في الطبيعة على هيئة مادة "البوكسيت" Al2O3 من الغضار.
الحديد Fe: ويوجد على شكل Fe2O3ويوجد في الطبيعة في مادة "الهيماتيت" وخامات الحديد الأخرى.