Pozzolana è la cenere vulcanica che viene utilizzata come miscela nel cemento per fornire forza e resistenza all’usura degli elementi e alla degradazione chimica. Prende il nome dalla città dove fu scoperto per la prima volta, Pozzuoli nella regione Campania d’Italia. Era usato nell’antichità romana in modo simile al modo in cui viene usato oggi. Alcune delle strutture create utilizzandolo sono durate oltre 2000 anni.
In origine, la cenere pozzolanica veniva miscelata con la calce per creare una forte miscela di cemento. Le prime strutture note per essere costruite con la pozzolana furono create da qualche parte intorno al 3 ° secolo a.C. Fu scoperto che oltre ad essere forti e robuste, le strutture create con il cemento potevano essere costruite sott’acqua grazie al fatto che il cemento poteva fissare, o indurire, mentre ancora sommerso.
La pozzolana originale era fatta esclusivamente di cenere dai vulcani, ma oggi è spesso fatta di un materiale sintetico, come la cenere volante, la micro-silice o la MetaKaoline. Queste incarnazioni moderne sono chiamate materiali pozzolanici. Indipendentemente dalla loro origine, i materiali pozzolanici contengono una sorta di materiale, solitamente silice o allumina, in forma reattiva; quando in presenza di acqua, le forme finemente divise dei materiali formano cemento pozzolana quando reagiscono con idrossido di calcio.
Nei tempi moderni, i cementi pozzolana sono in genere una miscela di pozzolana naturale e sintetica combinata con cemento Portland, che è una miscela di cemento, malta, stucco e malta e il cemento più comune in uso. La miscela di cemento risultante è molto resistente all’acqua e alle forme più comuni di corrosione. Oltre ad essere fortemente resistenti all’acqua, molti moderni cementi pozzolana hanno proprietà magnetiche, che aumentano ulteriormente la resistenza del cemento.
Sebbene sia in uso una varietà di moderni materiali pozzolanici, il più comune è la cenere volante. Si tratta di un residuo finemente suddiviso, generalmente creato dalla combustione di carbone polverizzato o lignite. La cenere viene raccolta da vari tipi di centrali elettriche e impianti industriali. Oltre ad essere meno costoso del cemento Portland, l’uso della cenere volatile può migliorare i tempi di produzione perché è più facile da produrre rispetto al cemento puro.
A riprova della durabilità del pozzolano, basta guardare le strutture costruite con esso che sono ancora in piedi. Questi includono il Pantheon e il Colosseo a Roma, così come gli acquedotti che attraversano la città. Anche il porto romano di Cosa fu costruito in pozzolana circa 2000 anni fa, e i tre moli costruiti sott’acqua sono ancora visibili e in ottima forma a partire dal 2012.