Зола-виносу (далі зола) – тонкодисперсний продукт високотемпературної обробки мінеральної частини вугілля. Вона утворюється при його спалюванні в пилоподібному стані в топках котлів і осаджується вловлюючими пристроями з димових труб. Для використання в якості активної мінеральної добавки чи наповнювача краще підходять золи, які вловлені і транспортуються в сухому виді.
Основним компонентом золи (65%) є склоподібна алюмосилікатна фаза у виді часток кулястої форми розміром до 100 мкм. Саме вони виявляють найбільшу гідравлічну активність, тобто здатність твердіти за рахунок зв'язування СаО. Однак певну гідравлічну активність в золах має також дегідратована й аморфізована глиниста речовина.
У тих випадках, коли мінеральна частина палива має значний зміст карбонатів, у золі утворяться низкоосновні силікати, алюмінати і ферити кальцію, здатні взаємодіяти з водою. У невеликій кількості золи містять домішки вільних оксидів кальцію і магнію, сульфатів, сульфідів. Доступність, поширеність і дешевизна золи роблять її дуже привабливою активною мінеральною добавкою в бетон.
Дисперсність золи характеризується питомою поверхнею і коливається від 1000 до 4000 см2/г, у багатьох випадках наближаючись до питомої поверхні цементу. З високою питомою поверхнею золи пов'язані такі її властивості як адсорбційна здатність, гігроскопічність, гідравлічна активність. Середня насипна густина золи коливається від 600 до 1100, істинна густина – від 1800 до 2400 кг/м3.
Золи поділяють на висококальцієві (СаО > 20 %) і низькокальцієві (СаО < 20 %). Висококальцієві золи поділяються на низькосульфатні (SO3 < 5 %), отримані при спалюванні вугілля і торфу, і сульфатні (SO3 > 5 %) – при спалюванні сланців.
Інтегральною характеристикою хімічного складу зол служить модуль основності (m) – відношення масових часток основних оксидів до кислих. Для основних зол m > 0,9 , кислих – 0,6...0,9 , надкислих m < 0,6. В основних золах сумарний вміст СаО досягає 50 , а у надкислих – до 12 %. Останні є найбільш розповсюдженими.
За значенням питомої поверхні золи поділяють на тонко- (S3 > 4000 см2/г), середньо- (S3 = 2000...4000) і грубодисперсні (S3 < 2000 см2/г). При насипній густині менше 800 кг/м3 золи вважаються легкими; 800...1000 – середньої густини, більш 1000 кг/м3 – важкими.
У бетонну суміш зола вводиться замість частини цементу і піску і вико-нує роль не тільки активної мінеральної добавки, які збільшує загальну кількість в'яжучого, але й мікронаповнювача, який поліпшує гранулометрію піску й активно впливає на процеси структуроутворення бетону.
Зменшення витрати цементу при введенні золи доцільне при надлишко-вій активності цементу, тобто в тих випадках, коли марка цементу, що застосовується, вища рекомендованої. При використанні золи допускається зниження мінімальної типової норми витрат цементу для неармованих бетонних виробів до 150, армованих залізобетонних – до 180 кг/м3. Сумарна витрата цементу і золи повинна бути відповідно не меншою 200 і 220 кг/м3.
Введення в бетонну суміш золи, на відміну від інших активних мінеральних добавок, як правило не погіршує, а поліпшує легкоукладальність, що пояснюється кулястою формою часточок золи.
Введення золи сприяє зниженню водовідділення бетонної суміші. Пластифікуюча і водоутримуюча здатність золи сприяє її застосуванню в легких бетонах. Бетонні суміші з оптимальною добавкою золи мають досить високу життєздатність і придатні для транспортування на далекі відстані.
Заміщення частини цементу золою приводить до зменшення усадочних деформацій бетону внаслідок зниження водопотреби бетонної суміші. Зменшення усадки пояснюється також тим, що зола адсорбує з цементу розчинні луги з утворенням стійких нерозчинних алюмосилікатів. Випробування бетону тривалим навантаженням показали, що введення золи також знижує повзучість бетону.
Зола, як і інші активні мінеральні добавки, сприяє підвищенню корозійної, у т.ч. сульфатостійкості цементних бетонів, підвищує їх водонепроникність.