La reacció putzolànica és la reacció química que es produeix en el ciment portland que conté putzolanes. És la reacció principal implicada en el formigó romà inventat en l'antiga Roma i que es va utilitzar per construir, per exemple, el Panteó de Roma.

El comportament putzolànic d'un material, és la seva capacitat de reaccionar amb l'hidròxid de calci per a formar compostos hidràulics similars als que es generen durant la hidratació del clinker d'OPC.

A la base de la reacció putzolànica hi ha una simple reacció àcid-base entre hidròxid de calci, també conegut com a portlandita, o (Ca (OH) ₂), i l'Àcid silícic (H4 SiO ₄, o Si (OH) ₄). Simplement, aquesta reacció es pot representar esquemàticament com segueix:

Ca(OH)2 + H4SiO4 → Ca₂+ + H2SiO42− + 2 H₂O → CaH2SiO4 · 2 H2O

o resumida en notació abreujada de la química del ciment:

CH + SH → C-S-H

El terme prové de la putzolana o Pulvis Puteolana, una roca piroclàstica típica de la zona de Pozzuoli, amb gran capacitat de resposta a la calç.

Els materials amb comportament putzolànic o de reacció putzolànica són substàncies naturals o subproductes industrials (putzolanes industrials, cendres volants, etc.) que tenen un componen amorf o parcialment cristal·lí i consisteixen en sílice, silico-aluminats, o una combinació d'aquests. Les propietats d'aquests materials depenen de la seva composició química i de l'estructura interna. Es prefereixen les putzolanes amb composició química tal que la presència dels tres principals òxids (SiO2, Al2O3, Fe2O3) sigui superior al 70%. Es tracta que la putzolana tingui una estructura amorfa.

En el cas dels materials obtinguts com a deixalles de l'agricultura (cendres de la canya de sucre i de l'arròs), la forma més viable de millorar les seves propietats és realitzar una crema controlada en incineradores rústiques, on es controla la temperatura de combustió, i el temps de residència del material. Si la temperatura de combustió està en el rang entre 400-760 °C, hi ha garantia que la sílice es formi en fases amorfes, de molta reactivitat. Per a temperatures superiors comencen a formar-se fases cristal·lines de sílice, poc reactives a temperatura ambient.

Els materials amb comportament putzolànic s'utilitzen com a components de ciments tals com el ciment putzolànic, ciment portland de putzolana, ciment Portland a la cendra volant, etc. D'acord amb la classificació proposada pel UNI EN 197-1.

• Filtre natural de líquids per la seva elevada porositat.
• Substrat inert i airejant per a cultius hidropònics.
• Fabricació de Formigons de baixa densitat (com ja s'ha assenyalat en el cas del Panteó de Roma).
• Drenatge natural en camps de futbol i instal·lacions esportives.
• Absorbent (en el cas de l'aigua del 20 al 30% del pes d'àrid sec) i preparació de terres volcàniques oloroses.
• Aïllant Tèrmic (0,21 Kcal / Hm2 C)
• Arqueologia. Protector de restes arqueològiques de baixa densitat per a conservació de restes (per construcció sobre ells o amb caràcter temporal).
• Jardineria. En nombroses rotondes, jardins. Substitut eficaç de la gespa en zona amb manca d'aigua de reg.
• Abrasiu: Usat com a ingredient en alguns detergents abrasius.

Avantatges que ofereix el ciment putzolànics obre la resta:

• Major durabilitat del ciment.
• Millora en la resistència enfront l'aigua de mar.
• Millor defensa davant els sulfats i els clorurs.
• Augment de la resistència a la tracció.
• Increment de la impermeabilitat per la reducció d'esquerdes en l'enduriment.
• Disminució de la calor d'hidratació.
• Millora de la resistència a l'abrasió.
• Augment de la resistència de l'acer a la corrosió.
• Menor necessitat d'aigua.

• Clinker
• Formigó
• Microsílice
• Cendres volants
• Polimerització per etapes

• Cook D.J. (1986) Natural pozzolanes. In: Swamy R.N., Editor (1986) Cement Replacement Materials, Surrey University Press, p. 200.
• Lechtman H. and Hobbs L. (1986) "Roman Concrete and the Roman Architectural Revolution", Ceramics and Civilization Volume 3: High Technology Ceramics: Past, Present, Future, edited by W.D. Kingery and published by the American Ceramics Society, 1986; and Vitruvius, Book II:v,1; Book V:xii2.
• McCann A. m. (1994) "The Roman Port of Cosa" (273 BC), Scientific American, Ancient Cities, pàg. 92–99, by Anna Marguerite McCann. Covers, hydraulic concreti, of "Pozzolana mortar" and the 5 piers, of the Cosa harbor, the Lighthouse on pier 5, diagrams, and photographs. Height of Port city: 100 BC.
• Mertens, G.; R. Snellings; K. Van Belin; B. Bicer-Simsir; P. Verlooy; J. Elsen (2009). Mertens, G.; R. Snellings; K. Van Balen; B. Bicer-Simsir; P. Verlooy «Pozzolanic reactions of common natural zeolites with lime and parameters affecting their reactivity». Cement and Concrete Research, 39, 3, 2009, pàg. 233–240. DOI: 10.1016/j.cemconres.2008.11.008. ISSN: 0008-8846 [Consulta: 23 març 2009].^{[Enllaç no actiu]}

• El món del ciment (en portuguès)