Abu terbang merupakan limbah utama dari pembangkit listrik berbahan bakar batu bara. Sifat fisiknya sangat memengaruhi ilmu material. Sifat abu terbang, seperti kepadatan dan ukuran partikel, memengaruhi penggunaannya dalam bahan bangunan dan dampaknya terhadap lingkungan. Studi tentang sifat fisik abu terbang dilakukan secara mendalam. Potensinya dalam ilmu material sedang dieksplorasi. Ini dapat memberikan solusi baru yang berkelanjutan untuk perlindungan lingkungan.
Sifat fisik abu terbang seperti kepadatan dan ukuran partikel:
Abu terbang memiliki sifat fisik seperti kepadatan, kepadatan massal, dan kehalusan. Ini adalah refleksi makroskopis dari sifat-sifatnya. bahan kimia Dan mineral komposisi. Abu terbang memiliki kepadatan 1,9 hingga 2,9 g/cm³. Kepadatan massalnya adalah 0,531 hingga 1,261 g/cm³. Luas permukaan spesifiknya adalah 800 hingga 19500 cm²/g melalui penyerapan nitrogen dan 1180 hingga 6530 cm²/g melalui permeabilitas udara. Kehalusan dan ukuran partikel abu bahan bakar yang dihaluskan penting. Hal tersebut secara langsung memengaruhi aktivitas dan sifat-sifat lainnya. Semakin halus abu bahan bakar yang dihaluskan, semakin besar proporsi bubuk halusnya, dan semakin besar aktivitasnya.
Pengaruh sifat fisik abu bahan bakar yang dihaluskan terhadap kinerja material:
Sifat fisik abu terbang sangat memengaruhi kinerjanya dalam material. Misalnya, kehalusan dan ukuran partikel abu terbang dapat memengaruhi hidrasi semen. Hal ini, pada gilirannya, memengaruhi kekuatan dan daya tahan material. Studi menunjukkan bahwa menambahkan abu bahan bakar yang dihaluskan akan memengaruhi material dengan kadar air tinggi. Ini akan mengubah waktu pengerasan, kepadatan, dan kadar airnya. Ini pada gilirannya akan memengaruhi sifat rekayasanya. Menambahkan lebih banyak abu terbang akan menurunkan kekuatan puncak material dengan kadar air tinggi. Namun, itu akan meningkatkan kekuatan sisa mereka. Modulus elastis dan deformasi juga akan menurun. Selain itu, aktivitas pozzolan dari abu terbang dapat bereaksi dengan produk hidrasi semen. Ini membentuk gel CSH. Ini akan meningkatkan kekuatan dan kepadatan bubur.
Aplikasi abu terbang dalam pengembangan material baru:
Abu terbang, dengan aktivitas abu vulkanik, telah digunakan untuk membuat bahan bangunan baru. Misalnya, abu terbang dapat digunakan sebagai campuran semen. Abu terbang meningkatkan kinerja semen, mengurangi konsumsi, dan memangkas biaya. Dalam beton, abu bahan bakar yang dihaluskan dapat meningkatkan kemampuan kerja, fluiditas, dan pengoperasian. Abu ini juga dapat meningkatkan kekuatan dan daya tahan dalam jangka panjang. Selain itu, abu bahan bakar yang dihaluskan membuat geopolimer, keramik sintetis, dan insulasi tahan api. Abu ini juga digunakan dalam bahan bangunan pintar baru.
Bagaimana aktivitas pozzolan abu terbang mempengaruhi reaksi hidrasi semen:
Abu terbang memiliki aktivitas abu vulkanik. Abu terbang bereaksi dengan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dari hidrasi semen. Reaksi ini menghasilkan zat-zat yang bersifat semen, seperti kalsium silikat terhidrasi dan kalsium aluminat terhidrasi. Produk-produk ini dapat memperkuat dan mengeraskan beton. Produk-produk ini juga dapat menahan korosi. SiO2 dan Al2O3 aktif dalam abu terbang bereaksi dengan Ca(OH)2 dalam lingkungan alkali setelah hidrasi semen. Hal ini membentuk zat-zat semen yang mengeras. Zat-zat ini mengisi kapiler beton dan memperbaiki struktur internalnya. Hasilnya, kepadatan dan kekuatan beton meningkat.
Banyak faktor yang memengaruhi aktivitas abu vulkanik dari abu terbang. Faktor-faktor tersebut meliputi komposisi kimianya, luas permukaan, ukuran partikel, dan suhu pembakaran. SiO2 dan Al2O3 yang seperti kaca dalam abu terbang merupakan sumber utama aktivitas abu vulkanik. Keduanya bereaksi dengan Ca(OH)2 selama hidrasi. Hal ini menghasilkan gel kalsium silikat terhidrasi dan kalsium aluminat terhidrasi. Gel-gel ini merupakan kunci kekuatan beton.
Selain itu, aktivitas pozolan dari abu bahan bakar yang dihaluskan juga terkait dengan bentuk fisiknya. Mikrosfer kaca dalam abu terbang memiliki permukaan yang halus dan padat. Mikrosfer kaca ini mengurangi kadar air, memadatkan dan menghomogenkan beton, serta meningkatkan alirannya. Mikrosfer kaca ini juga membantu hidrasi awal semen. Selain itu, mikrosfer kaca ini meningkatkan sifat beton yang mengeras.
Pengaruh aktivitas pozzolan abu bahan bakar bubuk terhadap reaksi hidrasi semen juga tercermin dalam aspek-aspek berikut:
1. Meningkatkan keseragaman pasta semen. Meningkatkan konsistensinya. Mengurangi pendarahan dan stratifikasi.
2. Abu terbang dapat meningkatkan fluiditas dan kemampuan pompa beton. Hal ini berlaku untuk beton dengan rasio air-semen yang rendah.
3. Reaksi pozolan dari abu terbang memperlambat laju hidrasi semen. Hal ini, pada gilirannya, mengurangi kenaikan suhu dalam beton akibat panas hidrasi. Hal ini membantu mencegah retak suhu dalam beton.
4. Komponen aktif dalam abu bahan bakar yang dihaluskan bereaksi dengan ettringite dalam semen. Hal ini mengurangi jumlah ettringite yang dihasilkan. Hal ini juga meningkatkan produk hidrasi lainnya. Perubahan ini memengaruhi struktur ettringite. Jadi, hal ini menurunkan kekuatan tekan material dengan kadar air tinggi.
Singkatnya, abu bahan bakar yang dihaluskan dari aktivitas gunung berapi bereaksi dengan Ca(OH)2 dari hidrasi semen. Hal ini menciptakan lebih banyak produk hidrasi. Hal ini meningkatkan kekuatan, daya tahan, dan struktur internal beton. Dengan demikian, sifat-sifatnya pun meningkat.
Kesimpulan
Mempelajari sifat fisik abu terbang sangatlah penting. Hal ini membantu meningkatkan nilainya dalam ilmu material. Penelitian di masa mendatang dapat mencakup: mengklasifikasikan abu bahan bakar terpulverisasi secara terperinci, meningkatkan penggunaannya dalam semen dan beton, mengembangkan penggunaan bernilai tinggi untuknya, dan mengeksplorasi penggunaan baru dalam pekerjaan lingkungan dan pertanian. Penelitian ini dapat meningkatkan penggunaan abu bahan bakar terpulverisasi. Penelitian ini juga dapat meningkatkan perlindungan lingkungan dan pembangunan berkelanjutan.