Abstract

Ahir-ahir ini model komputer telah diaplikasikan untuk merangsang evolusi struktur

mikro selama pemberian air dalam model µic yang sudah dikembangkan di

laboraorium kita, perubahan mikro struktur semen dan komponen2 lainnya seperti

alite, yang dihitung berdasarkan peresapan individual partikel melalui sistem

pemasukan. Aturan utama dalammodel pekerjaan ini adalah proses peredapan air

secara kinestetik, pd handout ini berisi mengenai protokol buatan dan sifat dari alite

dan silikat murni, dan pengaruhnya pada bagian2 lainnya yang dipelajari khususnya

pada kalorimeter isotermal dan penyusutan kimia. Koefisien kinetik individu yg

dipersatukan dengan model yg telah dijelaskan sebelumnya, itu menunjukan bahwa

peresapan partikel tidak terpengaruh oleh psd dari kekuatan yang meresap, dan itu

terlepas dari peresapan itu sendiri.

1. Pembukaan

Lebih dari 10 tahun lalu, model komputer masih terus dikembangkan untuk

merangsang evolusi peresapan semen, mengggunakan pendekatan yang beragam,

(1,2,3,4,5), Pendekatan continum menggunakan partikel yang sangat kecil, begitu

juga dengan ukuran pixel yang telah digunakan untuk model pendekatan µic

seperti di laboratorium kita. Selain menghitung peresapan dari sistem pemasukan,

model ini merupakan perkembangan mikrostuktur yang dihitung berdasarkan

peresapan partikel secara individu. Rumus Avrami (6) yang sesuai dengan reaksi

kinetik dari proses ketersediaan pertumbuhan dan pengintian, telah ditunjukan

untuk mengefektifkan proses pengerasan awal semen (7,8,9,10). Bentuk S dari

rumus dan sifat awal proses hidrasi semen dapat disamakan dengan pengintian

dan pertumbuhan.penggunaan rumus ini dalam model umur awal semen kinetilk.

Modifikasi dari rumus avrami untuk rata2 raksi, dapat digunakan untuk reaksi

awal kinetik, reaksi kinetik C3S dapat ditulis sebagai

Dimana adalah drajat hidrasi, t waktu dan k dan n adalah konstanta yang

tergantung pada jeni s material dan reaksi,

Rencana analisis dari darta scrivener (11) menunjukan bahwa rata2 perubahan

panas dari contoh semen diproduksi dari semen yang dibagi menjadi partikel

yang berbeda (1-a), Kurva semen yang sama dinormalkan oleh total area

permukaan spasi semen, dapat dihitung dengan mengasumsikan partikel

berukuran sama dari jarak yang sama dari mean geomatrik dari range yang

ditunjukkan pada (1-b). Grafik ini menunjukan bahwa aliran bahang dan angka

dari reaksinya secara langsung sesuai dengan total permukaan area partikelnya.

Hal itu menunjukan bahwa penurunan pada kurva terjadi lebih cepat pada

partikel yang lebih kecil, yang dapat melekat pada partikel yang digunakan pada

reaksi tersebut. Fakta bahwa angka reaksi sesuai dengan area permukaan

dikuatkan juga dg fakta bahwa sejak proses awal reaksi diatur oleh pelepasan

material permukaan, area permukaan teratas akan menjadi awal dari reaksi yg

lebih cpat. Hubungan yang sama antara angka hidrasi dan area permukaan

spesifik telah diobservasi pula untuk kemasan tricalium silicater (12,13,14)

Bagaimanapun, untuk model aplikasi rumus avrami, membutuhkan angka reaksi

dari individual partikel, tidak hanya sistem keseluruhan yang diketahui. Untuk

mencek dan menyesuaikan rumus ini, penelitian ini akan dilaksanakan pada

media spesi berdasarkan penyebaran ukuran ukuran partikel yang berbeda.

Pengukuran angka reaksi dari bubuk C3S dari persebaran ukkuran partikel yang

berbeda yang diproduksi di lab kita menggunakan prosedur yang berbeda, seperti

kalorimeter, XRD dan pengkerutan kimia.

Handout ini mencatat bahwa kenaikan dibuat dalam alite buatan dan

persebarannya dalam persebaran dg ukuran yang berbeda. Pengukuran hidrasi

kinetik dengan menggunakan kalorimetr isothermal dan pengkerutan kimia telah

dilakukan. Ahirnya, hasil pertama diperoleh dari perhitungan dari kurva

kalorimeter dan gradasi non-overlaping berlawanan dengan rumus avrami yang

kita bahas.

2. Sintesis dan karakteristik dari Tricalium silicate

Trikalsium silikat murni (C3S murni) yang dibuat dengan perbandingan 1 : 3

dg campuran stoichiometric antara bubuk quartz yang sangat murni dengan

CaCO3 (keduanya merck), Setelah proses homogenitas didalam air, campuran

tersebut akan dikeringkan dengan suhu 100C kemudian di press menjadi

bentuk butir kecil seperti pelet dengan diameter 3.5 cm. Pelet tersebut dibakar

dlm suhu 1650C selama 5 jam dan didinginkan tiba2. Langkah kerja diulangi

teru menerus hingga tidak ada sisa2 pembakaran yang terdeteksi dengan sinar

X-Ray (panalytical). Kristal C3S diremukkan dengan grinda selama 45 menit

dan 12 jam dg bola penggilingan.

C3S murni telah diidentifikasi menggunakan XRD seperti polymorph triclinix

(TI) (14). Ukuran dari bubuk partikel ini diukur dengan teknik analisis

granulometry. Kepastian ukuran penyebaran kristal C3S ini sangatlah kecil,

sekitar 6 µm, yang sama sekali tidak sama dengan OPC tersebut. Fakta

penting lainnya tercatat peleburan butir kristal C3S menjadi gumpalan

membuat kristal tersebut sangat sulit digrinda. Untuk menghancurkan

gumpalan ini, dilakukan dengan grinda selama 45 menit dan 12 jam dg bola

penggilingan.

Protokol buatan yang baru untuk mendapatkan ukuran partikel yang lebih

besar dikembangkan dengan menambahkan ion Al dan Mg. Alite telah

disiapkan dengan mencampur kalsium karbonat, quartz angka tinggi,

alumuniom oksida dan magnesium oksida. Combinasi acak telah dicek sesuai

tabel 1. Untuk memperkirakan pengaruh pertumbuhan, ukuran dan komposisi

ion Al dan Mg . Alasan kenapa ditambahkannya ion Al dan Mg kedalam

campuran berada dalam proses pengintian dan pertumbuhan butirannya.

Sedikit ion alumunium menaikan kuantitas fase cairan, meningkatkan

kekentalan campuran, menjadikan penyebaran yang lebih baik dari bahan

jenis kimia,dan memperbaiki pertumbuhan partikel besar dibandingkan

dengan C3S murni. Ion Mg memperbaiki proses pembakaran dari campuran

dan mendukung pelepasan reduksi sisa pembakaran (15,16,17). Protokol

buatan yang sama dilakukan untuk C3S murni tetapi dengan suhu 1500C.

Gambar

Gambar 2 menunjukan pengaruh ion Al dan Mg dalam % terhadap

pertumbuhan butiran. Komposisi C1 dan C2 yang mengandung ion Al

menghasilkan ukuran partikel yang lebih besar dibandingkan dengan C3. Dari

penemuan ini dapat disimpulakan bahwa ion Al memegang peran utama

dalam pertumbuhan butiran. Ion Al secara otomatis menempatkan dirinya

pada atom2 dan mampu menaikkan kuantitas fase cair, mendukung

penyebaran partikel kimia, dan mendukung pertumbuhan butiran (15).

Meskipun faktanya alumunium memegang peranan penting dalam

pertumbuhan butiran, namun ion Mg juga mendukung peningkatan

kekentalan campuran yang mendukung penyebaran masal dan peningkatan

C3A ahir. MgO dikatakan dapat mengkatalisasi reaksi penyebaran dari C3A

didalam fase cair, yang menghalangi pembentukan C3A dan medukung

terbentuknya ion Al3+ ion yang interstitials dalam C3S (16). Lebih dari itu,

MgO membantu meningkatkan persentase CaO di dalm fase cairan dengan

memperbaiki kemampuan pembakaran kapur bebas (14). Tidak ada

perbedaan yang signifikan dalam ukuran partikel yang ditemukan saan pelet

digerinda dengan siklus pemanasan.

Efek dari pemansan suhu dapat dilihat pada gambar 3. Diharapkan bahwa

suhu yang tinggi memberikan pertumbuhan gumpalan yang lebih baik.

(penyebaran yang lebih baik dalam temteratur yang lebih tinggi).

Gambar

Bersasarkan dari karakteristik XRD dan granulomatry laser, C2 dipilih karena

kemurniannya(monoclinic MIII polymorph) (14,18) telah diidentifikasi

dengan XRD, struktur gumpalan (gambar4) dan perbandingan psd terdekat

pada OPC (gambar2) untuk study kinetik hidrasi.C1 tidak cukup murni

(kristalisasi dari C3A) dan C3 menunjukan kristal2 yang lebih kecil.

Gradasi yang kecil dibutuhkan untuk mempelajari hidrasi kinetik yang

diperoleh dengan rata2 penyaringan (ukuran penyaringan dari 50 dan

25µm )dari bagian yang lebih kasar dan dekankasi dlm isopropanol untuk

partikel yang lebih kecil. Gradasi yang berbeda yg didapat, dapat dilihat pd

gambar 5.

Grafik

3. Pengaruh ukuran partiel dlm hidrasi kinetik

Pengaruh ukuran partikel alite dlm hidrasi kinetik telah diteliti dlm sebuah

aliran bahang isothermal kalorimeter (TAM Air,Thermometric) dl suhu

.Gradasi yang berbeda yang dihidrasi dengan perbandingan w/c 0.4 dan telah

tercampur terjadi didalam kalorimeter, sehingga hidrasi dapat diawasi dari

awal air ditambahkan ke sample.

Pengkerutan kimia mengikuti rata2 dilatometri berdasarkan pd

pengembangan protokol Geiker (19). Metode ini melibatkan pengukururan dr

peningkatkan volume semen ditambah air dengan membaca level air di dlam

setabung air yang dihubungkan dengan pasta alite.dalam percobaan ini,

perubahan tingkatan jumlah air di dlm pipet diikuti dengan foto rekaman

setiap 10 menit kemudian foto itu diolah dengan softwere foto analisis untuk

membaca penurunan volume. Bubuk gradasi dan perbandingan w/c dengan

jumlah yang sama digunakan untuk percobaan kalorimeter isotermal.

Hasil kalorimeter isotermal (gambar 6 kiri) menunjukan perubahan suhu yang

lebih tinggi untuk gradasi partikel yang lebih baik. Ini dapat dijelaskan

dengan fakta bahwa sejak partikel terkecil cenderung hancur lebih cepat, nilai

reaksi awal diamati menjadi lebih tinggi dengan gradasi tersebut.

Kecenderungan yang sama juga dpt dilihat dari penemuan pengkerutan kimia

(gambar 6, kanan)nilai reaksi pengkerutan kimia ini sama cepatnya dengan

nilai tertinggi pengkerutannya.

Gambar

Hasil dari Kalorimeter isotermal tidak sama dengan pengembangan dari

rumus avrami yang dibahas sebelumnya, rumus 1 dapat ditulis sebagai

berikut :

Rumus

Untuk nilai kecil dari k dan t, exponen dari rumus 2 dpt diabaikan,

selanjutnya awal analisis independen dari kedua kurva menunjukan bahwa

nilai dari n mendekati 2.0 dengan asumsi ini, rumus tersebut dapat ditulis :

Rumus

Rumus 3 dapat digunakan untuk analisis sederhana untuk mendapatkan

perhitungan K . Sejak hubungan linear ini, bagian linear dari kurva perubahan

panas (gb7) telah di ekstrak disesuaikan dengan perubahan waktu. Nilai yang

diperoleh dari penerapan K menyebabkan perubahan perhitungan area

permukaan spesifik dari masing2 bubuk pada gambar 8. Permukaan spesifik

ini dihitung dengan mengasumsikan campuran dari partikel dengan ukuran

dan proporsi seperti bola menjadi partikel dengan ukuran dan persebaran

yang berbeda. Gambar menunjukan sebelum terjadinya dominasi variasi

linear dari K dengan permukaan spesifik. Selanjutnya, itu telah di teliti dalam