abstract.doc
TRANSCRIPT
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