Fly Ash – Properti, Sumber, Keuntungan, Penggunaan

Abu terbang adalah abu halus yang dikumpulkan dari gas buang setelah pembakaran batu bara, dan juga merupakan limbah padat utama yang dikeluarkan dari pembangkit listrik berbahan bakar batu bara. Komponen utamanya adalah oksida silikon, aluminium, besi, kalsium, dan magnesium.

Seiring dengan perkembangan industri listrik, pembuangan abu terbang dari pembangkit listrik berbahan bakar batu bara meningkat dari tahun ke tahun. Jika abu terbang dalam jumlah besar tidak diolah, akan menghasilkan debu dan mencemari atmosfer. Namun kini, abu terbang juga dapat digunakan sebagai sumber daya.

Sifat-sifat abu terbang

Penampilan: Penampakan abu terbang mirip dengan semen, dan warnanya antara putih susu dan abu-abu kehitaman. Warna abu terbang merupakan indeks kualitas yang penting, yang dapat mencerminkan jumlah kandungan karbon, dan sampai batas tertentu, kehalusan abu terbang. Semakin gelap warnanya, semakin halus ukuran partikel abu terbang dan semakin tinggi kandungan karbonnya.

Klasifikasi: Abu terbang dapat dibagi menjadi abu terbang berkalsium rendah dan abu terbang berkalsium tinggi. Umumnya, warna abu terbang berkalsium tinggi adalah kemerahan, dan warna abu terbang berkalsium rendah adalah abu-abu. Partikel abu terbang memiliki struktur sarang lebah berpori dengan luas permukaan spesifik yang besar dan kinerja penyerapan yang tinggi.

Gradasi partikel: Gradasi abu terbang secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bentuk. Pertama adalah abu-abu halus. Gradasi partikel abu halus lebih halus daripada gradasi semen, dan terutama digunakan untuk menggantikan semen atau campuran semen dalam beton bertulang. Jenis kedua adalah abu kasar. Gradasi partikel abu kasar lebih kasar daripada gradasi semen, dan terutama digunakan dalam bahan bangunan seperti mortar untuk menggantikan agregat. Yang ketiga adalah abu campuran. Abu terbang yang dicampur dengan abu dasar tungku dapat digunakan sebagai pengganti agregat atau untuk mengisi.

Kepadatan: Kepadatan abu terbang biasa adalah 1,8-2,3 g/cm3, yang merupakan sekitar dua pertiga dari semen Portland. Kisaran variasi kepadatan massal abu terbang adalah 0,6-0,9 g/cm3, dan kepadatan massal setelah getaran adalah 1,0-1,3 g/cm3. Kepadatan abu terbang kalsium tinggi sedikit lebih tinggi.

Bagaimana abu terbang diproduksi?

Proses pembakaran abu terbang adalah sebagai berikut:

Batubara yang dihaluskan terbakar dalam keadaan tersuspensi di dalam tungku. Sebagian besar bahan bakar dalam proses pembakaran batu bara dapat dibakar di dalam tungku, sementara sejumlah besar bahan bakar yang tidak mudah terbakar dalam batu bara yang dihaluskan tercampur dalam gas buang bersuhu tinggi. Bahan bakar yang tidak mudah terbakar ini (terutama abu) sebagian meleleh karena suhu tinggi. Pada saat yang sama, karena pengaruh tegangan permukaannya, sejumlah besar partikel bulat halus terbentuk.

Berdasarkan aksi kipas angin yang diinduksi di bagian ekor boiler, gas buang yang mengandung sejumlah besar abu mengalir ke bagian ekor tungku. Saat suhu gas buang menurun, sebagian partikel halus yang meleleh akan berada dalam keadaan seperti kaca karena tingkat pendinginan cepat tertentu, sehingga memiliki aktivitas potensial yang lebih tinggi. Sebelum kipas angin yang diinduksi membuang gas buang ke atmosfer, partikel bulat halus yang disebutkan di atas dipisahkan dan dikumpulkan oleh pengumpul debu, yang merupakan abu terbang.

Keuntungan dan kerugian dari fly ash

Keuntungan

1.Penghematan energi dan pengurangan emisi. Daur ulang abu terbang dapat secara efektif mewujudkan penggunaan kembali sumber daya dan menghindari pemborosan sumber daya. Pada saat yang sama, dengan mengurangi permintaan bahan baku, hal itu juga mengurangi polusi seperti gas buangan dan air limbah yang dihasilkan selama penambangan dan proses produksi lainnya. Oleh karena itu, penggunaan abu terbang dapat memberikan efek penghematan energi dan pengurangan emisi.

2. Mengurangi biaya. Abu terbang dapat menggantikan sebagian semen sebagai campuran semen yang relatif murah, sehingga mengurangi biaya bahan bangunan. Selama penggunaan, abu terbang juga dapat mengurangi waktu pengadukan dan kandungan semen pada beton, serta meningkatkan kecepatan konstruksi dan kualitas rekayasa beton.

3. Memperbaiki lingkungan. Abu terbang merupakan material yang sangat stabil dan tidak akan terurai atau rusak seiring berjalannya waktu. Di saat yang sama, karena berat abu terbang itu sendiri yang relatif ringan, pengangkutan dan penyimpanannya juga relatif mudah. Semua faktor ini dapat membuat abu terbang mudah didaur ulang dan menyebabkan lebih sedikit pencemaran lingkungan.

4. Meningkatkan kinerja material yang ada. Sebagai campuran beton, abu terbang dapat meningkatkan daya tahan, ketahanan terhadap embun beku, kekuatan tekan, dan karakteristik beton lainnya. Karakteristik ini sulit dicapai dengan beton tradisional. Oleh karena itu, penambahan abu terbang tidak hanya dapat menghemat sumber daya, tetapi juga meningkatkan kinerja beton, yang sangat membantu dalam aplikasi praktis.

5. Memperluas pasar baru. Daur ulang abu terbang dapat membuka pasar baru. Di beberapa wilayah, seperti Eropa, Amerika, dan Asia, abu terbang telah menjadi salah satu bahan konstruksi yang banyak digunakan. Dengan peningkatan persyaratan nasional untuk perlindungan lingkungan dan efisiensi energi, abu terbang akan semakin mendapat perhatian.

Kekurangan

1. Perlu menguasai proporsi yang tepat. Bila abu terbang digunakan sebagai bahan baku, perbandingan beton dengan abu terbang harus benar-benar dikontrol agar tidak mempengaruhi mutu beton.

2.Tidak cocok untuk semua jenis betonte. Meskipun abu terbang dapat meningkatkan kinerja beton, namun tidak cocok untuk semua jenis beton. Perlu diperhatikan perbedaan yang jelas saat menggunakannya.

3.Lebih sulit untuk menilai kualitasnya. Jika terlalu banyak abu terbang yang dicampurkan ke dalam beton, hal itu dapat menyebabkan masalah seperti penurunan kekuatan beton. Akan tetapi, sulit untuk memperkirakan jumlah abu terbang, jadi harus digunakan dengan hati-hati, jika tidak, hal itu dapat memengaruhi kualitas beton.

Pemanfaatan abu terbang

Abu terbang kaya akan sumber daya, harganya murah, dan mengandung banyak bahan aktif. Setelah diproses, abu terbang dapat digunakan untuk penggunaan sekunder di bidang bahan bangunan, beton, dan kimia.

1.Membuat beton dan semen. Setelah disortir dan digiling, abu terbang dapat digunakan sebagai pengganti sebagian bahan baku beton. Jumlah campuran yang berbeda akan memengaruhi tingkat pengerasan, kekuatan, penyusutan, dan sifat-sifat beton lainnya. Teknologi pembuatan semen dengan abu terbang relatif matang, sehingga jumlah campuran dalam semen dapat mencapai 75%.

2.Membuat produk batu bata. Setelah memproses bahan baku seperti abu terbang melalui serangkaian proses, bahan tersebut dapat dibuat menjadi berbagai jenis bata blok, seperti bata berongga abu terbang dan bata padat.

3. Digunakan dalam industri kimia. Tawas dengan kemurnian tinggi dapat diekstraksi dari abu terbang, yang dapat digunakan untuk mensintesis bauksit, dan juga dapat digunakan untuk menghasilkan bubuk SiC, bahan keramik non-oksida. Abu terbang dapat dibuat menjadi bahan pengisi polimer setelah proses penyempurnaan tertentu, dan bahan sintetis tersebut dapat dimodifikasi.

4.Membuat pupuk pertanian. Abu terbang kaya akan unsur-unsur jejak, seperti silikon, boron, sulfur, seng, tembaga, kalsium, magnesium, dan besi, dll. Abu terbang memiliki tekstur yang gembur dan dapat memperbaiki struktur tanah secara signifikan. Menambahkan sejumlah aditif yang tepat ke abu terbang sesuai dengan formula ilmiah dapat menghasilkan pupuk majemuk.

5. Menghasilkan ceramsite. Ceramsite menggunakan abu terbang sebagai bahan baku utama, menambahkan air dan bahan pengikat, mengolahnya menjadi bola-bola, dan disinter menjadi agregat buatan. Proporsi abu terbang yang digunakan dalam produksi ceramsite dapat mencapai 80%, yang kualitasnya lebih ringan, memiliki insulasi termal yang baik, fungsi insulasi panas yang kuat, kekuatan tinggi, dan ketahanan benturan. Penggunaan ceramsite abu terbang pada bangunan bertingkat tinggi dan komponen bentang besar dapat mengurangi massa struktur itu sendiri hingga 33%, dan kinerja insulasi termal dapat ditingkatkan secara signifikan.

Selain itu, abu terbang juga dapat digunakan dalam produksi mortar, papan partisi ringan, bata insulasi dan produk lainnya.

Abu terbang merupakan bahan bangunan dengan prospek aplikasi yang luas. Aplikasinya tidak hanya dapat meningkatkan kualitas dan efisiensi bangunan, tetapi juga melindungi lingkungan, menghemat energi, dan mengurangi polusi. Sebagai bahan bangunan baru, kita harus mempelajari dengan saksama sifat-sifatnya, jangkauan aplikasi, dan teknologi pemrosesannya, sehingga dapat memanfaatkan potensi aplikasinya yang lebih besar.