Kalsium Aluminat

Kalsium aluminat sering digunakan dalam beton yang membutuhkan pengembangan kekuatan yang cepat dan juga untuk tujuan korosi, abrasi, dan ketahanan terhadap panas.

Pengikat khusus dari bahan ini diproduksi untuk digunakan dalam kimia bangunan, refraktori, dan pekerjaan konstruksi. Bahan ini menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi (terutama serangan sulfat), abrasi dan suhu tinggi sekaligus menawarkan sifat pengaturan yang cepat.

Penggunaan

Kalsium adalah bahan integral dalam banyak produk kimia industri dan konstruksi, mulai dari mortar konstruksi dan produksi semen hingga memproduksi produk kimia bangunan dan refraktori. Kalsium juga menunjukkan sifat unik ketika digunakan sebagai pengikat khusus dalam aplikasi tertentu - ketahanan terhadap korosi, abrasi, dan panas yang dikombinasikan dengan waktu pengaturan yang cepat membuat kalsium menjadi bahan yang luar biasa dalam banyak hal.

Semen kalsium aluminat yang dikembangkan secara khusus untuk digunakan dalam aplikasi air limbah adalah contoh material berkinerja tinggi yang digunakan oleh material ini. Aplikasi seperti ini biasanya membutuhkan beton yang dapat menahan pembentukan asam (karena aktivitas bakteri) dan ketahanan terhadap abrasi.

Semen Kalsium Aluminat dapat dibuat dengan menggunakan berbagai teknik pencampuran. Salah satu resep untuk membuat campuran semen kalsium aluminat terdiri dari pencampuran semen Portland, terak, bahan berkapur ringan dan campuran bersama untuk penggunaan 24 jam, menghasilkan metode perbaikan yang ekonomis dengan kemampuan membangun kekuatan yang cepat.

Selain itu, semen spesialis menawarkan manfaat lain saat diaplikasikan di lingkungan bersuhu tinggi di mana semen biasa akan terdegradasi dengan cepat. Kandungan aluminatnya menentukan kemampuannya untuk bertahan di lingkungan seperti itu; produk yang mengandung setidaknya 40% alumina (Isidac40 atau Recipro50, misalnya) telah terbukti stabil hingga suhu 1450 derajat Celcius.

Semen Portland tipe V mengandung konsentrasi kalsium aluminat yang rendah untuk meningkatkan ketahanannya terhadap serangan sulfat, sehingga sangat berguna saat diaplikasikan sebagai bahan pelapis dek jembatan yang terkena lalu lintas atau kondisi pembebanan yang berat.

Perlu diperhatikan bahwa semen khusus harus diawetkan dengan benar untuk mendapatkan kinerja yang optimal, dengan menggunakan berbagai teknik pengawetan seperti semprotan air/kabut/air yang tergenang/goni basah. Selanjutnya, beton harus dituang dan diratakan seperti halnya beton semen Portland dan digetarkan secara mekanis selama minimal 10 menit untuk memastikan konsolidasi yang merata dan kinerja yang memuaskan.

Properti

Sifat semen kalsium aluminat sangat bervariasi berdasarkan tingkat kandungan aluminanya. Produk dengan kandungan alumina yang lebih banyak sering kali menunjukkan ketahanan yang lebih besar terhadap korosi dibandingkan produk dengan kandungan alumina yang lebih sedikit. Kandungan yang tinggi juga meningkatkan kekuatan retensi pada suhu tinggi. Namun, penambahan alumina harus dijaga seminimal mungkin karena jumlah yang berlebihan dapat mempengaruhi seberapa cepat kalsium oksida (CaO) terbentuk selama proses hidrasi.

Kalsium Aluminat, yang dikenal dengan nama kalsium aluminat, memiliki struktur basa sehingga tahan terhadap keasaman, sehingga cocok untuk digunakan sebagai pelapis pipa dan pelapis pada sistem air limbah. Selain itu, produk ini juga sering digunakan sebagai mortar perbaikan di area yang terpapar lingkungan asam seperti peternakan ayam, pabrik kulit, dan lokasi industri lainnya.

Kalsium Aluminat tersedia dalam berbagai bentuk, mulai dari bubuk dan butiran hingga bentuk bubuk. American Elements memiliki kalsium aluminat yang tersedia dalam format ini sebagai bagian dari nilai standarnya untuk tujuan manufaktur jika berlaku: Mil Spec / ACS Reagen dan Kelas Teknis, Kelas Makanan / Pertanian / Farmasi serta USP / EBP (Farmakope Eropa / Farmakope Inggris).

Produksi Kalsium Aluminat biasanya menggunakan dua proses utama untuk pembuatannya: sintering dan fusi. Aplikasi air limbah sering kali bergantung pada semen kalsium aluminat yang telah diproduksi melalui proses terakhir; di mana bahan baku dimasukkan secara proporsional ke dalam tungku sebelum digabungkan bersama untuk membentuk klinker yang nantinya akan digiling menjadi tingkat gradasi agregat yang berbeda.

Klinker kemudian dikombinasikan dengan bahan baku lain untuk membentuk produk beton berbasis kalsium aluminat, yang paling populer adalah yang mengandung setidaknya 40 persen kandungan alumina; produk yang mengandung kadar yang lebih rendah, seperti 20 persen, mungkin tidak menawarkan ketahanan korosi yang efektif dan tingkat pengembangan kekuatan awal.

Produk ini memiliki kandungan alumina tinggi yang memungkinkan proses hidrasi kalsium aluminat terjadi dengan cepat, sehingga material dapat digunakan dengan cepat setelah diproduksi. Fitur ini dapat sangat membantu dalam aplikasi seperti campuran bubur dan bentuk pracetak di mana peningkatan kekuatan di awal dapat menjadi sangat penting untuk keberhasilan proyek.

Aplikasi

Semen kalsium aluminat umumnya digunakan sebagai pengikat khusus dalam aplikasi yang melibatkan refraktori, kimia bangunan, dan konstruksi yang membutuhkan ketahanan terhadap korosi, abrasi, dan panas. Semen ini juga dapat dicampur dengan formulasi beton untuk mencapai waktu pengikatan yang cepat dan pengembangan kekuatan awal.

Semen diproduksi dengan mereaksikan kombinasi batu kapur, bauksit atau kapur dan alumina pada suhu tinggi, tergantung pada tingkat kemurniannya, untuk membentuk klinker kalsium aluminat yang digiling menjadi bubuk halus sebelum dicampur dengan air dalam reaksi hidrasi yang sangat cepat yang menghasilkan kekuatan awal yang kuat - kekuatan akhir dicapai dalam waktu 24 jam setelah pencampuran.

Selain menawarkan kekuatan awal yang cepat, semen memiliki konduktivitas termal yang sangat rendah - ideal untuk lingkungan yang suhunya dapat meningkat dari waktu ke waktu, seperti tungku pembuatan baja atau proses suhu tinggi lainnya.

Semen juga dapat digunakan sebagai bahan pelapis atau bahan perbaikan pada infrastruktur air limbah, khususnya terhadap korosi sulfida biogenik - masalah yang semakin sering terjadi pada jaringan saluran pembuangan. Pipa besi ulet yang digunakan untuk menyalurkan air limbah dan pipa beton yang digunakan untuk jaringan saluran air limbah dapat dilapisi dengan semen untuk meningkatkan ketahanan terhadap abrasi, asam, dan korosi sulfida biogenik.

Lapisan ini dapat diaplikasikan pada pipa besi ulet dan beton yang baru atau yang sudah ada, lubang got dan komponen infrastruktur air limbah lainnya untuk perlindungan jangka panjang dan tahan lama terhadap pembentukan H2S yang dihasilkan dari bakteri aerob yang mengurai sulfida dalam limbah. Lapisan ini juga melindungi dari potensi perbaikan pada bagian pipa di mana H2S terbentuk.

Bisley mendistribusikan semen kalsium aluminat Calucem (CAC), yang dibuat oleh produsen terbesar kedua di dunia untuk kalsium aluminat dan refraktori yang menyatu, untuk digunakan pada berbagai produk konstruksi termasuk screed yang dapat meratakan sendiri, nat berkekuatan tinggi, solusi pelapis pipa, mortar rehabilitasi dan mortar rehabilitasi. Produk ini dapat digunakan sendiri atau sebagai bagian dari sistem biner atau terner.

Produksi

Produksi semen kalsium aluminat membutuhkan peleburan sumber bahan baku seperti bauksit terkalsinasi dan batu kapur di bawah suhu tinggi di dalam tanur api putar untuk membentuk klinker yang nantinya dapat digiling menjadi halus sebelum digunakan dalam berbagai aplikasi.

Dua aplikasi penting yang menunjukkan hal ini adalah pelapis untuk pipa pembuangan, di mana bakteri menghasilkan asam sulfat, dan bendungan hidraulik di mana ketahanan terhadap abrasi adalah kuncinya. Kedua aplikasi tersebut menunjukkan bagaimana daya tahan tidak dapat disamaratakan dari kekuatannya, melainkan harus disesuaikan secara khusus dengan kondisi penggunaan.

Aplikasi semacam itu membutuhkan semen yang stabil dan terkontrol reaktifitasnya, di mana hidrasi dari berbagai fase adalah kuncinya. Dalam penelitian ini, hidrat CA, CA2 dan C12A7 dikarakterisasi menggunakan SEM dan difraksi sinar-X menggunakan semen komersial sebagai referensi sebelum uji tarik belah dilakukan pada pasta yang dibuat dari hidrat tersebut.

Ukuran dan bentuk partikel aluminat memainkan peran penting dalam menentukan reaktivitasnya dengan senyawa yang mengandung air, seperti yang diilustrasikan oleh mikrograf SEM pada Gambar 1. Variasi suhu perlakuan panas menyebabkan variasi dramatis pada morfologinya; penurunan ukuran partikel dengan peningkatan luas permukaan meningkatkan kapasitas hidrasi air sementara secara bersamaan penurunan ukuran partikel menurunkan kecepatan reaksi dengan zat hidrasi lainnya seperti besi.

Semen kalsium aluminat menawarkan sifat mekanik yang unggul serta ketahanan abrasi dan sulfat yang baik, sehingga menjadi pilihan yang menarik ketika karakteristik khusus seperti ini diperlukan dalam aplikasi. Dalam aplikasi ini, aluminat dikombinasikan dengan semen Portland dalam berbagai produk kimia bangunan seperti perekat ubin, nat, dan screed lantai cepat untuk membentuk solusi kimia bangunan. Konstruksi tahan api menggunakan aluminat yang dikombinasikan dengan bahan tahan api lainnya seperti abu terbang, terak dan bahan berkapur ringan untuk menghasilkan semen yang stabil pada suhu tinggi dengan reaktivitas yang sangat baik, ketahanan abrasi dan sifat tahan sulfat. Selain itu, semen tersebut merupakan bahan perbaikan endodontik yang sangat baik karena berfungsi sebagai penghalang kimiawi dan mekanis terhadap kebocoran mikro bakteri ke dalam saluran endodontik.