Konstruksi

Metode Baru Penggunaan Pasir untuk Menghasilkan Beton Tanpa Semen

New Method for Using Sand to Produce Concrete Without Cement


Ilmuwan dari Institute of Industrial Science, yang merupakan bagian dari The University of Tokyo, telah merancang teknik baru untuk mensintesis beton tanpa semen.

Kredit Gambar: Institut Ilmu Industri, Universitas Tokyo.

Melalui reaksi sederhana dalam alkohol menggunakan katalis, para peneliti langsung mengikat partikel pasir. Ini mungkin tidak hanya mengurangi emisi karbon tetapi juga memungkinkan pembangunan gedung dan struktur di daerah gurun, dan bahkan di Mars atau Bulan.

Beton terdiri dari dua bagian: semen (menyumbang 8% dari total CO global2 emisi) dan agregat (pada dasarnya terbuat dari kerikil dan pasir).

Terlepas dari banyaknya pasir di seluruh dunia, ketersediaan pasir untuk produksi beton sangat terbatas karena partikel pasir harus memiliki distribusi ukuran tertentu agar beton dapat mengalir.

Dalam beton, semen digunakan untuk mengikat pasir dan kerikil. Beberapa peneliti sedang menyelidiki bagaimana lebih banyak semen dapat diganti dengan bahan lain, seperti abu terbang dan terak tanur sembur, untuk mengurangi CO.2 emisi, tetapi pendekatan ini tidak berkelanjutan karena pasokan bahan-bahan ini menurun karena berkurangnya penggunaan sistem tenaga panas dan peningkatan penggunaan baja tungku listrik.

Yuya Sakai, Penulis Utama Studi dan Profesor Madya, Institut Ilmu Industri, Universitas Tokyo

Akibatnya, diperlukan metode baru untuk mensintesis beton dari bahan yang tidak habis-habisnya dengan dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan.

Sakai menambahkan, “Peneliti dapat menghasilkan tetraalkoksisilan dari pasir melalui reaksi dengan alkohol dan katalis dengan menghilangkan air, yang merupakan produk sampingan dari reaksi. Ide kami adalah meninggalkan air untuk menggeser reaksi bolak-balik dari pasir ke tetraalkoksisilan, untuk mengikat partikel pasir satu sama lain.. ”

Cangkir yang terbuat dari kertas tembaga ditempatkan dalam bejana reaksi dengan bahan dan pasir, dan kondisi reaksinya — seperti jumlah alkohol, pasir, zat dehidrasi, dan katalis; waktu reaksi; dan suhu pemanasan — diubah secara sistematis.

Menentukan proporsi yang tepat dari bahan kimia dan pasir sangat penting untuk mencapai produk dengan kekuatan yang memadai.

Kami memperoleh produk yang cukup kuat dengan, misalnya, pasir silika, manik-manik kaca, pasir gurun, dan pasir bulan simulasi. Temuan ini dapat mendorong pergerakan menuju industri konstruksi yang lebih hijau dan lebih ekonomis di mana pun di Bumi. Teknik kami tidak memerlukan partikel pasir khusus yang digunakan dalam konstruksi konvensional. Ini juga akan membantu mengatasi masalah perubahan iklim dan pembangunan ruang angkasa.

Ahmad Farahani, Studi Penulis Kedua, Institute of Industrial Science, University of Tokyo

Produk ini mungkin akan menunjukkan daya tahan yang lebih baik dibandingkan dengan beton tradisional karena pasta semen, yang secara komparatif lemah terhadap serangan kimia dan menunjukkan perubahan volume yang besar sebagai akibat dari kelembapan dan suhu, bukan merupakan bagian dari produk.

Studi ini dijadwalkan untuk dipublikasikan di Seisan Kenkyu, Vol. 75, 2021, sebagai makalah berjudul, “Produksi Tubuh yang Dikeraskan dengan Pengikatan Langsung Partikel Pasir”.

Sumber: https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/en/

Author : SGP Prize