Ikatan saling kunci
KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
4.2. Pencirian Agregat Ringan Sampel Kawalan A dan B
4.2.1 Warna dan Keadaan Fizikal Agregat
Agregat ringan dari kedua-dua komposisi campuran ini telah dihasilkan dengan menggunakan suhu pensinteran 11800 C hingga 12500C. Jadual 4.5 menunjukkan beberapa permerhatian yang telah diperolehi. Ujian ini telah diulang sebanyak tiga kali untuk mendapat keputusan yang baik dan dapat digunakan sebagai panduan untuk komposisi campuran yang selanjutnya.
Jadual 4.5: Pemerhatian ke atas agregat ringan yang telah dihasilkan dengan komposisi Kawalan A dan B.
Ciri-ciri Sampel Kawalan A
(berdasarkan komposisi
Mudah pecah dan hancur sebelum persinteran
Ketumpatan agregat 1.281kg/m3 1.323 kg/m3 Warna (12500C.) Coklat kehitaman Coklat kehitaman Kadar penyerapan
air 14 hari (12500C.)
7.2% 5.6 %
Selepas proses pencampuran dan penggumpalan, kedua-dua sampel agregat ringan kawalan ini dibiarkan pada suhu bilik dan dikenali sebagai agregat anum. Hasil dari kajian ini menunjukkan bahawa komposisi campuran agregat sampel kawalan A adalah lebih sesuai digunakan sebagai rujukan untuk kajian selanjutnya. Ini adalah kerana agregat ringan yang dihasilkan lebih mudah dikendalikan berbanding dengan agregat ringan yang dihasilkan menggunakan 100% abu bahan api terhancur iaitu sampel kawalan B. Sampel kawalan A didapati dapat mengekalkan bentuknya sebelum proses pensinteran, malahan ia lebih kuat walaupun kandungan air telah tersejat keluar
sepenuhnya. Ini disebabkan daya jelekitan yang dihasilkan oleh tanah liat terkembang.
Rajah 4.9 menunjukkan agregat anum sampel bagi Kawalan A.
.
Rajah 4.9 : Agregat anum sampel Kawalan A
Rajah 4.10 menunjukkan agregat anum sampel Kawalan B yang mudah pecah sebelum pensinteran. Keadaan ini menyukarkan proses pengendalian sebelum proses pensinteran. Ini berlaku disebabkan oleh air yang digunakan sebagai pengikat partikel bahan mentah di dalam agregat telah terbebas ke udara persekitaran (Messer,1991).
Tanpa sebarang kandungan tanah liat terkembang, jasad agregat Kawalan B tidak mampu mengekal bentuknya dan ini menyebabkan ia mudah pecah semasa proses pengendalian. Menurut Worrall(1975), tanah liat terkembang akan membentuk lekitan yang mudah dibentuk apabila dicampur dangan air.
Rajah 4.10 : Agregat anum sampel Kawalan B
Dansdale (1993), pula menyatakan bahawa sesuatu jasad seramik harus mampu mengekal bentuk asalnya sebelum proses pembakaran dan lempung tanah liat yang mempunyai sifat keplastikan boleh membantu mengekalkan bentuk jasad. Oleh yang demikian setiap jasad seramik perlu mempunyai kandungan lempung tanah liat yang tinggi. Berdasarkan kenyataan Dansdale (1993), sebanyak 10% lempung tanah liat digunakan untuk mengatasi masalah ini dalam sampel Kawalan A.
Sampel agregat kawalan A dan B juga telah diuji dengan suhu pensinteran 11000 C dan 13000 C. Suhu 13000 C digunakan sebagai suhu maksimum untuk melihat keadaan yang berlaku kepada agregat kawalan jika suhu yang lebih tinggi dari 12500 C digunakan. Pada suhu yang telalu tinggi, bahan mentah yang digunakan telah mencapai suhu lebur, contohnya abu sekam padi (Bouzouba & Lachemi, 2001). Kajian Wegan dan Bijen (1985) turut menggunakan julat suhu 11000 C hingga 12500 C untuk penghasilan agregat ringan dalam kajian mereka. Warna agregat ringan sampel Kawalan A dan B (Rajah 4.11) pada suhu 1100 0 C adalah cerah dan menunjukkan fasa kekaca masih
Kawalan A Kawalan B
Rajah 4.11 : Agregat ringan sampel Kawalan A dan B pada suhu pensinteran 1100 0C.
Keadaan fizikal agregat ringan sampel Kawalan A dan B yang telah disinter pada suhu 1300 0C ditunjukkan dalam Rajah 4.12. Pada suhu ini kedua-dua jenis agregat Kawalan A dan B telah bertukar menjadi warna gelap dan tidak mempunyai bentuk bulat yang asal. Agregat ringan kawalan telah lakur sepenuhnya dan melekat antara satu sama lain. Pada suhu ini kebanyakan silika (SiO2) telah mengalami perubahan fasa dari kuarza kepada kristobelit (Worrall, 1975). Ini dibuktikan dengan analisis penentuan fasa bahan (XRD) yang telah dibuat pada suhu pensinteran 1230 0C ke atas agregat ringan kajian PQR 1 (Rajah 4.29).
Kawalan A Kawalan B
Rajah 4.12: Agregat ringan sampel Kawalan A dan B pada suhu pensinteran 1300 0C.
Satu julat suhu yang sesuai berdasarkan kajian Venenere (1990) telah digunakan. Suhu 1180 0C digunakan sebagai suhu yang terendah dan suhu 1250 0C pula diambil sebagai suhu maksima kerana didapati pada suhu pensinteran yang lebih tinggi, partikel agregat mulai bercantum dan ini tidak sesuai untuk menghasilkan agregat.
Ini disebabkan wujudnya proses penukaran padatan serbuk kepada bahan polihablur padu di mana struktur leleher tumbuh dan bergabung antara satu sama lain (Everett,1970). Agregat ringan dari sampel Kawalan A dan B telah disinter pada suhu pensinteran yang berbeza bermula dengan suhu 1180 0 C hingga 1250 0 C (Venenere, 1990). Peningkatan suhu 10 0C digunakan kerana perbezaan suhu yang terlalu rendah tidak dapat memberikan perbezaan yang jelas ke atas agregat yang disinter, manakala perbezaan suhu yang terlalu besar akan menyebabkan maklumat penting tidak diperolehi.
Rajah 4.13 menunjukkan warna agregat ringan sampel Kawalan A dan B yang berubah mengikut suhu pensinteran. Turut diperhatikan adalah saiz dan keadaan permukaan agregat tersebut. Pada suhu pensinteran 1180 0C, didapati sampel agregat Kawalan A dan B mempunyai saiz yang hampir sama. Warna kedua-dua agregat ini agak berbeza pada suhu pensinteran 1180 0C, di mana sampel Kawalan B di dapati lebih cerah berbanding dengan sampel kawalan A yang mengandungi 10 % lempung tanah liat. Warna kedua-dua sampel agregat ini berubah menjadi semakin gelap dengan peningkatan suhu pensinteran. Saiz sampel kedua-dua sampel ini agak mengecil apabila suhu pensinteran dinaikkan kepada 1200 0C. Sampel agregat kawalan B telah menunjukkan permukaan yang agak berkilat berbanding dengan sampel kawalan A pada suhu 1230 0C. Agregat ringan sampel kawalan B kelihatan mula bercantum antara satu sama lain pada suhu pensinteran 1240 0C, manakala sampel kawalan A masih lagi kekal dengan keadaannya walaupun suhu pensinteran meningkat ke 1240 0C.
Suhu Persinteran
Sampel Kawalan A Sampel Kawalan B
1180 OC
Warna coklat kehitaman dan mempunyai struktur
permukaan kasar
Warna coklat muda, berbentuk bulat
1190 OC
Warna coklat kehitaman dan mempunyai struktur
permukaan kasar
Warna coklat gelap, berbentuk bulat
1200 OC
Warna coklat kehitaman dan mempunyai struktur
permukaan kasar
Warna coklat gelap, berbentuk bulat dan saiz mengecil
1210 OC
Warna coklat kehitaman dan mempunyai struktu r
permukaan kasar
Warna coklat gelap, berbentuk bulat dan mula melekat
Sambungan
Sampel Kawalan A Sampel Kawalan B
1220 OC
Warna coklat kehitaman dan saiz mengecil
Warna coklat gelap, berbentuk bulat dan mula melekat
1230 OC
Warna coklat kehitaman dan saiz mengecil
Warna coklat gelap, berkilat, dan mula melekat antara satu
sama lain
1240 OC
Warna coklat kehitaman dan mula melekat antara satu
sama lain
Warna coklat gelap, berkilat, dan melekat.
1250 OC
Warna coklat kehitaman dan mula melekat antara satu
sama lain
Warna coklat gelap, berkilat, dan melekat.
Rajah 4.13 : Perubahan warna dan bentuk sampel agregat Kawalan A dan B dengan