Ketika Anda memikirkan bahan bangunan hijau, batu bara mungkin adalah hal terakhir yang terlintas dalam pikiran. Batubara, dalam sebagian besar aplikasi praktis, tidak ramah lingkungan dan juga bukan bahan bangunan. Sebaliknya, batu bara bertanggung jawab atas sebagian besar emisi gas rumah kaca dan polusi udara yang dihasilkan di seluruh dunia. Namun ironisnya, batu bara juga bertanggung jawab atas munculnya beton fly ash, bahan bangunan baru yang dapat membantu mengekang emisi karbon di industri konstruksi.

Fly ash dihasilkan saat batu bara dibakar, dan undang-undang lingkungan di Amerika Serikat mengharuskan perusahaan listrik untuk menjebak dan membuangnya dengan benar. Pembuangan menjadi tantangan karena banyaknya abu batubara yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga batubara, dan juga karena logam berat dalam batubara membuat abu terbang menjadi zat yang berpotensi berbahaya. Pembangkit batubara di AS juga tidak memiliki rekam jejak terbersih dalam menangani pembuangan abu batubara, karena beberapa tumpahan abu batubara besar telah dilaporkan dalam beberapa tahun terakhir.

Untuk mengatasi kedua masalah tersebut, industri konstruksi memiliki ide cerdas untuk mulai memformulasi beton dari fly ash, menggantikan fly ash untuk semen Portland (bahan utama dalam sebagian besar beton). Anehnya, fly ash memiliki beberapa karakteristik yang menjadikannya bahan yang sempurna untuk beton: Memiliki kekuatan dan daya tahan yang besar (walaupun kita masih menunggu untuk melihat bagaimana kinerjanya dalam jangka panjang), dan tentu saja, harganya murah. Dan karena merupakan bahan daur ulang, ini membantu mencegah perusahaan beton menambang bahan lain yang tidak perlu untuk membuat beton.

Kekurangan Fly Ash pada Beton

Beton fly ash memang terlihat Berkualitas, tetapi masih ada beberapa kekhawatiran yang tersisa tentang keamanan mengelilingi diri kita dengan terlalu banyak fly ash. Batubara adalah bahan yang penuh dengan zat berbahaya, dan masih ada beberapa pertanyaan tentang apakah logam berat dapat larut dari beton yang dibuat dengan abu batubara. Kekhawatiran juga telah dikemukakan mengenai apakah penggunaan fly ash akan mengekspos pembangun ke tuntutan hukum dan membebaskan mereka dari pertanggungan asuransi. Lanjutkan membaca untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana beton fly ash dibuat, dan untuk mengetahui apakah itu memang aman.

Kami terus mengatakan bahwa fly ash adalah pengganti yang baik untuk semen Portland, tetapi apa sebenarnya semen Portland itu? Lucu Anda harus bertanya. Ini hanya jenis semen yang paling umum digunakan di seluruh dunia, dan bahan utama di sebagian besar jenis beton. Kapur dan silika membentuk sebagian besar semen Portland, dan juga termasuk aluminium dan besi. Sebagian besar jenis semen Portland mengandung campuran batu kapur, kapur, kerang, dan berbagai tanah liat, serpih dan pasir. Memproduksi semen Portland adalah proses yang sangat intensif energi dan sumber daya, itulah sebabnya masuk akal untuk mencari pengganti yang baik.

Beton geopolimer adalah nama teknis untuk fly ash atau jenis beton lainnya yang terbuat dari bahan sintetis aluminosilikat (bahan yang dibuat dengan aluminium, silikon dan oksigen). Ketika fly ash ditambahkan ke dalam campuran semen, tidak hanya sebagai pengisi, tetapi juga bereaksi dengan senyawa lain yang ada di semen Portland dan menjadi bagian dari matriks. Ini kaya akan alumina dan silikat, yang menyebabkannya bereaksi dengan larutan alkali untuk menghasilkan gel aluminosilikat yang mengikat. Produk yang dihasilkan merupakan pengganti yang sangat baik untuk semen Portland biasa tradisional.

Saat ini, campuran beton di mana hingga 25 persen semen diganti dengan abu terbang adalah hal biasa, dan beberapa pembuat beton mengganti sebanyak 50 persen. Tetapi konsentrasi abu terbang yang lebih tinggi memerlukan pengujian yang lebih tinggi, karena hasilnya dapat bervariasi.

Dari sudut pandang pembangun, hal terpenting tentang beton fly ash adalah kinerjanya, dan tidak mengecewakan. Penambahan fly ash ke dalam campuran memiliki kemampuan untuk memperbaiki beton, karena mengubah komposisi beton dapat menambah kekuatan dan daya tahan. Bahan yang dihasilkan kurang berpori daripada semen Portland biasa, dan lebih tahan terhadap korosi dan kerusakan dini. Selain lebih tahan lama dibandingkan semen Portland biasa, beton fly ash lebih tahan asam dan tahan api, serta menunjukkan kuat tekan dan tarik (peregangan) yang lebih tinggi.

Manfaat Lingkungan Beton Fly Ash

Dalam banyak hal, beton fly ash adalah paradoks utama. Fly ash berasal dari salah satu sumber polusi udara dan emisi karbon dioksida terbesar di Bumi, namun dianggap sebagai bahan hijau. Apa kesepakatannya? Alasan utama fly ash dianggap ramah lingkungan saat digunakan dalam konstruksi adalah karena merupakan bahan daur ulang. Jika perusahaan listrik akan membakar batu bara dan tetap menghasilkan fly ash, masuk akal untuk memanfaatkannya dengan baik, terutama jika dapat menghemat uang dan energi di sektor konstruksi.

Membuat semen dari awal adalah proses yang sangat intensif energi. Perkiraan konservatif mengatakan bahwa produksi beton menyumbang antara 5 dan 8 persen dari emisi gas rumah kaca di seluruh dunia, tetapi bisa lebih tinggi lagi. Saat ini kami memproduksi lebih dari 2,6 miliar ton semen Portland per tahun, dan angka itu akan meningkat seiring dengan meningkatnya populasi, kecuali ada opsi yang lebih ramah lingkungan untuk menggantikannya.

Di situlah beton fly ash masuk. Beton fly ash memiliki kemampuan untuk secara bersamaan mengekang emisi karbon global sambil mengembangkan infrastruktur yang lebih baik dan lebih tahan lama yang tidak perlu sering dibangun kembali. Bahkan, satu penelitian bahkan mencatat bahwa batu bata fly ash juga memiliki kemampuan untuk menyimpan karbon dioksida dari lingkungan, menambahkan manfaat hijau lainnya.

Potensi Bahaya Fly Ash

Tentu saja, fly ash bukannya tanpa kontroversi. Karena fly ash adalah produk sampingan dari batu bara, yang penuh dengan logam berat dan racun yang dapat berbahaya, timbul kekhawatiran bahwa bangunan yang terbuat dari beton fly ash dapat berbahaya bagi manusia.

Tapi apakah benar-benar aman tinggal di gedung yang terbuat dari batu bara? Keamanan fly ash dalam beton telah diperdebatkan dengan hangat. Sementara beton geopolimer telah terbukti melarutkan unsur-unsur berbahaya seperti arsenik, kromium dan selenium, setidaknya satu penelitian menunjukkan bahwa menambahkan kalsium dapat membantu mengurangi pelindian logam berat. Namun, masih banyak pertanyaan tentang apa yang akan terjadi pada logam berat dan zat lain dalam abu terbang setelah beton rusak dan dibuang.

Industri beton khawatir bahwa bahkan undang-undang hibrida yang mengklasifikasikan hanya abu terbang yang disimpan sebagai bahan berbahaya masih akan menstigmatisasi beton abu terbang, menempatkannya pada tingkat yang sama dengan asbes atau cat timbal. Bahkan jika aman dalam aplikasi beton, klasifikasi berbahaya untuk fly ash berpotensi membuat perusahaan konstruksi lebih rentan terhadap tuntutan hukum.