Sebagai salah satu jenis material abu vulkanik, metakaolin merupakan pengganti semen yang sangat baik karena konsumsi energinya yang rendah dan polusi lingkungan yang rendah selama proses kalsinasi, serta kemampuannya untuk meningkatkan beberapa sifat semen Portland, seperti kekuatan dan daya tahan, ketika dicampur menjadi semen. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak peneliti telah mempelajari aktivitas abu vulkanik kaolin. Artikel ini menguraikan suhu dan waktu kalsinasi optimal kaolin, faktor-faktor yang memengaruhi aktivitasnya, dan metode untuk mendeteksi sifat dan aktivitas kaolin. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa suhu dan waktu kalsinasi optimal untuk kaolin dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti komposisi mineral, kristalinitas, dan kandungan kaolin, di mana kristalinitas struktur kaolin memiliki dampak terbesar pada aktivitasnya setelah kalsinasi. XRD, TG-DTA, IR, dan metode lainnya digunakan untuk menganalisis sifat bijih mentah. Aktivitas kaolin ditentukan melalui metode seperti uji Frantini, uji konduktivitas, dan indeks aktivitas kekuatan. Metode yang paling akurat adalah uji Frantini dan uji indeks aktivitas kekuatan.
Metakaolin (disingkat MK) adalah aluminium silikat anhidrat (Al2O3 • 2SiO2, AS2) yang terbentuk melalui dehidrasi kaolin (Al2O3 • 2SiO2 • 2 H2O, AS2H2) pada suhu yang sesuai (600-900 ℃). Kaolin termasuk dalam struktur silikat berlapis, dan lapisan-lapisan tersebut terikat oleh ikatan van der Waals, dengan ion OH– terikat kuat di dalamnya. Ketika kaolin dipanaskan di udara, ia mengalami beberapa perubahan struktural. Ketika dipanaskan hingga sekitar 600 ℃, struktur berlapis kaolin hancur karena dehidrasi, membentuk fase transisi dengan kristalinitas yang buruk – metakaolin.
Karena susunan molekul metakaolin yang tidak beraturan, ia menunjukkan keadaan metastabil termodinamik dan memiliki sifat sementasi di bawah rangsangan yang sesuai. Metakaolin adalah material abu vulkanik buatan yang sangat aktif yang dapat bereaksi dengan Ca(OH)2(CH) dan air untuk menghasilkan produk hidrasi yang mirip dengan semen. Dengan memanfaatkan fitur ini, ketika digunakan sebagai bahan tambahan untuk semen, ia dapat bereaksi dengan CH yang dihasilkan selama proses hidrasi semen, yang dapat meningkatkan beberapa sifat semen.
Metakaolin (MK) adalah produk yang terbentuk dari dehidrasi kaolin pada suhu tinggi, dan suhu kalsinasi dapat memengaruhi aktivitas produk tersebut.
Ketika suhu naik di atas 950 ℃, produk mulai mengkristal dan berubah menjadi mullit dan kristobalit,
Aktivitas hidrasinya akan berkurang.
Kaolin yang dikalsinasi adalah pengisi anorganik yang umum digunakan dalam industri manufaktur bahan polimer seperti karet, plastik, dan pelapis. Penggunaan kaolin dapat mengurangi biaya produksi produk-produk tersebut, terutama meningkatkan sifat fisik dan kimia material.