Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HALAMAN JUDUL PENGARUH KUAT TEKAN MORTAR GEOPOLIMER
TERHADAP PENAMBAHAN ABU LAS KARBIT DENGAN
SISTEM CURING OVEN
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S.1)
Pada Fakultas Sains Dan Teknologi
Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara
Disusun oleh
IMANIA EKA ANDAMMALIEK
141230000044
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA JEPARA
2018
ii
iii
iv
v
ABSTRAK
PENGARUH KUAT TEKAN MORTAR GEOPOLIMER TERHADAP
PENAMBAHAN ABU LAS KARBIT DENGAN SISTEM CURING
OVENDengan adanya pembangunan infrastruktur yang semakin
meningkat, mengakibatkan produksi semen menjadi meningkat, sehingga mulai
dikembangkan bahan alternatif pengganti semen portland. Salah satu bahan
alternatif yang mulai dikembangkan adalah geopolimer. Penggunaan limbah
karbit dan Fly Ash diharapkan dapat digunakan sebagai bahan substitusi semen
sebagai bahan campuran beton yang menghasilkan beton dengan kualitas yang
tinggi dan ramah bagi lingkungan.
Pada penelitian ini akan digunakan limbah PLTU Tanjung Jati B Jepara
berupa fly ash dan abu las karbit yang dijadikan sebagai binder atau pengganti
semen. Pada penelitian ini akan dibuat mortar geopolimer berbentuk kubus
dengan ukuran 5cmx5cmx5cm dengan jumlah benda uji sebanyak 150 buah.
Komposisi material yang digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan
perbandingan agregat halus 50% : (aktivator + binder) 50%. Dan perbandingan
binder 60% : aktivator 40% (NaOH dan Na2SiO3 yaitu 1:2). Pada bagian binder
yang akan dijadikan fokus utama yaitu perpaduan antara fly ash dan abu las
karbit dibuat 5 perbandingan yang digunakan yaitu , pertama 100% fly ash : 0%
las karbit, kedua 90% fly ash : 10% las karbit, ketiga 80% fly ash : 20% las
karbit, keempat 70% fly ash : 30% las karbit, dan kelima 60% fly ash : 40% las
karbit. Aktivator terdiri dari pencampuran dua material dengan perbandingan 1
NaOH : 2Na2SiO3. Pengujian di lakukan dengan umur pengujian 7, 14 dan 28
hari.
Metode pengujian yang dilakukan adalah kuat tekan. Dari hasil penelitian
yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan yaitu: Selain fly ash murni
yang memiliki kuat tekan tertinggi sebesar 16.60 MPa, pada variasi penambahan
abu las karbit sebesar 20% terjadi kuat tekan mortar tertinggi yaitu 17.35 MPa.
Pengaruh penambahan limbah abu las karbit menggunakan sistem perawatan
(curing) yang berbeda, mendapatkan hasil yaitu di setiap perawatan (curing) suhu
pada setiap mix desain, kuat tekan optimal hanya terjadi pada suhu 100°C. Akan
tetapi pada suhu 200°C abu las karbit atau selebihnya akan dapat mengurangi kuat
tekan mortar. Semakin banyak variasi penambahan abu las karbit, dapat
mempengaruhi kecepatan waktu ikat pada binder. Dan semakin rendah
penambahan persentase abu las karbit maka semakin lama waktu ikat awalnya.
Kata kunci : Geopolimer, Kuat Tekan, Fly Ash, Abu Las Karbit, perawatan
(curing).
vi
ABSTRACT
THE EFFECT OF GEOPOLYMER MORTAR PRESSURE STRENGTH ON
ADDITION OF CARBITE WELDING ASSEMBLY WITH OVEN CURING
SYSTEM
With the increasing infrastructure development, cement production has
increased, so that alternative materials for portland cement have been developed.
One alternative ingredient that is being developed is geopolymer. The use of
carbide waste and Fly Ash is expected to be used as a cement substitute as a
concrete mixture which produces high quality concrete and is environmentally
friendly.
In this research, the waste of Tanjung Jati B Jepara PLTU in the form of
fly ash and carbide welding ash will be used as a binder or cement substitute. In
this research, geopolymer mortar will be made in the form of cubes with a size of
5cmx5cmx5cm with a total of 150 test specimens. Material composition used in
this research is 50% fine aggregate ratio: 50% (activator + binder). And the
binder ratio is 60%: activator 40% (NaOH and Na₂SiO3 are 1: 2). On the part of
the binder that will be used as the main focus is the combination of fly ash and
carbide welding ash made 5 comparisons used, namely, first 100% fly ash: 0%
carbide welding, second 90% fly ash: 10% carbide welding, third 80% fly ash:
20% carbide welding, fourth 70% fly ash: 30% carbide welding, and fifth 60% fly
ash: 40% carbide welding. The activator consists of mixing two materials with a
ratio of 1 NaOH: 2 (Na₂SiO3). Tests were carried out with testing ages of 7, 14
and 28 days.
The test method used is compressive strength. From the results of
research that has been done, it can be concluded that: In addition to pure fly ash
which has the highest compressive strength of 16.60 MPa, the variation in
addition of carbide welding ash of 20% occurs the highest compressive strength
of 17.35 MPa. The effect of adding carbide welding ash using a different curing
system, to get results in each temperature curing on each design mix, the optimal
compressive strength only occurs at 100 ° C. But at a temperature of 200 ° C
carbide welding ash or the rest will reduce the compressive strength of mortar.
The more variations in the addition of carbide welding ash, can affect the
fastening time of the binder. And the lower the addition of the percentage of
carbide welding ash, the longer the initial bond time.
Keywords: Geopolymer, Compressive Strength, Fly Ash, Karbit Welding Ash,
Curing.
vii
MOTTO
“ Setiap keputusan yang kamu ambil akan ada resikodidalamnya, tanggung
resikonya, jalani prosesnya, lalu terima hasilnya ”
“Pengalaman dan kegagalan merupakan pelajaran bagi seseorang agar menjadi
lebih baik”
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah
SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufiq, serta hidayahnya, sehingga peneliti
masih diberikan kesehatan dan kesempatan untuk menyelesaikan skripsi
penelitian dengan judul: “Pengaruh Kuat Tekan Mortar Geopolimer Terhadap
Penambahan Abu Las Karbit Dengan Sistem Curing Oven” dengan baik.
Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada baginda nabi besar
Muhammad SAW beserta para sahabat dan keluarganya. Amin
Dalam penelitian skripsi ini, tentunya tidak mungkin terlaksana apabila
tanpa semangat, dukungan, serta bimbingan dari pihak-pihak yang sangat peneliti
hormati. Oleh karena itu, pertama kami mengucapkan terima kasih kepada :
1. Rektor Universitas Islam Nahdlatul Ulama (UNISNU) Jepara Dr. Sa’dullah
Assaidi, M.Ag yang telah menyampaikan motivasi sehingga dapat menambah
dan menjadikan penulis bersemangat dalam menempuh studi.
2. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama
(UNISNU) Jepara Ir. Gun Sudiryanto, M.M yang telah memberikan fasilitas
dan kemudahan sehingga dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi
dengan baik.
3. Dosen Khotibul Umam, ST.,MT., Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama (UNISNU) Jepara
sekaligus menjadi dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan dan
kemudahan sehingga dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi dengan
baik.
4. Dosen pembimbing skripsi I yaitu Mochammad Qomaruddin, ST.,MT., yang
dengan segala kesabaran telah berkenan memberikan arahan kepada peneliti
sehingga penyelesaian skripsi ini lebih sempurna.
5. Para Dosen Progam Studi Teknik Sipil yang tidak bisa saya sebutkan satu
persatu yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan yang tidak ternilai
harganya.
ix
6. Khususnya kepada kedua orang tua saya yang selalu mendukung dan
mendo’akan saya untuk menyelesaikan skripsi ini.
7. Semua teman-teman seperjuangan yang juga turut membantu sehingga skripsi
ini selesai, dan terima kasih atas kebersamaan yang telah terjalin selama ini.
Atas bantuan yang diberikan kepada kami, semoga Allah SWT
memberikan balasan yang lebih baik kepada mereka semua. Amin
Penulis menyadari bahwa apa yang disajikan ini tidak lepas dari
kekurangan dan kekhilafan, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat
kami harapkan guna menyempurnakan penelitian. Dan akhirnya saya berdo’a
kepada Allah mudah-mudahan usaha penelitian ini mendapat sambutan baik dari
semua pihak yang berkepentingan, dan mendapat ridho dari Allah SWT, amin.
Wassalamu’alaikum. Wr. Wb
Jepara, September 2018
Penulis
Imania Eka Andammaliek
x
Persembahan
Skripsi ini saya persembahkan untuk :
Bapak dan ibu saya tercinta yang slalu mendukung, dan memberi semangat
serta selalu mendoakan saya.
Kepada adik saya yang kadang-kadang saya sayangi. :)
Kepada semua keluarga saya yang selalu menyuruh saya agar cepat-cepat
lulus. :)
Bapak Mochammad Qomaruddin, S.T.,M.T yang sudah memberikan bimbingan
dan dukungan penuh terhadap saya dan teman-teman selama saya kuliah.
Bapak Khotibul Umam, S.T.,M.T selaku dosen pembimbing saya yang sudah
memberi ilmu dalam dunia sipil.
Bapak H. Ariyanto, S.T.,M.T selaku dosen teknik sipil yang sudah memberi
nasehat dan masukan terhadap saya.
Teruntuk Calon Teman Hidup Saya, M luthfi attaufiq yang sudah susah payah dan
banyak meluangkan waktunya hanya untuk membantu saya menyelesaikan
skripsi ini.
Teman-teman seperjuangan saya yang sama-sama berjuang untuk menyelesaikan
kuliah serta berjuang mendapat gelar S.T :)
Serta adik kelas saya yang secara tidak langsung mengusir saya dari universitas
dengan cara menyuruh saya agar cepat wisuda. Sebentar lagi kalian akan
merasakan bagaimana berada di posisi seperti ini. :)
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
SURAT PERNYATAAN KEABSAHAN SKRIPSI .......................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................................ iv
MOTTO ............................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii
PERSEMBAHAN ................................................................................................. ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xvi
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xix
BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3
1.4 Maksud Penelitian ................................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah ...................................................................................... 3
BAB II STUDI LITERATUR............................................................................... 5
2.1 Beton Geopolimer ................................................................................... 5
2.1.1 Sifat-Sifat Geopolimer ................................................................... 6
2.1.2 Kelebihan Dan Kekurangan Beton Geopolimer ............................ 6
2.2 Limbah Karbit ......................................................................................... 7
2.2.1 Sifat Limbah Karbit........................................................................ 8
2.3 Fly Ash ..................................................................................................... 8
2.3.1 Sifat-Sifat Fly Ash ........................................................................ 10
2.3.2 Keuntungan Dan Kelemahan Fly Ash .......................................... 11
2.3.3 Klasifikasi Fly Ash ....................................................................... 12
2.4 Alkali Aktivator ..................................................................................... 13
2.4.1 Sodium Hidroksida (NaOH) ........................................................ 13
xii
2.4.2 Sodium Silikat (Na2SiO3) ............................................................. 14
2.5 Proses Perawatan / Curing ..................................................................... 15
2.6 Penelitian Sebelumnya .......................................................................... 16
2.6.1 S. E. Wallah, W. J. Tamboto, R. Pandaleke (2013) ..................... 16
2.6.2 Nandia Samlistiya Putri (2017) .................................................... 17
2.6.3 Rajiman (2015)............................................................................. 19
2.6.4 Rosmiyati A. Bella1, Jusuf J. S. Pah, Ariansyah G. Ratu (2017) 19
2.6.5 Merzy Mooy1, Partogi H. Simatupang, John H. Frans (2017) .... 20
2.6.6 M. Shofi’ul Amin, M. Diky F, Januarti Eka P, Triwula (2013) ... 21
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 22
3.1 Metode Eksperimental ........................................................................... 22
3.2 Waktu Dan Tempat Penelitian ............................................................... 22
3.3 Alat Dan Bahan Penelitian .................................................................... 22
3.3.1 Alat ....................................................................................................... 22
3.3.2 Bahan .................................................................................................... 23
3.4 Prosedur Penelitian ......................................................................................... 23
3.3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................................ 24
3.4.1 Pengujian Karakteristik Material .......................................................... 26
3.4.2 Pengujian Vicat ..................................................................................... 29
3.4.3 Mix Design Dan Trial Mix .................................................................... 30
3.4.4 Mix Design Concrete Real .................................................................... 32
3.4.5 Pembuatan Mortar Geopolimer ............................................................ 33
3.4.6 Curing (Perawatan Beton) .................................................................... 34
3.4.7 Uji Kuat Tekan ..................................................................................... 35
3.4.8 Analisis Data ......................................................................................... 35
3.4.9 Kesimpulan ........................................................................................... 36
3.4.10 Jadwal Kegiatan ................................................................................... 37
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ....................................................... 38
4.1 Umum .................................................................................................... 38
4.2 Hasil Uji Karakteristik Material ............................................................ 38
4.2.1 Analisa Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik .................... 39
xiii
4.2.2 Analisa Kandungan Pasir Terhadap Lumpur ............................... 40
4.2.3 Analisa Saringan .......................................................................... 41
4.3 Analisa Fly Ash ...................................................................................... 44
4.4 Analisa Limbah Abu Las Karbit ............................................................ 45
4.5 Waktu Pengikatan Awal ........................................................................ 47
4.6 Pembuatan Sampel Mortar .................................................................... 55
4.7 Kuat Tekan ............................................................................................ 58
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 82
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 82
5.2 Saran ...................................................................................................... 82
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 84
LAMPIRAN .............................................................. Error! Bookmark not defined.
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fly Ash Yang Sudah Halus ............................................................. 11
Gambar 2.2 Sodium Hidroksida (Flake) ............................................................ 14
Gambar 2.3 Sodium Hidroksida Cair ................................................................. 14
Gambar 2.4 Sodium Silikat ................................................................................ 15
Gambar 3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian………………………….....25
Gambar 3.2 Pasir Muntilan ............................................................................... 27
Gambar 3.3 Uji KadarLumpur Pasir ................................................................. 28
Gambar 4.1 Hasil Uji Kadar Organis...........……………….....……………….40
Gambar 4.2 Alat Tintometer .............................................................................. 40
Gambar 4.3 Hasil Dari Uji Kadar Lumpur ......................................................... 41
Gambar 4.4 Grafik Analisa Saringan Agregat Halus ......................................... 43
Gambar 4.5 Saringan Yang Tersusun................................................................. 43
Gambar 4.6 Alat Oven Yang Digunakan Untuk Mengeringkan Pasir ............... 44
Gambar 4.7 Pasir Yang Telah Dikeringkan ....................................................... 44
Gambar 4.8 Abu Las Karbit ............................................................................... 46
Gambar 4.9 Abu Las Karbit Diperbesar 3000 Kali ............................................ 46
Gambar 4.10 Abu Las Karbit Diperbesar 5000 Kali ............................................ 46
Gambar 4.11 Pengikatan Awal Mix Desain0 Kar ................................................ 49
Gambar 4.12 Pengikatan Awal Mix Desain 10 Kar ............................................. 50
Gambar 4.13 Pengikatan Awal Mix Desain 20 Kar ............................................. 52
Gambar 4.14 Pengikatan Awal Mix Desain 30 Kar ............................................. 53
Gambar 4.15 Pengikatan Awal Mix Desain 40 Kar ............................................. 54
Gambar 4.16 Pengujian Vicat (Waktu Ikat) ......................................................... 54
Gambar 4.17 Penambahan Karbit Pada Pengadukan ........................................... 55
xv
Gambar 4.18 Penambahan Aktivator Pada Pengadukan ...................................... 55
Gambar 4.19 Proses Pengadukan Binder ............................................................. 56
Gambar 4.20 Pengolesan Cetakan Mortar Dengan Oli ........................................ 56
Gambar 4.21 Proses Pencetakan Mortar .............................................................. 56
Gambar 4.22 Mortar Yang Sudah Jadi ................................................................. 56
Gambar 4.23 Proses curing Oven Mortar Pada Suhu 100°C ............................... 57
Gambar 4.24 Proses Curing Mortar Pada Suhu Ruangan (31-34°C) ................... 57
Gambar 4.25 Proses Curing Oven Mortar Pada Suhu 200°C .............................. 57
Gambar 4.26 Grafik Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix Desain .......................... 66
Gambar 4.27 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Pada Suhu Ruangan.............. 67
Gambar 4.28 Kuat Tekan Mortar Terhadap Suhu Pada Umur 7 Hari .................. 68
Gambar 4.29 Kuat Tekan Mortar terhadap Mix Desain pada Suhu 100°C .......... 69
Gambar 4.30 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Suhu 100°C .......................... 70
Gambar 4.31 Kuat Tekan Mortar Tehadap Suhu 14 Hari .................................... 72
Gambar 4.32 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix Desain 200°C .......................... 73
Gambar 4.33 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Suhu 200°C .......................... 74
Gambar 4.34 Kuat Tekan Tehadap Suhu Umur 28 Hari ...................................... 75
Gambar 4.35 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 0 Karbit ... 76
Gambar 4.36 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 10 Karbit ... 77
Gambar 4.37 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 20 Karbit ... 78
Gambar 4.38 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 30 Karbit ... 79
Gambar 4.39 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 40 Karbit ... 80
Gambar 4.40 Mortar Setelah Diuji ....................................................................... 81
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Kebutuhan Material per Sampel ........................................................ 31
Tabel 3.2 Kebutuhan Material Mortar Semua Sampel (Real) ............................ 33
Tabel 3.3 Jumlah Benda Uji Kubus ................................................................... 35
Tabel 4.1 Tabel Kadar Zat Organik .................................................................. 39
Tabel 4.2 Hasil Analisa Kandungan Pasir TerhadapLumpur ........................... 41
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Analisa Agregat Halus ............................................ 42
Tabel 4.4 Hasil Analisa Fly ash ........................................................................ 45
Tabel 4.5 Hasil Tes EDX Limbah Abu Las Karbit ........................................... 46
Tabel 4.6 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 0 Kar ..................................... 48
Tabel 4.7 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 10 Kar ................................... 50
Tabel 4.8 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 20 Kar ................................... 51
Tabel 4.9 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 30 Kar ................................... 52
Tabel 4.10 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 40 Kar ................................... 53
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan
mix desain 100% fly ash ................................................................... 58
Tabel 4.12 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan
Mix Desain 90% Fly Ash : 10 Karbit ................................................ 59
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan
Mix Desain 80% Fly Ash : 20 Karbit ............................................... 59
Tabel 4.14 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu
Ruangan Mix Desain 70% Fly Ash : 30 Karbit ............................... 60
Tabel 4.15 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu
Ruangan Mix Desain 60% Fly Ash : 40 Karbit ............................... 60
xvii
Tabel 4.16 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C
Mix Desain 100% Fly Ash ................................................................ 61
Tabel 4.17 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C
Mix Desain 90% Fly Ash : 10 Karbit ................................................ 61
Tabel 4.18 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C
Mix Desain 80% Fly Ash : 20 Karbit ................................................ 62
Tabel 4.19 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C
Mix Desain 70% Fly Ash : 30 Karbit ................................................ 62
Tabel 4.20 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C
Mix Desain 60% Fly Ash : 40 Karbit ................................................ 63
Tabel 4.21 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan 200°C Mix
Desain 100% Fly Ash ........................................................................ 63
Tabel 4.22 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C
Mix Desain 90% Fly Ash : 10 Karbit ................................................ 64
Tabel 4.23 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C
Mix Desain 80% Fly Ash : 20 Karbit ................................................ 64
Tabel 4.24 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C
Mix Desain 70% Fly Ash : 30 Karbit ................................................ 65
Tabel 4.25 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C
Mix Desain 60% Fly Ash : 40 Karbit ................................................ 65
Tabel 4.26 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain Pada Suhu Ruangan...... 66
Tabel 4.27 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur pada Suhu Ruangan ............... 67
Tabel 4.28 Kuat Tekan Mortar Terhadap Suhu Pada Umur 7 hari .................... 68
Tabel 4.29 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain pada suhu 100°C ........... 69
Tabel 4.30 Kuat Tekan MortarTerhadap Umur suhu 100°C ............................. 70
Tabel 4.31 Kuat Tekan Mortar tehadap Suhu Pada Umur 14 hari ..................... 71
Tabel 4. 32 Kuat Tekan MortarTerhadap Mix desain Suhu 200°C .................... 73
xviii
Tabel 4.33 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Suhu 200°C ............................ 74
Tabel 4.34 Kuat Tekan Mortar tehadap Suhu Pada Umur 28 hari ..................... 75
Tabel 4.35 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 100%Fly
Ash............................. ....................................................................... 76
Tabel 4.36 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 10 Karbit..... 77
Tabel 4.37 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 20 Karbit..... 78
Tabel 4.38 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 30 Karbit..... 79
Tabel 4.39 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 40 Karbit..... 80
xix
DAFTAR NOTASI
x1 : Waktu penurunan 1 (menit)
x2 : Waktu penurunan 2 (menit)
y : Penurunan saat waktu ikat awal (mm)
y1 : Penurunan sebelum waktu ikat awal (mm)
y2 : Penurunan setelah waktu ikat awal (mm)
fc : Kuat Tekan Beton (KN/mm2)
P : Beban (KN)
A : Luas Penampang (mm2)
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan material yang sangat populer digunakan pada bangunan-
bangunan sekarang, tersusun dari bahan utama yaitu agregat kasar, agregat halus,
air, dan semen portland yang dijadikan bahan paling penting karena sebagai
bahan pengikat semua agregat. Selain itu semen portland juga banyak digunakan
untuk membangun gedung, jembatan, pondasi sebagai dasar bangunan dan
infrastruktur lainnya. Dengan adanya pembangunan infrastruktur yang semakin
meningkat, mengakibatkan produksi semen menjadi meningkat pula.Semakin
banyaknya jumlah penggunaan beton maka semakin banyak pula kebutuhan akan
material beton yang digunakan sedangkan material beton tersebut semakin lama
semakin habis sehingga membuat penambahan batuan alam dan limbah
merupakan salah satu cara alternatif bahan pembentuk beton.
Namun pada saat proses produksi semen terjadi pelepasan gas
karbondioksida (CO2) ke udara yang besarnya sebanding dengan jumlah semen
yang diproduksi (Davidovits,1994), yang dapat merusak lingkungan hidup kita
diantaranya pemanasan global dan efek rumah kaca. Untuk itu diperlukan
penambahan bahan alternatif lain yang dapat menggantikan semen maupun
sebagai bahan subtitusi dalam campuran beton yang ramah lingkungan. Karena
itulah mulai dikembangkan bahan alternatif pengganti semen portland. Salah satu
bahan alternatif yang mulai dikembangkan adalah geopolimer. Beton geopolimer
adalah beton yang 100% tidak menggunakan semen, melainkan fly ash dari hasil
dari proses pembakaran batubara.
Geopolimer merupakan polimer yang tersusun teratur menyerupai fungsi
ikatan pada semen didalam beton. Geopolimer adalah reaksi antara polymer dan
material geologi yang dijadikan pengganti semen seluruhnya yang bertindak
sebagai binder utamanya (Nuruddin,2009). Beton geopolimer adalah beton yang
sama sekali tidak menggunakan semen sebagai material pengikat dimana fly ash
sebagai material alternatif pengganti. Untuk aktivator digunakan sodium silikat
(Na2SiO3) yang berfungsi untuk mempercepat reaksi polimerisasi. Sedangkan
sebagai larutan alkalinya menggunakan sodium hidroksida (NaOH) yang
2
berfungsi untuk membantu proses pengikatan antar partikel (Paramita, 2014). SNI
03-6414-2002 mendefinisikan pengertian fly ash/abu terbang : Abu terbang adalah
limbah dari hasil pembakaran batu bara pada tungku pembangkit listrik tenaga uap
yang berbentuk halus, bundar dan bersifat pozolanik (Lauw, 2008).
Fly ash atau abu terbang merupakan limbah sisa-sisa pembakaran batubara,
yang dialirkan dari ruang pembakaran. Fly ash berupa serbuk yang sangat ringan
dan berwarna keabu-abuan. Fly ash merupakan material oksida anorganik yang
mengandung silika (SiO2)sebanyak 58,20%, Fly Ash termasuk dalam limbah B3
dengan kode D223 dengan pencemaran utama logam berat.
Penggunaan limbah karbit dan Fly Ash diharapkan dapat digunakan sebagai
bahan substitusi semen sebagai bahan campuran beton yang menghasilkan beton
dengan kualitas yang tinggi dan ramah bagi lingkungan.
Penggunaan material daur ulang (recycle) untuk digunakan dalam campuran
beton di Indonesia tidak begitu umum, namun sudah mulai banyak digunakan
diantaranya untuk pekerjaan pengurukan, lapisan pondasi jalan dan lain-lain
(Febriyanto, 2015). Limbah karbit merupakan sisa dari proses reaksi karbit
terhadap air yang menghasilkan gas acyetilene. Pada bengkel-bengkel las karbit
acyetilene dilakukan pengolahan terhadap limbah karbit karena dianggap tidak
bernilai ekonomis.
Limbah karbit dibiarkan sampai menggunung begitu saja atau langsung
dibuang menuju TPS. Menurut PP RI No.101 tahun 2014 tentang pengelolaan
limbah B3, limbah karbit termasuk dalam golongan limbah B3 dari sumber yang
spesifik yakni kode D243.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan pokok yang akan dibahas didalam penelitian ini, adalah sebagai
berikut :
1. Pada variasi berapa penambahan persentase abu las karbit terjadi kuat tekan
mortar tertinggi.
3
2. Bagaimana pengaruh kuat tekan mortar terhadap pemanfaatan limbah fly ash
dan variasi penambahan limbah abu las karbit menggunakan sistem perawatan
(curing) yang berbeda
3. Bagaimana pengaruh kecepatan waktu ikat awal dengan variasi penambahan
limbah abu las karbit yang berbeda.
1.3 Tujuan Penelitian
Dan tujuan dari penelitian ini adalah
1. Mengetahui pada variasi penambahan persentase abu las karbit terjadi kuat
tekan mortar tertinggi.
2. Mengetahui pengaruh kuat tekan mortar terhadap pemanfaatan limbah fly ash
dan variasi penambahan limbah abu las karbit menggunakan sistem perawatan
(curing) yang berbeda.
3. Mengetahui pengaruh kecepatan waktu ikat awal dengan variasi penambahan
limbah abu las karbit yang berbeda.
1.4 Maksud Penelitian
Berdasarkan uraian diatas maksud dari penelitian adalah:
1. Bagi penulis, maksud dari penelitian ini adalah menentukan kuat tekan mortar
geopolimer yang memakai bahan fly ash dengan campuran abu las karbit.
2. Bagi industri untuk memanfatkan limbah karbit sisa pengelasan logam yang
tidak bernilai ekonomis untuk pembuatan beton.
3. Untuk pemerintah dan masyarakat sebagai bahan pemikiran karena pemakaian
limbah dari PLTU dan limbah abu las karbit mengurangi efek pemakaian
semen dengan cara pemanfaatan limbah industri
4. Untuk lingkungan yaitu mengurangi dampak lingkungan dari penumpukan
limbah karbit dan fly ash dengan cara memanfaatkan limbah tersebut sebagai
salah satu bahan utama pembuatan beton geopolimer.
1.5 Batasan Masalah
a. Pasta geopolimer ini menggunakan komposisi limbah karbit dan fly ash dengan
persentasi yang berbeda.
4
b. Perbandingan aktivator massa antara sodium silikat dengan sodium hidroksida
adalah sebesar 1: 2
c. Molaritas natrium hidroksida (NaOH) yang dipakai 8M.
d. Tidak membahas reaksi-reaksi kimia.
e. Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm.
f. Uji standar yang dilakukan adalah kuat tekan.
g. Perawatan yang dilakukan yaitu dengan curing oven dengan suhu yang berbeda
dan dibiarkan di udara terbuka
h. Umur penggujian pasta pada umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari.
5
BAB II
STUDI LITERATUR
2.1 Beton Geopolimer
Beton geopolimer merupakan senyawa silikat alumino anorganik, yang
digabungkan dari bahan-bahan produk sampingan seperti abu terbang (fly ash)
dan abu sekam padi (rice hush ash) yang masih banyak mengandung alumunium
dan silikon (Davidovits, 1994).
Beton geopolimer merupakan beton geosintetik yang reaksi pengikatannya
terjadi melalui reaksi polimerisasi dan bukan melalui reaksi hidrasi seperti pada
beton konvensional (Davitdovits, 2005). Gel pengikat pada geopolimer
menampilkan persamaan struktural pada panjang skala nanometer dengan panjang
atom seperti material zeolitic. Dalam beberapa kasus khususnya dengan adanya
kandungan air yang tinggi, suhu tinggi, rendah sintesa dan perbandingan Si/Al
tinggi sampai membentuk formasi nanokristal terhadap gel geopolimer (Provis et
al, 2005).
Beton geopolimer lebih ramah lingkungan, karena selain dapat
menggunakan bahan pembuangan industri, proses pembuangannya juga tidak
perlu energi, seperti pada proses pembuatan semen hingga suhu 800oC cukup
dengan pemanasan 60oC selama sehari penuh, maka bisa dihasilkan beton
berkualitas tinggi (Sanggapramana, 2011). Pembuatan geopolimer juga tidak
menghasilkan emisi gas CO2 seperti pada pembuatan semen Portland (Malhotra,
1999). Beton geopolimer juga hemat energi dan ramah lingkungan karena
geopolimerisasi hanya memerlukan pemanasan di suhu yang relatif rendah
(Davidovits, 1994).
Hal yang menarik dalam pembuatan beton geopolimer adalah dengan
membandingkan energi yang dibutuhkan terhadap emisi gas rumah kaca CO2
semen portland dan semen geopolimer adalah sebagai berikut :
6
Tabel 2.1 Enengi yang Dibutuhkan , MJ/Ton
Tipe Kalsinasi Penghancuran Total
Portland semen
Geopolimer
3200
600
430
390
3430
990
sumber: davitdovits, 2005
Tabel 2.2Energi Gas Rumah Kaca, CO2 Dalam Ton/Tahun
Portland semen 1.00
Geopolimer 0.15-0.20
sumber: davitdovits, 2005
2.1.1 Sifat-Sifat Geopolimer
Geopolimer memiliki sifat fisik yang membedakannya dengan material lain,
Sifat fisik merupakan sifat yang dimiliki material tanpa bereaksi dengan
bahan lain, termasuk sifat mekanik.
Data di bawah ini merupakan sifat fisik yang umumnya dimiliki geopolimer
(Davidovit, 2008)
Semen Geopolimer
• Penyusutan selama setting time : <0.05%, tidak dapat diukur
• Kuat tekan (uniaxial) : >90 MPa pada 28 hari (untuk kekuatan awal
tinggi dapat mencapai 20 MPa setelah 4 jam)
• Kuat flexural : 10-15 MPa pada 28 hari (untuk kekuatan awal tinggi
mencapai dapat 10 MPa setelah 24 jam)
• Modulus young : >2 GPa
• Freeze-thaw : massa yang hilang mencapai <0.1 % (ASTM 4842),
kekuatan yang hilang <5% setelah 180 siklus.
• Wet-dry : massa yang hilang <0.1% (ASTM 4843)
2.1.2 Kelebihan Dan Kekurangan Beton Geopolimer
a. Kelebihan-kelebihan beton geopolimer (Skvara, 2006) :
• Tahan terhadap lingkungan korosif,
• Tahan terhadap reaksi alkali silika.
• Tidak menggunakan semen sebagai bahan perekatnya, maka dapat
mengurangi polusi udara.
7
b. Kekurangan-kekurangan beton geopolimer:
• Pembuatan beton geopolimer lebih rumit dibandingkan beton semen,
karena membutuhkan alkaline activator,
• Belum ada rancang campuran yang pasti.
• Memiliki water absorption kurang dari 3%.
2.2 Limbah Karbit
Limbah karbit adalah sebuah produk dari produksi gas acetylene. Gas ini
digunakan di seluruh dunia untuk penerangan, pengelasan, pemotongan besi, juga
untuk mematangkan buah. Karbit dibuat dengan proses yang sangat sederhana.
Dimana terjadi reaksi antara kalsium karbida (CaC2) dengan air H2O untuk
menghasilkan gas acetylene (C2H2) dan calcium hydroxide Ca(OH)2. Kalsium
karbit yang merupakan hasil sampingan pembuatan gas acetylene adalah berupa
padatan berwarna putih kehitaman atau keabu-abuan. Awal dihasilkannya limbah
karbit berupa koloid (semi cair) karena gas ini mengandung gas dan air. Setelah 3-
7 hari, gas yang terkandung menguap perlahan seiring dengan penguapan gas dan
air kapur limbah karbit mulai mengering, berubah menjadi gumpalan-gumpalan
yang rapuh dan mudah dihancurkan serta dapat menjadi serbuk. (Utomo, 2010)
Kalsium karbit yang merupakan hasil sampingan pembuatan gas acetelyn
adalah berupa padatan berwarna putih kehitaman atau keabu-abuan dengan berat
jenis sebesar 2.22.
Awal dihasilkannya limbah karbit berupa koloid (semi cair) karena gas ini
mengandung gas dan air. Setelah 3-7 hari, gas yang terkandung dalam limbah
karbit menguap perlahan seiring dengan penguapan gas dan air kapur limbah
karbit mulai mengering, berubah menjadi gumpalan-gumpalan yang rapuh dan
mudah di hancurkan dan dapat menjadi serbuk. (Nandia, 2017)
Limbah karbit adalah sisa dari reaksi karbit terhadap air yang dapat
menghasilkan gas asetilin. Di golongkan dalam jenis kapur padam seperti yang
dinyatakan Zainal Abidin (1984) limbah karbit memiliki sifat-sifat kapur untuk
bahan bangunan sesuai dengan SII 0024-80 dengan adanya dua parameter yaitu
kadar CaO + MgO lebih rendah dan CO2 yang cukup tinggi.
8
Tabel 2.3 Kandungan Limbah Karbit
Komposisi kimia Kandungan %
SiO2
Fe2O3
Al2O3
CaO
MgO
SO3
LOI
4.3
0.9
0.4
56.5
1.7
0.06
36.1
Sumber : Makaratat,2010
Didalam abu las karbit terdapat kandungan berupa SiO2 sebesar 4.3%,
Fe2O3 0.9 sebesar 0.9%, Al2O3 0.4 sebesar 0.4%, CaO 56.5 sebesar 56.5%, MgO
sebesar 1.7%, SO3 sebesar 0.06%, dan LOI sebesar 36.1%.
2.2.1 Sifat Limbah Karbit
Limbah karbit memiliki berbagai macam sifat fisik, sifat fisik merupakan
sifat yang dimiliki variabel tanpa bereaksi dengan bahan lain, termasuk sifat
mekanik.
Yus Yudyiantoro (1998:33) menyatakan bahwa kandungan kalsium yang
cukup tinggi ini membuat limbah karbit memiliki sifat-sifat fisik yang dapat
menyerupai kalsium hidroksida dalam hal:
1. Senyawa kimia terbesar adalah CaO dan Ca(OH)2.
2. Daya ikat terhadap air cukup tinggi.
3. Sifat non plastis karena merupakan bahan berbutir.
4. Mempunyai bau karbit yang sangat khas.
5. Diameter butiran-butiran relatif lebih besar dibanding butiran-butiran
lempung.
2.3 Fly Ash
Fly ash, Menurut ASTM C618 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly ash)
didefinisikan sebagai butiran halus hasil dari residu pembakaran batubara atau
bubuk batu bara. Banyaknya hasil material, hanya fly ash dan slag telah terbukti
menjadi sumber material yang dapat membuat geopolimer. Fly ash dianggap
menguntungkan karena reaktivitas partikelnya lebih halus dibandingkan slag. Fly
9
ash atau abu terbang merupakan limbah sisa-sisa pembakaran batubara, yang
dialirkan dari ruang pembakaran. Fly ash berupa serbuk yang sangat ringan serta
berwarna keabu-abuan. Fly ash adalah material oksida anorganik yang
mengandung silika (SiO2) sebanyak 58,20%.
Fly ash yaitu bagian dari sisa-sisa abu pembakaran yang berbentuk bubuk
halus dan ringan yang diambil dari campuran gas tungku pembakaran
menggunakan bahan batubara pada boiler Pembangkit Listrik Tenaga Uap
(PLTU). Fly ash diambil secara mekanik dengan sistem pengendapan elektrostatik
(Hidayat, 1986).
Fly ash adalah mineral admixture yang berasal dari sisa pembakaran
batubara yang sudah tidak terpakai. Material ini mempunyai kadar bahan semen
yang cukup tinggi dan mempunyai sifat pozzolanik (Himawan dan Darma,
2000:25). Fly ash memiliki butiran yang lebih halus dibandingkan butiran semen
dan mempunyai sifat hidrolik.
Jika fly ash digunakan sebagai bahan tambah atau pengganti semen maka
tidak sekedar menambah kekuatan mortar, tetapi secara mekanik fly ash ini akan
mengisi ruang yang kosong (rongga) di antara butiran-butiran dan secara kimiawi
akan memberikan sifat hidrolik pada kapur mati yang dihasilkan dari proses
hidrasi, dimana mortar hidrolik ini akan lebih kuat daripada mortar udara (kapur
mati dan air) (Suhud, 1993).
Fly ash termasuk bahan pozzolan buatan karena sifatnya yang pozzolanik,
partikel yang halus tersebut dapat bereaksi dengan kapur pada suhu kamar dengan
media air sehingga membentuk senyawa yang bersifat mengikat. Fly ash dapat
dimanfaatkan sebagai bahan pengganti pemakaian sebagian semen, baik untuk
adukan (mortar) maupun untuk campuran beton. Keuntungan lain dari pemakaian
fly ash adalah bisa meningkatkan ketahanan/keawetan mortar terhadap ion sulfat
(Hidayat, 1986).
Dalam perkembangannya, fly ash tidak hanya digunakan untuk mengganti
sebagian semen tetapi dapat juga digunakan sebagai pengganti seluruh semen.
Dengan demikian fly ash difungsikan dengan bahan alkalin dan sebagai
aktivatornya digunakan NaOH dan sodium silikat (Na2SiO3) sehingga terjadi
proses polimerisasi yang selanjutnya mengikat agregat-agregat.
10
2.3.1 Sifat-Sifat Fly Ash
Sifat fisik fly ash menurut (ACI Manual of Concrete Practice 1993 Parts 1
226.3R-6) adalah
1. Pada fly ash memiliki memiliki berat jenis 2.2-2.8
2. Ukuran fly ash pada ɸ 1 mikron - ɸ 1 mm dengan kehalusan 70% - 80%
lolos saringan no.200 (75 mikron)
3. Apabila diasaring memiliki kehalusan antara lain yaitu:
% tertahan ayakan pada ukuran 0.075 mm sebesar : 3.5 gram
% tertahan ayakan pada ukuran 0.045 mm sebesar : 19.3 gram
% lolos sampai ke dasar yaitu PAN sebesar : 77.2 gram
Dijelaskan dengan tabel berikut:
Tertahan Jumlah Persentase (%)
No Ayakan 0.075 mm 3.5
No Ayakan 0.045 mm 19.3
PEN (dasar) 77.2
Tabel 2.4 Unsur Kimia Pada Fly Ash
Komponen Persentase (%)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
SO2 Na2O
58.20
18.40
9.30
3.30
3.90
0.60
0.07
Sumber : Gunawan 2018
11
2.3.2 Keuntungan Dan Kelemahan Fly Ash
Keuntungan fly ash digunakan sebagai bahan pengganti sepenuhnya semen
untuk patch repair karena sifatnya yang pozzolan yang dapat meningkatkan
ketahanan / keawetan beton terhadap ion sulfat.
Fly ash cukup baik digunakan sebagai bahan ikat karena bahan penyusun
utamanya adalah silicon dioksida (SiO2), aluminium (Al2O3), besi (Fe2O3)
dan kalsium (CaO) sedangkan magnesium, potasium, sodium, titanium, dan
sulfur juga ada tetapi dalam kadar jumlah yang kecil. Oksida-oksida tersebut
dapat bereaksi dengan kapur bebas yang dilepaskan semen ketika bereaksi
dengan air. Dengan pemakaian fly ash sebesar 20 – 30% terhadap berat
binder maka jumlah binder akan berkurang secara signifikan dan dapat
menambah kuat tekan mortar. Pengurangan jumlah binder akan menurunkan
biaya material sehingga efisiensi dapat ditingkatkan, dan juga sebagai
bentuk pemanfaatan limbah yang akan membantu menjaga kelestarian
lingkungan alam (Clarence 1966:24).
Di samping itu fly ash juga mempunyai kelemahan sebagai bahan mortar
geopolimer diantaranya proses pengerasan dan penambahan kekuatan
mortarnya agak lambat sehingga pemakaian fly ash kurang baik untuk
pengerjaan mortar yang memerlukan waktu pengerasan dan kekuatan awal
yang tinggi, pengendalian mutu sering dilakukan karena mutu fly ash
sangat tergantung pada proses pembakaran (suhu) serta jenis batubara yang
digunakan (Husin, 1998).
Gambar 2. 1 fly ash yang sudah halus
Sumber : Analisa 2018
12
2.3.3 Klasifikasi Fly Ash
Menurut ASTM C 618-03 fly ash itu dibagi menjadi 3 kelas yaitu kelas C,
kelas F, dan kelas N.
a. Fly ash Tipe Kelas C
Fly ash tipe kelas C memiliki kadar kandungan CaO lebih dari 10%,
dihasilkan dari pembakaran lignite atau sub bitumen batubara.
Fly ash tipe kelas C memiliki Kadar kandungan (SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3) lebih dari 50%.
Kadar kandungan Na2O dari fly ash tipe kelas C mencapai 10%.
Pada campuran beton digunakan sebanyak 15% - 35% dari total berat
binder.
b. Fly Ash Tipe Kelas F
Fly ash tipe kelas F mengandung CaO kurang dari 10%, dihasilkan
dari pembakaran anthrachite atau bitumen batubara.
Kadar kandungan (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) dari fly ash tipe kelas lebih
dari 70%.
Kadar kandungan Na2O dari tipe fly ash tipe kelas F kurang dari 5%.
Pada campuran beton fly ash tipe kelas Fdigunakan sebanyak 15% -
25% dari total berat binder.
c. Fly Ash Tipe Kelas N
Kelas N Pozzolan alam atau hasil pembakaran yang dapat digolongkan
antara lain tanah diatomic, opaline chertz, dan shales, tuff dan abu
vulkanik, dimana dapat diproses melalui pembakaran ataupun tidak.
Selain itu juga berbagai hasil pembakaran yang mempunyai sifat
pozzolan yang cukup baik.(Nandia,2017)
Dari ketiga jenis fly ash di atas yang dapat digunakan sebagai geopolimer
adalah jenis fly ash yang memiliki kandungan CaO rendah dan
kandungan Si dan Al lebih dari 50% yaitu fly ash tipe C dan F karena Si
dan Al adalah unsur utama dalam terjadinya proses geopolimerisasi.
Geopolimer yang menggunakan fly ash tipe C dapat menghasilkan kuat
tekan lebih tinggi dibandingkan dengan fly ash tipe F baik yang
menggunakan curing dengan oven ataupun pada suhu ruang (Prasetio,
13
2007). Adapun komposisi kimia dan klasifikasinya seperti dapat dilihat
pada tabel:
Tabel 2.5 Komposisi Dan Klasifikasi Fly Ash
Komponen Bituminus Subbituminus Lignit
SiO2 20-60 40-60 15-45
Al2O3 5-35 20-30 20-25
Fe2O3 10-40 4-10 4-15
CaO 1-12 5-30 15-40
MgO 0-5 1-6 3-10
SO3 0-4 0-2 0-10
Na2O 0-4 0-2 0-6
K2O 0-3 0-4 0-4
Sumber : Wardani, 2008
fly ash batubara terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk bola
padat atau berongga. Pembakaran batubara lignit dan subbituminus
menghasilkan fly ash dengan kalsium dan magnesium oksida lebih
banyak dibandingkan bituminus,namun memiliki kandungan silika,
alumina, dan karbon yang lebih sedikit daripada bituminous. Ukuran
partikel fly ashhasil pembakaran batubara bituminous lebihkecil dari
0,075 mm. Kerapatan fly ash berkisar antara 2100 sampai 3000 kg/m3
dan luas area spesifiknya antara 170 sampai 1000 m2/kg (Marinda P,
2008).
2.4 Alkali Aktivator
Penggunaan atau penambahan alkali aktivator pada proses pembuatan beton
geopolimer sangat memiliki peranan penting sebagai salah satu bahan pengikat
unsur yang terkandung dalam fly ash sehingga terbentuklah suatu ikatan
polimerisasi dan mempercepat reaksi yang terjadi.
2.4.1 Sodium Hidroksida (NaOH)
Sodium hidroksida berfungsi untuk mereaksikan unsur-unsur Al dan Si yang
terkandung dalam fly ash sehingga dapat menghasilkan ikatan polimer yang
kuat. Sebagai activator, sodium hidroksida harus dilarutkan terlebih dahulu
14
dengan air sesuai dengan molaritas yang diinginkan. Larutan ini harus
dibuat dan didiamkan setidaknya 24 jam sebelum pemakaian. (Hardjito,
2005). Sodium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam
bentuk pellet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Bersifat lembab
cair dan secara spontan menyerap karbondioksida dari udara bebas. NaOH
sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.
(Nandia, 2017)
Gambar 2.2 Sodium Hidroksida (Flake)
Sumber: Analisa 2018
Gambar 2.3 Sodium Hidroksida Cair
Sumber: Analisa 2018
2.4.2 Sodium Silikat (Na2SiO3)
Sodium silikat dapat dibuat dengan 2 proses yaitu dengan proses kering dan
proses basah. Pada proses kering, pasir (SiO2) dicampur dengan sodium
carbonate (Na2CO3) atau dengan potassium carbonate (K2CO3) pada
temperatur 1100-12000C.
Hasil reaksi tersebut menghasilkan kaca (cutlets) yang dilarutkan ke dalam
air dengan tekanan tinggi menjadi cairan yang bening dan kental.
Sedangkan dalam proses pembuatan basah, pasir (SiO2) dicampur dengan
sodium hidroksida (NaOH) melalui proses filtrasi akan menghasilkan silikat
yang murni. (Nandia 2017).
Sodium silikat terdapat dalam 2 bentuk, yaitu padatan dan larutan. Untuk
campuran mortar lebih banyak digunakan sodium silikat dengan bentuk
larutan. Sodium silikat pada mulanya digunakan sebagai campuran dalam
pembuatan sabun. Tetapi dalam perkembangannya sodium silikat dapat
digunakan untuk berbagai macam keperluan, antara lain untuk bahan
15
campuran semen, pengikat keramik, campuran cat serta dalam beberapa
keperluan seperti kertas, tekstil dan serat. Beberapa penelitian telah
membuktikan bahwa sodium silikat dapat digunakan untuk bahan campuran
dalam beton (Hartono dan Sutanto 2005). Dalam penelitian ini, sodium
silikat digunakan sebagai alkali activator.
Sodium silikat adalah larutan alkali yang mempunyai peranan sangat
penting dalam proses polimerisasi karena sodium silikat mempunyai fungsi
untuk mempercepat reaksi polimerisasi itu sendiri. Reaksi terjadi sangat
cepat ketika larutan alkali lebih banyak mengandung silikat dibandingkan
reaksi yang terjadi akibat larutan alkali yang lebih banyak mengandung
larutan hidroksida.
Gambar 2.4 Sodium Silikat Sumber: analisa 2018
2.5 Proses Perawatan / Curing
Perawatan beton (curing) adalah tahap setelah pengecoran yang dilakukan
untuk menjaga beton selama proses hidrasi berlangsung. Pada saat semen
bercampur dengan air terjadi reaksi kimia yang disebut dengan hidrasi.
Menghindari terjadinya kehilangan air akibat penguapan harus dilakukan karena
dapat menyebabkan proses hidrasi berhenti, hal ini dapat mengakibatkan beton
menjadi menyusut dan mengalami keretakan. Perawatan beton sangat dipengaruhi
oleh suhu dan kelembaban dari beton itu sendiri, oleh karena itu perawatan beton
tidak hanya mempengaruhi kekuatan beton tapi juga dapat mempengaruhi
ketahanan beton. Penggunaan metode perawatan yang efektif bergantung pada
jenis material yang digunakan, jenis konstruksi, dan pemanfaatan beton yang
16
diharapkan. Ada dua metode perawatan beton berdasarkan suhu yang digunakan
yaitu perawatan normal dan perawatan pada elevated temperature. (Neville dan
Brooks, 1987)
Agar memperoleh beton geopolimer berbahan dasar fly ash yang optimal,
maka harus memperhatikan perawatan setelah beton geopolimer dicetak. Metode
perawatan (curing) yang ada saat ini adalah memberi panas pada beton
geopolimer itu sendiri. (sanjaya dan yuwono, 2006)
Perawatan beton pada elevated temperature merupakan perawatan beton
yang dilakukan dengan suhu yang menggunakan suhu diatas suhu ruangan untuk
mempercepat peningkatan kuat tekan beton. Karena laju hidrasi semen meningkat
seiring dengan peningkatan suhu, maka pencapaian kuat tekan beton dapat
dipercepat dengan cara perawatan beton pada elevated temperature. Karena itu
beton yang dihasilkan memiliki kematangan yang lebih cepat daripada beton yang
dirawat dengan cara biasa. Suhu maksimum perawatan beton terletak diantara 40 -
100ºC. Akan tetapi, suhu optimum terletak diantara 65-80ºC. Suhu yang
membahayakan berada pada jarak antara naiknya kekuatan dan batas kekuatan.
Seperti yang kita lihat, lebih tinggi suhu yang ada, semakin rendah batas
kekuatan. Suhu optimum tergantung kegunaan dari beton. Penggunaan suhu yang
lebih rendah membutuhkan perawatan yang lebih lama tapi memberikan kekuatan
batas yang lebih baik. (Mindess dan Young, 1981)
Pada beton geopolimer proses polimerisasi juga dapat dipercepat dengan
pemberian panas sehingga dapat menaikkan temperatur, salah satunya dengan
cara memasukkan benda uji ke dalam oven dengan suhu yang sudah ditentukan
sehingga diperoleh hasil yang sangat signifikan.
2.6 Penelitian Sebelumnya
2.6.1 S. E. Wallah, W. J. Tamboto, R. Pandaleke (2013)
Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh variasi suhu pada
perawatan elevated temperature terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah
beton, juga untuk melihat perilaku kuat tekan dan kuat tarik belah beton
menurut umur beton. Hasil dari kesimpulan penilitian ini diantaranya:
1. Nilai kuat tekan dan nilai kuat tarik belah beton yang diperoleh dengan
Perawatan elevated temperature yang terbagi atas 3 variasi suhu (40°C,
17
50°C, dan 60°C) pada umur 3 hari menunjukkan semakin tinggi suhu
perawatan yang digunakan maka semakin tinggi pula nilai kuat tekan dan
kuat tarik belah pada umur muda beton.
2. Nilai kuat tekan dan nilai kuat tarik belah beton yang diperoleh dengan
Perawatan elevated temperature yang terbagi atas 3 variasi suhu (40°C,
50°C, dan 60°C) pada umur 28 hari menunjukkan semakin tinggi suhu
perawatan yang digunakan maka nilai kuat tekan dan kuat tarik belah
yang dicapai pada saat beton berumur 28 hari akan semakin rendah.
3. Persentase nilai kuat tekan beton terhadap kuat tekan rencana sebesar 30
MPa dengan menggunakan perawatan elevated temperature pada umur 3
dan 7 hari melebihi persentase perkiraan kuat tekan beton menurut SK
SNI T-15-1991 untuk beton umur 3 hari = 46 % dan 7 hari = 70 %.
4. Persentase nilai kuat tekan beton terhadap kuat tekan rencana sebesar 30
MPa dengan menggunakan perawatan elevated temperature pada umur
28 hari lebih rendah dari persentase perkiraan kuat tekan beton menurut
SK SNI T-15-1991 untuk beton umur 28 hari = 100%.
2.6.2 Nandia Samlistiya Putri (2017)
Melakukan penelitian tentang pemanfaatan limbah karbit dan fly ash pada
pasta geopolimer. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan seberapa
besar kuat tekan yang dihasilkan dengan pemanfaatan limbah karbit dan
dengan perbandingan komposisi material yang berbeda. Hasil dari
kesimpulan dari penelitian ini dijelaskan sebagai berikut:
1. Kuat tekan tertinggi selain terdapat pada komposisi 100% fly ash juga
terdapat pada komposisi 50% limbah karbit : 50% fly ash dengan
perbandingan aktivator 0,5 pada umur 56 hari sebesar 39,59 MPa hanya
selisih 0,13 MPa dari komposisi 100% fly ash dengan perbandingan
aktivator 1,5 pada umur 56 hari sebesar 3,72 MPa. Penggunaan fly ash
pada geopolimer masih belum bisa dihilangkan 100%, karena pada kuat
tekan semua komposisi umur 3 hari, didapatkan bahwa semakin sedikit
persentase limbah karbit yang dipakai semakin tinggi pula kuat tekan
yang didapat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa limbah karbit hanya
bisa di pakai sebagai filler.
18
2. Pengaruh Penggunaan 100% limbah karbit, 50% limbah karbit : 50% fly
ash, dan 100% fly ashterhadap pengujian-pengujian yang dilakukan
sebagai berikut:
a) Pada uji setting time, komposisi 50% limbah karbit : 50% fly ash
dengan perbandingan aktivator 0,5 lebih cepat dibandingkan dengan
komposisi 100% fly ash dengan perbandingan aktivator 0,5.
b) Pada uji kuat tekan binder geopolimer, kuat tekan tertinggi terdapat
pada komposisi 100% fly ash dan 50% limbah karbit : 50% fly ash
dengan perbandingan aktivator 1,5 dan 0,5 masing-masing mencapai
39,72 MPa dan 39,59 MPa pada umur 56 hari dan benda uji umur 3
hari untuk semua komposisi kuat tekan yang dihasilkan rendah.
c) Pada uji porositas, semakin tinggi hasil porositas yang diperoleh maka
semakin besar kadar pori yang terkandung. Sehingga kadar pori
terendah terdapat pada komposisi 100% fly ash sebesar 12,64%
dengan umur 56 hari dan perbandingan aktivator 1,5.
d) Pada uji UPV, semakin tinggi umur curing serta perbandingan
aktivator, maka semakin tinggi pula kecepatan rambat gelombang
yang dihasilkan. Kecepatan gelombang tertinggi terdapat pada
komposisi 100% fly ash dan 50% limbah karbit : 50% fly ash masing-
masing sebesar 35556,667 m/s dan 3261,67 m/s dengan umur 56 hari
dan perbandingan aktivator 1,5 dan 0,5.
e) Pada uji Permeabilitas, semakin tinggi umur curing maka semakin
bagus tingkat kerapatan yang dihasilkan. Koefisien permeabilitas
terendah terdapat pada komposisi 100% fly ash dan 50% limbah
karbit : 50%fly ash masing-masing sebesar 0,002 . 10-16m2 dan 0,001
. 10-16m2 dengan umur 56 hari dan perbandingan aktivator 1,5 dan
0,5.
3. Dari hasil serangkaian pengujian, perbandingan aktivator yang terbaik
untuk limbah karbit ada pada 0,5 baik pada komposisi 100% limbah
karbit maupun komposisi 50% limbah karbit : 50% fly ash sedangkan
perbandingan aktivator yang terbaik untuk fly ash ada pada 1,5 hanya
komposisi 100 fly ash saja. Pada komposisi 50% limbah karbit : 50% fly
ash perbandingan aktivator yang terbaik adalah 0,5.
19
2.6.3 Rajiman (2015)
Dalam penelitian ini mengkaji tentang pengaruh penambahan limbah karbit
dan material agregat alam (feldspart) terhadap sifat fisik beton. Dalam
penelitian ini limbah karbit dipakai sebagai subsitusi semen yang berfungsi
sebagai perekat dan mineral alam feldspart digunakan sebagai agregat
pendaping pasir. Hasil kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Penambahan limbah karbit yang berasal dari bengkel pengelasan karbit
dengan kandungan CaO 60% pada beton sebagai subsitusi semen dapat
memberikan dampak nilai kuat tekan yang meningkat seiring dengan %
penambahan yang semakin banyak dan nilai porositas dari beton semakin
kecil.
2. Mineral feldspart sebagai agregat alami dapat memberikan dan
menambah kekuatan beton yang terlihat dari nilai kuat tekan yang
melebihi K.300 yaitu semuanya >300 kg/cm2
dengan dibuat ukuran butir
seperti pasir hal ini disebabkan kekuatan dari feldspart cukup tinggi
sebesar 6-6,5 Mohs.
2.6.4 Rosmiyati A. Bella1, Jusuf J. S. Pah, Ariansyah G. Ratu (2017)
Dalam penelitian ini meneliti tentang perbandingan persentase penambahan
fly ash terhadap kuat tekan bata ringan jenis CLC. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui densitas, kuat tekan dan serapan pada bata ringan dengan
menggunakan fly ash sebagai pengganti semen. Metode yang digunakan
dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan menggantikan semen
dengan fly ash dengan variasi penambahannya sebesar 10% hingga 90% dari
berat semen dengan kenaikan 10%. Hasil dari kesimpulan ini adalah sebagai
berikut:
1. Semakin banyak penambahan fly ash pada bata ringan mengakibatkan
densitas bata tersebut semakin ringan, hal ini dipengaruhi oleh massa
jenis semen lebih besar dengan massa jenis fly ash, akan tetapi kuat tekan
pun semakin menurun, serta nilai serapan pada bata ringan juga semakin
tinggi.
2. Penambahan fly ash sebesar 40% sebagai subtitusi parsial dari semen
merupakan batas maksimum penambahan fly ash pada bata ringan jenis
CLC, karena dapat berpengaruh pada kekuatan bata ringan itu sendiri
20
yang menyebabkan tidak adanya ikatan antar agregat yang disebabkan
pengurangan jumlah semen.
3. Densitas bata ringan minimum berada pada variasi fly ash 40% pada
umur 28 hari sebesar 549,259 kg/m3, untuk kuat tekan paling besar
berada pada variasi 10% fly ash sebesar 0,819 MPa dan serapan air
minimum berada pada variasi 10% fly ash besar 26,256%.
4. Pada variasi fly ash sebesar 50% hingga 90% mengalami
kegagalan/pecah dikarenakan tidak adanya ikatan antar agregat yang
disebabkan pengurangan jumlah semen.
2.6.5 Merzy Mooy1, Partogi H. Simatupang, John H. Frans (2017)
Dalam penelitian ini mengkaji tentang pengaruh suhu curing beton terhadap
kuat tekan beton. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui besar
pengaruh suhu perawatan terhadap kuat tekan beton dan dengan suhu
perawatanmanakah yang menghasilkan kuat tekan beton yang lebih optimal,
berapa nilai kuat tekan beton pada perawatansuhu tinggi selama 28 hari
hasil proyeksi menggunakan metode long cycle steam curing dan metode
maturity, serta bagaimana perbandingan laju kuat tekan beton suhu
perawatannormal, rendah dan tinggi. Hasil kesimpulan dari penelitian ini
adalah:
1. Besar pengaruh suhu curing terhadap nilai kuat tekan beton rata-rata pada
curing suhu normal 29 °C adalah sebesar 23,85 MPa, curing suhu rendah
-10°C adalah sebesar 26,29 MPa dan curing suhu tinggi dalam oven
87,5°C adalah sebesar 31,80 MPa. Hal ini membuktikan bahwa kuat
tekan beton yang lebih optimal adalah kuat tekan beton pada curing suhu
tinggi.
2. Kuat tekan beton hasil proyeksi pada curing suhu tinggi dengan metode
long cycle steam curing 1 hari, pengujian kuat tekan beton pada umur 3,
6 dan 8 hari selanjutnya diproyeksikan menggunakan metode
kematangan (maturity method) adalah sebesar 27,06 MPa.
3. Perbandingan laju kenaikan kuat tekan beton pada curing suhu normal,
curing suhu rendah dan curing suhu tinggi adalah 0,85 : 0,94 : 1,14.
Sehingga dapat diketahui bahwa laju kenaikan kuat tekan beton pada
21
curing suhu tinggi lebih besar dibandingkan dengan laju kenaikan kuat
tekan beton pada curing suhu normal dan curing suhu rendah.
2.6.6 M. Shofi’ul Amin, M. Diky F, Januarti Eka P, Triwula (2013)
Dalam penelitian ini mengkaji tentang potensi agregat alwa sebagai bahan
dasar beton geopolimer berbahan lumpur sidoarjo. Tujuan penelitian ini
yaitu memanfaatkan lumpur Sidoarjo sebagai agregat halus ringan buatan
(fine ALWA) untuk pembuatan beton geopolimer. Hasil dari penelitian ini
dinyatakan sebagai berikut:
1. Suhu pembakaran pada ALWA dengan proporsi Lusi dengan fly ash7 : 3
terhadap beratnya adalah 800oC dengan rata-rata kuat tekan 2,4 MPa.
Sedangkan rata-rata berat volumenya adalah 1294,57 kg/m3.
2. Sesuai yang disyaratkan oleh ASTM C 332 – 99 berat volume ALWA
(fine aggregate) belum memenuhi syarat dengan selisih 174,57 kg/m3.
Sehingga disarankan untuk menambah variasi proporsi ALWA dan
waktu suhu bakar.
3. Fine ALWA berpotensi sebagai campuran pengganti agregat halus pada
beton geopolimer.
22
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Eksperimental
Pada penelitian ini penulis membuat penelitian tentang mortar geopolimer
dengan bahan dasar yaitu fly ash dan abu las karbit. Penulis menggunakan bahan
dasar fly ash dan abu las karbit karena bertujuan untuk memanfatkan limbah
industri yang tidak bernilai ekonomis untuk pembuatan beton serta mengurangi
dampak lingkungan dari penumpukan limbah industri itu sendiri. Mortar dibuat
dengan bahan dsar fly ash yang didapatkan dari limbah PLTU Tanjung Jati B dan
abu las karbit dari sisa pengelasan logam bengkel las karbit yang beralamat di
Kalongan Jepara. Benda uji dibuat dengan beberapa perbandingan persentase fly
ash dan abu las karbit yang berbeda dan menggunakan perbandingan alkali
aktivator (NaOH 8 M + Na2SiO3). Setelah benda uji dibuat dan dicetak, benda uji
dikeluarkan dari cetakan lalu dirawat atau curing. Cara perawatannya ada 2 yaitu
pertama dibiarkan dalam suhu ruangan (31oC-32
oC ) dan yang kedua dirawat
dengan dilakukan steam curing yaitu di oven dengan perbedaan suhu 100oC dan
200oC selama 1 jam penuh. Setelah itu benda uji dibiarkan selama umur yang
sudah ditentukan lalu diuji kuat tekannya dengan mesin kuat tekan.
3.2 Waktu Dan Tempat Penelitian
Waktu pelaksanaan penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2018 sampai
dengan bulan April 2018. Sedangkan tempat pelaksanaan penelitian ini dilakukan
di tempat Laboratorium Teknik Sipil Unisnu Jepara.
3.3 Alat Dan Bahan Penelitian
Alat-alat dan bahan yang digunakan dijelaskan sebagai berikut:
3.3.1 Alat
Berikut adalah alat-alat yang digunakan pada penelitian ini
• Loyang mix kubus
• Timbangan digital
• Cetakan kubus 5 x 5 x 5 cm
• Alat uji vicat (waktu ikat)
23
• Alat uji kuat tekan
• Gelas ukur 1000cc/liter
• Pengukur waktu
• Ayakan pasir
• Baskom / ember
• Cetok
• Cawan / gelas plastik
• Kunci, baut, dan palu
• Oven
3.3.2 Bahan
Berikut ini adalah bahan-bahan yang dibutuhkan
• Limbah karbit dari bengkel las karbit
• Fly ash dari PLTU Tanjung Jati B Jepara
• Pasir
• Air (H2O)
• Sodium hidroksida (NaOH) 8M
• Sodium silikat (Na2SiO3)
• Oli
3.4 Prosedur Penelitian
Sebelum membahas tentang prosedur penelitian, disajikan terlebih dahulu diagram
alir penelitian sebagai berikut:
24
3.3.1 Diagram Alir Penelitian
A
Mulai
Studi Literatur
Persiapan
Alat
1. Cetakan kubus 5x5x5cm
2. Ayakan
3. Gelas ukur
4. Alat vicat
5. Cetok
6. Ember
7. Gelas plastik
Bahan
1. Agregat Halus
2. Fly ash
3. Abu las karbit
4. NaOH
5. Na2SiO3
Pengujian Bahan
Material
Ageragat Halus Abu Las Karbit Fly Ash
Kadar Lumpur
Kadar Organis
Analisa Saringan
SEM-EDX
Waktu Ikat
EDX
Waktu ikat
25
gambar 3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan Benda Uji Kubus 150 Buah
Curing/Perawatan
1. Suhu ruangan
2. Suhu 100oC
3. Suhu 200oC
Masing-masing selama 1 jam
Pengujian Benda Uji
Kuat Tekan
Analisa Data (Kuantitas)
Kesimpulan & Saran
Selesai
A
26
Berikut merupakan beberapa pengujian pada karakteristik material, yaitu:
3.4.1 Pengujian Karakteristik Material
Menguji beberapa bahan material yang akan digunakan pada penelitian
yaitu:
3.4.1.1 Pengujian Komposisi Abu Las Karbit
Untuk pengujian abu las karbit sendiri, pengujian sampel dilakukan
berdasarkan pengujian (SEM EDX), sampel atau bahan yang akan diuji
di bawa ke Laboratorium Terpadu UNDIP (Universitas Diponegoro)
untuk dilakukan pengujian secara detail.
3.4.1.2 Pengujian Kandungan Fly Ash
Sama halnya seperti yang dilakukan pengujian pada abu las karbit, fly
ash juga dibawa ke laboratorium untuk diuji dan dianalisa komposisi apa
saja yang ada pada fly ash. Pengujian fly ash berdasarkan pengujian XRF
(energy dispersive x-ray ) yang menganalisa komposisi dari sampel
secara kuantitatif dan kualitatif.
3.4.1.3 Analisa Kadar Lumpur Pasir Muntilan
Menurut SNI 03-3976-1995, agregat halus adalah pasir alam sebagai
hasil desintegrasi secara alami dari batu, atau pasir yang dihasilkan oleh
industri pemecah batu dan mempunyai ukuran 5,0 mm.
Menurut standart SK SNI-04-1998-F,1989, agregat halus untuk bahan
bangunan (kecuali agregat khusus, misalnya agregat ringan dan
sebagaianya)
a. Butir-butirnya tajam dan keras dengan indeks kekerasan ≤ 2,2.
b. Kekal, tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik matahari
dan hujan). Jika diuji dengan larutan garam natrium sulfat bagian yang
hancur maksimum 12%, dan jika diuji dengan garam magnesium
sulfat maksimum 10%
c. Tidak mengandung lumpur lebih dari 5%, jika kandungan lumpur
pasir melebihi 5% maka pasir harus dicuci
d. Tidak mengandung zat organik yang terlalu banyak, yang dibuktikan
dengan percobaan warna dengan menggunakan larutan NaOH 3%.
27
warna cairan diatas endapan pasir tidak boleh lebih gelap dari warna
standar pembanding
e. Distribusi ukuran butir pasir mempunyai modulus kehalusan antara
1,5 sampai 3,8 dengan variasi butiran sesuai standar gradasi pasir
f. Untuk beton dengan tingkat keawetan tnggi, agregat halus tidak boleh
reaktif terhadap alkali.
Gambar 3. 2 Pasir Muntilan
Sumber: Analisa 2018
Jelas di sebutkan pada persyaratan nomer 3 bahwa pasir yang baik adalah
pasir yang memiliki kadar lumpur pasir dibawah 5% dan apabila
kandungan kadar lumpur pasir melebihi 5% maka pasir tersebut harus
dicuci sebelum digunakan. Berikut adalah langkah-langkah pengujian
kadar lumpur :
a. Sediakan pasir sebanyak 300g, lalu masukkan kedalam gelas ukur
dengan kapasitas 200ml
b. Masukkan air bersih kedalam gelas yang berisi pasir tersebut kira-kira
sampai hampir penuh
c. Lakukan pengadukan dengan cara menutup mulut gelas ukur dengan
plastik sampai rapat, lalu bolak-balik gelas ukur sampai tersebut
berulang-ulang. Lakukan pengadukan selama mungkin sampai lumpur
benar-benar terpisah dari butiran pasir.
28
d. Setelah selesai diaduk, letakkan gelas ukur tersebut dan biarkan
selama 5 jam.
e. Setelah itu catat hasil dari persentase kadar lumpurnya.
3.4.1.4 Pengujian Kadar Organis Pasir
Pengujian Langkah-langkah pengujian kadar organik hampir sama
dengan pengujian kadar lumpur, hanya bedanya disini kadar organik
tidak menggunkan air tetapi menggunakan NaOH. Berikut adalah
langkah-langkah pengujian kadar organik :
a. Sediakan pasir sebanyak 300g, lalu masukkan kedalam gelas ukur
dengan kapasitas 200ml
b. Masukkan larutan NaOH yang sudah dicampur atau dilarutkan
dengan air bersih kedalam gelas yang berisi pasir tersebut kira-kira
sampai hampir penuh
c. Lakukan pengadukan dengan cara menutup mulut gelas ukur
tersebut berulang-ulang. Lakukan pengadukan selama mungkin
sampai lumpur benar-benar terpisah dari butiran pasir kurang lebih 30
menit membolak-balikkan gelas ukur.
d. Setelah selesai diaduk atau dikocok dengan membolak-balikkan gelas
ukur, letakkan gelas ukur tersebut dan biarkan selama kurang lebih 24
jam
e. Setelah itu catat hasil dari persentase kadar organisnya.
Gambar 3. 3 Uji Kadar Lumpur Pasir
Sumber: Analisa 2018
29
3.4.2 Pengujian Vicat
3.4.2.1 Fly Ash
Pengujian vicat atau waktu ikat berfungsi untuk mengetahui setting time
dari pasta geopolimer, dimana fly ash yang memiliki komposisi kimia
yang berbeda dan akan memberikan setting time yang berbeda pula. Pada
penelitian ini pengujian mengacu pada pengujian vicat pasta yang
dikondisikan dengan langkah pengujian sebagai berikut (ASTM C 191-
04a,2008):
a. Timbang fly ash dan larutan activator untuk satu kali pengujian.
Dengan perbandingan 50% fly ash dan 50% larutan activator.
b. Masukkan fly ash dan larutan activator kedalam cawan, kemudian
diaduk kurang lebih selama 5 menit hingga fly ash dan larutan
homogeny
c. Pasta geopolimer yang telah jadi dimasukkan kedalam wadah vicat
dan diratakan dengan sendok perata
d. Letakkanlah benda uji paa jarum vicat diameter 1mm, tunggu lima
menit kemudian jatuhkan jarum vicat setelah 30 detik jarum
diberhentikan dan dibaca penurunannya. Angkat jarum dan bersihkan
sisa pasta
e. Pembacaan dilanjutkan pada setengah jam berikutnya, kemudian
jarum vicat kembali dijatuhkan dengan letak minimal 3 mm dari letak
penjatuhan sebelumnya. Setelah 30 detik dibaca penurunannya
f. Ulangi langkah ketiga hingga penetrasi jarum menunjukkan waktu
ikat akhir. Selama percobaan penetrasi dilakukan jarum vicat selalu
dalam keadaan lurus dan bebas dari getaran
3.4.2.2 Abu Las Karbit
Sama seperti halnya fly ash, pengujian abu las karbit dilakukan dengan
tujuan untuk menentukan setting time dari pasta geopolimer. Langkah-
langkahnya pun hampir sama dengan pengujian vicat fly ash yaitu:
a. Timbang abu las karbit, fly ash dan larutan activator untuk satu kali
pengujian. Dengan perbandingan 60%(fly ash dan abu las karbit)
sesuai perbandingan mix design dan 40% larutan aktivator
30
b. Masukkan abu las karbit dan larutan aktivator kedalam cawan,
kemudian diaduk kurang lebih selama 5 menit hingga fly ash dan
larutan homogeny
c. Pasta geopolimer yang telah jadi dimasukkan kedalam wadah vicat
dan diratakan dengan sendok peratan.
d. Letakkanlah benda uji pada jarum vicat diameter 1mm, tunggu lima
menit kemudian jatuhkan jarum vicat setelah 30 detik jarum
diberhentikan dan dibaca penurunannya. Angkat jarum dan bersihkan
sisa pasta
e. Pembacaan dilanjutkan pada setengah jam berikutnya, kemudian
jarum vicat kembali dijatuhkan dengan letak minimal 3mm dari letak
penjatuhan sebelumnya. Setelah 30 detik dibaca penurunannya
f. Ulangi langkah ketiga hingga penetrasi jarum menunjukkan waktu
ikat akhir. Selama percobaan penetrasi dilakukan jarum vicat selalu
dalam keadaan lurus dan bebas dari getaran.
3.4.3 Mix DesignDan Trial Mix
Mix Design direncanakan terlebih dahulu yang bertujuan untuk
memperhitugkan sebarapa banyak material yang harus digunakan. Sebelum
menentukan mix desain yang akan dipakai untuk membuat benda uji pasta
geopolimer, terlebih dahulu dihitung seberapa banyak kebutuhan material
yang akan diperlukan dalam membuat benda uji. Trial mix dilakukan sampai
beberapa kali dalam menentukan seberapa banyak kebutuhan yang akan
diperlukan dalam membuat benda uji. Yang pertama memakai hitungan 250
gram setiap membuat satu sampel benda uji, namun pada saat
pelaksanaanya terjadi kesalahan pada saat perhitungan aktivatornya. Lalu
berikutnya tetap memakai 250 gram pada setiap satu sampel benda uji
dengan perbandingan agregat halus 70% : 30% dengan rincian perbandingan
binder dan aktivator yaitu 60% : 40% dengan perhitungan sebagai berikut :
31
Tabel 3.1Kebutuhan Material per Sampel (gr)
No Mix Design
Agregat
Halus
(70%)
Binder+Aktivator (30%)
Binder (60%) Aktivator (40%) Jumlah
Pasir FA Karbit NaOH Na2SiO3 Sampel
1 1FA : 3.6 PS : 0
Car 175 45 0 10 20 1
2 0.9 FA : 3.6 PS :
0.1 Car 175 40.5 4.5 10 20 1
3 0.8 FA : 3.6 PS :
0.2 Car 175 36.8 9 10 20 1
4 0.7 FA : 3.6 PS :
0.3 Car 175 31.5 13.5 10 20 1
5 0.6 FA : 3.6 PS :
0.4 Car 175 27 18.4 10 20 1
Sumber: Analisa 2018
Tetapi dalam pelaksanaan pengadukan abu las karbit dan fly ash mengalami
kekurangan pada aktivatornya, dan saat itu juga ditambahkan aktivatornya sampai
memenuhi untuk pengadukan benda uji. Setelah dihitung kembali mix design
diubah dengan perbandingan binder dan aktivator yaitu 60% : 40% seperti tabel di
atas, tetapi tetap juga mengalami kekurangan pada aktivatornya. Lalu dihitung
kembali kebutuhan materialnya dengan perbandingan binder dan aktivatornya
yaitu 50% : 50%, diperhitungan ini telah ditetapkan mix design yang cukup untuk
di buat sebagai campuran benda uji. Hanya saja perhitungan kebutuhan gram
dalam setiap satu sampel benda uji kurang sedikit memenuhi, maka dari itu
ditetapkan perhitungan terakhir dengan menambah kebutuhanmaterial pada setiap
sampel gramnya dari 250 gram setiap sampelnya menjadi 270 gram dalam setiap
satu sampel benda uji dengan perbandingan binder dan aktivator yaitu 50% : 50%.
Setelah dapat ditentukan mix desainnya dibuatlah sampel benda uji, tetapi pada
saat pencetakan benda uji, sampel yang diaduk mengalami keenceran yang sangat
banyak, dengan pertimbangan pemikiran, maka mix desainnya diubah dan diundur
keesokan harinya untuk dibuat sampelnya dengan perbandingan binder dan
aktivator sebesar 60% : 40%
32
3.4.4 Mix Design Concrete Real
Setelah melakukan trial mix beberapa kali, penulis menggunakan mix
design yaitu 270 gram dalam setiap pembuatan satu sampel benda uji
dengan perbandingan agregat halus 50% : (aktivator + binder) 50%. Dan
perbandingan binder 60% : aktivator 40% (NaOH dan Na2SiO3 yaitu 1: 2).
Beton Geopolimer
Dari bagan diatas dapat dijelaskan agregat halus memakai perbandingan
50% dari jumlah sampel, sedangkan jumlah binder + aktivator dengan
perbandingan 50% juga, dengan rincian binder yang memakai percobaan
perbandingan (1FA : 0 Karbit , 0.9 FA : 0.1 Karbit, 0.8 FA : 0.2 Karbit,
0.7FA : 0.3 Karbit, 0.6 FA : 0.4 Karbit) serta perbandingan aktivator yaitu
NaOH 8 M (1) : Na2SiO3 (2).
Dengan rincian kebutuhan material sebagai berikut:
Agregat halus (50%) Binder + Aktivator (50%)
Fly ash : Abu Las Karbit (60%)
1 : 0
0.9 : 0.1
0.8 : 0. 2
0.7 : 0.3
0.6 : 0.4
NaOH : Na2SiO3 (40%)
1 : 2
33
Tabel 3.2 Kebutuhan Material Mortar Semua Sampel (Real)
No Mix
Design
Agregat Halus
(50%)
(gr)
Binder+Aktivator (50%)
Jumlah Binder (60%)
(gr)
Aktivator (40%)
(gr)
Pasir Jumlah FA Jumlah Car Jumlah NaOH Jumlah Na2SiO3 Jumlah sampel
1
1FA :
3.6 PS :
0 Car
135 4050 81 2430 0 0 18 540 36 1080 30
2
0.9 FA :
3.6 PS :
0.1 Car
135 4050 72.9 2187 8.1 243 18 540 36 1080 30
3
0.8 FA :
3.6 PS :
0.2 Car
135 4050 64.8 1944 16.2 486 18 540 36 1080 30
4
0.7 FA :
3.6 PS :
0.3 Car
135 4050 56.7 1701 24.3 729 18 540 36 1080 30
5
0.6 FA :
3.6 PS :
0.4 Car
135 4050 48.6 1458 32.4 972 18 540 36 1080 30
Sumber : Analisa 2018
3.4.5 Pembuatan Mortar Geopolimer
Setelah melakukan perhitungan mix design seperti perhitungan di atas,
maka selanjutnya yang akan dilakukan yaitu membuat mortar geopolimer.
Untuk setiap komposisi campuran, akan dibuat 30 benda uji.
Berikut ini langkah-langkah yang akan dilakukan untuk membuat mortar
geopolimer 8 M, menyiapkan alat dan bahan yang digunakan:
Alat :
1. Ember
2. Gelas ukur 1000/ liter
3. Cetok
4. Cetakan berukuran 5cm x 5cm x 5cm
5. Timbangan digital
Bahan :
1. NaOH 8M
2. Na2SiO3
3. Limbah Karbit
34
4. Fly ash
5. Pasir
6. Oli
Langkah-langkah
1. Timbang fly ash, limbah karbit, NaOH, dan Na2SiO3 sesuai takaran. Lalu
campurkan NaOH dengan Na2SiO3 sampai cair atau sampai merata.
Kemudian masukkan fly ash dan limbah karbit ke dalam ember untuk
dicampur terlebih dahulu. Setelah tercampur masukkan NaOH dan
Na2SiO3 yang sudah tercampur tadi sedikit demi sedikit. Setelah
tercampur binder dan aktivatornya, kemudian masukkan pasirnya dan di
aduk sampai merata.
2. Lumuri adukan cetakan dengan oli, sebelum adukan pasta dimasukkan ke
dalam cetakan agar saat melepas cetakan tidak lengket.
3. Masukkan adukan pasta tersebut ke dalam cetakan.
4. Ratakan permukaan pasta tersebut.
5. Jika perlu ketuk-ketuk pada luar cetakan agar gelembung atau rongga
udara pada adukan sedikit berkurang.
6. Cetakan bisa dilepas setelah adukan pasta sudah mengeras. Setelah itu,
simpan pasta di dalam wadah yang telah diberi label sesuai dengan
komposisiyang telah dibuat.
Langkah-langkah tersebut digunakan untuk melakukan pembuatan mortar
geopolimer lain dengan komposisi yang berbeda. Untuk mempermudah
dalam melakukan pengujian, maka sebaiknya pemberian nama mortar
geopolimer dengan komposisi yang lainnya diberikan kode.
3.4.6 Curing (Perawatan Beton)
Curing (perawatan) ini dilakukan untuk mencegah penguapan air yang
berlebihan dalam pasta. Karena kandungan air atau pencampur dalam pasta
sangat mempengaruhi kekuatan dari pasta itu sendiri.
Curing ini dilakukan dengan 2 cara yang pertama yaitu menutupi
sampel pasta dengan plastik dan dibiarkan dalam suatu ruangan yang kedua
yaitu dengan cara di oven dalam suhu 100o
C dan 200o
C selama 1 jam
penuh, setelah di oven lalu dibiarkan selama umur pengujian.
35
3.4.7 Uji Kuat Tekan
Tujuan dari uji kuat tekan beton mortar yaitu untuk menentukan
besarnya kuat tekan mortar dengan umur tertentu dan dengan perbandingan
yang telah ditentukan. Sedangkan kekuatan tekan adalah muatan tekan
maksimum yang dapat dipikul per satuan luas. Jadi kuat tekan mortar yaitu
beban tiap satuan luas permukaan yang menyebabkan mortar menjadi retak
ataupun hancur apabila dibebani gaya tekan tertentu dan hancur oleh mesin
tekan kemudian dihitung dengan rumus:
Fc = 𝑃
𝐴 .....................................(3.1)
Dimana
fc = Kuat Tekan Beton (kN/mm2)
P = Beban (kN)
A = Luas Penampang (mm2)
Uji kuat tekan mortar geopolimer dilakukan pada umur mortar 7, 14,
dan 28 hari dengan jumlah sampel yaitu 150 buah, dengan rincian satu hari
9 buah sampel pada umur ke 7 dan 9 buah sampel pada umur 14 dan 12
buah sampel pada umur 28 hari, dan di hitung di mulai dari pembukaan
cetakannya.
Tabel 3.3 Jumlah Benda Uji Kubus
Perawatan (Curing)
Umur Jumlah
7 Hari 14 Hari 28 Hari
Suhu 100oC 3 x (5 mix ) 3 x (5 mix ) 4 x (5 mix ) 50
Suhu 200oC 3 x (5 mix ) 3 x (5 mix ) 4 x (5 mix ) 50
Suhu Ruangan 3 x (5 mix ) 3 x (5 mix ) 4 x (5 mix ) 50
Total 150
3.4.8 Analisis Data
Pada tahap ini akan dilakukan analisa terhadap data-data yang telah
didapatkan dan diolah. Pada penelitian ini, dilakukan analisa komposisi
limbah karbit dan fly ash manakah yang dapat digunakan untuk membuat
36
mortar geopolimer yang baik yang dapat menghasilkan kuat tekan yang
maksimal. Selain itu bagaimana sifat fisik dan kimia dari limbah karbit dan
fly ash melalui hasil SEM dan EDX
Pada penelitian ini juga dilakukan analisa apakah pemanfaatan limbah
karbit dan fly ash terhadap hubungan/korelasi antara pengujian-pengujian
yang telah dilakukan sesuai dengan standart yang berlaku. Selain itu
penelitian ini juga membandingkan saampel uji dengan hasil benda uji
penelitian, di buat grafik hasil uji kuat tekan dan uji kuat lenturnya serta
menganalisa pola retak pada benda uji.
3.4.9 Kesimpulan
Tahap ini merupakan tahap terakhir dimana pada tahap ini akan ditarik
beberapa kesimpulan terhadap analisa data yang telah dilakukan dan
menyimpulkan hasil pengujian pada sampel. Adanya saran ditujukan untuk
penelitian selanjutnya dikarenakan keterbatasan waktu dalam meneliti
semua aspek yang ada terkait permasalahan yang diangkat, serta sebagai
pedoman untuk pengembangan lebih lanjut.
37
3.4.10 Jadwal Kegiatan
Pada pelaksanaan kegiatan penelitian ini tentunya akan menemui suatu kendala maupun masalah. Agar penelitian ini dapat
dilaksanakan sesuai dengan waktu yang diharapkan maka perlu adanya jadwal kegiatan sebagai pengontrol jalannya kegiatan
penelitian tersebut. Penelitian ini akan dilaksanakan selama 4 bulan. Adapun jadwal kegiatan dalam pelaksanaan penelitian ini
adalah sebagai berikut :
No Kegiatan Maret April Mei Juni Juli Agustus
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Penentuan Judul
2 Pengumpulan Data
3 Latar Belakang
4 Studi Pustaka
5 Metologi Penelitian
6 Analisa Data
7
Penutup Kesimpulan dan
Saran
38
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil-hasil dengan kesimpulan dari
seluruh pekerjaan percobaan selama pengerjaan tugas akhir di laboratorium mengenai
binder geopolimer. Metode hasil dan analisa data ini akan disajikan dalam bentuk
tabel. Dalam penelitian tugas akhir ini dipakai material yaitu pasir, fly ash, abu las
karbit, NaOH, (8 MOL) dan Na2SiO3.
Metode pembuatan pasta geopolimer yaitu pertama persiapkan bahan-bahan
seperti pasir, fly ash, abu las karbit, NaOH, (8 MOL) dan Na2SiO3 yang telah
dilarutkan dengan ukuran air yang telah ditentukan. Setelah menyiapkan kebutuhan
untuk larutan, maka tuangkan fly ash dan abu las karbit kedalam ember adukan
dengan ketentuan mix desain yang telah direncanakan. Lalu aduk fly ash dan abu las
karbit itu hingga tercampur rata. Setelah rata, tuangkan larutan NaOH dengan
Na2SiO3 kedalam adukan tadi dan aduk hingga rata. Tetapi sebelum bahan material
digunakan, bahan material akan diuji terlebih dahulu untuk menentukan kualitas baik
atau tidaknya bahan material. Didalam penelitian ini digunakan molaritas 8 MOL
karena kadar CaO pada limbah karbit sangat tinggi, dengan adanya pernyataan
semakin tinggi % CaO semakin kecil molaritas yang dipakai (Nandia, 2017).
4.2 Hasil Uji Karakteristik Material
Analisa material dilakukan untuk mengetahui gambaran sifat fisik dan kimia
dari material-material yang digunakan dalam penelitian ini. Analisa sifat fisik terdiri
dari kebersihan material terhadap bahan organik, kebersihan material terhadap
lumpur/pengendapan, kebersihan material terhadap lumpur pencucian, analisa
saringan material. Sedangkan sifat kimia dan fisika dari analisa SEM-EDX untuk
limbah las karbit. Adapun dalam analisa material yang dilakukan pada penelitian ini
meliputi analisa material pasir, fly ash, dan abu las karbit.
39
Beberapa jenis pengujian pada material pasir atau agregat halus yang digunakan
dalam pembuatan mortar geopolimer sesuai dengan persyaratannya :
a. Analisa Kandungan Bahan Organis
b. Analisa Kadar Lumpur Pasir
c. Analisa Saringan
4.2.1 Analisa Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik
Sebelum melakukan uji kadar organik dipersiapkan terlebih dahulu
bahan-bahannya seperti pasir, NaOH, (8 MOL) dan Na2SiO3 yang sudah
dilarutkan, gelas ukur, timbangan digital. Timbang pasir terlebih dahulu sesuai
takaran yang ditentukan, masukkan larutan NaOH, (8 MOL) dan Na2SiO3 yang
sudah ditimbang ke dalam gelas ukur dengan ukuran 1000 Cc, setelah
dimasukkan lalu kocok hingga 30 menit dengan membolak-balikkan gelas ukur
yang berisi pasir dan larutan NaOH, (8 MOL) dan Na2SiO3 tersebut.
Berikut adalah hasil dari analisa kebersihan pasir terhadap bahan organik
yang telah dilakukan pengujian yaitu:
Tabel 4.1 Tabel Kadar Zat Organik
Percobaan Jumlah Unit
Tinggi pasir + lumpur
Tinggi pasir
Tinggi lumpur
158
121
23
Cc
Cc
Cc
Warna yang ditimbulkan Kuning kecoklatan
Sumber: analisa 2018
40
Gambar 4.1 Hasil Uji Kadar Organis
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.2 Alat Tintometer
Sumber: Analisa 2018
Mengenai kadar zat organik pasir dijelaskan bahwa warna hasil percobaan
penelitian tidak boleh lebih tua dari warna zat pembanding yaitu NaOH.
Apabila warna percobaan lebih tua dari warna pembanding yaitu NaOH maka
akan berpengaruh buruk pada mortar itu sendiri. Dari percobaan yang dilakukan
warna dari uji kadar zat organik tersebut adalah kuning kecoklatan yang dapat
dibandingkan dengan warna tintometer disamping, sehingga dapat digunakan
dengan memenuhi persyaratan.
4.2.2 Analisa Kandungan Pasir Terhadap Lumpur
Sebelum melakukan uji kadar lumpur, dipersiapkan terlebih dahulu
bahan-bahannya seperti pasir, air, gelas ukur, timbangan digital. Setelah
dipersiapkan bahan-bahannya, lalu menimbang pasir terlebih dahulu sesuai
takaran yang ditentukan, masukkan pasir yang sudah ditimbang ke dalam gelas
ukur dengan ukuran 1000 Cc, setelah dimasukkan, tambahkan air lalu kocok
hingga 10 menit dengan membolak-balikkan gelas ukur yang berisi pasir dan
air tersebut. Berikut adalah hasil dari analisa kandungan pasir terhadap lumpur
yang telah dilakukan pengujian yaitu:
41
Tabel 4.2 Hasil Analisa Kandungan Pasir Terhadap Lumpur
Percobaan Jumlah satuan
Tinngi pasir + lumpur
Tinggi pasir (H)
Tinggi lumpur (h)
146
140
6
mm
mm
mm
Kadar lumpur = ℎ
𝐻 𝑥 100% 4 %
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4. 3 Hasil Dari Uji Kadar Lumpur Sumber: Analisa 2018
Kadar lumpur pasir yang baik yaitu memiliki kadar lumpur pasir dibawah
5% dan apa bila kandungan kadar lumpur pasir di atas 5% maka pasir tersebut
dicuci dahulu sebelum digunakan. Dari percobaan penelitian didapatkan kadar
lumpur pasir sebesar 4% sehingga kondisi pasir yang digunakan dalam
penelitian memenuhi persyaratan.
4.2.3 Analisa Saringan
Sebelum melakukan analisa saringan disiapkan terlebih dahulu bahan dan
alatnya yaitu pasir, saringan untuk menyaring pasir (ukuran 4.75, 2.36, 1.18,
42
0.6, 0.3, 0.15), oven untuk mengeringkan pasir (jika dalam keadaan SSD),
timbangan digital.
Langkah-langkahnya yaitu:
a. Keringkan pasir terlebih dahulu jika dalam keadaan SSD dengan
menggunakan oven.
b. Sementara menunggu pasir yang dioven itu mengering, siapkan saringan
yang akan digunakan untuk menyaring pasir dengan menyusun saringan
sesuai urutan ukurannya dari saringan paling besar diatas hingga terkecil
dibawah/pan berada paling bawah.
c. Keluarkan pasir dari oven dan dinginkan lalu timbang pasir sebesar 1000gr.
d. Setelah ditimbang lalu masukkan pasir kedalam tutup saringan dan letakkan
susunan saringan pada alat pengguncang. Perangkat saringan diguncang
selama 15 menit.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Analisa Agregat Halus
Diameter
Saringan
(mm)
Sisa Diatas Saringan Jumlah
Sisa
Kumulatif
%
Jumlah
Yang
Lolos
%
Saringan
I
Saringan
II Rata – rata
(gram) (gram) (gram) %
100
9.52 23.5 32 27.75 1.853 1.853 98.157
4,76 61.0 51.5 56.25 3.756 5.609 94.391
2,36 145.0 147 146 9.751 15.36 84.64
1,18 263.0 265 264 17.632 32.992 67.008
0,6 311 314.5 312.75 20.888 53.88 46.12
0.25 360.5 360.5 360.5 24.077 77.957 22.043
0.15 194.5 198.5 196.5 13.124 91.031 8.969
0.074 97.0 91.5 94.25 6.294 97.375 2.625
0 43.0 35.5 39.25 2.621 100 0
Jumlah 1498.5 1496 1497.25 100
Sumber: Analisa 2018
43
Gambar 4.4 Grafik Analisa Saringan Agregat Halus
Dari hasil gambar grafik diatas, didapatkan bahwa analisa saringan pasir
muntilan memenuhi persyaratan yaitu tidak melebihi batas atasa dan tidak
dibawah pada batas bawah.
Dari tabel dapat di hitung yaitu:
FM =Jumlah kumulatif diameter saringan (0.15−9.52)
100
=278.682
100 = 2.786
Dan dihasilkan nilai modulus sebanyak 2.786 sehingga telah memenuhi
persyaratan ASTM C33 antara 2.3-3.1.
Gambar 4.5 Saringan Yang Tersusun Sumber: Analisa 2018
0
20
40
60
80
100
120
0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.76 9.52
Be
rat
Tert
ahan
(gr
)
Nomor Saringan
Batas Bawah
Hasil Uji
Batas Atas
44
Gambar 4.6 Alat Oven Yang Digunakan
Untuk Mengeringkan Pasir
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.7 Pasir Yang Telah
Dikeringkan
Sumber: Analisa 2018
Metode analisa saringan digunakan untuk pembagian butir (gradasi) agregat
halus dengan menggunakan saringan, tujuan dilakukan metode ini adalah
memperoleh distribusi besaran atau jumlah persentase butiran.
4.3 Analisa Fly Ash
Sebelum fly ash digunakan, fly ash terlebih dahulu dibawa ke
laboratorium untuk diuji kandungannya. Akan tetapi fly ash sudah diuji terlebih
dahulu oleh pihak PLTU Tanjung Jati B sendiri. Pemakaian fly ash sebagai bahan
pengganti semen dalam geopolimer ini dilakukan karena sifat dari fly ash yang
mengandung senyawa silika + alumina. Jika dilihat dari sifatnya, fly ash secara
independen tidak dapat mengikat, namun dalam bentuk halus fly ash dapat bereaksi
dengan kalsium hidroksida untuk membentuk suatu bahan yang bersifat dapat
mengikat.
Menurut ASTM C 618-03 senyawa SiO2, Al2O3, Fe2O3 apabila di jumlah hasil
kadar persentase lebih dari 70% dan kadar CaO harus kurang dari 10%.
Dan data dibawah ini menerangkan bahwa jumlah (SiO2, Al2O3, Fe2O3= 49.11+
25.62 + 8.80 = 83.53) yaitu lebih dari 70% serta kadar dari senyawa CaO yaitu 6.42
kurang dari 10%, serta memiliki kadar air sebesar 18.58% maka fly ash yang di uji
ini tergolong pada fly ash tipe F.
45
Tabel 4.4 Hasil Analisa Fly ash
Senyawa Kadar (%)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
MnO2
P2O5
Moisture content
L O l
Oil content
Unburned carbon
49.11
25.62
8.80
0.90
6.42
2.88
1.74
3.16
0.09
0.04
0.26
18.58
0.46
0.03
0.20
Sumber: Analisa 2018
4.4 Analisa Limbah Abu Las Karbit
Sebelum digunakan dalam penelitian limbah abu las karbit diuji untuk diketahui
kandungan pada limbah abu las karbit. Namun sebelum itu limbah abu las karbit yang
sudah mengering ditumbuk dan dihaluskan.Setelah dihaluskan lalu di saring hingga
terkumpul permukaan. Pada pengujian SEM-EDX ini dilakukan di laboratorium
UNDIP. Berikut merupakan hasil analisis limbah karbit:
46
Gambar 4.8 Abu Las Karbit Sumber: Analisa 2018
Tabel 4.5 Hasil Tes EDX Limbah Abu Las Karbit
Komponen Senyawa Komposisi % (Berat)
Karbon, C
Alumina, Al2O3
Silika Dioksida, SO3
Sulfit, SO3
Kalsium Oksida, CaO
Tembaga (II) Oksida, CuO
23.,06
4,83
1,97
5,15
63,95
1,03
Sumber: Analisa 2018
Dari data diatas kandungan kalsium oksida (CaO) memilki komposisi paling
tinggi senilai 63,95%. Setelah unsur CaO terdapat unsur karbon (C) yang
mempunyai kandungan 23.06%.
Gambar 4.9 Abu Las Karbit Diperbesar
3000 kali
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.10 Abu Las Karbit Diperbesar
5000 kali
Sumber: Analisa 2018
47
Dari gambar 4.9 dapat dilihat bahwa komposisi abu las karbit yang diperbesar
3000 kali dapat dilihat kapurnya yang berbentuk seperti kristal. Sama seperti gambar
4.10 kapurnya dapat terlihat lebih besar dengan pembesaran 5000 kali dibandingkan
pembesaran 3000 kali.
4.5 Waktu Pengikatan Awal
Waktu ikat awal adalah waktu yang diperlukan untuk mengeras terhitung
dari bereaksinya binder dengan aktivator dan menjadi pasta geopolimer. Sehingga
binder cukup kaku untuk menahan beban. Terjadi setting time pada waktu
pengerasan atau pengikatan antara serabut binder.
Pada uji waktu pengikatan awal kali ini, menggunakan bahan fly ash dan
abu las karbit, dan activator (NaOH (8 MOL), dan Na2SiO3). Ada beberapa mix
desain dengan variasi penambahan abu las karbit pada setiap mix desainnya dengan
tujuan untuk mengetahui dan membedakan perbedaan waktu ikat pada setiap mix
desain.
Berikut adalah Phasil pengujian pengikatan awal adalah sebagai berikut :
Dapat dirumuskan yaitu:
Waktu ikat awal (x) = ⟦(𝑦−𝑦1)
(𝑦2−𝑦1)× (𝑥2 − 𝑥1)⟧ + 𝑥1 ........................(4.1)
Dimana:
x1 : Waktu penurunan 1 (menit)
x2 : waktu penurunan 2 (menit)
y : penurunan saat waktu ikat awal (mm)
y1 : penurunan sebelum waktu ikat awal (mm)
y2 : penurunan setelah waktu ikat awal (mm)
48
Tabel 4.6 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 0 Kar
Waktu
Penurunan
(Per 10 Menit)
Penurunan Suhu
10 43 33
20 43 33
30 43 33
40 43 33
50 43 33
60 43 33
70 43 33
80 42 33
90 42 33
100 42 33
110 41 33
120 41 33
130 35 33
140 35 33
150 35 33
160 29 33
170 29 33
180 15 33
190 15 33
200 15 33
210 15 33
220 15 33
230 8 33
240 0 33
Sumber: Analisa 2018
49
Gambar 4. 11 Pengikatan Awal Mix desain 0 Kar
Pada gambar grafik diatas menunjukkan bahwa tanpa adanya
penambahan abu las karbit, waktu ikatnya sangat lama. Dengan perhitungan
interpolasi dapat diketahui waktu ikat awalnya.
Waktu Ikat Awal = ⟦(𝑦−𝑦1)
(𝑦2−𝑦1)× (𝑥2 − 𝑥1)⟧ + 𝑥1
= ⟦(25−29)
(15−29)× (180 − 170)⟧ + 170
= 172.8
Dan didapatkan waktu ikat awalnya yaitu 172.8 menit atau kurang lebih yaitu 3 jam.
Sedangkan waktu ikat akhir yaitu penurunan menunjukkan angka 0 mm terjadi pada
240 menit.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230
Pe
nu
run
an (
mm
)
Waktu (per 10 menit)
penurunan
waktu ikat awal
50
Tabel 4.7Analisa Pengikatan Awal Mix desain 10 Kar
Waktu
Penurunan
(Per 10 Menit)
Penurunan Suhu
10 43 33
20 43 33
30 43 33
40 43 33
50 43 33
60 42 33
70 35 33
80 27 33
90 9 33
100 2 33
104 0 33
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.12 Pengikatan Awal Mix desain 10 Kar
Pada gambar grafik diatas menunjukkan bahwa dengan penambahan abu las
karbit sebesar 10% dapat mempengaruhi waktu pengikatan awal. Waktu ikat awal
dengan penambahan karbit sebanyak 10% mencapai 81menit sudah mulai mengeras,
dengan perhitungan sebagai berikut:
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 104
Pe
nu
run
an (
mm
)
Waktu (per 10 menit)
penurunan
Waktu Ikat
51
Waktu Ikat Awal = ⟦(𝑦−𝑦1)
(𝑦2−𝑦1)× (𝑥2 − 𝑥1)⟧ + 𝑥1
= ⟦(25−27)
(9−27)× (90 − 80)⟧ + 80
= 81.1
Sedangkan waktu ikat akhir terjadi pada 104 menit, dengan jarum penunjuk
menunjukkan pada angka 0.
Tabel 4.8 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 20 Kar
Waktu
Penurunan
(Per 10 Menit)
Penurunan Suhu
10 43 33
20 43 33
30 43 33
40 43 33
50 43 33
60 35 33
70 29 33
80 12 33
90 6 33
98 0 33
Sumber: Analisa 2018
52
Gambar 4.13 Pengikatan Awal Mix desain 20 Kar
Pada gambar grafik diatas menunjukkan bahwa penambahan karbit
sebesar 20% sangat mempengaruhi waktu pengikatan pada binder, waktu ikat binder
dengan penambahan 20% yaitu 72 menit. Lebih pendek dari waktu ikat sebelumnya.
Dengan perhitungan waktu ikat awalnya yaitu:
Perhitungan waktu ikat awal =⟦(𝑦−𝑦1)
(𝑦2−𝑦1)+ (𝑥2 − 𝑥1)⟧ + 𝑥1
= ⟦(25−29)
(12−29)+ (80 − 70)⟧ + 70
= 72.3
Sedangkan waktu ikat akhir terjadi pada menit ke 98 menit dengan ditandai jarum
penunjuk penurunan mengarah ke angka 0.
Tabel 4. 9 Analisa Pengikatan Awal Mix desain 30 Kar
Waktu Penurunan
(Per 5 Menit) Penurunan Suhu
5 20 33
10 10 33
15 4 33
20 0 33
Sumber: Analisa 2018
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
Pe
nu
run
an (
mm
)
Waktu (per 10 menit)
penurunan
Waktu Ikat Awal
53
Gambar 4.14 Pengikatan Awal Mix desain 30 Kar
Pada gambar grafik diatas di tunjukkan bahwa penambahan abu las karbit
sebesar 30% semakin pendek waktu ikatnya yaitu hanya sampai 20 menit. Waktu ikat
awal terjadi sebelum waktu pengikat yaitu 25 menit. Pada saat membuat mix desain
dengan penambahan 30% karbit sebelum 25 menit, pengadukan semua material sudah
mulai lekat, sehingga adonan binder dan activator yang sudah lekat tadi harus segera
dituangkan ke dalam cetakan agar tidak mengering sebelum dicetak.
Tabel 4.10Analisa Pengikatan Awal Mix desain 40 Kar
Waktu Penurunan
(Per 4 Menit) Penurunan Suhu
4 18 33
8 10 33
12 5 33
16 0 33
Sumber: Analisa 2018
0
5
10
15
20
25
5 10 15 20
Pe
nu
run
an (
mm
)
Waktu (per 5 menit)
penurunan
54
Gambar 4.15 Pengikatan Awal Mix desain 40 Kar
Pada gambar grafik diatas menunjukkan bahwa waktu ikat dengan
penambahan 40% karbit mengalami waktu ikat yang sangat pendek yaitu hanya
sampai 16 menit binder sudah mulai mengeras dibandingkan dengan penambahan abu
las karbit lainnya. Dengan penambahan abu las karbit 40% ssat pembuatan sampel
mortar tidak boleh lebih dari 20 menit saat melakukan pengadukan, karena
ditakutkan adukan binder sudah mengeras sebelum dituang kedalam cetakan.
Gambar 4.16 Pengujian Vicat (Waktu Ikat) Sumber : Analisa 2018
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
4 8 12 16
Pe
nu
run
an (
mm
)
Waktu (per 4 menit)
penurunan
55
4.6 Pembuatan Sampel Mortar
Pada sub ini akan dijelaskan tentang cara membuat sampel benda uji mortar
geopolimer. Berikut ini langkah-langkah yang akan dilakukan untuk membuat mortar
geopolimer 8 M. Alat-alatnya yaitu ember berfungsi sebagai tempat pengadukan serta
sebagai penampung air bersih untuk mencuci alat sesudah digunakan. Gelas ukur
1000cc, sebagai wadah pelarut NaOH dengan Na2SiO3 dengan takaran yang sudah
ditentukan. Cetok, sebagai alat pengaduk binder dan aktivator. Cetakan ukuran 5cm
x 5cm x 5cm, sebagai tempat mencetak sampel. Timbangan digital kapasitas 15kg,
sebagai alat untuk menimbang kebutuhan material.
Sedangakan bahan-bahannya adalah NaOH 8M sebagai pelarut Na2SiO3 (natrium
slilikat). Na2SiO3(natrium slilikat) atau biasa disebut dengan nama pasaran yaitu
waterglass. Limbah karbit, sebagai bahan substitusi atau bahan campuran pada
mortar. Fly ash,sebagai bahan pengganti semen. Pasir yang dipakai yaitu pasir
muntilan. Oli sebagai pelumas cetakan agar tidak lengket saat membuka cetakan.
Langkah-langkah pembuatannya yaitu:
Pertama siapkan bahan dan alatnya, setelah dipersiapkan bahan dan alatnya lalu
timbang kebutuhan bahan material yang akan dibuat sebagai sampel benda uji.
Setelah semua selesai ditimbang, persiapkan dahulu ember, cetok, gelas plastik, dan
siapkan cetakan yang sudah diolesi dengan oli. Setelah semua teraduk sampai rata
lalu dituangkan adukan pada cetakan dan ratakan permukaan atasnya.
Gambar 4. 17 Penambahan Karbit Pada
Pengadukan
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4. 18 Penambahan Activator Pada
Pengadukan
Sumber: Analisa 2018
56
Gambar 4.17 Dijelaskan bahwa pertama campur fly ash dengan abu las karbit
didalam ember terlebih dahulu dan ratakan. Lalu tambahkan larutan NaOH (8 MOL)
dan Na2SiO3 yang sudah ditimbang sesuai dengan kebutuhan yang sudahdijelaskan
pada gambar 4.18.
Gambar 4.19 Aduk binder dan activator sampai merata. Setelah semua sudah
merata, dekatkan cetakan pada adukan agar tidak banyak yang tumpah pada saat di
tuang kedalam cetakan seperti pada gambar 4.20
Gambar 4.19 Proses Pengadukan Binder
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.20 Pengolesan Cetakan Mortar
Dengan Oli
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.21 Proses Pencetakan Mortar
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4.22 Mortar Yang Sudah Jadi
Sumber: Analisa 2018
57
Pada gambar 4.21 dapat dijelakan setelah semua teraduk sampai rata lalu dituangkan
adukan pada cetakan dan ratakan permukaan atasnya. Sambil meratakan ketok
cetakan dengan palu karet agar mengurangi rongga udara dalam cetakan. Lalu di
diamkan selama 24 jam dan dibuka dari cetakan seperti pada gambar 4.22.
Untuk perawatan benda uji dilakukan dengan 2 cara yang pertama yaitu:
a. Dibiarkan dalam suhu ruangan berkisar antara 31-34o C
b. Dengan cara dioven dalam suhu 100o
C dan 200o
C selama 1 jam
penuh, setelah di oven lalu dibiarkan selama umur pengujian.
Gambar 4. 23 Proses Curing Oven Mortar
Pada Suhu 100°C
Sumber: Analisa 2018
Gambar 4. 24 Proses Curing Mortar Pada
Suhu Ruangan (31-34°C)
Sumber: Analisa 2018
Dari gambar 4.23 diatas yaitu proses perawatan (curing) mortar geopolimer dengan
cara dipanaskan atau dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 100 o
C selama 1
jam penuh, setelah itu didiamkan selama umur pengujian tiba. Sedangkan pada
gambar 4.24 yaitu perawatan mortar geopolimer dengan cara dibiarkan pada ruangan
terbuka dengan suhu ruangan berkisar antara 31-34o C.
Gambar 4. 25 Proses Curing oven Mortar pada suhu 200°C Sumber: Analisa 2018
58
Pada gambar 4.25 dijelaskan perawatan mortar geopolimer dengan dikeringkan
menggunakan oven dengan suhu 200o
C selama 1 jam penuh, setelah itu dibiarkan
selama umur pengujian tiba.
4.7 Kuat Tekan
Pada sub bab ini akan dijelaskan tentang kuat tekan terhadap umur, mix
desain dan suhu. Sebelum membahas tentang kuat tekan, akan dijelaskan kembali
terlebih dahulu tentang komposisi dari mortar geopolimer yang terdiri dari material
pasir, abu las karbit, fly ash. Sedangkan larutan alkali berupa NaOH (8 MOL), dan
Na2SiO3.
Dalam penelitian ini, penggunaan abu las karbit di buat menjadi beberapa
mix desain dengan variasi penambahan abu las karbit sebesar 0%, 10%, 20%, 30%,
dan 40% terhadap berat fly ash karena bertujuan untuk menentukan kuat tekan
tertinggi terhadap pengaruh penambahan abu las karbit. Akan tetapi semuanya harus
dikaji dan diteliti terlebih dahulu agar sesuai dengan persyaratan. Dan didapatkan
hasil uji kuat tekan di umur 7, 14, dan 28 hari dari trial kubus 5cm x 5cm x 5cm
disajikan dalam bentuk tabel dan grafik yang akan dibahas dibawah ini.
Berikut adalah hasil pengujian kuat tekan mortar sebagai berikut:
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan Mix
Desain 100% Fly Ash
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN)
MPa (N/mm2)
A
7 Mix
desain 1
23
20,67 8,27 B 18
C 21
D
14 Mix
desain 1
32,5
36,67 14,67 E 40
F 37,5
G
28 Mix
desain 1
30
38,45 15,38 H 48
I 38
J 37,8
59
Tabel 4. 12 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan Mix
Desain 90% Fly Ash : 10 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat
Tekan(KN)
MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 2
30
29 11,6 B 29
C 28
D
14 mix
desain 2
26
29,67 11,87 E 33
F 30
G
28 mix
desain 2
36
32,75 13,1 H 30
I 32,5
J 32,5
Tabel 4. 13 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan Mix
Desain 80% Fly Ash : 20 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN)
MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 3
27,5
30,67 12,27 B 32,5
C 32
D
14 mix
desain 3
35
34,33 13,73 E 37
F 31
G
28 mix
desain 3
40
35 14 H 50
I 30
J 20
60
Tabel 4. 14 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan Mix
Desain 70% Fly Ash : 30 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN)
MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 4
30
30 12 B 35
C 25
D
14 mix
desain 4
36
35 14 E 30
F 39
G
28 mix
desain 4
50
37,5 15 H 20
I 45
J 35
Tabel 4. 15 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu Ruangan Mix
Desain 60% Fly Ash : 40 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN)
MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 5
25
29,5 11,8 B 35,5
C 28
D
14 mix
desain 5
35
33,67 13,47 E 36
F 30
G
28 mix
desain 5
32,5
39,375 15,75 H 50
I 45
J 30
61
Tabel 4. 16 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C Mix Desain
100% Fly Ash
Benda Uji
Umur Mix
desain Kuat Tekan
(KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 1
38
36 14,40 B 40
C 30
D
14 mix
desain 1
29
35,83 14,33 E 43
F 35,5
G
28 mix
desain 1
43
41,5 16,6 H 38
I 40
J 45
Tabel 4. 17 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C Mix Desain
90% Fly Ash : 10 Karbit
Benda Uji
Umur Mix
desain Kuat Tekan
(KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 2
37,5
36,33 14,53 B 35
C 36,5
D
14 mix
desain 2
40,25
38,25 15,3 E 36
F 38,5
G
28 mix
desain 2
45
42,91 17,17 H 40,5
I 43,25
62
Tabel 4. 18 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C Mix Desain
80% Fly Ash : 20 Karbit
Benda Uji
Umur Mix
desain Kuat Tekan
(KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 3
34
36,5 14,6 B 35
C 40,5
D
14 mix
desain 3
39,5
38,67 15,467 E 38,5
F 38
G
28 mix
desain 3
42,5
43,375 17,35 H 38
I 43,5
J 49,5
Tabel 4. 19 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C Mix Desain
70% Fly Ash : 30 Karbit
Benda Uji
Umur Mix
desain Kuat Tekan
(KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 4
27
33,5 13,4 B 35
C 38,5
D
14 mix
desain 4
33,5
37,67 15,07 E 39,5
F 40
G
28 mix
desain 4
37,5
39,125 15,65 H 39
I 40,5
J 39,5
63
Tabel 4. 20 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 100°C Mix Desain
60% Fly Ash : 40 Karbit
Benda Uji
Umur Mix
desain Kuat Tekan
(KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 5
25
29,5 11,8 B 35,5
C 28
D
14 mix
desain 5
35
33,67 13,46 E 36
F 30
G
28 mix
desain 5
32,5
39 15,6 H 50
I 45
Tabel 4.21 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan 200°C Mix Desain 100%
Fly Ash
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix desain
1
35
32 12,80 B 29
C 32
D
14 mix desain
1
32,5
36,67 14,67 E 37,5
F 40
G
28 mix desain
1
40
38,75 15,5 H 37
I 39,5
J 38,5
64
Tabel 4.22 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C Mix Desain
90% Fly Ash : 10 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 2
30
34,167 13,67 B 32,5
C 40
D
14 mix
desain 2
42,5
37,5 15,00 E 40
F 30
G
28 mix
desain 2
30,25
39,06 15,62 H 50
I 38,5
J 37,5
Tabel 4.23 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C Mix Desain
80% Fly Ash : 20 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 3
46
35 14,00 B 29
C 30
D
14 mix
desain 3
37,5
40 16,00 E 42,25
F 40,25
G
28 mix
desain 3
37,25
37,75 15,1 H 36,25
I 39,5
J 38
65
Tabel 4.24 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C Mix Desain
70% Fly Ash : 30 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 4
37
35 14,00 B 35,5
C 32,5
D
14 mix
desain 4
43,25
39,25 15,70 E 38
F 36,5
G
28 mix
desain 4
39,25
37,1875 14,875 H 40
I 27,5
J 42
Tabel 4. 25 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Berdasarkan Suhu 200°C Mix Desain
60% Fly Ash : 40 Karbit
Kode Benda
Uji Umur
Mix desain
Kuat Tekan (KN)
Rata-Rata Kuat Tekan
(KN) MPa (N/mm2)
A
7 mix
desain 5
32
34,75 13,90 B 37,25
C 35
D
14 mix
desain 5
35
35 14,00 E 35
F 35
G
28 mix
desain 5
37,25
35,8125 14,325 H 43,5
I 37,5
J 25
66
Tabel 4.26 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain Pada Suhu Ruangan
Mix Desain Kuat Tekan (Mpa)
7 hari 14 hari 28 hari
0 Karbit 8.27 14.67 15.38
10 Karbit 11.60 11.87 13.10
20 Karbit 12.27 13.73 14.00
30 Karbit 12.00 14.00 15.00
40 Karbit 11.80 13.47 14.00
Gambar 4.26 Grafik Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix Desain Pada Suhu Ruangan
Berdasarkan grafik diatas disertai data menunjukkan pada umur 7 hari, dari
grafik mix 0 karbit yang awalnya memiliki kuat tekan sebesar 8.27 MPa mengalami
kenaikan 0.402% pada mix desain 10 karbit , dan mengalami kenaikan kembali pada
mix 20 karbit sebesar 0.057%, namun pada mix 30 karbit mengalami penurunan
sebesar 0.022% dan terjadi penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.016%
Sedangkan pada umur 14 hari, dari grafik mix 0 karbit yang memilki kuat tekan
14.67 MPa mengalami penurunan sebesar 0.235% pada mix 10 karbit , dan
mengalami kenaikan pada mix 20 karbit sebesar 0.156%, dan pada mix 30 karbit
terjadi kenaikan lagi pada sebesar 0.019, namun pada saat mix 40 karbit terjadi
penurunan sebesar 0.039%
Dan pada umur 28 hari dari grafik mix 0 karbit memiliki kuat tekan 15.38 MPa
mengalami penurunan sebesar 0.017% pada mix 10 karbit, dan mengalami kenaikan
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Variasi mix Penambahan Las Karbit
7 hari
14 hari
28 hari
67
lagi pada mix 20 karbit sebesar 0.068%, dan pada saat mix 30 karbit terjadi kenaikan
kembali sebesar 0.017%, namun terjadi penurunan kembali pada mix 40 karbit
sebesar 0.071%.
Tabel 4.27 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur pada Suhu Ruangan
Umur Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
7 hari 8.27 11.60 12.27 12.00 11.80
14hari 14.67 11.87 13.73 14.00 13.47
28hari 15.38 13.10 14.00 15.00 14.00
Gambar 4.27 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur pada Suhu Ruangan
Pada mix 0 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 8.27MPa, dan
mengalami kenaikan 0,77% sebesar 14.67 MPa pada umur 14 hari , dan pada umur
28 hari mengalami kenaikan kembali 0.048% senilai 15.38 MPa.
Dan pada mix 10 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 11.60 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.023% sebesar 11.87 MPa pada umur 14 hari , dan pada umur
28 hari mengalami kenaikan kembali 0.139% senilai 13.01 MPa.
Pada mix 20 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 12.27 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.18% sebesar 13.37 MPapada umur 14 hari , dan pada umur 28
hari mengalami kenaikan kembali 0.165% senilai 14.00 MPa.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
7 hari 14hari 28hari
Ku
at T
eka
n
Umur Pengujian
0 Karbit
10 Karbit
20 Karbit
30 Karbit
40 Karbit
68
Sedangkan pada mix 30 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 12.00 MPa,
dan mengalami kenaikan 0.235% sebesar 14.00 MPa pada umur 14 hari, dan pada
umur 28 hari mengalami kenaikan kembali 0.237% senilai 15.00 MPa.
Dan pada mix 40 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 11.80 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.141% sebesar 13.47 MPa 14 hari, dan pad umur 28 hari
mengalami kenaikan kembali 0.187% senilai 14.00 MPa.
Tabel 4.28 Kuat Tekan Mortar Terhadap Suhu Pada Umur 7hari
Suhu Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Suhu Ruangan 8.27 11.60 12.27 12.00 11.80
100°C 14.40 14.53 14.60 13.40 11.80
200°C 12.80 13.67 14.00 14.00 13.90
Gambar 4.28 Kuat Tekan Mortar Terhadap Suhu Pada Umur 7 Hari
Di suhu ruangan (31-32°C), pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 8.27 MPa.
Lalu mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar0.402% senilai 11.60 MPa. Pada
20 karbit mengalami kenaikan sebesar 0.057% senilai 12.27 MPa dan mengalami
penurunan pada mix 30 karbit sebesar 0.022% senilai 12.00 lalu mengalami
penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.016 senilai 11.80 MPa.
Dan di suhu 100°C, pada mix 0 karbit memilikikuat tekan 14.40 MPa. Lalu
mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.009% senilai 14.53 MPa. Pada mix
20 karbit mengalami kenaikan lagi sebesar 0.004% senilai 14.60 MPa dan mengalami
C
C 0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Variasi Penambahan Abu Las Karbit
Suhu Ruangan
100°
200°
69
penurunan pada mix 30 karbit sebesar 0.089% senilai 13.40 lalu mengalami
penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.135% senilai 11.80 MPa.
Sedangkan pada suhu 200°C, pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 12.80
MPa. Lalu mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.067% senilai 13.67
MPa. Dan pada mix 20 karbit mengalami kenaikan lagi sebesar 0.024% senilai 14.00
MPa akan tetapi tidak mengalami perubahan pada kuat tekan mortar pada mix 30
karbit tetap mempunyai kuat tekan senilai 14.00 MPa dan mengalami penurunan pada
mix 40 karbit sebesar 0.007% senilai 13.90 MPa.
Tabel 4.29 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain pada suhu 100°C
Mix Desain Kuat Tekan (Mpa)
7 hari 14 hari 28hari
0 Karbit 14.40 14.33 16.60
10 Karbit 14.53 15.30 17.17
20 Karbit 14.60 15.47 17.35
30 Karbit 13.40 15.07 15.65
40 Karbit 11.80 13.47 15.60
Gambar 4.29 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix Desain Pada Suhu 100°C
Pada umur 7 haridari grafik mix 0 karbit memliki kuat tekan 14.40 MPa dan
mengalami kenaikan sebesar 0.009% pada mix 10 karbit , lalu mengalami kenaikan
kembali pada mix 20 karbit sebesar 0.004%, namun pada mix 30 karbit mengalami
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Variasi Penambahan Abu Las Karbit
7 hari
14 hari
28hari
70
penurunan sebesar 0.089% dan mengalami penurunan lagi sebesar 0.135% pada mix
40 karbit.
Pada umur 14 hari dari grafik mix 0 karbit memliki kuat tekan 14.33 Mpa dan
mengalami kenaikan sebesar 0.067% pada mix 10 karbit , lalu mengalami kenaikan
lagi pada mix 20 karbit sebesar 0.011%, tetapi mengalami penurunan pada mix 30
karbit sebesar 0.026%, dan mengalami penurunan kembali sebesar 0.118% pada mix
40 karbit.
Pada umur 28 hari dari grafik mix 0 karbit memliki kuat tekan 16.60 Mpa dan
mengalami kenaikan sebesar 0.034% pada mix 10 karbit, dan mengalami kenaikan
lagi pada mix 20 karbit sebesar 0.010%, namun mengalami penurunan kembali pada
mix 30 karbit sebesar 0.108%, dan mengalmi penurunan kembali pada mix 40 karbit
sebesar 0.003%.
Tabel 4.30 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur suhu 100°C
Umur Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
7 hari 14.40 14.53 14.60 13.40 11.80
14 hari 14.33 15.30 15.47 15.07 13.47
28 hari 16.60 17.17 17.35 15.65 15.60
Gambar 4.30 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur suhu 100°C
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
7 hari 14 hari 28 hari
Ku
at T
eka
n (
Mp
a)
Umur Pengujian
0 Karbit
10 Karbit
20 Karbit
30 Karbit
40 Karbit
71
Pada mix 0 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 14.40 MPa, dan
mengalami penurunan 0,004% sebesar 14.33 Mpa pada umur 14 hari , lalu
mengalami kenaikan 0.15% senilai 16.60Mpa pada umur 28 hari.
Dan mix 10 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 14.53 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.052% sebesar 15.30 Mpa pada umur 14 hari, dan mengalami
kenaikan kembali 0.122% senilai 17.17 MPa pada umur 28 hari.
Pada mix 20 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 14.60 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.059% sebesar 15.47 MPa pada umur 14 hari, dan mengalami
kenaikan kembali 0.121% senilai 17.35 MPa pada umur 28 hari.
Sedangkan pada mix 30 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 13.40
MPa, dan mengalami kenaikan 0.124% sebesar 15.07 MPa pada umur 14 hari, dan
mengalami kenaikan kembali 0.038% senilai 15.65 MPa pada umur 28 hari.
Dan mix 40 karbit, kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 11.80 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.141% sebesar 13.47 MPa pada umur 14 hari, dan mengalami
kenaikan kembali 0.158% senilai 15.60 MPa pada umur 28 hari.
Tabel 4.31 Kuat Tekan Mortar tehadap Suhu Pada Umur 14 hari
Suhu Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Suhu Ruangan (31-34°C) 14.67 11.87 13.73 14.00 13.47
100°C 14.33 15.30 15.47 15.07 13.47
200°C 14.67 15.00 16.00 15.70 14.00
72
Gambar 4. 31 Kuat Tekan Mortar tehadap Suhu pada umur 14 hari
Di suhu ruangan (31-34°C), pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 14.67 MPa.
Lalu mengalami penurunan pada mix 10 karbit sebesar 0.235% senilai 11.87 MPa.
Pada mix 20 karbit mengalami kenaikan sebesar 0.156% senilai 13.73 MPa dan
mengalami kenaikan pada mix 30 karbit sebesar 0.019% senilai 14.00 MPa lalu
mengalami penurunan pada mix 40 karbit sebesar 0.05 senilai 13.47 MPa.
Dan pada suhu 100°C, pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 14.33 MPa. Lalu
mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.067% senilai 15.30 MPa. Pada mix
20 karbit mengalami kenaikan sebesar 0.011% senilai 15.47 MPa akan tetapi
mengalami penurunan pada mix 30 karbit sebesar 0.026% senilai 15.07MPa lalu
mengalami penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.118 senilai 13.47 MPa.
Sedangkan pada suhu 200°C, pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 14.67
MPa. Lalu mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.224% senilai 15.00
MPa. Dan pada mix 20 karbit mengalami kenaikan lagi sebesar 0.067% senilai 16.00
MPa tetapi mengalami penurunan pada mix 30 karbit sebesar 0.019%senilai 15.70
MPa dan mengalami penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.121% senilai 14.00
MPa.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Ku
at T
eka
n (
Mp
a)
Variasi penambahan abu las karbit
Suhu Ruangan
100
200
°C
°C
73
Tabel 4.32 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain Suhu 200°C
Mix desain Kuat Tekan (Mpa)
7 hari 14 hari 28hari
0 Karbit 12.80 14.67 15.50
10 Karbit 13.67 15.00 15.63
20 Karbit 14.00 16.00 15.10
30 Karbit 14.00 15.70 14.88
40 Karbit 13.90 14.00 14.33
Gambar 4. 32 Kuat Tekan Mortar Terhadap Mix desain 200°C
Pada umur 7 hari dari grafik diatas menunjukkan mix 0 karbit memliki kuat
tekan 12.80 MPa dan mengalami kenaikan 0.067% pada mix 10 karbit, lalu
mengalami kenaikan kembali pada mix 20 karbit sebesar 0.027%, namun pada mix
30 karbit tidak mengalami kenaikan pada kuat tekan mortar,akan tetapi mengalami
penurunan pada 40 karbit sebesar 0.007%.
Pada umur 14 hari dari grafik mix 0 karbit memiliki kuat tekan 14.67MPa dan
mengalami kenaikan sebesar 0.022% pada mix 10 karbit , dan mengalami kenaikan
lagi pada mix 20 karbit sebesar 0.066%, akan tetapi mengalami penurunan pada mix
30 karbit sebesar 0.019%, dan mengalmi penurunan kembali pada mix 40 karbit
sebesar 0.108%.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
0 LK 10 LK 20 LK 30 LK 40 LK
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
variasi penambahan abu las karbit
7 hr
14 hr
28hr
74
Pada umur 28 hari dari grafik mix 0 karbit mempunyai kuat tekan 15.50Mpa
dan mengalami kenaikan sebesar 0.0083% pada mix 10 karbit, akan tetapi
mengalami kenaikan pada mix 20 karbit sebesar 0.0086%, akan tetapi mengalami
penurunan kembali pada mix 30 karbit sebesar 0.014%, dan mengalami penurunan
lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.038%.
Tabel 4. 33 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Suhu 200°C
Umur Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
7 hari 12.80 13.67 14.00 14.00 13.90
14 hari 14.67 15.00 16.00 15.70 14.00
28 hari 15.50 15.63 15.10 14.88 14.33
Gambar 4. 33 Kuat Tekan Mortar Terhadap Umur Suhu 200°C
Pada mix 0 karbit kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 12.80 MPa, dan
mengalami penurunan 0,0146% sebesar 14.67 MPa, lalu mengalami kenaikan
0.056% senilai 15.50 MPa.
Dan pada mix 10 karbit kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 13.67 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.097% sebesar 15.00 MPa, dan mengalami kenaikan kembali
0.042% senilai 15.63 MPa.
Pada mix 20 karbit kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 14.00 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.142% sebesar 16.00 MPa, akan tetapi mengalami penurunan
sebesar 0.059% senilai 15.10 MPa.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
7 hari 14 hari 28 hari
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Umur pengujian
0 Karbit
10 Karbit
20 Karbit
30 Karbit
40 Karbit
75
Sedangkan pada mix 30 karbit kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 14.00
MPa, dan mengalami kenaikan 0.121% sebesar 15.70 MPa, akan tetapi mengalami
penurunan 0.055% senilai 14.88 MPa.
Pada mix 40 karbit kuat tekan pada umur 7 hari sebesar 13.90 MPa, dan
mengalami kenaikan 0.007% sebesar 14.00 MPa, dan mengalami kenaikan kembali
0.023% senilai 14.33 MPa.
Tabel 4.34 Kuat Tekan Mortar tehadap Suhu Pada Umur 28 hari
Suhu Kuat Tekan (Mpa)
0 Karbit 10 Karbit 20 Karbit 30 Karbit 40 Karbit
Suhu Ruangan 15.38 13.10 14.00 15.00 15.75
100 16.60 17.17 17.35 15.65 15.60
200 15.50 15.63 15.10 14.88 14.33
Gambar 4. 34 Kuat Tekan tehadap Suhu Umur 28 hari
Pada suhu ruangan (31-34°C), pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 15.38 MPa.
Lalu mengalami penurunan pada mix 10 karbit sebesar 0.174% senilai 13.10 MPa.
Pada mix 20 karbit mengalami kenaikan sebesar 0.068% senilai 14.00 MPa dan
mengalami kenaikan pada mix 30 karbit sebesar 0.071% senilai 15.00 lalu
mengalami kenaikan kembali pada mix 40 karbit sebesar 0.05 senilai 15.75 MPa.
Dan di suhu 100°C, pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 16.60 MPa. Lalu
mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.034% senilai 17.17 MPa. Pada mix
20 karbit mengalami kenaikan sebesar 0.010% senilai 17.35 MPa dan mengalami
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.0016.0018.0020.00
0 Karbit 10Karbit
20Karbit
30Karbit
40Karbit
Ku
at T
eka
n (
MP
a
variasi penambahan abu las karbit
Suhu Ruangan
100
200
°C
°C
76
kenaikan pada mix 30 karbit sebesar 0.108% senilai 15.65 lalu mengalami penurunan
pada mix 40 karbit sebesar 0.0416 senilai 15.60 MPa.
Sedangkan pada suhu 200°C, pada mix 0 karbit memiliki kuat tekan 15.50
MPa. Lalu mengalami kenaikan pada mix 10 karbit sebesar 0.008% senilai 15.63
MPa. Akan tetapi pada mix 20 karbit mengalami penurunan sebesar 0.035% senilai
15.10 MPa dan mengalami penurunan pada mix 30 karbit sebesar 0.014% senilai
14.88 MPa dan mengalami penurunan lagi pada mix 40 karbit sebesar 0.038% senilai
14.33 MPa
Tabel 4. 35 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 100% Fly Ash
Umur
Kuat Tekan (Mpa)
Suhu Ruangan
(31-34°C) 100°C 200°C
7 hari 8.27 14.40 12.8
14 hari 14.67 14.33 14.67
28 hari 15.38 16.60 15.5
Gambar 4. 35 KuatTekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 100% Fly Ash
Pada umur 7 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar senilai
8.27MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.0.741% senilai
14.40MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.125% senilai
12.8 MPa.
Sengkan pada umur 14 hari Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan
mortar senilai 14.67 MPa dan mengalami penurunan pada suhu 100°Csebesar 0.023%
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
7 hari14 hari
28 hari
Ku
at T
eka
n (
Mp
a)
Umur
suhu ruangan (31-34°C)
100°C
200°C
77
senilai 16.60MPa tetapi mengalami kenaikan pada suhu 200°C sebesar 0.023%
senilai 14.67 MPa.
Dan pada umur 28 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar
senilai 15.38 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.079% senilai
16.60MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.070% senilai
15.50 MPa.
Tabel 4.36 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 10 Karbit
Umur
Kuat Tekan (Mpa)
Suhu Ruangan
(31-34°C) 100°C 200°C
7 hari 11.60 14.53 13.67
14 hari 11.87 15.30 15.00
28 hari 13.10 17.17 15.63
Gambar 4.36 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 10 Karbit
Pada umur 7 hari, suhu ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar senilai
11.60 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.252% senilai
14.53MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.062% senilai
13.67 MPa.
Sedangkan umur 14 hari,Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar
senilai 11.87 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.282% senilai
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
7 hari14 hari
28 hari
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Umur
suhu suhu ruangan (31-34°C)
suhu 100°C
suhu 200°C
78
15.30MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.02% senilai
15.00 MPa.
Dan pada umur 28 hari, pada Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan
mortar senilai 13.47 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.274%
senilai 17.17 MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.099%
senilai 15.62 MPa.
Tabel 4.37 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 20 Karbit
Umur
Kuat Tekan (Mpa)
Suhu Ruangan
(31-34°C) 100°C 200°C
7 hari 12.27 14.60 14.00
14 hari 13.73 15.47 16.00
28 hari 14.00 17.35 15.80
Gambar 4.37 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 20 Karbit
Pada umur 7 hari, pada Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar
senilai 12.27 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.189% senilai
14.60 MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.042% senilai
14.00 MPa.
Sedangkan pada mur 14 hari, pada suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat
tekan mortar senilai 13.37 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
7 hari14 hari
28 hari
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Umur
suhu ruangan (31-34°C)
100°C
200°C
79
0.157% senilai 15.47 MPa tetapi mengalami kenaikan pada suhu 200°C sebesar
0.034% senilai 16.00 MPa.
Dan pada umur 28 hari, pada Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan
mortar senilai 16.00 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.084%
senilai 17.35 MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.098%
senilai 15.80 MPa.
Tabel 4.38 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 30 Karbit
umur
Kuat Tekan (Mpa)
Suhu Ruangan
(31-34°C) 100°C 200°C
7 hari 12.00 13.40 14.00
14 hari 14.00 15.07 15.70
28 hari 15.00 15.65 14.87
Gambar 4.38 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 30 Karbit
Pada umur 7 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar senilai
12.00 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.116% senilai
13.40MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 200°C sebesar 0.044% senilai 14.00
MPa.
Sedangkan pada umur 14 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan
mortar senilai 14.00 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.076%
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
7 hari14 hari
28 hari
Ku
at T
eka
n (
Mp
a)
Umur
100°C
200°C
suhu ruangan (31-34°C)
80
senilai 15.07MPa dan mengalami kenaikan lagi pada suhu 200°C sebesar 0.041%
senilai 15.70 MPa.
Dan pada umur 28 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar
senilai 15.00 MPa dan mengalami kenaikan pada suhu 100°C sebesar 0.043% senilai
15.65MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 200°C sebesar 0.052% senilai
14.87 MPa.
Tabel 4. 39 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 40 Karbit
Umur
Kuat Tekan (Mpa)
Suhu Ruangan
(31-34°C) 100°C 200°C
7 Hari 11.80 11.80 13.90
14 Hari 13.47 13.47 14.00
28 Hari 15.75 15.60 14.32
Gambar 4.39 Kuat Tekan Mortar Pada Umur Dengan Penambahan 40 Karbit
Pada umur 7 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar senilai
11.80 MPa dan tidak mengalami perubahan kenaikan ataupun penurunan pada suhu
100°C tetapi mengalami kenaikan pada suhu 200°C sebesar 0.177% senilai 13.90
MPa.
Sedangkan pada umur Umur 14 hari, suhu 32°C memiliki kuat tekan mortar
senilai 13.47MPa dan tidak mengalami perubahan kenaikan ataupun penurunan pada
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
7 hari14 hari
28 hari
Ku
at T
eka
n (
Mp
a)
Variasi Suhu
suhu ruangan (31-34°C)
100°C
200°C
81
suhu 100°C dan mengalami kenaikan pada suhu 200°C sebesar 0.039% senilai 14
MPa.
Dan pada umur 28 hari, Suhu Ruangan (31-34°C) memiliki kuat tekan mortar
senilai 15.75 MPa tetapi mengalami penurunan pada suhu 100°Csebesar 0.009%
senilai 15.6MPa dan mengalami penurunan lagi pada suhu 200°C sebesar 0.089%
senilai 14.32 Mpa.
Berikut merupakan gambar sampel benda uji yang sudah diuji kuat tekannya.
Gambar 4.40 Mortar Setelah Diuji Sumber : analisa 2018
Dari gambar di atas, dapat dinyatakan bahwa dari kedua gambar mengalami
kerusakan atau mengalami keretakan yang sangat hancur, ini di karenakan sifat getas
pada beton geopolimer, serta hasil dari proses curing oven yang membuat mortar
semakin getas.
82
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1. Selain fly ash murni yang memiliki kuat tekan tertinggisebesar 16.60 MPa, pada
variasi penambahan abu las karbit sebesar 20% terjadi kuat tekan mortar tertinggi
yaitu 17.35 MPa.
2. Pengaruh penambahan limbah abu las karbit menggunakan sistem perawatan
(curing) yang berbeda, mendapatkan hasil yaitu di setiap perawatan (curing)
suhu pada setiap mix desain, kuat tekan optimal hanya terjadi pada suhu 100°C.
Akan tetapi pada suhu 200°C abu las karbit atau selebihnya akan dapat
mengurangi kuat tekan mortar.
3. Semakin banyak variasi penambahan abu las karbit, dapat mempengaruhi
kecepatan waktu ikat pada binder. Dan semakin rendah penambahan persentase
abu las karbit maka semakin lama waktu ikat awalnya.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh beberapa saran
untuk penelitian selanjutnya, yaitu sebagai berikut :
1. Ketika melakukan penelitian, di sarankan perbanyak benda uji atau sampel di
setiap mix desain. Agar pada saat di uji, sampel yang mengalami kerusakan bisa
dapat digantikan dengan sampel yang lain. dan jika dilakukan analisispada
sampel didapatkan banyak perbandingan pada setiap sampel atau hasil analisa
yang berbagai macam hasilnya.
2. Pada saat pembuatan binder dengan variasi penambahan abu las karbit 30% dan
40% sebaiknya dilakukan dengan lebih cepat dalam proses pengadukannya,
supaya pada saat binder dicetak atau di tuangkan ke dalam cetakan, binder
belum sampai mengeras.
83
3. Apabila membuat sampel benda uji dengan variasi penambahan abu las karbit
30% dan 40% sebaiknya perhitungkan waktunya saat proses pengadukan.
Jangan sampai mendiamkan sampel terlalu lama atau lebih dari 25 menit,
karena pada saat lebih dari 25 menit, sampel sudah mulai mengeras.
84
DAFTAR PUSTAKA
ASTM Commite C 191-04, Standard test method for time of setting of hydraulic
cement by vicat needle, 2003
ASTM Commite C 39 – 04a dan AASHTO T22-151, Standard Test Method for
Compressive Strength of Cylindrial Concrete Specimens,2007.
Ardhyansyah, M. 2014. Studi Pembuatan Bata Ringan CLC (Cellular Lightweight
Concrete) Dengan Kadar Fly Ash Batu Bara Sebagai Subtitusi Parsial Semen.
Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Haluoleo.
Budiarto, Alex Budi, Christianto. 2007. “Pengaruh Limbah Karbit dan Fly Ash
Terhadap Kekuatan Mortar”. Surabaya : Tugas Akhir S1 Skripsi Teknik Sipil
Universitas Petra.
Davidovits, J. (1994), Properties of Geopolymer Cements. Geopolimer Institute.
France : Saint-Quentin.
Hardjito, D., Steenie E. Wallah., Dody M.J Sumajouw., B.V Rangan., Sep 2004.
“Factors Influencing the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer
Concrete”. Jurnal Dimensi Teknik Sipil 6, 2:88-93.
Hardjito, D., Wallah S.E., and Rangan, B.V.(2004), On The Development of Fly
Ash Based Geopolymer Concrete.
Hardjito, D.and Rangan, B.V (2005), Development and Properties of Low Calcium
Fly Ash-Based Geopolymer Concrete, Perth, Australia.
Hendy Febriyanto, Pemanfaatan Limbah Bahan Padat Sebagai Agregat Kasar Pada
Pembuatan Beton Normal, Universitas Gunadarma, Jurusan Teknik Sipil,
2015
85
Kurniasari, Paramita Tri dkk. 2014. “Efek penambahan sukrosa pada setting time
binder geopolymer dengan bahan dasar fly ash dan larutan Na2SiO3 serta
NaOH dengan molaritas 12 M dan 14 M sebagai aktivator” Surabaya :
Institut Tekno’logi Sepuluh Nopember.
Mindess S. dan Young J. F., 1981. “Concrete”. Prentice-Hall Inc. Englowood Cliffs,
New Jersey.
Merzy Mooy, Partogi H. Simatupang, John H. Frans. 2017. Pengaruh Suhu Curing
Beton Terhadap Kuat Tekan Beton. Jurusan Teknik Sipil, FST Undana.
Kupang.
Qomaruddin M., Saputro YA.,Sudarno. 2018. Kajian Penggunaan Bootom Ash
Sebagai Mortar Beton. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Ke-9
Tahun 2018. Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim.
Qomaruddin M., Munawaroh TH., Sudarno. 2018. Studi Komparasi Kuat Tekan
Beton Geopolimer Denganbeton Konvensional. 0Prosiding Seminar Nasional
Sains dan Teknologi Ke-9 Tahun 2018. Fakultas Teknik Universitas Wahid
Hasyim.
Natania, Dea. 2016. “Studi Pemanfaatan Limbah Karbit PT. Smelting Company
Sebagai Bahan Campuran Dalam Pembuatan Beton Ringan”. Surab
Neville, A. M. dan Brooks, J. J. 1987. Concrete Technology. New York : Longman
Scientific & Technical.
Neville A.M. dan Brooks J.J., 1987. ”Concrete Technology”. London, UK.
Nizar R.F., 2011.“Menentukan Kuat Tekan Beton Dengan Perbandingan Campuran 1
: 3 : 5 Berdasarkan Perawatan (Curing)”., Skripsi Fakultas Teknik Universitas
Komputer Indonesia, Bandung.
86
Nuruddin, M.F., Kusbiantoro, dan Qazi (2009), “Development of Polymeric Concrete
For Sustainable Futures”, dalam Platform, eds. Ahmad, F., Isa, M.T., Victor,
M., dkk., Universiti Teknologi Petronas, Malaysia, hal. 10-16.
Duxson, P., Provis, JL, Lukey, GC, Mallicoat, SW , Kriven, WM , & Van Deventer,
JSJ (2005). Memahami hubungan antara komposisi geopolimer, struktur
mikro dan sifat mekanik . Koloid dan Permukaan A: Aspek Fisikokimia dan
Teknik , 269 (1-3), 47-58. DOI: 10.1016 / j.colsurfa.2005.06.060
Putri, Nandia Samlistiya. 2017. “Studi Pemanfaatan Limbah Karbit Dan Fly Ash
Pada Pasta Geopolimer”. Surabaya : Tugas Akhir Program Diploma Iv
Teknik Sipil Lanjut Jenjang Jurusan Bangunan Gedung.
Rachman, Fathirul dan Kurniawan, Taufan. 2016. “Pengaruh Suhu Tinggi Terhadap
Pasta Geopolimer”. Surabaya: Tugas Akhir Diploma III Institut Teknologi
Sepuluh Nopember Surabaya. aya: Tugas Akhir PPNS.
Rajiman. 2008. Pengaruh Penambahan Limbah Karbit Dan Material Agregat Alam
(Feldspart) Terhadap Sifat Fisik Beton. Teknik Sipil Universitas Sang Bumi
Ruwai Jurai. Banbar lampung.
Rosmiyati A. Bella, Jusuf J. S. Pah, Ariansyah G. Ratu. 2017. Perbandingan
Persentase Penambahan Flyash Terhadap Kuat Tekan Bata Ringan Jenis
CLC. Jurusan Teknik Sipil, FST Undana – Kupang. Kupang.
Shofi’ul Amin, M. Diky F, Januarti Eka P, Triwulan. 2013. Potensi Agregat Alwa
Sebagai Bahan Dasar Beton Geopolimer Berbahan Lumpur Sidoarjo. Teknik
Sipil ITS Surabaya. Surabaya.
Subekti, Srie. 2009. “Ketahanan Kuat Tekan Pasta Geopolimer Molaritas 8 Mol dan
12 Mol Terhadap Agersifta NaCl.Surabaya” : Seminar Nasional Aplikasi
Teknologi Prasarana Wilayah.
87
Suryani, N. 2015. Fabrikasi Bata Ringan Tipe Cellular Lighweight Concrete Dengan
Bahan Dasar Pasir Vulkanik Gunung Kelud Sebagai Pengganti Fly Ash .
Skripsi Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Surabaya.
SNI 03-1968-1990, Metode Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Dan Kasar
Vanessa Irena Kullit, S. E. Wallah, W. J. Tamboto, R. Pandaleke. 2013. Pengaruh
Variasi Suhu Pada Perawatan Elevated Temperature Terhadap Kuat Tekan
Dan Kuat Tarik Belah Beton. Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi
Manado. Manado.
Wulandari, Arya. 2008. Stoikiometri Reaksi dan Neraca Massa. Yogyakarta:
Universitas Gajah Mada Jurusan Teknik Kimia.
88
Lampiran – Lampiran
Gambar Fly Ash Gambar Penyaringan Fly Ash
Gambar Abu Las Karbit Gambar Penyaringan Abu Las Karbit
Gambar Pembuatan Naoh Gambar Penimbangan Pasir
89
Gambar Naoh Cair Gambar Alat Saringan
Gambar Pencampuran Abu Las Karbit
Dengan Fly Ash
Pengadukan Abu Las Karbit Dengan Fly
Ash
Penambahan Naoh Sebelum Pengadukan Proses Pengadukan Semua Material
90
Gambar Cetakan Mortar Gambar Penuangan Binder Pada Cetakan
Gambar Curing Oven Gambar Pengovenan Sampel Benda Uji
Gambar Proses Penimbangan Naoh
Dengan Silikat
Gambar Pengadukan Campuran Naoh
Dengan Silikat
91
Gambar Sampel Setelah Di Oven Gambar Pengujian Vicat
Gambar Alat Kuat Tekan Mortar Gambar Alat Kuat Tekan Mortar
Gambar Sampel Akan Diuji Gambar Sampel Setelah Diuji
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115