4.1 analisa material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar cao lebih...

19
19 Universitas Kristen Petra 4. HASIL DAN ANALISA Pada bab ini dijelaskan hasil pengujian dan analisis dari penelitian yang sudah dilakukan. Selain itu, pada bab ini juga akan dijawab pertanyaan masalah penelitian dari bab sebelumnya. Pengujian yang dilakukan terhadap sampel adalah setting time, workability, kuat tekan beton (compressive strength), dan pengamatan tampilan fisik di Laboratorium Beton dan Konstruksi Universitas Kristen Petra. 4.1 Analisa Material Analisa material yang dilakukan untuk penelitian ini dibagi menjadi 2 yaitu fly ash dan pasir. Analisa yang dilakukan pada fly ash yaitu kadar keasaman (pH), specific gravity (GS), konsistensi normal, X-Ray Fluorescence (XRF), dan Particle Size Analysis (PSA). Sedangkan untuk analisa pasir yang dilakukan yaitu identifikasi asal material, specific gravity (GS), dan analisa ayakan. Selain itu, pada larutan sodium silikat dan padatan NaOH juga dilakukan analisa yang diperoleh dari certificate of analysis yang diberikan oleh penjual. Material yang digunakan dalam penelitian ini berupa fly ash, pasir silika, larutan sodium silikat, dan padatan NaOH yang dapat dilihat pada Gambar 4.1 hingga Gambar 4.5. Gambar 4.1 Fly Ash Ngoro A Gambar 4.2 Fly Ash Ngoro B

Upload: others

Post on 07-Nov-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

19 Universitas Kristen Petra

4. HASIL DAN ANALISA

Pada bab ini dijelaskan hasil pengujian dan analisis dari penelitian yang sudah

dilakukan. Selain itu, pada bab ini juga akan dijawab pertanyaan masalah penelitian

dari bab sebelumnya. Pengujian yang dilakukan terhadap sampel adalah setting

time, workability, kuat tekan beton (compressive strength), dan pengamatan

tampilan fisik di Laboratorium Beton dan Konstruksi Universitas Kristen Petra.

4.1 Analisa Material

Analisa material yang dilakukan untuk penelitian ini dibagi menjadi 2 yaitu

fly ash dan pasir. Analisa yang dilakukan pada fly ash yaitu kadar keasaman (pH),

specific gravity (GS), konsistensi normal, X-Ray Fluorescence (XRF), dan Particle

Size Analysis (PSA). Sedangkan untuk analisa pasir yang dilakukan yaitu

identifikasi asal material, specific gravity (GS), dan analisa ayakan. Selain itu, pada

larutan sodium silikat dan padatan NaOH juga dilakukan analisa yang diperoleh

dari certificate of analysis yang diberikan oleh penjual. Material yang digunakan

dalam penelitian ini berupa fly ash, pasir silika, larutan sodium silikat, dan padatan

NaOH yang dapat dilihat pada Gambar 4.1 hingga Gambar 4.5.

Gambar 4.1 Fly Ash Ngoro A Gambar 4.2 Fly Ash Ngoro B

Page 2: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

20 Universitas Kristen Petra

Gambar 4.3 Pasir Silika

Gambar 4.4 Larutan Sodium Silikat Gambar 4.5 Padatan NaOH

4.1.1 Analisa Fly Ash

Fly ash yang digunakan terdiri dari 2 macam, yaitu fly ash Ngoro A dan fly

ash Ngoro B. Kedua macam fly ash tersebut dibedakan berdasarkan waktu

pengambilannya, yaitu fly ash Ngoro A yang diambil pada 7 Desember 2018 dan

fly ash Ngoro B yang diambil pada 23 Februari 2019. Material berasal dari PLTU

Ngoro dengan sistem pembakaran CFBC dan berwarna cokelat seperti pada

Gambar 4.1 dan Gambar 4.2. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan

Natanegara dan Sutrisno (2018) menggunakan analisa X-Ray Fluorescence (XRF),

fly ash yang berasal dari PLTU Ngoro ini bertipe F karena kandungan

SiO2+Al2O3+Fe2O3 lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah

dari 10% yaitu 2.20%.

Analisa fly ash yang dilakukan yaitu kadar keasaman (pH), specific gravity

(GS), konsistensi normal, Particle Size Analysis (PSA) dan X-Ray Diffraction

(XRD). Dari analisa yang telah dilakukan maka didapatkan hasil berikut. Pengujian

Page 3: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

21 Universitas Kristen Petra

kadar pH dilakukan berdasarkan standar ASTM D 5239-98 (1998). Analisa ini

menggunakan pH meter digital untuk menunjukkan nilai pH dari fly ash yang

digunakan. Fly Ash Ngoro A memiliki nilai pH sebesar 5.9, sedangkan fly ash

Ngoro B memiliki nilai pH sebesar 9.3. Pada Gambar 4.6 dapat dilihat hasil analisa

pH pada fly ash Ngoro A dan B.

Gambar 4.6 Hasil Analisa pH Fly Ash Ngoro A dan B

Pengujian specific gravity (GS) dilakukan berdasarkan standar ASTM C 188-

95 (2003) dengan menggunakan piknometer, sedangkan pengujian konsistensi

normal dilakukan berdasarkan standar ASTM C 187-04 (2004). Hasil dari analisa

GS dan konsistensi normal dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Analisa GS dan Konsistensi Normal

Fly Ash GS w/fa

Ngoro A 2.375 0.55

Ngoro B 2.211 0.375

Pengujian PSA dilakukan untuk menentukan ukuran dari material yang

digunakan. Biasanya tes PSA dilakukan untuk gradasi material dengan ukuran

nanometer ataupun submikro. Pengujian PSA dilakukan di UPT Instrumentasi

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Brawijaya Malang. Gambar 4.7 dan Tabel 4.2

merupakan hasil PSA untuk fly ash Ngoro A dan Ngoro B.

Page 4: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

22 Universitas Kristen Petra

Tabel 4.2 Particle Size Analysis Fly Ash

Material d(10) d(50) d(90) SSA

(µm) (µm) (µm) (cm2/g)

Fly Ash Ngoro A 1.52 29.37 84.26 7637.97

Fly Ash Ngoro B 0.72 24.67 92.64 19477.23

Gambar 4.7 Grafik Particle Size Analysis Fly Ash

Gambar 4.8 Grafik X-Ray Diffraction Fly Ash

Pengujian XRD dilakukan untuk untuk mengkarakterisasi struktur kristal dan

ukuran kristal dari suatu bahan padat. Semua bahan yang mengandung kristal

tertentu ketika dianalisa menggunakan XRD akan memunculkan puncak-puncak

yang spesifik. Pengujian XRD dilakukan di Laboratorium XRD Jurusan Teknik

Page 5: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

23 Universitas Kristen Petra

Material dan Metalurgi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Gambar

4.8 merupakan hasil XRD untuk fly ash Ngoro A dan Ngoro B. Dari Gambar 4.8

dapat dilihat bahwa puncak-puncak antara kedua fly ash tersebut memiliki bentuk

yang hampir sama, hal ini menunjukkan bahwa kereaktifan dari fly ash Ngoro A

dan Ngoro B juga sama. Selain itu, dari Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa kedua fly

ash memiliki kandungan terbesar berupa Quartz (SiO2).

4.1.2 Analisa Pasir

Analisa yang dilakukan pada pasir yaitu identifikasi asal material, analisa

specific gravity (GS), dan analisa ayakan. Pasir yang digunakan adalah pasir silika

lolos mesh 20 dan tertahan pada mesh 40. Hasil analisa pasir adalah sebagai berikut.

Pasir silika yang digunakan berasal dari Tuban. Pengujian specific gravity (GS)

yang dilakukan berdasarkan standar ASTM C 127-07 (2007). Besarnya nilai GS

dari pasir silika mesh 20/40 asal Tuban yang digunakan dalam penelitian ini adalah

sebesar 2.53.

Analisa ayakan dilakukan berdasarkan standar ASTM C 778-06 (2006). Pada

Gambar 4.9 dapat dilihat grafik hasil analisa ayakan pasir silika. Grafik tersebut

menunjukkan bahwa pasir silika yang digunakan pada penelitian ini lebih kasar

daripada standar. Modulus kehalusan dari pasir ini adalah sebesar 2.452 yang

diperhitungkan berdasarkan ASTM C 136-01 (2001).

Gambar 4.9 Grafik Hasil Analisa Ayakan Pasir Silika

Page 6: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

24 Universitas Kristen Petra

4.1.3 Analisa Sodium Silikat dan NaOH

Data analisa sodium silikat dan NaOH yang digunakan dalam penelitian ini

didapat dari salah satu toko di Surabaya. Sodium silikat yang digunakan berwarna

sedikit keruh dan kental seperti pada Gambar 4.4. Hasil analisa sodium silikat dapat

dilihat pada Tabel 4.3.

NaOH yang digunakan dalam penelitian ini berbentuk padatan atau disebut

juga flakes. Sebelum digunakan sebagai campuran beton, padatan NaOH ini

dilarutkan dalam air menjadi larutan NaOH. Hasil analisa NaOH dapat dilihat pada

Tabel 4.4.

Tabel 4.3 Hasil Analisa Sodium Silikat

Parameter Hasil

H2O 46.06 %

Na2O 16.10 %

SiO2 37.84 %

Ratio SiO2 / Na2O 2.35

Baume at 20oC 58

Tabel 4.4 Hasil Analisa NaOH

Parameter Hasil

NaOH 98.03 %

Na2CO3 0.27 %

NaClO3 15.30 ppm

Fe 5.95 ppm

Page 7: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

25 Universitas Kristen Petra

4.2 Hasil dan Analisa Pengujian Setting Time Pasta Geopolimer

Pengujian setting time yang dilakukan adalah pengujian initial setting time

dan final setting time yang dilakukan berdasarkan ASTM C 191-04 (2004) dan

dilakukan pada suhu ruang. Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah alat

vicat needle di Laboratorium Beton dan Konstruksi, Universitas Kristen Petra.

Penentuan initial setting time dicapai saat angka yang terbaca pada vicat needle

menunjukkan angka 25 mm. Sedangkan, penentuan final setting time ditunjukkan

saat lingkaran di sekitar vicat needle yang dilepaskan tidak berbekas atau tidak

membentuk lingkaran lagi secara sempurna selama 30 detik.

Tabel 4.5 Analisa Setting Time

Konsentrasi

NaOH

Setting Time (menit)

Initial Final

3.0

6M 360 405

8M 370 406

10M 420 542

2.5

6M 360 407

8M 420 450

10M 450 540

12M 812 1260

2.0

6M 300 445

8M 430 445

10M 600 735

1.0

6M 205 345

8M 190 342

10M 330 505

12M 810 1470

0.5

6M 454 1390

8M 505 1405

10M 452 1575

Pada pengujian setting time ini menggunakan fly ash Ngoro B dengan w/fa

sebesar 0.375 untuk pembuatan pasta geopolimer. Pengujian ini dilakukan pada

semua perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 3.0, 2.5, 2.0,

1.0, dan 0.5, serta pada semua konsentrasi larutan NaOH, yaitu 6M, 8M, 10M dan

12M. Konsentrasi lartuan NaOH sebesar 12M hanya digunakan pada campuran

pasta dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 2.5

Sodium Silikat (liq)

NaOH (liq)

Page 8: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

26 Universitas Kristen Petra

dan 1.0. Pada Tabel 4.5, Gambar 4.10, dan Gambar 4.11 dapat dilihat hasil analisa

setting time untuk semua pasta geopolimer.

Gambar 4.10 Analisa Initial Setting Time

Gambar 4.11 Analisa Final Setting Time

Hasil analisa tersebut menunjukkan bahwa initial setting time dan final

setting time tercepat dicapai pada campuran pasta geopolimer dengan perbandingan

larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 1.0 pada konsentrasi larutan

Page 9: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

27 Universitas Kristen Petra

NaOH sebesar 8M, dengan durasi 190 menit dan 342 menit. Pada campuran pasta

geopolimer dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar

2.5 pada konsentrasi larutan NaOH sebesar 12M memiliki waktu terlama untuk

mencapai initial setting time dengan durasi 812 menit. Sedangkan, durasi terlama

untuk mencapai final setting time yaitu 1575 menit yang terjadi pada campuran

pasta geopolimer dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH

sebesar 0.5 pada konsentrasi larutan NaOH sebesar 10M.

Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 dapat dilihat juga bahwa pada campuran

pasta geopolimer dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH

sebesar 1 pada konsentrasi NaOH sebesar 6M, 8M, dan 10M selalu memiliki waktu

tercepat untuk mencapai initial setting time dan final setting time. Hasil analisa ini

berbeda dengan penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh Risdanareni, Jaya,

& Abdullah (2015), dimana pada penelitian ini menunjukkan bahwa semakin tinggi

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH pada campuran pasta

geopolimer, maka waktu untuk mencapai setting time juga semakin cepat. Besar

kemungkinan perbedaan ini terjadi akibat penggunaan fly ash yang berbeda dalam

sistem pembakarannya, dimana pada penelitian ini digunakan CFBC fly ash tipe F,

sedangkan pada penelitian sebelumnya digunakan PCC fly ash tipe F.

4.3 Hasil dan Analisa Pengujian Workability Mortar Geopolimer

Pada pengujian workability ini menggunakan fly ash Ngoro B dengan w/fa

sebesar 0.375 untuk pembuatan mortar geopolimer. Pengujian ini dilakukan pada

semua perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 3.0, 2.5, 2.0,

1.0, dan 0.5, serta pada semua konsentrasi larutan NaOH, yaitu 6M, 8M, 10M dan

12M. Konsentrasi lartuan NaOH sebesar 12M hanya digunakan pada campuran

mortar dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 2.5

dan 1.0. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Beton dan Konstruksi,

Universitas Kristen Petra. Selain itu, pengujian ini dilakukan dengan menggunakan

alat flow table test sesaat sebelum campuran mortar tersebut dicetak ke dalam

bekisting 5×5×5 cm.

Pada Gambar 4.12 dapat dilihat hasil pengujian workability pada semua

mortar geopolimer. Hasil analisa tersebut menunjukkan bahwa flow diameter

Page 10: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

28 Universitas Kristen Petra

terbesar dicapai pada campuran mortar geopolimer dengan perbandingan larutan

sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 1 pada konsentrasi larutan NaOH sebesar

8M, yaitu sebesar 17.5 cm. Sedangkan flow diameter terkecil adalah sebesar 12.8

cm yang terjadi pada campuran mortar geopolimer dengan perbandingan larutan

sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 0.5 dan konsentrasi larutan NaOH sebesar

10M. Hal ini menunjukkan bahwa perbandingan larutan sodium silikat dan larutan

NaOH sebesar 0.5 merupakan komposisi yang kurang tepat karena dapat

mengurangi kelecakan mortar tersebut.

Gambar 4.12 Analisa Workability

4.4 Hasil dan Analisa Pengujian Kuat Tekan Mortar Geopolimer

Pengujian kuat tekan sampel mortar dilakukan berdasarkan ASTM C 109M-

07 (2007). Pada sampel mortar dengan menggunakan fly ash Ngoro A dilakukan

pengujian kuat tekan pada usia 7 dan 90 hari, sedangkan mortar dengan

menggunakan fly ash Ngoro B dilakukan pengujian pada usia 7, 28, dan 90 hari.

Alat yang digunakan adalah Universal Testing Machine di Laboratorium Beton dan

Konstruksi, Universitas Kristen Petra.

4.4.1 Kuat Tekan Mortar Geopolimer dengan Menggunakan Fly Ash Ngoro A

Pada Gambar 4.13 dapat dilihat grafik kuat tekan mortar geopolimer dengan

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 2.5 dan 1.0, pada

konsentrasi larutan NaOH sebesar 6M, 8M, 10M, dan 12M pada usia 7 dan 90 hari.

Pada campuran mortar geopolimer ini digunakan fly ash Ngoro A dengan w/fa

Page 11: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

29 Universitas Kristen Petra

sebesar 0.55 sesuai dengan hasil pengujian konsistensi normal yang telah

dilakukan. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa semakin bertambahnya usia

mortar tersebut, maka kuat tekannya juga mengalami peningkatan.

Nilai kuat tekan tertinggi adalah sebesar 33.4 MPa pada usia 90 hari seperti

yang dapat dilihat pada Gambar 4.13(a) dicapai pada campuran mortar dengan

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 2.5 pada konsentrasi

larutan NaOH sebesar 8M. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan

oleh Lăzărescu, Szilagyi, Baeră, dan Ioani (2017), dimana pada penelitian ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar larutan sodium silikat yang digunakan

pada campuran pasta, maka semakin tinggi juga nilai kuat tekan yang dihasilkan.

Hal ini dapat terjadi karena adanya tambahan kandungan Si akan mempengaruhi

proses geopolimerisasi.

(a) Konsentrasi Larutan NaOH 6M dan 8M

(b) Konsentrasi Larutan NaOH 10M dan 12M

Gambar 4.13 Analisa Kuat Tekan Mortar dengan Menggunakan Fly Ash Ngoro A

Page 12: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

30 Universitas Kristen Petra

4.4.2 Kuat Tekan Mortar Geopolimer dengan Menggunakan Fly Ash Ngoro B

Pada Gambar 4.14 dapat dilihat grafik analisa kuat tekan mortar geopolimer

dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 3.0, 2.5, 2.0,

1.0, dan 0.5, pada konsentrasi larutan NaOH sebesar 6M, 8M, 10M, dan 12M pada

usia 7, 28, dan 90 hari. Konsentrasi lartuan NaOH sebesar 12M hanya digunakan

pada campuran mortar dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan

NaOH sebesar 2.5 dan 1.0. Pada campuran mortar geopolimer ini digunakan fly ash

Ngoro B dengan w/fa sebesar 0.375 sesuai dengan hasil pengujian konsistensi

normal yang telah dilakukan. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa semakin

bertambahnya usia mortar tersebut, maka kuat tekannya juga mengalami

peningkatan.

(a) Konsentrasi Larutan NaOH 6M

(b) Konsentrasi Larutan NaOH 8M

Page 13: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

31 Universitas Kristen Petra

(c) Konsentrasi Larutan NaOH 10M

(d) Konsentrasi Larutan NaOH 12M

Gambar 4.14 Analisa Kuat Tekan Mortar dengan Menggunakan Fly Ash Ngoro B

Pada Gambar 4.14 dapat dilihat bahwa campuran mortar yang menggunakan

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 0.5 pada semua

konsentrasi larutan NaOH menghasilkan nilai kuat tekan yang sangat rendah

bahkan ada yang mencapai 0 MPa pada setiap konsentrasi larutan NaOH sehingga

campuran dengan komposisi ini tidak bisa dimanfaatkan untuk penelitian

selanjutnya. Selain itu, penggunaan konsentrasi larutan NaOH sebesar 12M juga

menghasilkan nilai kuat tekan yang rendah sehingga campuran dengan komposisi

ini sebaiknya tidak dimanfaatkan untuk penelitian selanjutnya.

Nilai kuat tekan tertinggi adalah sebesar 19.8 MPa pada usia 28 hari seperti

yang dapat dilihat pada Gambar 4.14(b) dicapai pada campuran mortar dengan

Page 14: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

32 Universitas Kristen Petra

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH sebesar 3 pada konsentrasi

larutan NaOH sebesar 8M. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan

oleh Lăzărescu, Szilagyi, Baeră, dan Ioani (2017), dimana pada penelitian ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar larutan sodium silikat yang digunakan

pada campuran pasta, maka semakin tinggi juga nilai kuat tekan yang dihasilkan.

Hal ini dapat terjadi karena adanya tambahan kandungan Si akan mempengaruhi

proses geopolimerisasi.

Pada Gambar 4.14 dapat dilihat bahwa nilai kuat tekan mortar dengan

konsentrasi larutan NaOH sebesar 8M pada setiap perbandingan larutan sodium

silikat dan larutan NaOH selalu memiliki nilai kuat tekan yang paling tinggi. Hal

ini menunjukkan bahwa konsentrasi larutan NaOH sebesar 8M merupakan

konsentrasi yang paling tepat dalam pembuatan mortar geopolimer. Pernyataan ini

juga sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kosnatha et al

(2007), dimana pada penelitian ini menunjukkan bahwa kekuatan tekan yang

optimum dihasilkan pada campuran yang menggunakan konsentrasi larutan NaOH

sebesar 8M.

4.4.3 Perbandingan Kuat Tekan Mortar Geopolimer dengan Menggunakan

Fly Ash Ngoro A dan Ngoro B

Pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 dapat dilihat grafik analisa perbandingan

kuat tekan mortar geopolimer yang menggunakan fly ash Ngoro A dan Ngoro B

dengan perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 2.5 dan 1.0

pada konsentrasi larutan NaOH sebesar 6M, 8M, 10M, dan 12M pada usia 7 dan 90

hari.

Dari Gambar 4.15 dapat dilihat bahwa mortar yang menggunakan fly ash

Ngoro A selalu memiliki kuat tekan yang lebih tinggi daripada mortar yang

menggunakan fly ash Ngoro B. Namun terjadinya perbedaan kuat tekan ini tidak

sesuai dengan hasil pegujian konsistensi normal dari kedua fly ash tersebut. Pada

umumnya, mortar yang menggunakan fly ash dengan hasil konsistensi normal yang

rendah memiliki kuat tekan yang lebih tinggi karena kelecakannya juga lebih baik.

Namun, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.1 bahwa fly ash Ngoro B memiliki

hasil konsistensi normal sebesar 0.375, tetapi nilai kuat tekan mortar yang

Page 15: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

33 Universitas Kristen Petra

dihasilkan jauh lebih rendah daripada mortar dengan fly ash Ngoro A yang memiliki

hasil konsistensi normal sebesar 0.55. Selain itu, fly ash Ngoro A dan Ngoro B

memiliki tingkat kehalusan yang berbeda. Pada hasil analisa PSA yang dapat dilihat

dari Tabel 4.2 menunjukkan bahwa fly ash Ngoro B memiliki tingkat kehalusan

yang lebih tinggi daripada fly ash Ngoro A. Pada umumnya, fly ash dengan tingkat

kehalusan tinggi membutuhkan air yang lebih banyak sehingga memiliki hasil

konsistensi normal yang lebih tinggi juga. Namun, seperti yang dapat dilihat pada

Tabel 4.1 fly ash Ngoro A yang memiliki hasil konsistensi normal sebesar 0.55,

tetapi tingkat kehalusannya lebih rendah daripada fly ash Ngoro B. Selain itu, fly

ash Ngoro A dan Ngoro B memiliki perbedaan hasil analisa pH yang sangat

signifikan. Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.6, fly ash Ngoro A memiliki

nilai pH sebesar 5.9, sedangkan fly ash Ngoro B memiliki nilai pH sebesar 9.3. Pada

umumnya, fly ash merupakan material yang bersifat basa, tetapi pada penelitian ini

fly ash Ngoro A memiliki sifat asam karena nilai pH yang dihasilkan lebih kecil

dari 7 (pH netral).

(a) Perbandingan Larutan Sodium Silikat dan Larutan NaOH = 2.5

Page 16: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

34 Universitas Kristen Petra

(b) Perbandingan Larutan Sodium Silikat dan Larutan NaOH = 1.0

Gambar 4.15 Analisa Perbandingan Kuat Tekan Mortar dengan Menggunakan Fly

Ash Ngoro A dan Ngoro B pada Usia 7 dan 90 Hari

Pada penelitian ini dapat ditunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang

signifikan antara fly ash Ngoro A dan Ngoro B, meskipun diambil dari sumber

PLTU yang sama dan hanya dibedakan dari waktu pengambilannya. Hal ini

kemungkinan diakibatkan adanya perbedaan bahan dasar batu bara yang digunakan

tidak konsisten sehingga mempengaruhi kereaktifan dari fly ash tersebut. Penelitian

seperti ini sebelumnya pernah dilakukan oleh Antoni, Widianto, Wiranegara, &

Hardjito (2017), dimana dengan penggunaan 10 macam fly ash yang dibedakan dari

waktu pengambilannya menghasilkan kuat tekan yang berbeda pula. Perbedaan ini

diakibatkan karenan penggunaan batu bara yang tidak konsisten dalam proses

pembakarannya sehingga dihasilkan fly ash yang berbeda juga.

4.5 Hasil dan Analisa Pengamatan Tampilan Fisik Mortar Geopolimer

Pada pengamatan ini menggunakan fly ash Ngoro B dengan w/fa sebesar

0.375 untuk pembuatan mortar geopolimer. Pengujian ini dilakukan pada semua

perbandingan larutan sodium silikat dan larutan NaOH, yaitu 3.0, 2.5, 2.0, 1.0, dan

0.5 pada semua konsentrasi larutan NaOH, yaitu 6M, 8M, 10M dan 12M.

Page 17: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

35 Universitas Kristen Petra

Pengamatan tampilan fisik mortar geopolimer dilakukan dengan merendam bagian

bawah mortar geopolimer ke dalam wadah yang berisi air setinggi 1 cm dan

menyimpan mortar tersebut pada suhu ruang.

Tampilan fisik mortar geopolimer pada usia 7 dan 28 hari dapat dilihat pada

Gambar 4.16 hingga Gambar 4.23. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa

tampilan fisik mortar geopolimer tersebut tidak mengalami efflorescence pada

semua macam campuran mortar meskipun direndam air. Hal ini sesuai dengan

penelitian yang dilakukan Natanegara dan Sutrisno (2018), dimana pada penelitian

itu dilakukan curing oven sehingga efflorescence tidak terjadi.

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.16 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 6M pada

Usia 7 Hari

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.17 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 8M pada

Usia 7 Hari

Page 18: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

36 Universitas Kristen Petra

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.18 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 10M

pada Usia 7 Hari

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.19 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 12M

pada Usia 7 Hari

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.20 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 6M pada

Usia 28 Hari

Page 19: 4.1 Analisa Material - dewey.petra.ac.id · lebih dari 50% dan mencapai 90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2.20%. Analisa . fly ash. yang dilakukan yaitu kadar keasaman

37 Universitas Kristen Petra

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.21 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 8M pada

Usia 28 Hari

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.22 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 10M

pada Usia 28 Hari

(a) Suhu Ruang (b) Rendam Air 1 cm

Gambar 4.23 Tampilan Fisik Mortar dengan Konsentrasi Larutan NaOH 12M

pada Usia 28 Hari