BAB IVDATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

Untuk mengetahui pengaruh penambahan Abu Jerami terhadap kualitas

semen dalam pembuatan mortar dilakukan analisis seperti analisis kuat tekan,

komposisi kimia, kadar free lime, kadar hilang pijar, dan kehalusan pada semen

dengan data sebagai berikut:

4.1.1 Hasil Analisis Komposisi Kimia Semen

Pada tabel 10 dibawah ini akan ditunjukkan hasil analisis komposisi kimia

dari klinker, gypsum, dan abu jerami dengan menggunakan X-Ray Spectrometer,

sedangkan tabel 11 menunjukkan hasil analisis komposisi kimia semen.

Tabel 10. Data Analisis Komposisi Kimia Klinker, Gipsum dan Abu Jerami Dengan Menggunakan Alat X-Ray Spectrometer

Parameter (%) Klinker Gipsum Abu jerami

SiO2 21,64 14,01 82,44

Al2O3 5,41 2,69 0,33

Fe2O3 3,18 1,29 -

CaO 66,09 34,68 5,86

MgO 1,42 0,75 0,61

K2O 0,40 0,14 1,13

SO3 1,33 43,24 -

LSF 95,72 80,20 2,54

SM 2,42 3,52 -

AM 1,67 2,09 -

C3S 59,90 - -

C2S 16,87 - -

C3A 8,96 - -

C4AF 10,22 - -

Keterangan :(-) tidak terukur

Tabel 11. Analisis Komposisi Kimia Semen Dengan Menggunakan Alat X-

45

46

Ray Spectrometer.

Parameter

(%)

Penambahan abu jerami dalam semen (%)

0 5 8 12 15

SiO2 21,20 22,81 23,84 24,45 25,95

Al2O3 6,40 6,30 6,22 6,12 6,08

Fe2O3 3,06 3,09 3,08 2,97 2,87

CaO 64,66 64,18 63,80 63,35 63,14

MgO 1,17 1,13 1,10 1,03 1,03

SO3 1,93 1,91 1,95 2,01 1,93

LSF 91,88 85,72 82,05 77,03 75,63

SM 2,24 2,43 2,56 2,80 2,90

AM 2,09 2,04 2,02 2,06 2,12

C3S 49,24 35,73 26,79 13,38 9,37

C2S 23,66 38,45 48,15 62,87 67,33

C3A 11,78 11,47 11,27 11,19 11,26

C4AF 9,31 9,40 9,37 9,04 8,73

4.1.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar

47

Pada tabel 12 ini akan ditunjukkan hasil pengujian kuat tekan mortar

dengan variasi penambahan abu jerami sehingga dapat dilihat seberapa besar

pengaruh abu jerami terhadap kuat tekan.

Tabel 12. Pengujian kuat tekan mortar pada semen dengan alat Hydraulic Strength Compressive.

No

Abu

Jerami

(%)

Kuat tekan (Kg/cm2)

SNI 15-2049-2004 Hasil Pengujian

3 hari 7 hari 28 hari 3 hari 7 hari 28 hari

1 0

Min 125 Min 200 Min 280

115 188

241

284

303

330

255

2 5 135 308

3 8 172 447

4 12 173 441

5 15 219 476

4.1.3 Hasil Pengujian Kadar Free Lime

Pada tabel 13 ini dapat dilihat hasil pengujian kadar free lime dalam semen

dimana penambahan abu jerami ternyata mempengaruhi kadar free lime.

Tabel 13. Pengujian Kadar Free Lime dalam semen

NoAbu Jerami (%)

Free Lime (F.CaO, %)

1 0 1,68

2 5 1,51

3 8 1,34

4 12 1,17

5 15 1,01

4.1.4 Hasil Pengujian Kadar Hilang Pijar/ Loss in Ignation (LOI)

48

Pada tabel 14 ini dapat dilihat hasil pengujian kadar LOI dalam semen

dimana penambahan abu jerami ternyata mempengaruhi kadar LOI.

Tabel 14. Pengujian Kadar Hilang Pijar (LOI) dalam semen

NoAbu Jerami (%)

Hilang Pijar (LOI, %)

SNI 15-2049-

2004

Pengujian

1 0

Maks 5

1,16

2 5 1,68

3 8 1,95

4 12 2,64

5 15 2,78

4.1.5 Hasil Pengujian Kehalusan (Blaine)

Pada tabel 15 ini dapat dilihat hasil pengujian kehalusan semen dimana

variasi penambahan abu jerami ini dapat mempengaruhi kehalusan semen.

Tabel 15. Pengujian Kehalusan pada Semen dengan Alat Blaine

NO Abu Jerami

(%)

Waktu

(sekon)

Blaine, cm2/gr

SNI-15-2049-

2004

Pengujian

1 0 95,20 3574

2 5 100,50 4208

3 8 145,04 Min 2800 5056

4 12 197,25 5896

5 15 212,86 6125

4.2 Pembahasan

49

Pada pembahasan ini akan dibahas mengenai hasil pengujian yang telah

dilakukan pada penelitian ini, seperti yang akan dijelaskan dibawah ini:

4.2.1 Analisis Komposisi Kimia Semen

Analisis komposisi kimia semen dengan menggunakan alat X-Ray

Spectrometer bertujuan untuk mengetahui komposisi senyawa kimia yang

terkandung di dalam semen sehingga dari hasil pengujian dapat diketahui apakah

semen yang dibuat memenuhi standar atau tidak. Dalam penentuan komposisi

kimia semen yang telah dibuat menghasilkan kandungan senyawa kimia seperti :

SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3, LSF, SIM, ALM, C3S, C2S, C3A, dan C4AF.

Tabel 10. Menunjukkan bahwa abu jerami memiliki kandungan SiO2

sebesar 82,44% yang berfungsi sebagai sumber SiO2 guna meningkatkan

kandungan SiO2 dari semen yang dihasilkan dimana SiO2 akan bereaksi saling

mengikat dengan kalsium oksida pada pembuatan pasta semen (mortar).

Pada penelitian ini kandungan SiO2 dari abu jerami akan berpengaruh

terhadap kualitas semen yang dihasilkan yang nantinya akan dibuat sebagai bahan

baku pada proses pembuatan mortar. pada tabel 11. Menunjukkan bahwa semakin

banyak penambahan abu jerami pada proses pembuatan semen maka kandungan

SiO2 dari semen yang dihasilkan akan semakin besar pula. Kandungan SiO2

didalam semen akan sangat mempengaruhi kekuatan tekan mortar hal ini

dikarenakan SiO2 mempunyai sifat pozzolan. Pozzolan adalah bahan yang

mengandung senyawa silica atau senyawa alumina, yang tidak mempunyai sifat

mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan

adanya air, maka senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium

hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti

semen (Aryati oktaviana, 2011). Pada saat proses hidrasi semen keberadaan

kalsium hidroksida dari hidrasi kapur bebas ini sangat merugikan karena dapat

menurunkan kuat tekan mortar, dengan adanya keberadaan silika yang berasal dari

abu jerami akan menyebabkan terjadinya reaksi saling mengikat dengan kalsium

oksida pada proses hidrasi semen. Sehingga keberadaan kalsium hidorksida

berkurang sekaligus meningkatkan kuat tekan mortar.

50

4.2.2 Pengujian Kuat Tekan Mortar

Kuat tekan adalah kemampuan menahan dan memikul suatu beban tekan.

Kekuatan yang diukur adalah kekuatan tekan mortar terhadap beban yang

diberikan. Gambar 5 menunjukkan pengaruh penambahan abu jerami terhadap

kuat tekan mortar.

0 2 4 6 8 10 12 14 160

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

3 hari

7 hari

28 hari

Penambahan abu jerami (%)

Kua

t Tek

an (k

g/cm

2)

Gambar 5. Grafik Hubungan Antara % Penambahan Abu Jerami Dalam Semen Terhadap Kuat Tekan

Gambar 5 diatas menunjukkan bahwa penambahan abu jerami

meningkatkan kuat tekan mortar. Untuk mortar umur 3 hari, penambahan abu

jerami 5 % didapat kuat tekan mortar sebesar 135 Kg/cm2. Kemudian terjadi

peningkatan pada penambahan abu jerami sebesar 8 % menjadi 172 Kg/cm2.

Peningkatan ini terus terjadi sampai penambahan abu jerami 15 % dengan kuat

tekan sebesar 219 Kg/cm2.

Untuk kuat tekan mortar umur 7 hari juga terjadi peningkatan kuat tekan

pada setiap penambahan abu jerami pada pembuatan semen. Pada penambahan

abu jerami sebesar 5% didapat kuat tekan mortar sebesar 241 Kg/cm2. Kemudian

terjadi peningkatan kuat tekan pada penambahan abu sebesar 8 % menjadi 284

Kg/cm2. Peningkatan ini terus terjadi sampai penambahan abu jerami sebesar 15

% dengan kuat tekan 330 Kg/cm2.

51

Untuk kuat tekan 28 hari juga terjadi peningkatan sama seperti halnya

pada kuat tekan 7 hari dengan kuat tekan tertinggi pada pada umur 28 hari didapat

dari penambahan abu jerami sebesar 15 % yakni sebesar 476 kg/cm2. Untuk

penambahan abu jerami sebesar 12 % mengalami penurunan kuat tekan dibanding

penambahan abu jerami sebesar 10% dikarenakan pada saat penumbukkan mortar

kurang merata sehingga mortar yang dihasikan kurang padat.

Peningkatan kuat tekan ini dikarenakan pembakaran jerami yang

menghasilkan abu mengandung bahan silika dan bahan aluminium yang bereaksi

dan saling mengikat dengan kalsium oksida pada pasta semen dapat

memungkinkan membentuk bahan yang kuat sehingga dapat meningkatkan mutu

mortar.(wuwungan, N, 1993).

Dari hasil pengujian kuat tekan yang dilakukan didapat bahwa pada

penambahan abu jerami ini, kuat tekan yang dihasilkan seluruhnya memenuhi

standar SNI. penambahan abu jerami paling maksimum yaitu sebanyak 15 %

sebab dengan penambahan abu jerami tersebut di dapat kuat tekan tertinggi pada

umur 28 hari yaitu 476 kg/cm2. sehingga dapat disimpulkan bahwa penambahan

abu jerami pada proses pembuatan semen dapat meningkatkan kuat tekan mortar

dimana semakin tinggi penambahan abu jerami kedalam semen maka semakin

tinggi kuat tekan mortar.

4.2.3 Pengujian Kadar Kapur Bebas (Free Lime)

Kapur bebas adalah kapur yang terhidrasi menghasilkan Ca(OH)2 yang

membuat volume kapur bebas lebih besar. Sehingga dapat menyebabkan

pengembangan volume saat pengikatan (setting time) yang pada akhirnya akan

menyebabkan keretakkan dan kerusakan pada saat semen dan mortar sudah

mengeras.

52

0 2 4 6 8 10 12 14 160

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

Penambahan abu jerami (%)

free

lim

e (%

)

Gambar 6. Grafik Hubungan Antara % Penambahan Abu Jerami Dalam Semen Terhadap Free Lime

Gambar 6 menunjukkan bahwa Free Lime semakin menurun dengan

bertambahnya persentase penambahan abu jerami didalam semen. Pada

penambahan abu jerami 5 % didapat kadar Free Lime sebesar 1,51 %, lalu terjadi

penurunan pada penambahan abu jerami sebesar 8 % menjadi 1,34 %. Penurunan

ini terus berlanjut hingga penambahan abu jerami sebesar 15 % dengan kadar

Free Lime sebesar 1,01%. Hal ini dikarenakan keberadaan silika dan aluminium

yang berasal dari abu jerami. Menurut Wuwungan N abu jerami mengandung

bahan silika dan aluminium yang bereaksi saling mengikat dengan kalsium

oksida. Sehingga dapat mengurangi keberadaan kapur bebas yang terhidrasi

menjadi Ca(OH)2 yang dapat mengurangi pengembangan volume kalsium

hidroksida, sehingga mengurangi keretakkan dalam semen.

Penambahan abu jerami yang maksimum untuk menurunkan kadar Free

Lime ini yaitu sebesar 15 % karena pada penambahan abu jerami ini dapat

menurunkan kadar paling rendah yaitu sebesar 1,01%.

4.2.4 Pengujian Kadar Hilang Pijar/Loss on Ignation

Loss on Ignation merupakan berat yang hilang (dalam persen) dari sampel

pada waktu dipijarkan pada suhu dan waktu tertentu. Hilang pijar pada semen

53

terutama disebabkan oleh hilangnya kapur pada semen saat dipijarkan pada suhu

950 0C.

0 2 4 6 8 10 12 14 160

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Penambahan abu jerami (%)

LO

I (%

)

Gambar 7. Grafik Hubungan Antara % Penambahan Abu Jerami Dalam Semen Terhadap Hilang Pijar (LOI)

Gambar 7 diatas menunjukkan bahwa % Loss on Ignation akan semakin

besar dengan semakin besarnya penambahan abu jerami dalam semen. Pada

keadaan murni tanpa penambahan abu jerami kadar hilang pijar (LOI) sebesar

1,16 % lalu terjadi peningkatan pada penambahan abu jerami sebesar 5 % menjadi

1,68 %. Kemudian terjadi peningkatan kembali pada penambahan abu jerami

sebesar 8 % menjadi 1,95 %. Peningkatan ini terus berlanjut sampai penambahan

abu jerami sebesar 15 % dengan kadar hilang pijar sebesar 2,78 %. Hal ini

dikarenakan banyaknya kapur yang terbakar saat sampel semen dipijarkan pada

suhu 950 C. seperti yang diketahui semen murni tanpa campuran abu jerami

memiliki kandungan kapur kemudian ketika ditambah dengan abu jerami pada

campuran maka kadar kapur akan meningkat. Hal ini terjadi karena abu jerami

sendiri memiliki kandungan kapur sebesar 5,865. Sehingga, semakin besar

komposisi abu jerami yang ditambahkan maka semakin tinggi kadar kapur dalam

semen sehingga semakin besar kadar hilang pijar semen.

Dari hasil pengujian kadar hilang pijar didapat bahwa seluruh penambahan

abu jerami menghasilkan kadar hilang pijar yang memenuhi standar SNI 15-2049-

2009 yakni dengan kadar hilang pijar maksimal 5%. Untuk penambahan abu

54

jerami yang maksimum ditinjau hilang pijar adalah pada penambahan sebesar 15

% dengan kadar hilang pijar sebesar 2, 78 %.

4.2.5 Pengaruh Penambahan Abu Jerami Terhadap Kadar Kehalusan (Blaine)

Kehalusan semen adalah salah satu syarat mutu fisika semen karena akan

menentukan luas permukaan pertikel-partikel semen saat hidrasi. Semakin halus

semen maka kekuatan, panas hidrasi, dan kebutuhan air persatuan luas akan

semakin tinggi, serta reaksi hidrasi akan semakin cepat.

0 2 4 6 8 10 12 14 160

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Penambahan Abu Jerami (%)

Bla

ine

(cm

2/gr

)

Gambar 8. Grafik Hubungan Antara % Penambahan Abu Jerami Dalam Semen Terhadap Kehalusan

Gambar 8 diatas menunjukkan bahwa semakin besar % penambahan abu

jerami akan menyebabkan semakin besar pula kehalusan (Blaine) semen. Pada

penambahan abu jerami sebesar 5 % didapat kehalusan semen sebesar 4208,

cm2/gr, selanjutnya pada penambahan abu jerami sebesar 8 % didapat kehalusan

sebesar 5056 cm2/gr, kemudian terjadi peningkatan kembali hingga pada

penambahan 15 % sebesar 6125 cm2/gr. Kehalusan semen akan mempengaruhi

luas permukaan partikel semen, semakin tinggi permukaan semen maka reaksi

hidrasi semakin cepat. Kehalusan juga mempengaruhi kuat tekan dimana semakin

tinggi kehalusan maka semakin tinggi kuat tekan karena partikel semen yang

55

semakin halus akan menutupi pori-pori permukaan mortar sehingga kuat tekan

awal tinggi dan kekuatan akhir akan berkurang.

Blaine digunakan untuk mengukur partikel berdasarkan sifat porositas

semen atau perbandingan volume rongga didalam semen. Maka dengan

penambahan abu jerami rongga didalam semen akan tertutupi, dengan kata lain

abu jerami merapatkan rongga antar partikel didalam semen.

Dari hasil pengujian kehalusan semen didapat bahwa seluruh penambahan

abu jerami menghasilkan semen dengan kehalusan yang memenuhi standar SNI

15-2049-2009 yakni dengan kehalusan min 2800 cm2/gr. Untuk penambahan abu

jerami yang paling maksimum ditinjau dari kehalusan adalah pada penambahan

sebesar 15 % karena pada penambahan abu jerami ini didapatkan kehalusan

sebesar 6125 cm2/gr.