/TA/TS-D3-TKS-P/2015TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER

Disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan Program D-III Politeknik Negeri Jakarta

Disusun Oleh :Hafiz Ibnu TufalNIM 1112020033

Ichsan SaderiNIM 1112020034

Pembimbing :Djedjen Achmad, Drs, ST, MSiNIP. 19580316 198703 1 004

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSTRUKSI SIPILJURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI JAKARTA2015

/TA/TS-D3-TKS-P/2015TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER

Disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan Program D-III Politeknik Negeri Jakarta

Disusun Oleh :Hafiz Ibnu TufalNIM. 1112020033

Ichsan SaderiNIM. 1112020034

Pembimbing :Djedjen Achmad, Drs, ST, MSiNIP. 19580316 198703 1 004

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSTRUKSI SIPILJURUSAN TEKNIK SIPILPOLITEKNIK NEGERI JAKARTA2015

iiHALAMAN PERSETUJUAN

Laporan Tugas Akhir berjudul : STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER yang disusun oleh Hafiz Ibnu Tufal (1112020033) dan Ichsan Saderi (1112020034) telah disetujui dosen pembimbing untuk dipertahankan dalam SidangTugasAkhirTahap I

Pembimbing Proyek Akhir

Djedjen Achmad, Drs. ST. MsiNIP. 19580316 198703 1 004

ix

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir berjudul : STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER yang disusun oleh Hafiz Ibnu Tufal (1112020033) dan Ichsan Saderi (1112020034) telah dipertahankan dalam Sidang Tugas Akhir Tahap I di depan Tim Penguji pada hari. tanggal ..

Nama Tim PengujiTanda Tangan

Ketua

NIP .

Anggota

NIP .

Anggota

NIP .

Mengetahui Ketua Jurusan Teknik SipilPoliteknik Negeri Jakarta

Putera Agung Maha Agung, ST. MT. Ph.DNIP. 19660602 199003 1 002

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT karena rahmat-Nya, proyek akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Proyek akhir kami berjudul Studi Eksperimen Abu Sekam Padi Sebagai Binder Pada Mortar Geopolimer. Laporan Proyek Akhir ini merupakan salah satu kewajiban yang harus dipenuhi dalam proses menyelesaikan pendidikan Diploma III (D-3) pada Program Studi Teknik Konstruksi Sipil, Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta. Selain itu kami harapkan dengan adanya Laporan Proyek Akhir ini dapat menjadi sumbangsih kami khususnya bagi mahasiswa teknik sipil dan masyarakat.Dalam proses penyusunan laporan Proyek Akhir ini, penyusun mendapatkan bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga penyusun dapat menyelesaikan proyek akhir ini dengan baik. Untuk itu, penyusun mengucapkan terima kasih kepada:1. Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya.1. Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya.1. Orang tua dan keluarga yang telah memberi dukungan moral, mental, dan spiritual.1. Bapak Achmad Djedjen, Drs, ST, Msi. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, dukungan, dan pengertian selama proses penyelesaian Proyek akhir.1. Dosen-dosen KPK bahan yang telah banyak memberi kritik dan saran yang bermanfaat.1. Seluruh dosen dan staf di Jurusan Teknik Sipil.1. Teman-teman dari kelas 3 Sipil 1 Pagi beserta alumni yang selalu memberikan dukungan dan arahan.1. Deni Saputra, A.Md yang telah banyak memberi bantuan selama proses penyelesaian Proyek Akhir ini.1. Teman seperjuangan kelompok Proyek akhir atas kerjasama dalam pelaksanaan menyelesaikan Proyek akhir ini.1. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2012 atas solidaritasinya yang selalu memberi bantuan, informasi dan saran.1. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas bantuan, doa dan semangatnya.Penyusun menyadari adanya kekurangan-kekurangan yang belum terurai secara mendetail dan sempurna pada Laporan Proyek Akhir ini. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang membangun kami harapkan demi kemajuan berasama.

Penyusun

Hafiz Ibnu Tufal dan Ichsan SaderiABSTRAK

Hafiz Ibnu Tufal dan Ichsan Saderi, 2015. Studi Eksperimen Abu Sekam Padi Sebagai Binder Pada Mortar Geopolimer. Proyek Akhir. Program Studi Teknik Konstruksi Sipil Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta.

Sekam padi merupakan produk yang dihasilkan dari penggilingan padi. Sekam padi selama ini digunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran bata merah atau dibuang begitu saja. Penanganan yang kurang tepat terhadap sekam padi, akan menimbulkan pencemaran lingkungan. Pada penelitian proyek akhir ini telah dicoba untuk memanfaatkan abu sekam padi sebagai binder pada produk geopolimer. Produk geopolimer yang digunakan yaitu berupa mortar geopolimer. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kadar optimum dari penggunaan abu sekam padi sebagai binder pada mortar geopolimer. Penelitian ini menggunakan metode studi eksperimen dengan cara menggunakan beberapa variasi water/binder dan dengan perawartan oven selama 4 jam. Benda uji yang dibuat sebanyak 27 buah dan benda uji yang digunakan yaitu berupa kubus dengan dimensi 5 x 5 x 5 cm. Komposisi mortar yang dibuat menggunakan konsentrasi NaOH 11 M dan Na2SiO3/NaOH = 1, perbandingan berat pasta geopolimer : pasir = 1 : 3 dan variasi water/binder yang digunakan yaitu 0,15, 0,10 dan 0,05. Abu sekam padi yang digunakan direndam selama 2 menit dan ditiriskan selama 1 jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan kuat tekan mortar geopolimer berbanding terbalik dengan water/binder dan berbanding lurus dengan umur benda uji.

Kata kunci : Mortar, geopolimer, kuat tekan, water/binder ratio, Abu Sekam Padi.

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL iHALAMAN PERSETUJUAN iiHALAMAN PENGESAHAN iiiKATA PENGANTARivABSTRAKviDAFTAR ISI viiDAFTAR TABEL xDAFTAR GAMBAR xiiDAFTAR RUMUS xiiiDAFTAR LAMPIRAN xiv

BAB I PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Masalah Penelitian21.2.1Identifikasi masalah21.2.2Perumusan masalah21.3Pembatasan masalah21.4Tujuan Penelitian31.5Manfaat Penelitian41.6Sistematika penulisan4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA62.1Geopolimer62.2.1Sifat sifat Geopolimer102.2.2Kelebihan dan kekurangan material Geopolimer112.2Material Penyusun Beton dan Mortar Geopolimer122.2.1Agregat Halus122.2.2Agregat Kasar162.2.3Prekusor (Binder)172.2.4Air232.2.5Alkali Aktivator252.2.6Sifat Fisik dan Mekanik Beton Geopolimer262.2.7Sifat Fisik dan Mekanik Mortar Geopolimer302.2.8Penelitian Terdahulu32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN333.1Lokasi dan Waktu Penelitian333.2Alat Penelitian333.3Bahan Penelitian353.4Rancangan Penelitian363.5Teknik Pengumpulan Data373.5.1Metodologi Pengujian Agregat Halus383.5.2Metodologi Pengujian Abu Sekam Padi423.5.3Metodologi Pembuatan Larutan Alkali453.5.4Metodologi Pembuatan Benda Uji463.5.5Metodologi Pengujian Kuat Tekan473.6Metode Analisis Data483.7Tahapan Penelitian483.8Luaran49

BAB IV DATA504.1Data Hasil Pengujian Agregat Halus504.1.1Data Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air504.1.2Data Hasil Pengujian Bobot Isi514.1.3Data Hasil Analisa Ayak524.1.4Data Hasil Pengujian Kadar Air534.1.5Data Hasil Pengujian Kadar Lumpur534.2Data Hasil Pengujian Abu Sekam Padi544.2.1Data Hasil Pengujian Berat Jenis544.2.2Data Hasil Pengujian Berat Isi544.3Trial Mix554.3.1Rancang Campuran (Mix Design)554.3.2Trial Mix Beton (TMB)614.3.3Trial Mix Mortar (TMM)644.4Kebutuhan Bahan Pengujian684.5Data Hasil Pengujian Mortar69BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN705.1Analisis Pengujian Agregat Halus705.1.1Analisis Data Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air705.1.2Analisis Data Hasil Pengujian Bobot Isi715.1.3Analisis Data Hasil Pengujian Analisis Ayak715.1.4Analisis Data Hasil Pengujian Kadar Air715.1.5Analisis Data Hasil Pengujian Kadar Lumpur715.2Analisis Data Hasil Pengujian Abu Sekam Padi715.2.1Analisis Data Hasil Pengujian Berat Jenis715.2.2Analisis Data Hasil Pengujian Bobot Isi715.3Analisis Trial Mix725.3.1Analisis Trial Mix Beton725.3.2Analisis Trial Mix Mortar735.4Analisis Data Hasil Pengujian Mortar78

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN796.1Kesimpulan796.2Saran79

DAFTAR PUSTAKA81LAMPIRAN84

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Gradasi Agregat Halus menurut ASTM C 144-02 14Tabel 2.2 Batas-Batas Gradasi Agregat Halus Menurut SNI 03-2834-199216Tabel 2.3 Persyaratan Kimia Pozzolan19Tabel 2.4 Komposisi kimia abu sekam padi (RHA)19Tabel 2.5 Persyaratan Kimiawi Abu Terbang (Fly Ash)20Tabel 2.6 Susunan Kimia dan Sifat Fisik Abu Terbang22Tabel 4.1 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus 51Tabel 4.2 Berat Isi dan Voids Agregat Halus 51Tabel 4.3 Hasil Pengujian Analisa ayak Agregat Halus 52Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kadar Air Agregat Halus 53Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus53Tabel 4.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Abu Sekam Padi54Tabel 4.7 Hasil Pengujian Berat Isi Abu Sekam54Tabel 4.8 Rancang campuran TMB 1 untuk volume 1 m355Tabel 4.9 Rancang campuran TMB 2 untuk volume 1 m356Tabel 4.10 Rancang campuran TMB 3 untuk volume 1 m356Tabel 4.11 Rancang campuran TMB 4 untuk volume 1 m356Tabel 4.12 Rancang campuran TMB 5 untuk volume 1 m357Tabel 4.13 Rancang campuran TMB 6 untuk volume 1 m357Tabel 4.14 Rancang campuran TMB 6 untuk volume 1 m358Tabel 4.15 Rancang campuran TMM 2 untuk volume 1 m358Tabel 4.16 Rancang campuran TMM 3 untuk volume 1 m359Tabel 4.17 Rancang campuran TMM 4 untuk volume 1 m359Tabel 4.18 Rancang campuran TMM 5 untuk volume 1 m359Tabel 4.19 Rancang campuran TMM 6 untuk volume 1 m360Tabel 4.20 Rancang campuran TMM 7 untuk volume 1 m360Tabel 4.21 Rancang campuran TMM 8 untuk volume 1 m360Tabel 4.22 Kebutuhan bahan TMB 162Tabel 4.23 Kebutuhan bahan TMB 262Tabel 4.24 Kebutuhan bahan TMB 362Tabel 4.25 Kebutuhan bahan TMB 4, abu sekam padi dengan direndam63Tabel 4.26 Kebutuhan bahan TMB 5, abu sekam padi dengan direndam63Tabel 4.27 Kebutuhan bahan TMB 663Tabel 4.28 Kebutuhan bahan TMM 165Tabel 4.29 Kebutuhan bahan TMM 265Tabel 4.30 Kebutuhan bahan TMM 365Tabel 4.31 Kebutuhan bahan TMM 466Tabel 4.32 Kebutuhan bahan TMM 566Tabel 4.33 Kebutuhan bahan TMM 666Tabel 4.34 Kebutuhan bahan TMM 767Tabel 4.35 Kebutuhan bahan TMM 867Tabel 4.36 Data kebutuhan bahan mortar geopolimer dengan variasi w/b68Tabel 4.37 Hasil pengujian kuat tekan mortar geopolimer69

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ikatan polimerisasi SiO4 dan AlO4 7Gambar 2.2 Stuktur tiga dimensi Polysialate (Davidovits,1994 7Gambar 2.3 Proses Polikondensasi oleh Alkali menjadi Poly(sialate-siloxo) 8Gambar 2.4 Ketergantungan sifat geopolimer pada rasio atomik Si-Al 8Gambar 2.5 Scanning Electron Microscopy (SEM) dari Fly Ash 23Gambar 3.1 Skema Langkah Eksperimen 37Gambar 3.2 Skema Pencampuran Larutan Geopolimer 49Gambar 4.1 Grafik analisa ayak agregat halus53Gambar 4.2 Grafik hasil uji kuat tekan69

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Rumus empiris dari poly(sialate)6Rumus 3.1 Berat Jenis39Rumus 3.2 Berat Jenis kering permukaanjenuh (JPK/SSD) 39Rumus 3.3 Berat Jenis Semu39Rumus 3.4 Penyerapan Air39Rumus 3.5 Berat benda uji bobot isi lepas agregat halus39Rumus 3.6 Berat benda uji bobot isi padat agregat halus40Rumus 3.7 Berat isi agregat lepas40Rumus 3.8 Berat isi agregat padat40Rumus 3.9 Voids40Rumus 3.10 Berat benda uji analisa ayak41Rumus 3.11 Berat benda uji kering analisa ayak41Rumus 3.12 Kadar air agregat42Rumus 3.13 Berat benda uji bobot isi lepas abu sekam padi43Rumus 3.14 Berat benda uji bobot isi padat abu sekam padi43Rumus 3.15 Berat isi lepas abu sekam padi44Rumus 3.16 Berat isi padat abu sekam padi44Rumus 3.17 Voids abu sekam padi44Rumus 3.18 Berat Jenis abu sekam padi45Rumus 3.19 Berat Jenis Kering Permukaan Jenuh45Rumus 3.20 Berat Jenis Semu abu sekam padi45Rumus 3.21 Penyerapan Air abu sekam padi45Rumus 3.22 Kuat tekan mortar48Rumus 3.23 Metode analisis data48Rumus 4.1 Angka kehalusan52Rumus 4.2 Berat abu sekam padi57Rumus 4.3 Berat NaOH58

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Gambar Bahan yang Digunakan84Lampiran 2 Gambar Proses Pengujian Agregat 85Lampiran 3 Gambar Proses Trial Mix86Lampiran 4 Gambar Pengujian Sifat Mekanis Mortar Geopolimer87Lampiran 5 Lembar Asistensi88

xii