modifikasi desain campuran pada beton geopolymer

16
1 Universitas Indonesia MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER Lukman Nul Hakim 1,a , Sotya Astutiningsih 1,b 1. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia a [email protected], b [email protected], Abstrak Beton geopolimer dalam dunia konstruksi ramah lingkungan belum sepopuler dari beton Portland. Karena belum memiliki desain campuran yang pasti. Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untukmencari desain campuran dengan kekuatan K225, K300 dan K350 dengan melihat kuat tekan dan kuat lentur dengan dilakukan curing pada suhu 80 ° C, Hasil yang didapat melalui penelitian ini dengan umur 7 hari mendapatkan hasil kuat tekan kuat lentur yang lebih baik dari SNI MODIFICATION MIX DESIGN OF GEOPOLYMER CONCRETE Abstract Geopolimer concrete in the world of sustainable construction is not as popular as Portland concrete .Because , it doesn’t have fixed mix design yet. The goals of the this research are the mix design with strength of K225, K300 dan K350 by seeing the compressive strength dan flexural strength by 80° C curing. The result age of this concrete is 7 days . and it has been obtained high strength and flexural strength form the SNI Keywords : Geopolymer Concrete, compressive strength, flexural strength Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

1 Universitas Indonesia

MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

LukmanNulHakim1,a,SotyaAstutiningsih1,b

1.DepartemenTeknikMetalurgidanMaterial,FakultasTeknik,UniversitasIndonesia,Depok,16424,Indonesia

[email protected],[email protected],

Abstrak

Beton geopolimer dalam dunia konstruksi ramah lingkungan belum sepopuler dari beton

Portland. Karena belum memiliki desain campuran yang pasti. Tujuan dilakukan penelitian

ini adalah untukmencari desain campuran dengan kekuatan K225, K300 dan K350 dengan

melihat kuat tekan dan kuat lentur dengan dilakukan curing pada suhu 80 ° C, Hasil yang

didapat melalui penelitian ini dengan umur 7 hari mendapatkan hasil kuat tekan kuat lentur

yang lebih baik dari SNI

MODIFICATION MIX DESIGN OF GEOPOLYMER CONCRETE

Abstract

Geopolimer concrete in the world of sustainable construction is not as popular as Portland concrete .Because , it doesn’t have fixed mix design yet. The goals of the this research are the mix design with strength of K225, K300 dan K350 by seeing the compressive strength dan flexural strength by 80° C curing. The result age of this concrete is 7 days . and it has been obtained high strength and flexural strength form the SNI

Keywords :

Geopolymer Concrete, compressive strength, flexural strength

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 2: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Pendahuluan

Untuk memproduksi satu ton semen, gas rumah kaca yang dihasilkan sebesar lebih

kurang satu ton juga. Gas ini dilepaskan keatmosfer dengan bebas dan kemudian merusak

lingkungan, di antaranya menyebabkan pemanasan global[1]. Isu kedua yang kerap

dipersoalkan adalah masalah keawetan beton itu sendiri. Bangunan beton pada umumnya

sudah memerlukan perbaikan karena sudah mulai mengalami kerusakan ketika usia

bangunannya baru mencapai 20 tahun, walaupun telah direncanakan dan dibuat sesuai dengan

standar yang berlaku.

Oleh karena itu, untuk mengurangi dan memperlambat degradasi lingkungan

sebagai akibat aktivitas konstruksi industri yang memanfaatkan material beton, maka perlu

dilakukan usaha-usaha mengurangi dampak lingkungan pada masing-masing bahan baku

beton, yaitu air, semen, agregat halus dan agregat kasar. Selain itu, usaha-usaha untuk

meningkatkan durabilitas material beton yang dihasilkan juga perlu dilakukan seperti

pengembangan: bacteria-based self healingconcrete[2]dan High Performance Concrete[3].

Namun demikian, tulisan ini lebih difokuskan pada usaha-usaha yang sedang dilakukan untuk

menghasilkan material beton yang salah satu atau lebih bahan bakunya merupakan

perwujudan untuk usaha kelangsungan dan konservasi lingkungan,. Material beton yang

bahan bakunya memenuhi karakteristik tersebut dapat dikatakan sebagai material beton yang

ramah lingkungan (green concrete) ataupun yang lebih ramah lingkungan (greener concrete).

Untukdapat mewujudkannya , sehingga perlu mencari suatu solusi untuk menekan

angka polusi, salah satunya dengan pemanfaatan atau daur ulang menggunakan material

yang selama ini diangggap sebagai limbah, terutama bahan yang sulit terdegradasi secara

alami, atau yang termasuk golongan sampah non organik.

Material lain yang memiliki sifat mekanis dan ketahanan korosi lebih baik dari

beton Portland adalah beton geopolimer. Geopolimer merupakan polimer anorganik dengan

susunan atom Si dan Al dalam jaringan 3 dimensi sehingga memiliki kekuatan dan

ketahanan yang sangat baik. Geopolimer juga telah diteliti memiliki ketahanan (durability)

terhadap serangan asam sulfat dan klorida. Ketahanan dan sifat mekanis tersebut sangat

ditentukan oleh komposisi sumber prekursor, sifat larutan alkali kuat, keadaan fasa gel

geopolimer, dan kondisi pengerasan atau curing.

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 3: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Tinjauan Teoritis

Beton merupakan bahan yang paling banyak digunakan dalam dunia konstruksi saat

ini. Hal itu karena beton memiliki kelebihan dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya

seperti baja atau kayu. Kelebihan beton yaitu memiliki kuat tekan yang tinggi dan dapat

direncanakan sesuai dengan keinginan, mudah dibentuk, tahan terhadap temperatur tinggi,

biaya perawatan rendah, dapat dibuat dengan menggunakan bahan-bahan lokal, serta tahan

terhadap cuaca.

Pada tahun 1978, Joseph Davidovits mengemukakan pendapat bahwa pengikat

(binders) dapat dihasilkan dari reaksi polimerik antara cairan alkalin dengan silikon dan

aluminium yang terkandung di dalam material yang berupa mineral bumi atau produk

samping seperti fly ash. Istilah ‘geopolymer’ sendiri baru diperkenalkan pada tahun 1979,

juga oleh Davidovits, yang berdefinisi material polimer anorganik dengan komposisi kimia

mirip zeolit namun memiliki struktur mikro dan sifat seperti keramik, yaitu amorphous

hingga semi-kristalin[4]. Oleh karena itu, material geopolimer banyak digunakan sebagai

material tahan api (refraktori). Hal itu ia didapatkan dengan, mereaksikan material alumino-

silikat di dalam media basa seperti terlihat pada gambar 1. Material geopolimer memiliki kuat

tekan yang baik.

Gambar 1 Polikondensasi material aluminosilikat Kaolin-Si2O5,Al2(OH)4

[5]

Reaksi geopolimerisasi terbagi menjadi tiga tahap. Pertama-tama, larutnya

atom Si dan Al dari sumbernya (prekursor) karena ion hidroksil. Lalu, terjadi

dekomposisi ion prekursor menjadi monomer. Terakhir, monomer akan mengalami

polikondensasi menjadi struktur polimer. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 4: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Gambar 2 Mekanisme reaksi polikondensasi[6]

Setidaknya ada 3 jenis struktur alumina-silikat yang dapat terbentuk dari

reaksi ini , lihat gambar 3. Yaitu, Poly(sialate), Poly(sialate-siloxo), dan Poly(sialate-

disiloxo). Geopolimer yang memiliki struktur poly(sialate-siloxo) dan poly(sialate-

disiloxo) akan lebih kaku, kuat dan stabil dibandingkan dengan struktur poly(sialate)[7]

Gambar 3 Struktur yang terbentuk pada proses geopolimerisasi[6]

Geopolimer merupakan hasil sintesa polimer anorganik melalui proses

polimerisasi. Bahan dasar utama yang diperlukan untuk membuat material geopolimer adalah

bahan yang banyak mengandung unsur silikon (Si) dan aluminium (Al). Unsur ini banyak

ditemukan pada material buangan hasil sampingan industri seperti abu terbang (fly ash) dari

sisa pembakaran batu bara.

Dalam pembuatan beton geopolimer, setidaknya ada dua komponen yang

mempengaruhi reaksi geopolimerisasi. Yaitu prekursor sebagai material pemasok

Alumino-silikat, serta aktivator yang akan mendekomposisi prekursor

Bahan precursor untuk aplikasi geopolimer harus banyak mengandung alumina dan

silica seperti lempung atau kaolin.Jika menggunakan tanah lempung sebagai prekursor, maka

sebelumnya tanah lempung perlu dikalsinasi pada suhu sekitar 650˚C sebagai pengolahan

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 5: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

awal untuk sintesa geopolimer. Atau jika ingin menggunakan limbah industri, blast furnace

slag, fly ash, serbuk granit dan lumpur merah (red mud), termasuk ke dalam limbah industri

yang memiliki banyak kandungan alumina dan silika. Diantara, sumber prekursor diatas,

fly ash merupakan prekursor yang dapat mengeras paling cepat, bahkan apabila tidak

hati-hati saat massa pengecoran, adonan beton berbasis fly ash ini dapat mengeras

sebelum masuk ke dalam cetakan.

Aktivator yang digunakan disini berupa larutan alkalin, yang merupakan larutan yang

bersifat basa dan mengandung unsur golongan IA pada tabel periodik, misalnya

Litium, Natrium, Kalium, dan sebagainya

Sifat dari mekanis dari beton geopolimer yang sering dilakukan pengujian adalah kuat

tekan dan kuat lentur . bertujuan untuk mengetahui berapa kekuatan dari beton tersebut.

Metode Penelitian

Metodelogi yang akan dipakai dalam penelitian ini adalah pengujian di laboratorium

dengan tahahap studi literatur lalu merancang mix design untuk benda uji. Setelah itu

dilakukan pengujian lalu menganalisa hasil pengujian. Pada penelitian iniakan menggunakan

parameter ang mempengaruhi ketanggahan dan kekuatan beton dari hasil penelitian yang

telah dilakukan[8-`11] untuk mendapatkan sebuah kesimpulan yang dapat dimanfaatkan di

kemudian harinya.

Agregat Kasar

Fly Ash +

NaOH + Waterglass

Agregat Halus

Pengujian

Mix Design

Pembuatan Adukan Beton

Pembuatan Benda Uji

Perawatan

Pasta Geopolimer +

Air

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 6: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Gambar 4 Diagram Alir Penelitian

Karakterisasi bahan dilakukan pada penelitian ini dengan melakukan uji XRD untuk

fly ash dan AAS waterglass.Hasil uji XRD dapat dilihat pada gambar 5 :

Gambar 5 Uji xrd fly ash

Pada gambar 5 merupakan hasil dari pengujian xrd dari fly ash. Hasilnya terdapat

quart , mullite, hematite dan lime.

Larutan waterglass (sodium silikat) yang berperan sebagai aktivator diuji dengan Uji

Kadar Kimia di Laboratorium Afilisiasi Departemen Kimia FakultasMIPA UI.Hal ini

dilakukan untuk mengetahui kandungan senyawa di dalam larutan waterglass ini.

Berdasarkan hasil tes yang dilakukan pada tanggal juni 2015, waterglass yang

digunakan dalam penelitian dapat di lihat pada tabel 1 di bawah ini

Tabel 1 Pengujian Waterglass

Kandungan Ppm

Natrium 894,68

1.

Pengujian Sifat Mekanis

Analisa

Kesimpulan

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 7: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

2. 3. Gambar 6 Plot absorbansi vs konsentrasi larutan standar AAS

Konversi menjadi ppm dilakukan dengan memasukkan variabel absorbansi terukur ke

dalam persamaan garis lurus yang dihasilkan oleh plot absorbansi vs konsentrasi larutan

sehingga akan didapat nilai Na pada pengujian ini sebesar 894,68 ppm.

Pada penelitian, komposisi mix desain yang digunakan dapat dilihat pada tabel 2 :

Tabel 2 Komposisi mix desain pasta geopolimer

Komponen Kadar (%)

Fly Ash 66,7

Waterglass 9,1

NaOH 4,1

H2O 20,1

Dalam penelitian kali ini, beton geopolimer dibuat dengan merujuk pembuatan beton

portland dari standar SNI No. 7394 Tahun 2008 [12]. Pada tabel 3 merupakan kebutuhan

material dalam 1 m3 .

Tabel 3 Komposisi beton

Komposisi K225 K300 K350

Pasta Geopolimer 371 Kg 413 Kg 448 Kg

Agregat halus 698 Kg 681 Kg 667 Kg

Agregat Kasar 1047 Kg 1041 Kg 1000 Kg

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 8: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Air 215 L 215 L 215 L

Setelah itu hal yang harus di lakukan adalah menghitung volume cetakan beton

• Diameter : 15 cm

• Tinggi : 30 cm

• Volume : Πr2t = 3.14 x 7.5 cm x 7.5 cm x30 cm = 0.0053 m3

Tabel 4 Perhitungan mix design per 1 sampel

Komposisi K225 K300 K350

Pasta Geopolimer

Fly ash 2070 g 2219 g 2342 g Water glass 282 g 302 g 319 g Aquades 624 ±10 g 668 ±10 g 706 ±10 g NaOH 127.2 g 136.4 g 144 g

Aggregat Halus 3698 g 3607 g 3533 g Aggregat Kasar

5547 g 5515 g 5300 g

Perhitungan volume balok cetakan uji lentur

• Panjang : 60 cm

• Lebar : 15 cm

• Tinggi : 15 cm

• Volume : p*l*t = 60 cm x 15 cm x 15 cm = 13500 cm³ = 0,0135 m³

Setelah melakukan pengukuran maka dilakukan perhitungan mix design untuk uji

kuat lentur:

Tabel 5 Perhitungan Mix Design Uji Lentur

Komposisi

K 300

Pasta Geopolimer

Fly ash 6244 g Water glass 848 g

Aquades 1870 ± 10 g NaOH 382 g

Aggregat Halus

9193 g Aggregat Kasar

14050 g

Agregat kasar yang digunakan disaring dengan saringan nomor 4. Karena agregat terlalu

kering sehingga sebelum pemakaian dicuci terlebih. Agregat halus, dengan kandungan

lumpur dibawah 6% sehingga agregat halus langsung bisa dipakai tanpa dicuci. Mekanisme

pengerasan geopolimer tergolong eksoterm dan korosif, dikhawatirkan dapat merusak

cetakan yang terbuat dari baja. Maka dari itu, agar lebih awet bagian dalam rongga cetakan

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 9: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

perlu dilapisi dengan plastik mika. Agar sampel geopolimer tidak bereaksi dan menempel

dengan cetakan yang terbuat dari baja.

Pengecoran beton dimulai dengan pembuatan larutan alkali dengan melarutkan NaOH

di dalam Aquades. Kemudian memasukkan reagen waterglass ke dalam larutan. Perlu

diperhatikan, faktor pengadukan dalam pembuatan beton harus dilakukan setiap memasukkan

reagen, agar reagen larut dan tercampur dengan baik. Setelah itu, larutan alkali tersebut

dicampur ke dalam wadah berisi prekursor, dalam hal ini adalah abu terbang.

Dalam wadah yang berbeda, agregat kasar dan halus perlu di aduk agar sebarannya

lebih merata, sebelum akhirnya dicampurkan dengan adonan pasta. Karena kemampukerasan

geopolimer sangat cepat. Adonan pasta dan agregat tersebut harus segera di aduk sampai

kira-kira homogen dan segera dimasukkan ke dalam cetakan. Setiap mengisi 1/3 ruang

cetakan, adonan beton di dalam cetakan harus ditumbuk sampai 20 kali agar adonan mengisi

rongga. Selanjutnya, beton perlu diberikan kode atau tanda pada permukaan sebelum

mengeras agar lebih mudah dikenali.

Pengujian kuat tekan dan kuat lentur, sampel dimasukkan kedalam oven pada 80 oC

selama 24 jam. Kemudian cetakan dibuka, dan melanjutkan curing di dalam oven secara pada

konstan pada 80 oC selama 48 jam. Untuk pengujian kuat tekan umur beton yang di uji umur

7 dan 28 hari sedakan untuk perngujian kuat lentur hanya pada umur 7 hari.

Hasil dan Pembahasan Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton berbentuk

silinder dibuat serta dirawat di Laboratorium Struktur dan Material Teknik Sipil Universitas

Indonesia. Adapun pengujian kuat tekan pada penelitian ini dilakukan setelah beton berumur

7 hari dan 28 hari. Sebelum dilakukan pengujian, beton tersebut di panas melalui proses

curing dalam suhi 80ᵒC selama 72 jam.

Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini ditekan menggunakan alat tekan

hidrolik sehingga akan diperoleh beban ultimate dari beton uji tersebut. Hal yang harus

diperhatikan adalah dalam pengujian, permukaan beton harus rata sehingga gaya yang

diberikan dapat terdistribusi sempurna ke seluruh permukaan beton. Oleh karena itu benda uji

harus terlebih dahulu di cappingyang berarti permukaan benda uji dilapisi agar menjadi

rata.Tabel 5 merupakan hasil yang diperoleh dari pengujian kuat tekan :

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 10: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Tabel 6 Hasil Uji Kuat Tekan Beton

F’c Umur 7 hari Umur 28 hari

19 Mpa

19,69 19,65

13,45 17,83

15,20 -

Rata-rata : 16,11 18,74

25 MPa

19,98 -

21,31 18,53

25,77 20,27

22,35 19,4

29 MPa

22 22,47

21,31 20,64

27,64 18,82

23,65 20,64

Pada pengujian beton f’c 19 Mpa umur 28 hari dengan kuat tekan 7,63 Mpa dan beto

f’c 25 umur 28 harikuat tekan 8,51 Mpa merupakan hasil yang jauh dibawah rata-rata. Hal ini

disebabkan karena kesalahan dalam pengukuran jumlah air yang dibutuhkan terlalu banyak

dari jumlah yang ditetapkan

Gambar 7 Kode beton yang akan diuji

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 11: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Gambar 8 Beton Setelah Pengujian

Tabel7Kuattekanbeton

F’cSNI

7 hari Standar

SNI

7 hari

28 hari

Batas

atas

Batas

bawah

Batas

atas

Batas

bawah

19 MPa 19,69 13,45 0,65 19,65 17,83

25 MPa 25,77 19,98 0,65 20,27 18,53

29 MPa 27,64 21,31 0,65 22,47 18,82

Dari tabel 7 diatas dapat dilihat pada benda uji umur 7 hari, hasil pengujian kekuatan

tekan pada umur tersebut menunjukan hasil yang baik . Hasil ini memenuhi target apabila

hasil tersebut dikonversi dengan faktor konversi 0,7 dari umur 7 hari ke umur 28 hari.

Namun pada umur 28 tidak menunjukan hasil yang memuaskan dengan nilai kuat tekan dari

beton tersebut tidak memenuhi nilai kuat tekan dalam 28.

Maka berdasarkan hasil penelitian, penulis menemukan bahwa, dalam proses curing

yang dilakukan selama tiga hari dari tujuh hari pengujian menunjukan kekerasan dari beton

mencapai hasil yang memuaskan, namun pada penelitian dengan 28 hari pengujian, proses

curing dilakukan pada hari pertama dan dua hari terakhir pada hari ke 27 dan 28,

berdasarkan hasil yang didapat, kekuatan dari beton ini hanya 22,47MPa yang seharusnya

mendapatkan kekuatan tekan 29 MPa. Sehingga terlihat pada tabel bahwa kekuatan beton

dengan metode curing menggunakan rest period tidak efektif untuk jangka waktu 28 hari

proses. Dan proses curing pada tiga hari pertama pada pengujian 7 hari mendapatkan hasil

yang lebih baik. Hal ini mempengaruhi proses pembentukan ikatan yang akan terbentuk.

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 12: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Menurut penelitian Heah CY dkk[13] yang menyimpulkan bahwa ikatan akan semakin bagus

terbentuk jika di curing dalam temperature tinggi (80ᵒC) sampai umur 3 hari setelah

pengerjaan beton. Jika masih di curing dengan suhu tinggi di hari selanjutnya dapat merusak

ikatan dari Si-O-Al-O.

Pengujian kuat lentur dilakukan dengan metode third point loading.benda uji yang

digunakan berbentuk balok dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 60 cm dan diletakkan diatas dua

perletakan yang terdapat pada alat penguji. Pada pengujian ini terdapat dua beban yang

terletak pada 1/3 panjang bentang (1/3 L) dan pembebanan dilakukan secara terus menerus

tanpa adanya unsur kejutan yang dapat mengakibatkan kesalahan dalam pembacaan kekuatan

Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini terdiri dari 1 jenis mix design dan

pengujian dilakukan setelah beton berumur 7 hari. Data modulus of rupture yang diperoleh

adalah sebagai berikut :

Tabel8Hasilpengujiankuatlentur

Kode

Beton

Tinggi

(mm)

Average

Lebar

(mm)

Average

Beban

(ton)

Tegangan

(N/mm²)

Keterangan

1

150,5

151,6

154,2

154

2,85

3,6

152 154,6 Keropos

153 153,3

2

156,7

157

151,8

152,3

3,77

4,7

157,7 152,6 Bagus

156,7 152,4

Benda uji yang dibuat dalam penelitian kuat lentur ini terdiri dari satu jenis mix

design dengan kuat tekan pada umur 28 hari sebesar 25 MPa. Jika dilihat dari tabel diatas,

nilai kuat lentur no 2 lebih besar dari no 1 .hal ini disebabkan karena dalam pengerjaan

pengecoran di sengajakan keropos pada beton no 1 agar dapat dilihat perbedaan antara cara

pengerjaan dengan beton no 2 .sebelum melakukan proses uji kuat lentur , beton tersebut di

curing selama 5 hari setelah pengecoran dengan suhu 80 ᵒC.

Hubungan antara kuat tekan dan kuat lentur beton menurut standar SNI 03 – 2847 -

2013 dapat dirumuskan sebagai berikut :

𝜎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 = 0.62 𝜎𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 13: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Hasil dari hubungan antara kuat tekan dan kuat lentur yang didapatkan 2,93 Mpa .

Hasil dari pengujiaan kuat lentur lebik baik dari hasil hubungan antara kuat tekan dan kuat

lentur.

Dimana hasil uji pada umur 28 hari yang dihasilkan dari penelitian adalah sebagai

berikut

Gambar 9 Beton uji kuat lentur Keropos (kiri ) dan Beton uji kuat lentur

Jika melihat hubungan kuat tekan F’c 25 Mpa (tabel 4.10) dan kuat lentur diatas,

dapat dilihat bahwa hasil kuat lentur dengan 𝜎Lentur dari Uji Tekan ACI dan SNI lebih

tinggi.Secara nilaikekuatan kuat lentur dari beton geopolimer selama 7 hari sudah melebihi

dari 𝜎 Lentur dari Uji Tekan ACI dan SNI.

Pada gambar 10 Patah terjadi tidak pada bagian tengah Hal ini dimungkinkan oleh

pemadatan yang tidak merata pada balok lentur sehingga pada saat pengujian, bagian yang

tidak terlalu padat jika dibandingkan dengan bagian lain akan terlebih dahulu mengalami

kegagalan, sehingga akan menghasilkan kuat lentur yang kecil dari pada benda uji no 2 . hal

ini lebih disebabkan kepada proses pembuatan beton

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 14: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Gambar 10 Bentuk setelah pengujian lentur pada beton no 1

Dari hasil pengujian lentur yang dilakukan terhadap beton baik beton no 1 dan no 2,

diperoleh bahwa retak yang terjadi pada sebagian benda uji terjadi tepat ditengah bentang dan

pola retak yang terjadi tidak lurus.Hal ini disebabkan oleh pemadatan yang dilakukan

terhadap benda uji tidak merata di sepanjang balok. Pemadatan yang tidak merata akan

mengakibatkan perbedaan porositas pada balok. Bagian yang memiliki rongga paling banyak

tentu akan menjadi bagian yang paling lemah ketika diberi beban sehingga bagian inilah yang

akan pertama mengalami keretakan pada saat dilakukan uji lentur.

Gambar 11 Setelah pengujian lentur beton no 2

Dengan tercapainya hasil kuat lentur yang lebih tinggi dari 𝜎 Lentur dari Uji Tekan ACI dan

SNI. Hal ini sesuai dengan pengujian sebelumnyaKesimpulan

Berdasarkan pengujian permeabilitas dan korosi sampel beton geopolimer dengan

atau tanpa penambahan silica fume didapat hasil beton geopolimer dengan penambahan 10%

silica fume memiliki nilai permeabilitas yang sangat baik berdasarkan hasil penetrasi air

kedalam beton dengan rata – rata nilai penetrasi beton geopolimer tanpa silica fume 2,99 cm

dan dengan silica fume 0 cm sehingga memenuhi syarat terhadap beton kedap air yaitu di

bawah 5 cm. Pengujian Polarisasi Linier menunjukkan, beton geopolimer dengan

penambahan silica fume lebih baik dibandingkan beton geopolimer tanpa silica fume dengan

masing – masing laju korosi yaitu 0,232 mm/year dan 0,298 mm/year. Sehingga dengan nilai

tersebut termasuk kedalam kategori ketahanan korosi yang baik yaitu diantara 0,1 – 0,5

mm/year. Nilai Langelier Index -1,6 menunjukkan bahwa kalsium karbonat akan terlarut

sehingga tidak bisa membuat lapisan pasif dan akan cenderung mengkorosi sistem.

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 15: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

Saran Setelah penulis melakukan penelitian serta pengujian, dan mengambil kesimpulan

dari penelitian yang telah dilakukan, penulis ingin memberikan saran-saran untuk penelitian

selanjutnya :

1. Penelitian lebih lanjut mengenai proses pembentukan ikatan pada beton geopolimer

dengan parameter waktu dengan aplikasi yang lebih besar.

2. Penelitian lebih lanjut mengkaji hubungan waktu curing dengan volume

betongeopolimer .

3. Penelitian lebih lanjut mengkaji efek pencampuran dengan aquades suhu 100°C.

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015

Page 16: MODIFIKASI DESAIN CAMPURAN PADA BETON GEOPOLYMER

16 Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA [1]Mcleod, Rob Scot.2005. Ordinary Portland Cement: with Extraordinarily High CO2 Emissions. BFF Autumn New Builder

[2]Jonkers H.H (2011). “Bacteria-Based Self Healing Concrete”, Heron 56 No.1/2, pp.1-12.

[3]Aitcin P.C (2008). Binders for Durable and Sustainable Concrete, 1st, Edition, Taylor and Francis, USA.

[4]http://www.geopolymer.org/ (diaksespada 28 November 2014 pukul 13.04 WIB) [5]Davidovits, Joseph, Geopolymer: Chemistry and Application, Geopolymer institute, 2008.

[6]Davidovits, Joseph, Properties of Geopolymer Cements, Geopolymer Institute, 1994

[7] De Silva, P., K. Sagoe-Crenstil and V. Sirivivatnanon, 2007. Kinetics of geopolymerization: Role of Al2O3 and SiO2. Cement & Concrete Research

[8]Joseph, Benny, and George Mathew. "Influence of aggregate content on the behavior of fly ash based geopolymer concrete." ScientiaIranica 19.5 (2012): 1188-1194. [9]Vora, Prakash R., and Urmil V. Dave."Parametric Studies on Compressive Strength of Geopolymer Concrete."Procedia Engineering 51 (2013): 210-219.

[10]Olivia, Monita, and Hamid Nikraz."Properties of fly ash geopolymer concrete designed by Taguchi method."Materials & Design 36 (2012): 191-198.

[11]Ganesan, N., et al. "Stress–strain behaviour of confined Geopolymer concrete." Construction and Building Materials 73 (2014): 326-331.

[12] SNI 7394-2008. Tata caraperhitunganhargasatuanpekerjaanbetonuntukkonstruksi Bangunangedungdanperumahan

[13} Heah CY,Kamarudin H, Al Bakri AMM,Binhussain M, Luqman M, Nizar IK, et all. Effect of curing profile on Kaolin-based geopolymer, Phys Procedia 2011; 22:305-11

Modifikasi desain ..., Lukman Nul Hakim, FT UI, 2015