skripsi pengaruh penambahan pozzolan pada …repository.ump.ac.id/7488/1/cover_wahid putra...

i

SKRIPSI

PENGARUH PENAMBAHAN POZZOLAN PADA ORDINARY

PORTLAND CEMENT

TERHADAP KUALITAS POZZOLAN PORTLAND CEMENT

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat

Mencapai Derajat Sarjana S-1

Oleh :

Wahid Putra Prasetyadi

NIM 1203020007

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2018

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Skripsi dengan judul :

PENGARUH PENAMBAHAN POZZOLAN PADA ORDINARY PORTLAND

CEMENT TERHADAP KUALITAS POZZOLAN PORTLAND CEMENT

Yang ditulis oleh :

Nama : Wahid Putra Prasetyadi

NIM : 1203020007

Telah disetujui pada :

Hari : Senin

Tanggal : 8 Januari 2018

Pembimbing I,

Endar Puspawiningtiyas, S.T., M.T.

NIK. 2160359

Pengaruh Penambahan Pozzolan..., Wahid Putra Prasetyadi, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi yang diajukan oleh Nama : Wahid Putra Prasetyadi

NIM : 1203020007

Program Studi : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik dan Sains

Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Judul : Pengaruh Penambahan Pozzolan Pada Ordinary

Portland Cement Terhadap Kualitas Pozzolan

Portland Cement

Telah berhasil dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai

bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)

pada Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

DEWAN PENGUJI

Penguji 1 : Abdul Haris Mulyadi, S.T., M.T. ( )

Penguji 2 : Neni Damajanti, S.T., M.T. ( )

Penguji 3 : Endar Puspawiningtiyas, S.T., M.T. ( )

Ditetapkan di : Purwokerto

Tanggal : 9 Januari 2018

Mengetahui :

Dekan Fakultas Teknik dan Sains

Muhammad Taufiq Tamam, S.T., M.T.

NIK. 2160223


iv

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini saya :

Nama : WAHID PUTRA PRASETYADI

NIM : 1203020007

Fakultas /Program Studi : Teknik / Teknik Kimia

Universitas : Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa Skripsi ini adalah hasil karya saya

dan bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Demikian pernyataan ini dan apabila kelak di kemudian hari terbukti ada unsur

penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan

ketentuan yang berlaku.

Purwokerto, 6 Januari 2018

Yang menyatakan,

Wahid Putra Prasetyadi


v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat,

hidayah dan anugerah-Nya lah sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh

Penambahan Pozzolan Pada Ordinary Portland Cement Terhadap Kualitas

Pozzolan Portland Cement” ini dapat diselesaikan. Skripsi ini merupakan salah

satu persyaratan kurikulum untuk menyelesaikan pendidikan dan gelar sarjana

pada Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan laporan skripsi ini, dengan

segala kerendahan hati dan rasa hormat, penulis mengucapkan terima kasih yang

setulusnya kepada:

1. Bapak Dr.H. Syamsuhadi Irsyad, M.H. selaku Rektor Universitas

Muhammadiyah Purwokerto

2. Bapak Muhammad Taufiq Tamam, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto

3. Bapak Haryanto, S.T., M.T., Ph.D. selaku Kepala Program Studi Teknik

Kimia Universitas Muhammadiyah Purwokerto

4. Bapak Anwar Ma’ruf, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik

Mahasiswa Tahun 2012

5. Ibu Endar Puspawiningtyas, S.T., M.T., selaku Pembimbing I.

Terimakasih atas kesabaran dan perhatian yang dicurahkan;

6. Seluruh dosen (Pak Alwani Hamad, S.T., M.Sc.; Pak Ir. Regawa Bayu P.,

M.T.; Pak Abdul Haris Mulyadi, S.T., M.T. ; dan Bu Neni Damajanti,

S.T., M.T..) dan laboran (Pak Teguh Wibowo, S.T, dan Mas Rochmat)

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Purwokerto atas bimbingan, bantuan, motivasi dan rasa kekeluargaan yang

telah diberikan kepada penulis


vi

7. Seluruh Tata Usaha dan civitas akademika Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto

8. Rekan ekstensi seangkatan penulis : Putut Hardi Suseno, Rendo Tidy,

Ikhsan Sefri Priambodo, Rewol Pratowo, Firman Hamdani, Hastin

Makhfudoh, dan Septi Wijayanti. Terima kasih telah menjadi rekan

senasib dan seperjuangan menempuh kuliah S1 ini, kalian semua telah

menginspirasi saya untuk selalu menjadi yang terbaik. Tetaplah

berhubungan dan bersilahturahmi walaupun kita nanti telah lulus dari

kampus kita tercinta ini.

9. Keluarga di cilacap, Bapak Agus Praseno dan Ibu Shinto Widjiarti, adik

Anindya Isnamurti, serta istriku Ade Lucki Chonstantika dan buah hatiku

Andhara Aruna Almashyra, serta semua keluarga besar Alm.Suyadi dan

Alm.Kadir Setyokowiyadi yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu,

terima kasih telah memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan

skripsi ini.

10. Manajer, superintendent dan rekan kerja karyawan maupun kontraktor di

PT Holcim Indonesia Tbk Pabrik Cilacap khususnya Departemen

Technical atas doa dan dukungannya.

11. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

membantu penulis menyelesaikan laporan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna dan masih banyak

kekurangan mengingat keterbatasan pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh

karena itu, kritik dan saran yang membangun, sangat penulis harapkan demi hasil

yang lebih baik di masa mendatang. Semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat dan digunakan sebagai mana mestinya.

Purwokerto, 6 Januari 2018

Penulis


vii

ABSTRAK

Semen merupakan salah satu material yang paling banyak digunakan saat

ini. Kebutuhan semen nasional saat ini diperkirakan mencapai 72 juta ton per

tahun. Untuk mencukupi kebutuhan yang besar tersebut perlu dilakukan berbagai

upaya terobosan baru, mengingat ketersediaan bahan baku pembuatan semen

semakin terbatas jumlahnya. Salah satu terobosan yang dapat dilakukan adalah

penggunaan bahan baku alternatif yang ketersediannya masih melimpah, yaitu

pozzolan.

Pozzolan dapat ditambahakan ke dalam Ordinary Portland Cement (OPC)

untuk memproduksi Portland Pozzolan Cement (PPC). Pozzolan digunakan

sebagai bahan baku tambahan dalam pembuatan semen karena mengandung

unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif, seperti semen. Selain itu

penggunaan pozzolan juga dapat mengurangi pemakaian clinker, menghemat

bahan bakar, serta mengurangi dampak emisi yang ditimbulkan dalam proses

pembuatan semen.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh

penambahan pozzolan pada OPC terhadap kualitas PPC baik secara kimia atau

fisika. Selain itu juga untuk mengetahui bagaimana pengaruh kehalusan OPC

terhadap kualitas kimia dan fisika PPC.

Penelitian dimulai dengan membuat OPC skala laboratorium dengan

menggunakan test mill. Setelah dilakukan analisa awal pada OPC, kemudian OPC

dicampur dengan pozzolan untuk memproduksi PPC dengan proporsi 6%, 12%,

18%, 24%, 30%, dan 36% terhadap jumlah OPC, kemudian diuji kuat tekannya,

serta atribut pendukung kuat tekan seperti pengujian komposisi kimia dan

kehalusan. Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan pozzolan akan

menurunkan kuat tekan PPC dan meningkatkan kehalusan PPC secara signifikan.

Faktor yang menurunkan kuat tekan mortar adalah reaksi antara alkali pada semen

dan silika pada agregat, dikarenakan pozzolan memiliki kandungan alkali yaitu

K2O dan Na2O yang cukup tinggi. Selain itu proporsi clinker yang semakin sedikit

juga menurunkan kuat tekan, karena semakin sedikit clinker yang digunakan maka

akan semakin sedikit pula mineral-mineral seperti C3S dan C2S yang bereaksi

dengan air membentuk senyawa C-S-H yang mempengaruhi kuat tekan. Hasil

percobaan hingga proporsi 36% pozzolan menunjukan nilai yang masih sesuai

dengan standar SNI 15-0302-2004 tentang syarat-syarat PPC.

Kata kunci: Ordinary Portland Cement, Pozzolan, Pozzolan Portland Cement,

kuat tekan, clinker.

CARI ABSTRAK) (


viii

ABSTRACT

Cement is one of the most widely used materials today. National cement

demand is currently estimated at 72 million tons per year. In order to meet this

great demand, several new breakthrough efforts need to be made, given the

availability of cements raw material is limited. One of the breakthroughs that can

be done is the use of alternative raw material that availability is still abundant,

for example is pozzolan.

Pozzolan can be added to Ordinary Portland Cement (OPC) to produce

Pozzolan Portland Cement (PPC). Pozzolan is used as an additional feedstock in

cement manufacturing because it contains reactive elements of silicates and

aluminates, such as cement. In addition, the use of pozzolan can also reduce

clinker factor, saving fuels, and reduce the impact of emissions generated in

cement manufacturing process.

The purpose of this research is to know how the effect of adding pozzolan

on OPC to PPC quality either chemical or physical properties. It is also to know

how the effect of OPC finesses t PPCo the chemical and physical properties of

PPC.

Research begins by made laboratory scale of OPC using test mill. After

initial analysis on OPC, OPC is mixed with pozzolan to produce PPC with

proportion of 6%, 12%, 18%, 24%, 30%, and 36% against OPC, then testing its

compressive strength, chemical composition and finesses. The result showed that

the addition of pozzolan will decrease the compressive strength of PPC and

increase the finesses of PPC significantly. Factors that decrease the compressive

strength of mortar are the reaction between alkali on cement and silica on

aggregate, because pozzolan has alkali content of K2O and Na2O, which is high

enough. In addition, less clinker proportions also decrease compressive strength,

as fewer clinkers are using, the less minerals such as C3S and C2S react with

water to form C-S-H compounds that affect compressive strength. The results of

the experiment is that up to 36% pozzolan proportion shows the value that is still

comply with SNI 15-0302-2004 standard on PPC terms.

Keywords: Ordinary Portland Cement, Pozzolan, Pozzolan Portland Cement,

compressive strength, clinker

(FIND AN ABSTRACT)


ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul …..………………………………………………………. i

Halaman Persetujuan ……………………………………………………. ii

Halaman Pengesahan ……………………………………………………. iii

Pernyataan ………………………………………………………………. iv

Kata Pengantar ………………………………………………………….. v

Abstrak ………………………………………………………………….. vii

Daftar Isi ………………………………………………………………… ix

Daftar Tabel ……………………………………………………………... xi

Daftar Gambar …………………………………………………………... xii

Daftar Lampiran ………………………………………………………… xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ………..…………………………….. 1

1.2 Perumusan Masalah ………..…………………………………. 3

1.3 Tujuan Penelitian …..…………………………………………. 3

1.4 Manfaat Penelitian …..………………………………………... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Semen ………………………………………………………… 5

2.1.1 Definisi Semen …………………………………………. 5

2.1.2 Jenis-Jenis Semen………………………………………. 6

2.2 Pozzolan ………………………………………………………. 9

2.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Semen …………………………... 11

2.3.1 Sifat Fisika Semen ……………………………………... 11

2.3.2 Sifat Kimia Semen ……………………………………... 14

2.4 Proses Pembuatan PPC ……………………………………….. 15

2.4.1 Proses Penyiapan Bahan Baku …………………………. 15

2.4.2 Proses Pembuatan Produk Secara Kering ……………… 16

2.5 Penelitian Pendukung ………………………………………… 18

BAB III METODE PENELITIAN


x

3.1 Rancangan Percobaan ………………………………………… 20

3.2 Variabel dan Kondisi Percobaan ……………………………… 21

3.3 Alat dan Bahan ………………………………………………... 23

3.4 Prosedur Percobaan …………………………………………… 24

3.4.1 Pembuatan OPC ………………………………………... 24

3.4.2 Analisis Awal OPC …………………………………….. 24

3.4.3 Persiapan Bahan Baku …………………………………. 24

3.4.4 Proses Pembuatan PPC ………………………………… 25

3.4.5 Analisis Produk ………………………………………… 25

3.4.6 Analisis Data …………………………………………… 26

3.5 Jadwal Kegiatan Percobaan …………………………………... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Persiapan Bahan Baku ……………………………………....... 29

4.2 Pembuatan OPC ………………………………………………. 32

4.3 Analisa Awal OPC ……………………………………………. 32

4.4 Pembuatan PPC ………………………………………………. 33

4.5 Analisa PPC …………………………………………………... 34

4.5.1 Analisa Komposisi Kimia ……………………………… 34

4.5.2 Analisa Kehalusan ……………………………………... 37

4.5.3 Analisa Kuat Tekan ………………………………………… 38

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan …………………………………………………… 45

5.2 Saran ………………………………………………………….. 46

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………... 47

LAMPIRAN …………………………………………………………….. 49


xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Percobaan …………………………………... 27

Tabel 4.1 Komposisi Kimia Bahan Baku ……………………………….. 30

Tabel 4.2 Persyaratan Clinker …………………………………………... 31

Tabel 4.3 Persyaratan Pozzolan ……………………………………….... 31

Tabel 4.4 Kehalusan OPC ………………………………………………. 32

Tabel 4.5 Hasil Analisa Awal OPC ……………………………………... 33

Tabel 4.6 Proporsi Penambahan Pozzolan Kedalam OPC ……………… 34

Tabel 4.7 Hasil Analisa Kimia PPC …………………………………….. 35

Tabel 4.8 Hasil Analisa Kehalusan PPC ………………………………... 37

Tabel 4.9 Hasil Analisa Kuat Tekan PPC ………………………………. 39


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Rancangan Percobaan ……………………………………… 20

Gambar 4.1 Pengaruh Prosentase Pozzolan Terhadap Kehalusan Semen. 38

Gambar 4.1 Grafik Prosentase Pozzolan vs Kuat Tekan PZ A ................. 40

Gambar 4.2 Grafik Prosentase Pozzolan vs Kuat Tekan PZ B ................. 41


xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Prosedur Pembuatan Semen PPC …………………………. 49

Lampiran 2. Pengukuran Kehalusan Dengan Alat Blaine ………………. 50

Lampiran 3. Pembuatan Mortar Semen Dan Pengujian Kuat Tekan

Mortar Semen ………………………………………………………...

52

Lampiran 4. Prosedur Analisa Kandungan Kimia Menggunakan XRF … 57

Lampiran 5. Hasil Analisa Data Penelitian Dengan Program Minitab …. 62


skripsi pengaruh penambahan pozzolan pada …repository.ump.ac.id/7488/1/cover_wahid putra...

Documents