Disusun oleh : Andri Bagus Prasda 3110 106 021 Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Triwulan, DEA Dr. Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST, MT
Lintas Jalur - S1 Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Kondisi semburan lumpur lapindo yang sampai saat ini belum berhenti.
Terhitung volume lumpur yang keluar meningkat dari 5000 m3 per hari pada Juni 2006 menjadi 50 ribu m3 per hari menjelang akhir tahun 2006. Jumlah ini terus meningkat mencapai 100 ribu-180 ribu m3 per hari pada 2007. Limbah fly ash yang semakin lama semakin menumpuk, dan tidak dimanfaatkan.
Perlu tindakan untuk memanfaatkan lumpur ini sebagai bahan yang dapat membawa manfaat, lebih dari sekedar limbah. Salah satunya adalah beton geopolimer.
Pasta Geopolimer
Merupakan campuran fly ash dan lusi bakar kemudian ditambahkan dengan alkali aktifator untuk menghasilkan proses polimerisasi anorganik (geopolimer).
Bahan Pembentuk
1
2
3
6 4
7
5
1. Komposisi kimia apa saja yang terkandung dalam lusi bakar dan fly ash yang akan digunakan. 2. Berapa kuat tekan optimum yang dihasilkan oleh pasta dengan komposisi campuran: a. Perbandingan molaritas larutan NaOH 14 mol b. Perbandingan massa larutan Na2SiO3 : NaOH adalah 2,5 c. Perbandingan massa antara lusi bakar dan fly ash adalah 1 : 1 d. Penambahan zat pengembang ( aluminium powder ) e. Penambahan serat alam pada komposisi tersebut.
Mendapatkan perbandingan komposisi campuran yang paling baik untuk menghasilkan kuat tekan yang paling tinggi sesuai dengan standar yang berlaku.
Fly ash dan lumpur sidoarjo yang mana merupakan limbah diharapkan dapat menjadi bahan yang ramah lingkungan dan mempunyai nilai ekonomis. Sehingga mengurangi penggunaan semen Portland dalam pembuatan beton. Diharapkan pemakaian fly ash pada beton dapat mengurangi emisi karbondioksida.
Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari limbah PLTU Paiton. Lusi bakar yang digunakan adalah limbah dari semburan lumpur lapindo Sidoarjo. Aktifator menggunakan larutan sodium hidroksida (NaOH) dan sodium silikat (Na2SiO3). Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah aquades. Benda uji berupa pasta ukuran silinder berdiameter 20mm dan tinggi 40mm dan kubus berukuran 50x50x50 mm. Uji standar yang dilakukan diantaranya : - Uji setting time - Uji kuat tekan dan Uji berat volume - Uji porositas dan Analisa XRD
START
STUDY LITERATUR
ANALISA MATERIAL Percobaan 1 Membuat benda uji pasta silinder d = 2 cm, t = 4 cm dengan perbandingan Lusi Bakar(LB) : Fly Ash(FA) = 1:1 ; Na2SiO3 : NaOH = 2,5 Dan penambahan superplasticizer dalam % dari berat binder terdiri dari 3 variasi ( 2,5% ; 3% ; 3,5% ), tiap variasi terdiri dari 3 buah benda uji
Steam Curing setelah ± 24 jam setelah di cetak Steam Curing selama 3 jam
Percobaan 2 Membuat benda uji pasta ringan berbentuk kubus 5x5x5 cm3, pasta ringan ini berkomposisi pasta dasar paling optimum + % Aluminium Powder dari berat binder terdiri dari 3 variasi ( 0,1% ; 0,2% ; 0,3% ) tiap variasi terdiri dari 3 buah benda uji
Steam Curing setelah ± 2 jam setelah di cetak Steam Curing selama 3 dan 6 jam dan tanpa steam curing
Percobaan 3 Membuat benda uji pasta ringan berserat berbentuk kubus 5x5x5 cm3, pasta ringan berserat ini berkomposisi pasta ringan paling optimum + % Serat dari berat binder terdiri dari 3 variasi ( 1% ; 1,5% ; 2% ) tiap variasi terdiri dari 3 buah benda uji
Steam Curing setelah ± 2 jam setelah di cetak Steam Curing selama 3 dan 6 jam dan tanpa Steam Curing
FINISH
Lusi Bakar
Berat jenis lusi bakar = 2.67 gram/cc
Fly Ash
Berat jenis fly ash = 2,55 gram/cc
Kuat Tekan (MPa)
Kuat Tekan Pasta Dasar 70 65 60 55 50 45 40 35 30
3 hr 7 hr 14 hr 2,5
3 3,5 % Superplasticizer
Berat Volume (kg/m3)
Berat Volume 1950 1900
3 hari
1850
7 hari
1800 2,5
3 % Superplasticizer
3,5
14 hari
Kuat Tekan Pasta Dasar Umur 14 hari paling maksimum terjadi pada penambahan Superplasticizer 2,5% dari berat binder. Yaitu sebesar 66,83 MPa Berat volume pada pasta optimum ini dari umur 3 hari sampai umur 14 hari mengalami penurunan. Berat volume pada umur 14 hari adalah 1852 kg/m3
Hasil Percobaan Penelitian Sebelumnya. Firmansyah (2013) Kuat Tekan Pasta Dasar
Kuat Tekan(Mpa)
60 55
50
45
40 35
30 p2
Berat Volume(kg/m3)
3 Hari
p2.5 %superplasticizer 7 Hari 14 Hari
p3
Penelitian sebelumnya menggunakan Molaritas larutan 12M . Kuat tekan Pasta Dasar Umur 21 hari paling maksimum terjadi pada penambahan Superplasticizer 2,5% dari berat binder
21 Hari
Grafik berat volume
2000
Berat volume pada pasta dasar optimum adalah 1831 kg/m3
1900 1800
1700 2
2,5
3
%Superplasticizer Tanpa steam
Steam 3 jam
Jadi penambahan superplasticizer 2,5% dari berat binder sangat tepat untuk pasta dasar ini.
2,5 2,0
21 hr
1,5
14 hr
1,0
7 hr
0,5
3 hr
0,0 0,1
0,2 % Alumunium
0,3
Kuat Tekan Pasta Ringan Umur 21 hari steam curing 6 jam paling maksimum terjadi pada penambahan Aluminium 0,2% dari berat binder. Yaitu sebesar 2,732 MPa
900 Berat Volume (kg/m3)
Kuat Tekan (MPa)
3,0
800
21 hr
700
14 hr
600
7 hr 500
3 hr
400 0,1
0,2 % Alumunium
0,3
Berat volume pada pasta ringan ini tidak stabil . Ini mungkin karenakan penambahan aluminium powder pada pasta dasar membuat berat volume jadi tidak stabil.
Hasil Percobaan Penelitian Sebelumnya. Firmansyah (2013) Kuat Tekan(Mpa)
2,2
Penelitian sebelumnya mendapatkan variasi aluminium yang paling optimum sebesar 0,2% dari berat binder dan curing steam 6 jam. Kuat tekannya mencapai 1,93 MPa
1,7 1,2 0,7
0,2 0.2%Al
Berat Volume(Kg/m3)
3 hari
0.4%Al Variasi aluminium 7 hari 14 hari
0.6%Al 21 hari
760 710 660 610
560 0.2%Al 0.4%Al Variasi alumunium 7 hari
14 hari
3 hari
0.6%Al
Berat volume pada pasta ringan optimum sebesar 617 kg/m3, sedangkan pada percobaan kedua didapat kuat tekan sebesar 650 kg/m3. ini dikarenakan penambahan aluminium membuat pasta menjadi lebih ringan
21 hari
Jadi penambahan Aluminium 0,2% dari berat binder sangat tepat untuk pasta ringan ini. Selanjutnya akan digunakan untuk percobaan ketiga yaitu pasta ringan berserat
Kuat Tekan (MPa)
10,0 8,0 6,0
21 hr
4,0
14 hr
2,0
7 hr
0,0
3 hr
Berat Volume (kg/m3)
1%
1,5% % Serat
2%
Kuat Tekan Pasta Ringan Berserat Umur 21 hari steam curing 6 jam paling maksimum terjadi pada penambahan Serat 1,5% dari berat binder. Yaitu sebesar 7,808 MPa
1100 1050 1000
21 hr
950
14 hr
900
7 hr
850
3 hr
800 1%
1,5% % Serat
2%
Berat volume pada pasta ringan berserat ini lebih stabil jika dibandingkan dengan pasta ringan. Ini mungkin dikarenakan penambahan serat pada pasta dan steam curing selama 6 jam. Berat volume pasta ringan berserat adalah 853 kg/m3
kuat tekan (MPa)
Hasil Percobaan Penelitian Sebelumnya. Arini (2013) 7 6 5 4 3 2 1 0
Penelitian sebelumnya mendapatkan variasi serat yang paling optimum sebesar 1,5% dari berat binder dan curing steam 6 jam. Kuat tekannya mencapai 6,08 MPa 0,5
kuat tekan (Mpa)
3hari
1 % Serat 7hari
1,5
14hari
21hari
1500 1000 500 0 0,5
1 % Serat
1,5
Berat volume pada pasta ringan bersrerat optimum sebesar 1238 kg/m3, disini lebih berat apabila dibandingkan dengan percobaan ketiga. Ini dikarenakan perbandingan LB : FA adalah 3:1
21hari
Jadi penambahan serat 1,5% dari berat binder sangat tepat untuk pasta ringan berserat. Karena apabila terlalu banyak penambahan seratnya membuat berat volume menjadi besar.
Kesimpulan dari percobaan diatas adalah : 1. Dari pasta ringan berserat didapat Kuat Tekan sebesar 7,808 MPa. Apabila mengacu pada kesesuaian mutu SNI 03-0349-1989 Tentang Bata Beton untuk Pasangan Dinding, maka pasta ringan berserat ini masuk dalam Kelas I ( minimal 7 MPa). 2. Dari berat volume pada pasta ringan berserat didapat berat volume sebesar 853 kg/m3. Apabila mengacu pada klasifikasi berat volume pada SNI 03-3449-2002 Tentang Tata Cara Perancangan Campuran Beton Ringan dan Agregat Ringan, maka pasta ringan berserat ini masuk dalam kategori Struktur Ringan ( 800-1400 kg/m3).
Saran Dalan penelitian ini : 1. Untuk pasta ringan geopolimer berserat perlu diperhatikan penggunaan aluminium powder yang akan dipakai karena penggunaan aluminium powder ini kurang stabil pada berat volume pasta. 2. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya untuk mengetahui perilaku pasta ringan berserat terhadap material lain sehingga mendapatkan berat volume yang lebih ringan dan menghasilkan kuat tekan yang tinggi.
