pengaruh modulus alkali dan kadar aktivator terhadap kuat tekan fly ash-based geopolymer mortar

58 Pages·2011·1.74 MB·Indonesian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGARUH MODULUS ALKALI DAN KADAR AKTIVATOR

TERHADAP KUAT TEKAN

FLY ASH-BASED GEOPOLYMER MORTAR

(Effect of Alkali Modulus and Activator Content

on the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer Mortar)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

DIAN RAHMA FITRIANI

NIM I 1106024

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

comm2i0t 1to0 user
i
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH MODULUS ALKALI DAN KADAR AKTIVATOR

TERHADAP KUAT TEKAN

FLY ASH-BASED GEOPOLYMER MORTAR

(Effect of Alkali Modulus and Activator Content

on the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer Mortar)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

DIAN RAHMA FITRIANI

NIM I 1106024

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

S. A. Kristiawan, ST., MSc., PhD Edy Purwanto, ST., MT
commit to user
NIP. 19690501 199512 1 001 NIP. 19680912 199702 1 001
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH MODULUS ALKALI DAN KADAR AKTIVATOR

TERHADAP KUAT TEKAN

FLY ASH-BASED GEOPOLYMER MORTAR

(Effect of Alkali Modulus and Activator Content

on the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer Mortar)

SKRIPSI

Disusun Oleh :

DIAN RAHMA FITRIANI
NIM I 1106024

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Kamis, 23 Desember 2010 :

1. S.A. Kristiawan, ST., MSc., PhD __________________
NIP. 19690501 199512 1 001

2. Edy Purwanto, ST., MT __________________
NIP. 19680912 199702 1 001

3. Ir. Sunarmasto, MT __________________

NIP. 19560717 198703 1 003

4. Achmad Basuki, ST., MT __________________

NIP. 19710901 199702 1 001

Mengetahui, Disahkan, Disahkan,
a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Ketua Program S1 Non-Reguler

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT Ir. Agus Sumarsono, MT
commit to user
NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001 NIP.19570814 198601 1 001
iii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

MOTTO

Tak perlu bersedih untuk hari ini karena esok pasti

lebih baik.....

Ada positif ada negatif, ada kurang ada lebih.
Segala sesuatunya di dunia ini selalu berlawanan
dan tugas kita adalah menyeimbangkannya.....

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karyaku ini untuk:

Ibu dan Bapakku, atas cinta, kasih sayang, doa, dan dukungan

yang telah diberikan selama ini…

mba Di, Mbok’e, Mbahkung, mas Pi’ut dan seluruh keluargaku,

atas doa dan dukungannya…

MUMU, atas kasih sayang, doa, kesabaran dan dukungannya…

Teman, saudara, dan sahabat angkatan ’06, teman-teman satu

kelompok skripsiku, teman-teman wisma putri ”Seong” dan

”Aulia”, dan teman-teman semua yang tidak bisa saya sebutkan

satu-persatu, terimakasih atas persahabatan yang berwarna ini...
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

Special thanks to PAK IWAN, PAK EDY, PAK LEGOWO atas

bimbingannya selama ini...

Almamaterku, Universitas Sebelas Maret Surakarta...

commit to user

v
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Dian Rahma Fitriani, 2010. ”PENGARUH MODULUS ALKALI DAN

KADAR AKTIVATOR TERHADAP KUAT TEKAN FLY ASH-BASED
GEOPOLYMER MORTAR”. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penggunaan fly ash sebagai bahan pengganti semen dalam campuran geopolymer

mortar sangat potensial untuk digunakan dalam pekerjaan patch repair.
Berdasarkan hasil penelitian-penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa
geopolymer mortar memiliki sifat-sifat teknik yang amat mengesankan, seperti
kekuatan dan keawetannya yang tinggi. Selain itu, penggunaan geopolymer
mortar yang memanfaatkan limbah PLTU, dapat mengurangi emisi gas CO yang
2
dihasilkan oleh industri semen dan tentunya lebih ekonomis. Akan tetapi fly ash
tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen, untuk itu diperlukan
alkali aktivator yaitu Sodium hidroksida (NaOH) dan Sodium silikat (Na SiO )
2 3
untuk membantu proses polimerisasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh modulus alkali dan kadar aktivator terhadap kuat tekan fly
ash–based geopolymer mortar, sehingga didapatkan komposisi campuran fly ash–
based geopolymer mortar yang memenuhi persyaratan kuat tekan sebagai repair
material.

Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu
dengan membuat benda uji berupa kubus mortar ukuran 50mm x 50mm x 50mm
berdasarkan ASTM C579-01. Kuat tekan diuji pada umur 7, 14, 28, dan 56 hari.
Modulus alkali yang digunakan adalah variasi 1, 1.25, 1.5, 1.75, dan 2. Sedangkan
kadar aktivator yang digunakan variasi 43 %, 49 %, 55 %, 61 %, dan 67 %.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, pengaruh peningkatan modulus

alkali terhadap kuat tekan dinyatakan dalam suatu grafik dengan persamaan y = -

117,9x2 + 264,3x - 38 dengan x adalah modulus alkali dan y adalah persen rasio
kuat tekan variasi modulus alkali terhadap kuat tekan modulus alkali 1.

Sedangkan pengaruh penambahan kadar aktivator terhadap kuat tekan dinyatakan

dalam suatu grafik dengan persamaan y = -0,360x2 + 43,62x - 1090 dengan x

adalah kadar aktivator dan y adalah persen rasio kuat tekan variasi kadar aktivator

terhadap kuat tekan kadar aktivator 43%. Kuat tekan tertinggi didapatkan dari fly
ash-based geopolymer mortar dengan modulus alkali 1,25 dan kadar aktivator

49%.

Kata kunci: .alkali aktivator, fly ash, geopolymer mortar, kadar aktivator, kuat

tekan, modulus alkali.

commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

Dian Rahma Fitriani, 2010. “Effect of Alkali Modulus and Activator Content

on the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer Mortar”. Thesis

of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas
Maret University.

The use of fly ash as substitution of cement in geopolymer mortar mix is very

potential for patch repair work. Considering the result of previous investigations,
it can be found that geopolymer mortar has very impressive technical properties,
such as high strength and durability. In addition, the use of geopolymer mortar
from PLTU waste can reduce CO gas emission produced by cement industry and
2
certainly is more economic. However, fly ash has no binding capability like
cement, so it needs an alkali activator, Sodium hydroxide (NaOH) and Sodium
silicate (Na SiO ) to promote the polymerization process. The objective of this
2 3
research is to find out the effect of alkali modulus and activator content on the
compressive strength of fly ash-based geopolymer mortar, so that the composition
of fly ash-based geopolymer mortar that fullfil the compressive strength
requirements as the repair material can be determined.

The method employed in this research was experimental method, that is by
making mortar cube specimens with 50mm x 50mm x 50mm dimension based on
ASTM C579-01. The compressive strength was tested at 7, 14, 28, and 56 days.
Alkali modulus was used with variations of 1, 1.25, 1.5, 1.75, and 2. Meanwhile,
the activator content was used with variations of 43%, 49%, 55%, 61%, and 67%.

Based on this investigations, it is found that the effect of alkali modulus on the
compressive strength is expressed in a graph with equation y = -11 7.9x2 + 264.3x

-38 with x standing for alkali modulus and y standing for percentage of
compressive strength ratio of alkali modulus variation to alkali modulus 1.

Meanwhile the effect of activator content addition on the compressive strength is

may be expressed in a graph with equation y = -0.360x2 + 43.62x – 1090 with x
standing for activator content and y standing for percentage of compressive

strength ratio of activator content variation to activator content 43%. The highest

compressive strength is obtained from fly ash-based geopolymer mortar with

alkali modulus 1.25 and activator content of 49%.

Keywords: activator content, alkali activator, alkali modulus, compressive

strength, fly ash, geopolymer mortar.

commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini

merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Fakultas

Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis

mengambil judul skripsi “Pengaruh Modulus Alkali dan Kadar Aktivator
Terhadap Kuat Tekan Fly Ash-Based Geopolymer Mortar”.

Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala
yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan laporan
skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Pimpinan Program S-1 Non Reguler, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Bapak S.A. Kristiawan, ST., MSc., PhD selaku Dosen Pembimbing I.

5. Bapak Edy Purwanto, ST., MT selaku Dosen Pembimbing II.

6. Tim Penguji Pendadaran.

7. Bapak S.J. Legowo, ST., MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

8. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

9. Teman-teman satu kelompok: Epin, Ika, Vely, Riza, Agus, Heri, Cahyo, Andi,

Ari, Dimas, Winda.

10. Teman-teman Mahasiswa Sipil 2006.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu

saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati demi
commit to user
kesempurnaan penelitian selanjutnya. Akhir kata semoga skripsi ini dapat
viii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada

khususnya.

Surakarta, Desember 2010

Penyusun

commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

JUDUL .............................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................ iv

ABSTRAK ........................................................................................................ vi
ABSTRACT ..................................................................................................... vii
PENGANTAR .................................................................................................. viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ……………………………………………………….... 1
1.2. Rumusan Masalah …………………………………………………....... 3
1.3. Batasan Masalah ………………………………………………............. 3

1.4. Tujuan Penelitian ………………………………………………............ 4

1.5. Manfaat Penelitian ……………………………………………….......... 4

1.5.1. Manfaat Teoritis ..................................................................................... 4

1.5.2. Manfaat Praktis ...................................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………...... 5

2.1. Beton ……..…………………………………………………................. 5

2.2. Fly Ash-Based Geopolymer Mortar …………………............................ 6

2.3. Kuat Tekan …………………………………………………………….. 15

2.4. Pengaruh Modulus Alkali dan Kadar Aktivator Terhadap Kuat

Tekan ...................................................................................................... 16
commit to user

x