PENGARUH LIMBAH FLY ASH DARI SERBUK ARANG BRIKET TERHADAP BETON GEOPOLIMER Pengaruh Limbah Fly Ash Dari Serbuk Arang Briket Terhadap Beton Geopolimer.

Gratis

0
3
20
2 years ago
Preview
Full text
PENGARUH LIMBAH FLY ASH DARI SERBUK ARANG BRIKET TERHADAP BETON GEOPOLIMER Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh: Arroyan Luthfianto NIM : D 100 100 002 kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 ii iii iv MOTTO  “Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu”. (Qs. Al Baqarah : 45)  “Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhan-Mulah hendaknya kamu berharap”. (Qs. Al Insyiqaaq : 6 –8)  “Ilmu seperti udara. Ia begitu banyak di sekeliling kita. Kamu bisa mendapatkannya di manapun dan kapanpun.” (Socrates)  “Jangan lihat masa lampau dengan penyesalan; jangan pula lihat masa depan dengan ketakutan; tapi lihatlah sekitarmu dengan penuh kesadaran. (James Thurber) v PRAKATA Assalaamu’alaikum Wr Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah Swt atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dengan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Dr. Mochamad Solikin selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama penyusun yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. 4). Ibu Yenny Nurchasanah,S.T.,M.T., selaku Pembimbing pendamping yang juga telah memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. 5). Bapak Muhammad Ujianto, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir penyusun. 6). Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, MT, selaku Pembimbing Akademik. 7). Bapak dan ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8). Bapak, mama, mbah Putri, kakak dan keponakan yang tercinta terimakasih atas doanya, sehingga penyusun mampu menjalani semua ini. 9). PT.Bintang Asahi Textile Industri yang telah memberikan persetujuan untuk limbah serbuk arang briket. vi vii PERSEMBAHAN Alhamdulillah, dengan penuh perjuangan, do’a dan usaha tiada henti dan dengan rasa syukur yang sebesar-besarnya ku persembahkan sebuah karya kecil ini teruntuk: Yang satu dan tiada dua-nya “Allah Swt” Sembah sujud syukur kepadamu ya Allah. Taburan cinta dan kasih PenyusunngMu telah memberiku kekuatan serta membekaliku dengan ilmu. Sekiranya lautan menjadi tinta untuk menulis kalimat-kalimat tentangMu, maka habislah lautan itu sebelum habis ditulis kalimat-kalimat tentangMu. Atas Rahmat, Hidayah, Karunia dan Kemudahan yang Engkau berikan akhirnya skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Mama, mama, mamaku Sayang Mama Kurniati S Syah. Ribuan kilo jalan yang kau tempuh, lewati rintangan untuk aku anakmu. Ibuku Sayang, masih terus berjalan, walau tapak kaki penuh darah penuh nanah. Seperti udara kasih yang Ibu berikan hanya mampu ku membalas dengan selembar kertas yang bertuliskan nama Ibu. Terimakasih untuk semua waktu yang Ibu berikan. Kelak aku akan menjadi anak yang dapat Ibu banggakan. Bapak Tercinta Bapak Sudirman. Sebagai tanda bakti, hormat dan rasa terima kasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya kecil ini kepada Bapak yang telah mengasuhku, membesarkanku dengan penuh cinta dan kasih sayang. Terima kasih atas do’a, nasihat, dukungan, pengorbanan, perjuangan, tetesan keringat dan air mata yang tak terhingga yang tiada mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata persembahan. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Bapak bangga dan bahagia, karena kusadar selama ini belum bisa berbuat apa-apa. “Terima Kasih” viii Kakakku Shofi Luthfianti. Terima kasih atas do’a, dukungan, bantuan dan kebersamaannya selama ini, hanya karya ini yang dapat aku persembahkan pada kalian untuk saat ini. Maafkan jika belum bisa menjadi seorang adik yang dapat kalian banggakan. Mbahku Hj. Komariah, Terima kasih atas do’a, dukungan, serta motifasinya sehingga karya ini selesai. Black Dragon Aswan toyib, Minthie Chemir, Kiki Jarwadi, Ambar bagong, Eka pacul, Luhur Vladimir, Agus bispak poreper, Agung Gigol, Bambang Purno, Mamik P, Andiva, Wicaksono Oon, Sapto, Ashar sang dewa tidur, Hafis Mustapa dan teman-teman angkatan 2010 lainnya. Terima kasih atas semua bantuan, waktu, kebersamaan dan semua kenangan kita. Inilah karya tidak sempurna yang aku persembahkan untuk kalian semua dan KALIAN LUAR BIASA!! Kampus Kebanggaanku “Universitas Muhammadiyah Surakarta” ix DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... iv MOTTO ......................................................................................................... v PRAKATA ...................................................................................................... vi PERSEMBAHAN .......................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xiv DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii DAFTAR NOTASI ........................................................................................ xviii ABSTRAKSI .................................................................................................. BAB I. xix PENDAHULUAN A. Latar Belakang ........................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ...................................................................... 2 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 2 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 2 E. Batasan Masalah ........................................................................ 2 F. Keaslian Penelitian .................................................................... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Beton Geopolimer ...................................................................... 5 B. Binder......................................................................................... 6 1. Fly ash ................................................................................... 6 2. Aktifator alkalin ..................................................................... 9 BAB III. LANDASAN TEORI A. Beton Geopolimer ...................................................................... 11 B. Materi Penyusun Beton Geopolimer......................................... 12 x 1. Solid material (Fly Ash) ......................................................... 12 2. Aktifator alkalin (natrium silikat dan natrium hidroksida) .... 13 3. Agregat................................................................................... 13 4. Air .......................................................................................... 15 C. Perencanaan Campuran Beton ................................................... 15 D. Perencanaan Jumlah Beton ........................................................ 15 E. Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 16 BAB IV. METODE PENELITIAN A. Umum ........................................................................................ 18 B. Bahan Penelitian ........................................................................ 18 1. Air ........................................................................................ 18 2. Agregat halus ......................................................................... 18 3. Agregat kasar ......................................................................... 19 4. Serbuk arang briket ................................................................ 19 5. Aktifator alkalin ..................................................................... 20 C. Peralatan Penelitian.................................................................... 20 1. Gelas ukur ............................................................................ 20 2. Volumetric flash ................................................................... 20 3. Saringan atau ayakan ........................................................... 21 4. Alat penggetar ayakan / vibrator ......................................... 21 5. Timbangan ......................................................................... 22 6. Oven ..................................................................................... 22 7. Kerucut Conus ..................................................................... 23 8. Cetakan Silinder ................................................................... 23 9. Kerucut Abram’s .................................................................. 24 10. Mesin Uji Kuat Tekan.......................................................... 24 11. Peralatan penunjang ............................................................. 25 D. Tahapan Penelitian ..................................................................... 25 1. Pemeriksaan Bahan ................................................................ 25 2. Pengujian Bahan .................................................................... 25 3. Perencanaan dan Pembuatan Benda Uji ................................ 25 xi 4. Pengujian Kuat Tekan Beton ................................................. 25 5. Pengolahan Data .................................................................... 26 E. Pelaksanaan Penelitian ............................................................... 28 1. Pemerikaan Bahan .................................................................. 28 a. Pengujian kualitas pasir terhadap kandungan bahan organik ................................................................................. 28 b. Pengujian kandungan lumpur pada pasir ............................ 28 c. Pengujian Saturated Surface Dry (SSD) ............................ 29 d. Pemeriksaan berat jenis asir (Specific Grafity and Absorsi) 29 e. Pemeriksaan gradasi pasir .................................................. 30 f. Pengujian berat jenis agregat kasar (Specific Gravity) dan penyerapan (Absorsi) .......................................................... 31 g. Pemeriksaan gradasi agregat kasar..................................... 32 2. Perencanaan Campuran Beton ............................................... 33 3. Pembuatan Benda Uji ............................................................. 34 a. Persiapan ............................................................................. 34 b. Pembuatan adukan beton .................................................... 35 c. Pengujian Slump .................................................................. 35 d. Pencetakan benda uji .......................................................... 36 4. Perawatan (Curing) ................................................................ 36 5. Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 37 6. Tabel Sampel Pengujian Beton ............................................... 38 7. Pengambilan Kesimpulan ....................................................... 39 BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pengujian Agregat...................................................................... 40 1. Pengujian Agregat Halus ....................................................... 40 a. Kandungan bahan organik ................................................. 40 b. Saturated Surface Dry ....................................................... 40 c. Berat jenis .......................................................................... 41 d. Kandungan lumpur ............................................................ 41 e. Gradasi pasir ...................................................................... 41 xii f. Modulus halus butir pasir .................................................... 41 2. Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 41 a. Berat jenis ........................................................................... 42 b. Keausan agregat .................................................................. 42 c. Modulus halus butiran agregat ........................................... 42 d. Gradasi krikil ..................................................................... 42 B. Perencanaan Campuran Adukan Beton Geopolimer ................. 42 C. Kekentalan Adukan Beton ......................................................... 43 D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ............................................ 43 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ................................................................................ 47 B. Saran-saran................................................................................. 48 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii DAFTAR GAMBAR Gambar II.1. Halaman Scanning Electron Microscopy (SEM) dari Fly Ash (Hardjito, 2005) ...................................................................................... 7 Gambar III.1. Proses Polikondensasi ........................................................... 11 Gambar III.2. Skema Pengujian Kuat Tekan Beton Silinder ........................ 17 Gambar IV.1. Air .......................................................................................... 18 Gambar IV.2. Agregat Halus......................................................................... 19 Gambar IV.3. Agregat Kasar ......................................................................... 19 Gambar IV.4. Serbuk Arang Briket Batubara ............................................... 19 Gambar IV.5. Natrium Hidroksida ................................................................ 20 Gambar IV.6. Natrium Silikat ....................................................................... 20 Gambar IV.7. Gelas Ukur ............................................................................. 20 Gambar IV.8. Volumetric Flash .................................................................... 21 Gambar IV.9. Saringan Ayakan .................................................................... 21 Gambar IV.10. Alat penggetar ayakan / Vibrator ........................................... 22 Gambar IV.11. Timbangan 30 kg.................................................................... 22 Gambar IV.12. Oven ....................................................................................... 23 Gambar IV.13. Kerucut Conus ....................................................................... 23 Gambar IV.14. Cetakan Silinder ..................................................................... 24 Gambar IV.15. Kerucut Abram’s ..................................................................... 24 Gambar IV.16. Universal Testing Machine .................................................... 25 Gambar IV.17. Diagram Flowchart alur penelitian ........................................ 27 Gambar IV.18. Diagram Alir Mix Design Beton Geopolimer ........................ 34 Gambar IV.19. Persiapan ................................................................................ 35 Gambar IV.20. Pembuatan adukan beton........................................................ 35 Gambar IV.21. Pengujian Slump ..................................................................... 36 Gambar IV.22. Pencetakan Benda Uji ............................................................ 36 Gambar IV.23. Perawatan (Curing) Suhu Ruang .......................................... 37 Gambar IV.24. Pengujian Kuat Tekan ............................................................ 38 xiv Gambar V.1. Grafik Hubungan Antara f’c Rata-rata Dengan Variasi Waktu 7,5 Menit ................................................................................ Gambar V.2. 45 Grafik Hubungan Antara f’c Rata-rata Dengan Variasi Waktu 15 Menit ................................................................................. xv 46 DAFTAR TABEL Halaman Tabel III.1. Matrik Perencanaan Jumlah Sampel ........................................... 16 Tabel IV.1. Tabel Jumlah Sampel Pengujian Kuat Tekan Beton Geopolimer 38 Tabel V.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................... 40 Tabel V.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................... 41 Tabel V.3. Perencanaan Campuran Adukan Beton Geopolimer Untuk 1x Adukan ........................................................................................ 42 Tabel V.4. Hasil Pengujian Slump ................................................................ 43 Tabel V.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Geopolimer dan Beton Normal ........................................................................................ xvi 44 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN 1. Foto Bahan yang Digunakan Penelitian ................................. L1 LAMPIRAN 2. Foto Proses Pembuatan Larutan Aktivator ............................ L2 LAMPIRAN 3. Foto Proses Pembuatan Benda Uji ......................................... L3 LAMPIRAN 4. Foto Proses Pengujian Kuat Tekan ........................................ L4 LAMPIRAN 5. Hasil Pengujian Agregat Halus .............................................. L6 LAMPIRAN 6. Hasil Pengujian Agregat Kasar .............................................. L12 LAMPIRAN 7. Perhitungan Rencana Campuran Beton Normal .................... L18 LAMPIRAN 8. Pembuatan Larutan Aktifator ................................................. L21 LAMPIRAN 9. Perencanaan Campuran Adukan Beton Geopolimer ............. L22 LAMPIRAN 10. Pengujian Slump................................................................... L27 LAMPIRAN 11. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ...................................... L28 LAMPIRAN 12. Biaya Total Bahan Pembuatan Beton Geopolimer .............. L31 LAMPIRAN LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR LAMPIRAN HALAMAN PERSETUJUAN PRATIKUM LAMPIRAN SNI xvii DAFTAR NOTASI A = Berat cawan (gram) a = Berat batu kering oven (gram) A = Luas permukaan benda uji yang ditekan (cm2) B = Berat pasir tungku + cawan (gram) b = Berat batu kondisi SSD (gram) ACI = American Concrete Institute C = Berat pasir setelah dicuci dan kering tungku (gram) c = Berat batu dalam air tanpa container (gram) C = Celcius cc = Centimeter cubic cm = Centimeter D = Berat pasir tungku (gram) f’c = kuat tekan beton (MPa) Fas = Faktor air semen K = Kadar lumpur yang terkandung dalam (%) m = Massa satu silinder (kg) M = Molar ml = Mililiter mm = Milimeter MPa = Mega Pascal Na2SiO3 = Natrium silikat NaOH = Natrium hidroksida p = Massa jenis beton (kg/m3) Pmax = Beban maksimal (N) ppm = parts per million SNI = Standar Nasional Indonesia V = Volume benda uji (m3) xviii PENGARUH LIMBAH FLY ASH DARI SERBUK ARANG BRIKET TERHADAP BETON GEOPOLIMER Arroyan Luthfianto Mahasiswa S-1 Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Surakarta, e-mail : arrayanto57@gmail.com Abstraksi Beton merupakan unsur yang paling utama dalam suatu pekerjaan kontruksi. Beton geopolimer adalah sejenis beton yang 100% tidak menggunakan semen. Fly ash dari hasil pembakaran batubara digunakan sebagai sumber material untuk membuat binder yang dibutuhkan dalam campuran beton. Binder merupakan bahan pengikat dalam campuran beton geopolimer yang terdiri dari fly ash dan aktifator alkalin, fly ash yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan serbuk arang briket yang didapat dari hasil residu pembakaran briket batubara yang digunakan adalah yang lolos saringan no. 200, sedangkan aktifator alkalin sebagai bahan pengikat unsur alumunium dan silikat yang terkandung dalam fly ash sehingga terbentuk suatu ikatan polimerisasi, aktifator sangat berperan penting untuk mengikat unsur alumunium dan silikat yang terkandung didalam serbuk arang briket, aktifator yang digunakan yaitu natrium hidroksida yang berfungsi untuk mereaksikan unsurunsur untuk menghasilkan ikatan polimer pada serbuk arang briket dan natrium silikat yang memiliki fungsi mempercepat reaksi polimerisasi. Tujuan penelitian ini untuk mencari pengaruh serbuk arang briket terhadap beton geopolimer, serta mendapatkan kuat tekan beton geopolimer dan mencari waktu optimum untuk waktu pencampurannya. Perbandingan yang digunakan aggregat : binder 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, dan 65:35 masing-masing waktu pencampurannya yaitu 7,5 menit dan 15 menit. Dari pengujiannya variasi yang kuat tekannya paling optimum terdapat pada variasi 70:30, 70:30 waktu pencampuran 7,5 menit menghasilkan kuat tekan 3,510 MPa sedangkan 75:25 waktu pencampurannya menghasilkan kuat tekan 2,689 MPa, waktu optimum untuk pencampurannya ialah 7,5 menit. Kata kunci : aktivator, binder, briket, geopolimer, kuat tekan. xix Abstract Concrete is the most important element in a construction work. Geopolymer concrete is a type of concrete that is 100% not using cement. Fly ash from the combustion of coal is used as a source of material to make the binder required in the concrete mix. Binder is a binder in geopolymer concrete mixture consisting of fly ash and alkaline activator, fly ash used in this study using charcoal briquette powder obtained from the combustion residue of coal briquettes used is that through sieve no. 200, while the activator alkaline as a binder elements aluminum and silicate contained in fly ash to form a bond polymerization, the activator is very important for the binding elements of aluminum and silicate contained in the powder of charcoal briquettes, activator used is sodium hydroxide that serves to react elements to produce polymer powders bond charcoal briquettes and sodium silicate which has the function of accelerating the polymerization reaction. The purpose of this study for influence briquette charcoal powder to the geopolymer concrete, as well as get a compressive strength of geopolymer concrete and seek optimum time to time mixing. Comparisons are used to aggregate: binder 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, and 65:35 respectively mixing time is 7.5 minutes and 15 minutes. Of testing variations optimum compressive strength contained in the variation of 70:30, 70:30 mixing time of 7.5 minutes to produce 3.510 MPa compressive strength while generating the mixing time 75:25 2.689 MPa compressive strength, the optimum time for mixing is 7.5 minutes. Key words: activator, binder, briquette, compressive strength, geopolymer. xx

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Analisa Pemanfaatan Fly Ash Sebagai Substitusi Semen Terhadap Sifat Mekanik Beton Kertas
4
64
109
Pengaruh Kombinasi Slag Dan Fly Ash Terhadap Beton Ringan Dengan Penambahan Serat Baja
1
67
116
Pemanfaatan Limbah Kaleng Bekas Sebagai Serat Dan Penambahan Fly Ash Terhadap Sifat Mekanis Beton
11
125
83
Pemanfaatan Limbah Abu Boiler dan Fly Ash sebagai Subsider Semen dalam Campuran Beton
8
105
112
PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
1
40
16
KARAKTERISTIK THERMAL BRIKET ARANG LIMBAH SERBUK KAYU SENGON DENGAN VARIASI TEKANAN
1
14
78
PENGARUH UKURAN BUTIR SERBUK FLY ASH TERHADAP KEKUATAN IMPACT BAHAN KOMPOSIT BERMATRIKS EPOXY
0
46
66
The Influence of Fly Ash Additive For Strength Brick In Post Combustion by Using Rice Husk Ash Additive. PENGARUH FLY ASH TERHADAP KEKUATAN BATU BATA PASCA PEMBAKARAN MENGGUNAKAN CAMPURAN ADDITIVE ABU SEKAM PADI
1
21
63
PEMBUATAN BRIKET ARANG DARI SERBUK GERGAJI KAYU DAN TEMPURUNG KELAPA DENGAN PROSES KARBONISASI
0
0
12
PEMANFAATAN LIMBAH CAIR CPO SEBAGAI PEREKAT PADA PEMBUATAN BRIKET DARI ARANG TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT
1
3
11
Pengaruh Kombinasi Slag Dan Fly Ash Terhadap Beton Ringan Dengan Penambahan Serat Baja
0
0
47
PENGARUH KOMBINASI SLAG DAN FLY ASH TERHADAP BETON RINGAN DENGAN PENAMBAHAN SERAT BAJA TUGAS AKHIR EKSPERIMENTAL
0
0
13
PEMANFAATAN LIMBAH KALENG BEKAS SEBAGAI SERAT DAN PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON TUGAS AKHIR - Pemanfaatan Limbah Kaleng Bekas Sebagai Serat Dan Penambahan Fly Ash Terhadap Sifat Mekanis Beton
0
2
12
PENGARUH PENGGUNAAN BOTTOM ASH SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS DAN SEMEN TERHADAP PERILAKU MEKANIK BETON TUGAS AKHIR - Pengaruh Penggunaan Bottom Ash Sebagai Pengganti Agregat Halus Dan Semen Terhadap Perilaku Mekanik Beton
1
2
12
Pemanfaatan Limbah Abu Boiler dan Fly Ash sebagai Subsider Semen dalam Campuran Beton
0
0
51
Show more