PERBAIKAN SIFAT FLY ASH SEBAGAI BAHAN
ALTERNATIF PENGGANTI SEBAGIAN MATERIAL SEMEN
PADA BETON NORMAL
( Study Penelitian )
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
ARMAN PUTRA PRADIBTA 08520100
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Perbaikan sifat fly ash sebagai bahan alternatif pengganti sebagian material semen pada beton normal
Nama : Arman Putra Pradibta Nim : 08520100
Pada hari Rabu, 31 Oktober 2012 telah diujikan oleh Tim Penguji
1. Ir. Yusuf Wahyudi, MT Dosen Penguji I : ...
2. Zamzami Septiropa, ST, MT Dosen Penguji II : ...
Disetujui :
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Erwin Rommel, MT DR. Dra. Rr. Eko Susetyorini, Msi
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmay dan karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Perbaikan Sifat Fly Ash Sebagai Bahan Alternatif Pengganti Sebagian Material Semen Pada Beton Normal”.
Berkat bimbingan dan bantuan yang diberikan dari berbagai pihak sehingga Tugas Akhir ini dapat selesai, penyusun mengucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada :
1. Ir. Erwin Rommel, MT selaku Dosen Pembimbing I Tugas Akhir.
2. DR. Rr. Eko Susetyorini, M.Si selaku Dosen Pembimbing II Tugas Akhir. 3. Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Drs. Abdulloh Fuad, M.Si selaku Kepala Laboratorium Sentral FMIPA UM serta DR. Nandang Mufti, M.Si selaku analis kimia Tugas Akhir.
6. Orang tua saya, Ayahanda Drs. Sungadiman, MM dan Ibunda Tutik Subyandini, S.Sos yang selalu menyayangi dengan doa dan restu yang tak pernah putus.
7. Adinda Lala, yang senantiasa membantu dan menemani dalam suka maupun duka.
8. Teman – teman sipil angkatan 2008, keluarga besar Tirto 55 dan Gang 6. 9. Semua pihak yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pembaca pada umumnya dan bagi Mahasiswa Teknik Sipil pada khususnya.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Malang, November 2012
Halaman JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN... i
SURAT PERNYATAAN... ii
KATA PENGANTAR... iii
ABSTRAKSI... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Batasan Masalah... 4 1.4 Tujuan Penelitian ... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Referensi Penelitian... 6
2.2 Landasan Teori... 8
2.2.1 Semen... 8
2.2.1.1 Sejarah Semen... 8
2.2.1.2 Susunan Kimia Semen... 8
2.2.2 Fly ash... 12
2.2.2.1 Definisi fly ash... 12
2.2.2.2 Sifat fly ash... 14
2.2.2.3 Spesifikasi fly ash... 15
2.2.2.4 Kandungan fly ash... 15
2.2.2.5 Pengelompokan fly ash... 16
2.2.2.6 Sifat Kimia dan Fisika fly ash... 17
2.2.3 Sintesis... 19
2.2.3.1 Konsep Sintesis... 19
2.2.3.2 Metode Sintesis Untuk Material Anorganik... 21
2.2.3.3 Sintesis Bahan Anorganik... 23
2.2.4 Struktur Amorf dan Kristalin... 25
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian... 28
3.2 Bahan Penelitian... 30
3.3 Instrumen Penelitian... 30
3.3.1 Alat Pemeriksaan Bahan... 30
3.3.2 Alat Pensintesisan Bahan... 31
3.3.3 Alat Uji Komposisi dan Reaktifitas Bahan... 32
3.3.4 Prosedur Kerja... 32
3.3.5 Pensintesisan Bahan... 35
3.3.6 Pemeriksaan Komposisi Kimia dan Pengujian Reaktifitas Benda Uji. 36 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pemeriksaan Fisik Bahan... 37
4.3 Pemeriksaan Reaktifitas... 49 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 53 5.2 Saran... 54 DAFTAR PUSTAKA... 55 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Unsur Semen biasa... 9
Tabel 2.2 Spesifikasi Kimia Abu Terbang... 15
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Abu Terbang Batubara... 18
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Fisik... 37
Tabel 4.2 Kandungan Unsur Bahan Uji... 43
Tabel 4.3 Kandungan Senyawa Bahan Uji ... 45
Gambar 2.1 Definisi Sel Satuan... 26
Gambar 3.1 Gambar Alur Penelitian... 29
Gambar 4.1 Kehalusan Bahan Uji Tertahan Saringan No.200... 37
Gambar 4.2 Berat Jenis Bahan Uji... 39
Gambar 4.3 Konsistensi Bahan Uji... 40
Gambar 4.4 Output Grafik XRD (Portland Cement)... 42
Gambar 4.5 Output Grafik XRD (Fly Ash)... 42
Gambar 4.6 Output Grafik XRD (Fly Ash Treatment)... 42
Gambar 4.7 Empat Unsur yang Dominan... 43
Gambar 4.8 Senyawa Penyusun Portland Cement... 46
Gambar 4.9 Senyawa Penyusun Fly Ash... 46
Gambar 4.10 Senyawa Penyusun Fly Ash Treatment... 46
Gambar 4.11 Perbandingan Komposisi Senyawa Fly Ash Konvensional dan Fly Ash Treatment... 48
Gambar 4.12 Integrasi Total Difraksi (fasa Kristalin)... 50
Gambar 4.13 Integrasi Luas Area fasa Amorf... 50
DAFTAR PUSTAKA
Adhityo Bimantoro,D.,2008, Pemanfaatan Nanosilika sebagai Beton Kuat Tekan Tinggi (Tanpa Additive), Tugas Akhir Tidak Dipublikasikan Jurusan Teknik Sipil FTSP, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya
Amrhein C, Haghnia GH, Kim TS, Mosher PA, Gagajena RC, Amanios T, Torre, TDL. 1996, “Synthesis and Properties of Zeolites from Coal Fly Ash”,
Environment Science Technology Journal Vol 30 No.3 : 735-742.
Badan Standardisasi Nasional, 2002, SNI 03-6863-2002, Metode pengambilan contoh dan pengujian abu terbang atau pozolan alam sebagai mineral pencampur dalam beton semen portland.
Grolier International, Inc, 2004, Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 4 Ilmu Pengetahuan Lingkungan, Kimia dan Fisika, PT Ikrar Mandiriabadi, Jakarta.
Hardjito D ,DR, 2010, Pembangunan Berkelanjutan, Material Beton Ramah lingkungan dan Edukasi Mahasiswa, Seminar Nasional Lingkungan Hidup, Jurusan Teknik Sipil Universitas Kristen Petra, Surabaya
Hopcroft, et al., 2010, “What is the Young’s modulus of Silicon?”, IEEE journal
of Microelectromechanichal Systems, Vol. 19, No. 2 (229 – 238) April, University of California at Berkeley.
Ismunandar, 2006, Padatan Oksida Logam Struktur, sintesis, dan sifat-sifatnya,
ISBN 979-3507-74-8, Penerbit ITB, Bandung
Karyawan, I Made Alit, 2007, Perbandingan Kuat Tekan dan Permeabilitas Beton yang menggunakan Semen Portland Pozzolan dengan yang menggunakan Semen Portland Tipe-1, Jurusan Teknik Sipil Universitas Udayana Bali, Seminar “Konstruksi Tahan Gempa di Indonesia” dan Pameran HAKI, Jakarta
Laboratorium Teknologi Beton, 2009, Buku Petunjuk Praktikum Teknologi Beton, Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang Mardiono, 2011, Pengaruh Pemanfaatan Abu Terbang (Fly ash) Dalam Beton
Mutu Tinggi, Tugas Akhir Tidak Dipublikasikan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik dan Perencanaan Universitas Gunadarma, Jakarta.
Nashir, Muhammad dkk, 2009, Pemanfaatan Material Silicafume dan Iron Slag Dalam Pembuatan Beton Berkualitas dan Ramah Lingkungan, Tugas Akhir Tidak Dipublikasikan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang.
Microstructure Properties of Polymer Concrete Incorporating Pulverized Fuel Ash (PFA) and Microwave Incenerated Rice Husk Ash (MIRHA), Proceeding of International Seminar on Applied technology, Sience and Arts (2nd APTECS), Desember, Surabaya
Pengthamkeerati et al, 2008, Sorption of reactive dye from aqueous solution on biomass fly ash, Journal of Hazardous Materials No. 153 (1149 -156) Department of Environmental Science, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
Pratama Y, dan Putranto H.T., 2007, Coal fly ash conversion to zeolite for removal of chromium and nickel from wastewaters, Thesis Jurusan Teknik Kimia, ICT Library ITB, Institut Teknologi Bandung.
Saiful, M, 2010., Pemanfaatan limbah debu batubara, batu apung dan abu sekam padi sebagai bahan substitusi semen dan pasir dalam pembuatan batako, Tesis Magister Fisika, FMIPA - USU Medan.
Sibilia, 1996, A Materials Characterization and Chemical Analysis, ISBN 9780471186335, John Wiley and Sons, Inc, UK.
Sutarno1), Yateman A1), dan Arief B2). 2009, Kajian Pengaruh Rasio Berat NaOH/Abu Layang Batubara terhadap Kristalinitas dalam Sintesis Faujasit, Jurnal Ilmu Dasar Vol.10 No. 1 : (1 – 5), 1)Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Gajah Mada, 2)Departemen MIPA Universitas Surabaya.
Tjokrodimuljo.K,1996.Teknologi Beton.NAFIRI.Yogyakarta.
Trisunaryanti, 2006, Kimia Zat Padat, Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Wang, S and Wu, H, 2006, Environmental – benign utilisation of fly ash as low cost adsorbents, Journal of Hazardous Materials, August, 482 – 501. Wardani S.P.R. 2008, Pemanfaatan Limbah Batubara (fly ash) Untuk
Stabilisasi Tanah Maupun Keperluan Teknik Sipil Lainnya Dalam Mengurangi Pencemaran Lingkungan, Pidato Pengukuhan Disampaikan pada Upacara Penerimaan Jabatan Guru Besar Pada Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, 6 Desember 2008, Semarang.
Weller, 1994, Cds nanoduster : Synthesis Characterization, Size dependent Oscillator Strength Temperature Shift of The Excitonic Transition Energy, and Reversible Adsorbance Shift, Journal of Physic Chemistry Vol. 98 (7665 -7673).
