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
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,
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
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,
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
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
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.
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
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
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
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
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rancangan Percobaan ……… 20
Gambar 4.1 Pengaruh Prosentase Pozzolan Terhadap Kehalusan Semen. 38
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
