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

(1)

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

(2)

(3)

(4)

(5)

v 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.

(6)

vi 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.

(7)

(8)

viii

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

(9)

ix

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!!

(10)

x

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iv

MOTTO ... v

(11)

xi

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

11.Peralatan penunjang ... 25

D. Tahapan Penelitian ... 25

1.Pemeriksaan Bahan ... 25

2.Pengujian Bahan ... 25

(12)

xii

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

(13)

xiii

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

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar II.1. 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.17. Diagram Flowchart alur penelitian ... 27

(15)

xv

Gambar V.1. Grafik Hubungan Antara f’c Rata-rata Dengan Variasi Waktu

7,5 Menit ... 45

Gambar V.2. Grafik Hubungan Antara f’c Rata-rata Dengan Variasi Waktu

(16)

xvi

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

(17)

xvii

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

(18)

xviii

ACI = American Concrete Institute

C = Berat pasir setelah dicuci dan kering tungku (gram)

c = Berat batu dalam air tanpa container (gram)

C = Celcius

SNI = Standar Nasional Indonesia

(19)

xix

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 unsur-unsur 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.

(20)

xx 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.