1
Perkembangan Beton Geopolimer
Triwulan dan Januarti Jaya Ekaputri
Latar Belakang
Fly Ash adalah merupakan limbah dari beberapa Industri yang ada di negara kita yang
memakai batu bara sebagai bahan bakarnya. Jumlah Fly Ash cukup berarti , sebagai misal
jumlah Fly Ash di salah satu PLTU bisa berkisar 2 juta ton/tahun dan dari data terakhir, Februari
2013 jumlah Fly Ash di Industri Kertas Leces berkisar 60 ton/hari.
Lumpur Sidoarjo merupakan material alam yang terus menerus keluar dari perut bumi sejak
tanggal 26 Mei 2006. Lumpur Sidoarjo merupakan musibah bagi penduduk sekitarnya, lumpur
tersebut belum banyak dimanfaatkan oleh masyarakat, padahal volume lumpur yang keluar
mencapai ± 150.000 meter kubik per hari, dan telah menutupi 800 hektar tanah warga sekitar.
Sejumlah geologi dari 17 negara mengadakan simposium dan bersepakat Lumpur Sidoarjo tidak
akan berhenti menyembur (Metrotvnews.com 2011).
Beton geopolimer adalah jenis beton yang 100 % tidak menggunakan semen. Fly ash dari
hasil pembakaran batu bara digunakan sebagai sumber material untuk membuat binder yang
dibutuhkan . Beton Geopolimer ini terbentuk dari reaksi kimia antara Fly ash dan aktivator
tertentu (Davidovits,1994). Oleh karena itu, jenis aktivatornya harus sesuai dengan jenis fly
ash yang dipakai
.Hasil penelitian yang telah dilakukan, kuat tekan dari beton geopolimer mempunyai nilai
yang cukup berarti, namun sementara ini yang menjadi kendala adalah harga aktivator yang
tidak murah, karena aktivator yang dipakai masih dalam skala laboratorium.
Dari hal hal tersebut diatas bisa dipikirkan bagaimana kalau memanfaatkan kedua material
tersebut ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo) menjadi beton goepolimer yang bermanfaat dan
mempunyai nilai ekonomis.
Permasalahan yang ada.
Bagaimana memanfaatkan meterial yg kurang bermanfaat tersebut ( Fly ash dan lumpur
Sidoarjo) menjadi campuran geopolimer yang mempunyai nilai ekonomis
Kegiatan yang sudah dilaksanakan.
1. Memanfaatkan Flyash sebagai perekat (binder) dan beton geopolimer
2. Memanfaatkan lumpur Sidoarjo, Flyash, serta serat sebagai beton ringan
geopolimer dengan pengembang foam atau Aluminium powder
Hasil Penelitian
Pada penelitian yang telah dikerjakan , dilakukan secara bertahap mulai dari beton geopolimer
yang memakai murni fly ash sampai beton ringan geopolimer dengan memanfaatkan lumpur
Sidoarjo, fly ash dan material lain yang diuraikan dibawah ini.
2 Hasil dari campuran binder dan beton geopolimer dengan bahan murni Fly ash ditampilkan pada Tabel1 dan 2.
Tabel.1 : Nilai kuat tekan Binder Geopolimer (material Fly ash) umur 28 hari
Tabel. 2: Nilai kuat tekan Beton Geopolimer (material Fly ash) umur 28 hari
Tabel 1 dan 2 tersebut menunjukkan bahwa kuat tekan geopolimer baik yang berupa binder ataupun beton mempunyai nilai kuat tekan yang cukup berart.
b.Binder Geopolimer dan Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan foam sebagai pengembang.
Hasil dari campuran binder geopolimer dan geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo ditampilkan mulai Tabel 3. 4 dan 5.
Untuk binder geopolimer maupun geopolimer ringan yang memanfaatkan campuran antara fly ash dan lumpur bakar Sidoarjo dibuat dengan 3 (tiga ) macam curing , yaitu tanpa steam, dengan steam 3 jam serta steam 6 jam.
Tabel.3 : Nilai kuat tekan Binder Geopolimer ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar) umur 21 hari No Molaritas
aktivator
Nilai Kuat Tekan rata2 binder (MPa) 1 8 25.7 2 10 25.8 3 12 52.1 4 14 71.2 No Molaritas aktivator
Nilai Kuat Tekan rata2 beton (MPa) 1 8 47.7 2 10 48.6 3 12 27.2 4 14 51.2
No Perawatan Nilai Kuat Tekan rata2 binder (MPa)
1 Tanpa steam 44.1
2 Steam 1 53.7
3 Dari Tabel 3 terlihat bahwa binder geopolimer yang memanfaatkan lumpur bakar Sidoarjo mempunyai nilai kuat tekan yang tidak jauh berbeda dengan yang memakai murni fly ash.
Tabel.4 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam) umur 21 hari
Tabel.5 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam) umur 21 hari
Dari Tabel 4 dan 5 menunjukkan bahwa dengan penambahan foam dapat menurunkan berat volume binder geopolimer ringan sampai dibawah 1000kg/m3, namun juga menurunkan nilai kuat tekan . Nilai kuat tekan masih cukup berarti untuk prosentase foam 1 atau 2, namun dengan bertambahnya
prosentase foam penurunan nilai kuat tekan cukup tinggi.
c.Binder Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan foam sebagai pengembang dan diperkuat dengan serat.
Hasil dari campuran tersebut ditampilkan mulai Tabel 6 No Berat Foam
(%)
Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata2(kg/m3)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 1068 938 906 2 2 857 779 770 3 3 688 675 671 4 4 677 579 558 No Berat Foam (%)
Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata2 (MPa)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2 1 1 6.33 6.69 7.09
2 2 2.77 3.07 3.56
3 3 1.33 1.39 1.44
4 Tabel.6 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan berserat
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam dan serat kenaf ) umur 21 hari
Tabel.7: Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan berserat
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam dan serat kenaf ) umur 21 hari
Tabel 6 dan 7 menunjukkan adanya penambahan serat dapat menaikan nilai kuat tekan , tapi juga menaikkan nilai berat volumenya, namun nilai tersebut mqasih tidak jauh dari 1000kg/m3
d.Binder Geopolimer dan Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan Al powder sebagai pengembang.
Hasilnya ditampilkan mulai Tabel 8
Tabel.8 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder ) umur 21 hari No Berat serat Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata2
(kg/m3) Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 1109 1083 1028
2 2 1136 1121 1117
3 3 1152 1170 1146
No Berat serat Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata2 (MPa)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 6.61 6.77 6.96
2 2 7.34 8.15 8.45
3 3 6.74 7.12 7.48
No Berat Al Powder
Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata2 (kg/m3)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 646 646 617
5 Tabel.9 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder ) umur 21 hari
Dengan adanya Al powder , bisa menurunkan nilai berat volume yang cukup berarti , namun penurunan nilai kuat tekan juga berarti , lebih rendah dari pada nilai kuat tekan jika pengembangnya foam.
e.Binder Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan Al powder sebagai pengembang dan diperkuat dengan serat.
Hasil dari campuran tersebut ditampilkan mulai Tabel 10
Tabel.10: Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder dan serat kenaf ) umur 21 hari
3 3 634 625 598
No Berat Al Powder
Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata2 (MPa)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 1.59 1.63 2.05
2 2 1.43 1.24 1.93
6 Tabel .11 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan
( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder dan serat ) umur 21 hari
Peran serat pada campuran ini kurang berarti pada peningkatan nilai kuat tekan
Merujuk SNI 03-0349-1989
No Berat serat Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata2 (kg/m3)
Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 657.6 644.0 627.7
2 2 646.9 647.2 641.6
3 3 712.5 708.5 703.5
No Berat serat (%)
Kuat Tekan rata2 (MPa) Dengan cara Perawatan Tanpa Steam Steam 1 Steam 2
1 1 1.4 1.55 1.97
2 2 1.75 1.91 2.88
3 3 1.80 2.01 2.40
7 Daftar Pustaka
Metronews.com. 2011. Lima Tahun Semburan Lumpur Lapindo .
<http://www.metrotvnews.com/metromain/newsvideo/2011/05/27/129025/Lima-Tahun-Semburan-Lumpur-Lapindo/82>
Davitdovits, J. (1994). Properties of Geopolymer Cements. Saint-Queuntin, France.
I II III IV I II III IV Kuat Tekan Bruto Rata-rata Minimum N/mm2 10 7 4 2.5 7 5 3.5 2 Kuat Tekan Bruto Masing-masing Benda Uji Minimum N/mm2 9 6.5 3.5 2.1 6.5 4.5 3 1.7 Penyerapan Air Rata-rata Maksimum % 25 35 - - 25 35 - -
