Cover Dan Kawan Kawan

/TA/TS-D3-TKS-P/2015

TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI

BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER

Disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan Program D-III

Politeknik Negeri Jakarta

Disusun Oleh :

Hafiz Ibnu Tufal

NIM 1112020033

Ichsan Saderi

NIM 1112020034

Pembimbing :

Djedjen Achmad, Drs, ST, MSi

NIP. 19580316 198703 1 004

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSTRUKSI SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

/TA/TS-D3-TKS-P/2015

TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI

BINDER PADA MORTAR GEOPOLIMER

Disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan Program D-III


Disusun Oleh :

Hafiz Ibnu Tufal

NIM. 1112020033

Ichsan Saderi

NIM. 1112020034

Pembimbing :

Djedjen Achmad, Drs, ST, MSi

NIP. 19580316 198703 1 004

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSTRUKSI SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Laporan Tugas Akhir berjudul :

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA

MORTAR GEOPOLIMER yang disusun oleh Hafiz Ibnu Tufal (1112020033)

dan Ichsan Saderi (1112020034) telah disetujui dosen pembimbing untuk

dipertahankan dalam Sidang Tugas Akhir Tahap I

Pembimbing Proyek Akhir

Djedjen Achmad, Drs. ST. Msi

NIP. 19580316 198703 1 004

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir berjudul :

STUDI EKSPERIMEN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BINDER PADA

MORTAR GEOPOLIMER yang disusun oleh Hafiz Ibnu Tufal (1112020033)

dan Ichsan Saderi (1112020034) telah dipertahankan dalam Sidang Tugas Akhir

Tahap I di depan Tim Penguji pada hari. tanggal ..

Nama Tim Penguji Tanda Tangan

Ketua

NIP .

Anggota

NIP .

Anggota

NIP .

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Sipil


Putera Agung Maha Agung, ST. MT. Ph.D

NIP. 19660602 199003 1 002

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT karena rahmat-Nya, proyek akhir ini

dapat diselesaikan dengan baik. Proyek akhir kami berjudul Studi Eksperimen Abu

Sekam Padi Sebagai Binder Pada Mortar Geopolimer. Laporan Proyek Akhir ini

merupakan salah satu kewajiban yang harus dipenuhi dalam proses menyelesaikan

pendidikan Diploma III (D-3) pada Program Studi Teknik Konstruksi Sipil, Jurusan

Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta. Selain itu kami harapkan dengan adanya

Laporan Proyek Akhir ini dapat menjadi sumbangsih kami khususnya bagi mahasiswa

teknik sipil dan masyarakat.

Dalam proses penyusunan laporan Proyek Akhir ini, penyusun mendapatkan

bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga penyusun dapat menyelesaikan

proyek akhir ini dengan baik. Untuk itu, penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya.

2. Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya.

3. Orang tua dan keluarga yang telah memberi dukungan moral, mental, dan

spiritual.

4. Bapak Achmad Djedjen, Drs, ST, Msi. selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan arahan, dukungan, dan pengertian selama proses penyelesaian

Proyek akhir.

5. Dosen-dosen KPK bahan yang telah banyak memberi kritik dan saran yang

bermanfaat.

6. Seluruh dosen dan staf di Jurusan Teknik Sipil.

7. Teman-teman dari kelas 3 Sipil 1 Pagi beserta alumni yang selalu memberikan

dukungan dan arahan.

8. Deni Saputra, A.Md yang telah banyak memberi bantuan selama proses

penyelesaian Proyek Akhir ini.

9. Teman seperjuangan kelompok Proyek akhir atas kerjasama dalam

pelaksanaan menyelesaikan Proyek akhir ini.

10. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2012 atas solidaritasinya yang selalu

memberi bantuan, informasi dan saran.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas bantuan, doa

dan semangatnya.

v

Penyusun menyadari adanya kekurangan-kekurangan yang belum terurai secara

mendetail dan sempurna pada Laporan Proyek Akhir ini. Oleh sebab itu, kritik dan

saran yang membangun kami harapkan demi kemajuan berasama.

Penyusun

Hafiz Ibnu Tufal dan Ichsan Saderi

vi

ABSTRAK

Hafiz Ibnu Tufal dan Ichsan Saderi, 2015. Studi Eksperimen Abu Sekam Padi

Sebagai Binder Pada Mortar Geopolimer. Proyek Akhir. Program Studi Teknik

Konstruksi Sipil Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta.

Sekam padi merupakan produk yang dihasilkan dari penggilingan padi. Sekam padi

selama ini digunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran bata merah atau dibuang

begitu saja. Penanganan yang kurang tepat terhadap sekam padi, akan menimbulkan

pencemaran lingkungan. Pada penelitian proyek akhir ini telah dicoba untuk

memanfaatkan abu sekam padi sebagai binder pada produk geopolimer. Produk

geopolimer yang digunakan yaitu berupa mortar geopolimer. Tujuan dari penelitian

ini untuk mengetahui kadar optimum dari penggunaan abu sekam padi sebagai binder

pada mortar geopolimer. Penelitian ini menggunakan metode studi eksperimen dengan

cara menggunakan beberapa variasi water/binder dan dengan perawartan oven selama

4 jam. Benda uji yang dibuat sebanyak 27 buah dan benda uji yang digunakan yaitu

berupa kubus dengan dimensi 5 x 5 x 5 cm. Komposisi mortar yang dibuat

menggunakan konsentrasi NaOH 11 M dan Na2SiO3/NaOH = 1, perbandingan berat

pasta geopolimer : pasir = 1 : 3 dan variasi water/binder yang digunakan yaitu 0,15,

0,10 dan 0,05. Abu sekam padi yang digunakan direndam selama 2 menit dan

ditiriskan selama 1 jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan kuat

tekan mortar geopolimer berbanding terbalik dengan water/binder dan berbanding

lurus dengan umur benda uji.

Kata kunci : Mortar, geopolimer, kuat tekan, water/binder ratio, Abu Sekam Padi.

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .............................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ............................................................................................... iv

ABSTRAK ................................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ............................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xii

DAFTAR RUMUS ................................................................................................. xiii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Masalah Penelitian ........................................................................................ 2

1.2.1 Identifikasi masalah ....................................................................................... 2

1.2.2 Perumusan masalah ....................................................................................... 2

1.3 Pembatasan masalah ...................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 4

1.6 Sistematika penulisan .................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 6

2.1 Geopolimer .................................................................................................... 6

2.2.1 Sifat sifat Geopolimer .............................................................................. 10

2.2.2 Kelebihan dan kekurangan material Geopolimer ........................................ 11

2.2 Material Penyusun Beton dan Mortar Geopolimer ..................................... 12

2.2.1 Agregat Halus.............................................................................................. 12

2.2.2 Agregat Kasar.............................................................................................. 16

2.2.3 Prekusor (Binder) ........................................................................................ 17

2.2.4 Air ............................................................................................................... 23

2.2.5 Alkali Aktivator .......................................................................................... 25

viii

2.2.6 Sifat Fisik dan Mekanik Beton Geopolimer ............................................... 26

2.2.7 Sifat Fisik dan Mekanik Mortar Geopolimer .............................................. 30

2.2.8 Penelitian Terdahulu ................................................................................... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 33

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ....................................................................... 33

3.2 Alat Penelitian ............................................................................................. 33

3.3 Bahan Penelitian .......................................................................................... 35

3.4 Rancangan Penelitian .................................................................................. 36

3.5 Teknik Pengumpulan Data .......................................................................... 37

3.5.1 Metodologi Pengujian Agregat Halus ......................................................... 38

3.5.2 Metodologi Pengujian Abu Sekam Padi ..................................................... 42

3.5.3 Metodologi Pembuatan Larutan Alkali ....................................................... 45

3.5.4 Metodologi Pembuatan Benda Uji .............................................................. 46

3.5.5 Metodologi Pengujian Kuat Tekan ............................................................. 47

3.6 Metode Analisis Data .................................................................................. 48

3.7 Tahapan Penelitian ...................................................................................... 48

3.8 Luaran .......................................................................................................... 49

BAB IV DATA ......................................................................................................... 50

4.1 Data Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................... 50

4.1.1 Data Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air ............................... 50

4.1.2 Data Hasil Pengujian Bobot Isi ................................................................... 51

4.1.3 Data Hasil Analisa Ayak ............................................................................. 52

4.1.4 Data Hasil Pengujian Kadar Air .................................................................. 53

4.1.5 Data Hasil Pengujian Kadar Lumpur .......................................................... 53

4.2 Data Hasil Pengujian Abu Sekam Padi ....................................................... 54

4.2.1 Data Hasil Pengujian Berat Jenis ................................................................ 54

4.2.2 Data Hasil Pengujian Berat Isi .................................................................... 54

4.3 Trial Mix ...................................................................................................... 55

4.3.1 Rancang Campuran (Mix Design) ............................................................... 55

4.3.2 Trial Mix Beton (TMB) .............................................................................. 61

4.3.3 Trial Mix Mortar (TMM) ............................................................................ 64

4.4 Kebutuhan Bahan Pengujian ....................................................................... 68

4.5 Data Hasil Pengujian Mortar ....................................................................... 69

ix

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ............................................................ 70

5.1 Analisis Pengujian Agregat Halus ............................................................... 70

5.1.1 Analisis Data Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air ................. 70

5.1.2 Analisis Data Hasil Pengujian Bobot Isi ..................................................... 71

5.1.3 Analisis Data Hasil Pengujian Analisis Ayak ............................................. 71

5.1.4 Analisis Data Hasil Pengujian Kadar Air ................................................... 71

5.1.5 Analisis Data Hasil Pengujian Kadar Lumpur ............................................ 71

5.2 Analisis Data Hasil Pengujian Abu Sekam Padi ......................................... 71

5.2.1 Analisis Data Hasil Pengujian Berat Jenis .................................................. 71

5.2.2 Analisis Data Hasil Pengujian Bobot Isi ..................................................... 71

5.3 Analisis Trial Mix ....................................................................................... 72

5.3.1 Analisis Trial Mix Beton ............................................................................. 72

5.3.2 Analisis Trial Mix Mortar ........................................................................... 73

5.4 Analisis Data Hasil Pengujian Mortar ......................................................... 78

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN................................................................. 79

6.1 Kesimpulan .................................................................................................. 79

6.2 Saran ............................................................................................................ 79

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 81

LAMPIRAN .............................................................................................................. 84

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Gradasi Agregat Halus menurut ASTM C 144-02 .................................. 14

Tabel 2.2 Batas-Batas Gradasi Agregat Halus Menurut SNI 03-2834-1992 ............. 16

Tabel 2.3 Persyaratan Kimia Pozzolan ...................................................................... 19

Tabel 2.4 Komposisi kimia abu sekam padi (RHA) .................................................. 19

Tabel 2.5 Persyaratan Kimiawi Abu Terbang (Fly Ash) .................................................. 20

Tabel 2.6 Susunan Kimia dan Sifat Fisik Abu Terbang............................................. 22

Tabel 4.1 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ............................................. 51

Tabel 4.2 Berat Isi dan Voids Agregat Halus .......................................................... 51

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Analisa ayak Agregat Halus .......................................... 52

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kadar Air Agregat Halus ............................................... 53

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ......................................... 53

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Abu Sekam Padi ............................................ 54

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Berat Isi Abu Sekam ........................................................ 54

Tabel 4.8 Rancang campuran TMB 1 untuk volume 1 m3 ......................................... 55

Tabel 4.9 Rancang campuran TMB 2 untuk volume 1 m3 ......................................... 56

Tabel 4.10 Rancang campuran TMB 3 untuk volume 1 m3 ....................................... 56





Tabel 4.15 Rancang campuran TMM 2 untuk volume 1 m3 ...................................... 58







Tabel 4.22 Kebutuhan bahan TMB 1 ......................................................................... 62



Tabel 4.25 Kebutuhan bahan TMB 4, abu sekam padi dengan direndam ................. 63

Tabel 4.26 Kebutuhan bahan TMB 5, abu sekam padi dengan direndam ................. 63

xi


Tabel 4.28 Kebutuhan bahan TMM 1 ........................................................................ 65








Tabel 4.36 Data kebutuhan bahan mortar geopolimer dengan variasi w/b ................ 68

Tabel 4.37 Hasil pengujian kuat tekan mortar geopolimer ........................................ 69

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ikatan polimerisasi SiO4 dan AlO4 ...................................................... 7

Gambar 2.2 Stuktur tiga dimensi Polysialate (Davidovits,1994 ............................. 7

Gambar 2.3 Proses Polikondensasi oleh Alkali menjadi Poly(sialate-siloxo) ................ 8

Gambar 2.4 Ketergantungan sifat geopolimer pada rasio atomik Si-Al ................. 8

Gambar 2.5 Scanning Electron Microscopy (SEM) dari Fly Ash ......................... 23

Gambar 3.1 Skema Langkah Eksperimen ............................................................. 37

Gambar 3.2 Skema Pencampuran Larutan Geopolimer ........................................ 49

Gambar 4.1 Grafik analisa ayak agregat halus....................................................... 53

Gambar 4.2 Grafik hasil uji kuat tekan .................................................................. 69

xiii

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Rumus empiris dari poly(sialate) .......................................................... 6

Rumus 3.1 Berat Jenis ........................................................................................... 39

Rumus 3.2 Berat Jenis kering permukaanjenuh (JPK/SSD) ................................ 39

Rumus 3.3 Berat Jenis Semu ................................................................................. 39

Rumus 3.4 Penyerapan Air ................................................................................... 39

Rumus 3.5 Berat benda uji bobot isi lepas agregat halus ...................................... 39

Rumus 3.6 Berat benda uji bobot isi padat agregat halus ..................................... 40

Rumus 3.7 Berat isi agregat lepas ......................................................................... 40

Rumus 3.8 Berat isi agregat padat ........................................................................ 40

Rumus 3.9 Voids ................................................................................................... 40

Rumus 3.10 Berat benda uji analisa ayak ............................................................. 41

Rumus 3.11 Berat benda uji kering analisa ayak .................................................. 41

Rumus 3.12 Kadar air agregat ............................................................................... 42

Rumus 3.13 Berat benda uji bobot isi lepas abu sekam padi ................................ 43

Rumus 3.14 Berat benda uji bobot isi padat abu sekam padi................................ 43

Rumus 3.15 Berat isi lepas abu sekam padi .......................................................... 44

Rumus 3.16 Berat isi padat abu sekam padi ......................................................... 44

Rumus 3.17 Voids abu sekam padi ....................................................................... 44

Rumus 3.18 Berat Jenis abu sekam padi ............................................................... 45

Rumus 3.19 Berat Jenis Kering Permukaan Jenuh .............................................. 45

Rumus 3.20 Berat Jenis Semu abu sekam padi ..................................................... 45

Rumus 3.21 Penyerapan Air abu sekam padi........................................................ 45

Rumus 3.22 Kuat tekan mortar ............................................................................. 48

Rumus 3.23 Metode analisis data.......................................................................... 48

Rumus 4.1 Angka kehalusan ................................................................................. 52

Rumus 4.2 Berat abu sekam padi .......................................................................... 57

Rumus 4.3 Berat NaOH ......................................................................................... 58

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Gambar Bahan yang Digunakan ........................................................ 84

Lampiran 2 Gambar Proses Pengujian Agregat .................................................... 85

Lampiran 3 Gambar Proses Trial Mix ................................................................... 86

Lampiran 4 Gambar Pengujian Sifat Mekanis Mortar Geopolimer ....................... 87

Lampiran 5 Lembar Asistensi ................................................................................ 88

Cover Dan Kawan Kawan

Documents

Transcript of Cover Dan Kawan Kawan