vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

berkat dan rahmat-Nya, laporan tugas skripsi dengan judul “PENGARUH

PENGGUNAAN SUPERPLASTICIZER TERHADAP WORKABILITY DAN

KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER” dapat diselesaikan dengan baik dan

tepat waktu.

Laporan skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang telah dilakukan

mulai pada bulan Agustus 2019 sampai bulan Desember 2019. Skripsi ini

merupakan persyaratan terakhir bagi mahasiswa yang wajib ditempuh sesuai

dengan kurikulum Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknologi,

Univeristas Pelita Harapan. Skripsi ini juga bermanfaat bagi penulis untuk

menerapkan pengetahuan yang telah didapat dan memperoleh pengalaman baru

yang tidak didapat dalam dari perkuliahan.

Dalam penyusunan laporan skripsi ini, penulis mendapat dukungan dari

berbagai pihak, oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih sebesarnya kepada:

1. Bapak Eric Jobiliong, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Pelita Harapan.

2. Bapak Laurence, M.T., selaku Direktur Administrasi dan Kemahasiswaan

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Pelita Harapan.

3. Bapak Andreas K. Djukardi, M.Const. Mgt., selaku Ketua Program Studi

Teknik Sipil Universitas Pelita Harapan.

4. Bapak Dr. –Ing. Jack Widjajakusuma, selaku Dosen pembimbing yang telah

memberikan waktu, saran, masukan, kritik, dan semangat kepada penulis

selama proses pembuatan Laporan Skripsi ini mulai dari awal hingga akhir.

5. Bapak Gino Pranata Ng, S.T., M.Sc., selaku Co-Pembimbing yang telah

memberikan banyak waktu, dukungan, masukan, dan nasehat dalam proses

pengerjaan laporan skripsi.

viii

6. Bapak Rahcmansyah, selaku Dosen Universitas Kristen Krida Wacana yang

telah memberikan arahan dan semangat selama proses penelitian.

7. Seluruh dosen pengajar pada Program Studi Teknik Sipil Universitas Pelita

Harapan atas ilmu dan wawasan yang telah diberikan.

8. Pak Pana, Pak Stefanus, dan Pak Yusuf selaku staf Karyawan Laboratorium

Universitas Pelita Harapan yang telah membantu penulis dalam melakukan

penelitian.

9. Keluarga Penulis, yaitu Santo Yusuf (Ayah), Maria Theresia (Ibu), Rachel

Martina Josephine (Kakak), dan Stephen Susanto (Kakak) atas bantuan

finansial, dukungan, semangat, dan doa selama pelaksanaan penelitian.

10. Kevin Aprilio, Mike Owen, dan Ricky Tjahjono selaku rekan satu

bimbingan skripsi yang telah memberikan banyak dukungan selama

pelaksanaan skripsi.

11. Gamaliel Jeevan Dewanto yang telah memberikan bantuan dalam proses

pengecoran dan dokumentasi.

12. PLTU Suralaya sebagai penyedia material fly ash untuk penelitian ini.

13. Esteriana Ekawati, Patricia Amalo, Ivan Fernando, Ivan Valentino

Surjaputra dan Victor selaku penelitian beton geopolimer sebelumnya yang

telah memberikan banyak pengajaran dan dukungan melakukan penelitian

ini.

14. Chrisviandi Wennardy, Ester Idha, dan Saprina Vania yang telah

memberikan dukungan dan bantuan bagi penulis dalam perkuliahan.

15. Teman – teman Program Studi Teknik Sipil Universitas Pelita Harapan

angkatan 2016 yang ikut memberikan dukungan dan bantuan tenaga

lainnya.

16. Gereja IFGF Jakarta, termasuk di dalamnya para tim Pastoral dan teman-

teman yang selalu mendoakan dan mendukung selama perkuliahan.

17. Semua pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

ix

Akhir kata, penulis menyadari bahwa Laporan Skripsi ini masih sangat jauh

dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat terbuka akan kritik dan saran

dari pembaca yang dapat membantu membuat Laporan Skripsi ini menjadi lebih

baik lagi. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Tangerang, 14 Febuari 2020

(Jonathan Susanto)

x

DAFTAR ISI halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................................. PERNYATAAN TENTANG TUGAS AKHIR DAN PENYERAHAN HAK NONEKSKLUSIF TANPA ROYALTI .................................................................... PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING SKRIPSI ............................................... PERSETUJUAN TIM PENGUJI SKRIPSI .............................................................. ABSTRAK ............................................................................................................... v ABSTRACT ............................................................................................................ vi KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii DAFTAR ISI ............................................................................................................ x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR TABEL .................................................................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN...................................................................................1

1.1 . Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2 . Rumusan Masalah ............................................................................ 5 1.3 . Maksud dan Tujuan Penelitian ......................................................... 5 1.4 . Batasan Masalah ............................................................................... 6 1.5 . Metode Penulisan ............................................................................. 7 1.6 . Sistematika Penulisan ....................................................................... 8

BAB II LANDASAN TEORI............................................................................10

2.1. Pendahuluan ................................................................................... 10 2.2. Beton .............................................................................................. 10 2.3. Geopolimerisasi .............................................................................. 12

2.3.1 Beton Geopolimer ............................................................... 14 2.4. Material Penyusun Beton Geopolimer ........................................... 15

2.4.1 Fly Ash ( Abu Terbang ) ..................................................... 16 2.4.2 Larutan Alkali ..................................................................... 18 2.4.3 Agregat ............................................................................... 20 2.4.4 Air ....................................................................................... 22 2.4.5 Bahan admixture ................................................................ 22 2.4.6 Penggunaan Superplasticizer pada Beton Geopolimer ..... 26

2.5. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton Geopolimer ........................................................................................................ 26 2.5.1 Kandungan Mineral Dalam Fly Ash .................................. 27 2.5.2 Molaritas Sodium Hidroksida (NaOH) dan Rasio Na2SiO3 :

NaOH .................................................................................. 27 2.5.3 Workability (Kelecakan) ..................................................... 29 2.5.4 Metode Perawatan Beton (Curing) .................................... 32

2.6. Mix Design ..................................................................................... 33 2.7. Perhitungan ..................................................................................... 34

xi

2.7.1 Kuat Tekan ............................................................................ 34 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 36

3.1. Pendahuluan ................................................................................... 39 3.2. Persiapan Material .......................................................................... 39

3.2.1. Agregat Kasar .................................................................... 39 3.2.2. Agregat Halus ..................................................................... 40 3.2.3. Fly Ash ( Abu Terbang ) ..................................................... 40 3.2.4. Larutan Alkali ..................................................................... 41 3.2.5. Air ....................................................................................... 42

3.3. Peralatan ......................................................................................... 42 3.3.1 . Mesin Ayakan dan Saringan ............................................... 42 3.3.2 . Gelas Ukur ......................................................................... 43 3.3.3 . Timbangan .......................................................................... 43 3.3.4 . Oven .................................................................................... 44 3.3.5 . Kerucut Abram ................................................................... 44 3.3.6 . Bekisting ............................................................................. 45 3.3.7 . Slump Cone ......................................................................... 45 3.3.8 . Thermometer ...................................................................... 46 3.3.9 . Concrete Mixer ................................................................... 46 3.3.10. Mixer Tangan Elektrik ........................................................ 47 3.3.11. Concrete Compression Tester ............................................ 47 3.3.12. Alat Pemanas Belerang ...................................................... 48

3.4. Prosedur Uji Kelayakan Material ................................................... 48 3.4.1 . Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus .......................... 48

3.5. Benda Uji ........................................................................................ 51 Prosedur Pembuatan Benda Uji ......................................... 52 Perawatan Benda Uji ( Curing ) ........................................ 55

3.6. Pengujian Benda Uji ....................................................................... 57 3.6.1 . Uji Tekan ............................................................................ 57 3.6.2 . Vicat Needle Test ................................................................ 59

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ....................................................... 61

4.1 . Pendahuluan ................................................................................... 61 4.2 . Hasil Uji Pemeriksaan Karakteristik Material ............................... 61

4.2.1 . Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus ...................... 62 4.2.2 . Pemeriksaan Kadar Air Agregat ........................................ 63 4.2.3 . Sieve Analysis ..................................................................... 63 4.2.4 . Pemeriksaan Berat Jenis Agregat .......................................... 4.2.5 . Hasil Pemeriksaan X-ray Flourescene (XRF) Fly Ash ...... 64

4.3 . Hasil Slump Test Beton Geopolimer Berdasarkan Variasi Molaritas dan Superplasticizer ....................................................................... 67

4.4 . Hasil Uji Kuat Tekan Beton Geopolimer dengan Variasi Molaritas NaOH dan Penambahan Bahan Admixture Superplasticizer ......... 70

4.5 . Hasil Uji Tekan Beton Geopolimer dengan Metode Steam Curing ........................................................................................................ 76

xii

4.6 . Hasil Pengujian Setting Time dengan Vicat Needle Test ................ 79 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 81

5.1 . Kesimpulan ..................................................................................... 81 5.2 . Saran ............................................................................................... 82

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR halaman

Gambar 1.1 Negara - Negara Terbesar Produksi Semen Pada Tahun 2016 – 2017 Dalam Ton (U.S Geological Survey, 2018) ....................................... 2

Gambar 2.1 Skema Proses Geopolimerisasi .......................................................... 13 Gambar 2.2 Macam - Macam Struktur Poly(sialate) ............................................. 13 Gambar 2.3 Reaksi Semen Portland dan Reaksi Geopolimer ................................ 15 Gambar 2.4 Pemisahan Partikel Semen dengan (a) Electrostatic Repulsion, (b)

Steric repulsion ................................................................................. 26 Gambar 2.5 Cetakan untuk Uji Slump (Kerucut Abram) ...................................... 31 Gambar 3.1 Tahapan Metodologi Penelitian ......................................................... 38 Gambar 3.2 Agregat Kasar Kondisi Saturated Surface Dry .................................. 39 Gambar 3.3 Agregat Halus Kondisi Saturared Surface Dry ................................. 40 Gambar 3.4Fly Ash Suralaya ................................................................................. 41 Gambar 3.5Larutan Alkali ( Sodium Silikat dan NaOH ) ..................................... 41 Gambar 3.6 Mesin Ayakan .................................................................................... 42 Gambar 3.7 Gelas Ukur ......................................................................................... 43 Gambar 3.8 Timbangan Digital ............................................................................. 43 Gambar 3.9 Oven ................................................................................................... 44 Gambar 3.10 Kerucut Abram ................................................................................. 44 Gambar 3.11 Bekisting Silinder Beton .................................................................. 45 Gambar 3.12 Slump Cone ...................................................................................... 45 Gambar 3.13 Thermometer Infared ....................................................................... 46 Gambar 3.14 Concrete Mixer ................................................................................ 46 Gambar 3.15 Mixer Tangan Elektrik ..................................................................... 47 Gambar 3.16 Concrete Compression Tester .......................................................... 47 Gambar 3.17 Alat Pemanas Belerang .................................................................... 48 Gambar 3.18 Persiapan Material Beton Geopolimer (Agregat kasar, Agregat

Halus, Fly Ash ................................................................................ 53 Gambar 3.19 Proses Pengadukan Beton Geopolimer ............................................ 54 Gambar 3.20 Pengujian Slump Test ....................................................................... 55 Gambar 3.21 Tempat Penyimpanan Benda Uji Room Temperature Curing ......... 56 Gambar 3.22 Temperatur Steam Curing ................................................................ 57 Gambar 3.23 Pembuatan Capping Beton ............................................................... 59 Gambar 3.24 Sebelum dan Sesudah Pengujian Kuat Tekan .................................. 59 Gambar 3.25 Alat Viccat Needle ........................................................................... 60

xiv

Gambar 3.26 Proses Pengujian Menggunakan Alat Vicat Needle dan Stopwatch 60 Gambar 3.27 Penetrasi Needle ke dalam Beton Segar Geopolimer ....................... 60 Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Lampung .......................................................... 64 Gambar 4.2 Grafik Hasil Slump Test Beton Geopolimer ...................................... 68 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Superplasticizer terhadap Nilai Slump Test Beton

Geopolimer (Tervalidasi) ................................................................. 70 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Superplasticizer terhadap Kuat Tekan Beton

Geopolimer Hari ke-7 ....................................................................... 74 Gambar 4.5 Grafik Hasil Kuat Tekan Hari ke-28 .................................................. 75 Gambar 4.6 Perbandingan Kuat Tekan Hari ke-7 Beton Geopolimer dengan

Perbedaan Metode Curing ................................................................ 78 Gambar 4.7 Perbandingan Kuat Tekan Hari ke-7 Beton Geopolimer dengan

Perbedaan Metode Curing ................................................................ 78 Gambar 4.8 Grafik Kedalaman Penetrasi Viccat Needle Beton Geopolimer Tanpa

Superplasticizer ................................................................................ 79 Gambar 4.9 Grafik Kedalaman Penetrasi Viccat Needle Beton Geopolimer dengan

Superplasticizer ................................................................................ 79 Gambar 4.10 Grafik Pengaruh Superplasticizer terhadap Setting Time Beton

Geopolimer ....................................................................................... 80

xv

DAFTAR TABEL halaman

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Berdasarkan Kelas Fly Ash (ASTM C618-05) ......... 18 Tabel 2.2 Pembuatan Larutan NaOH Berdasarkan Molaritas ............................... 19 Tabel 2.3 Batas Gradasi Agregat Kasar Menurut ASTM C-33 ............................. 21 Tabel 2.4 Batas Gradasi Agregat Halus Menurut SNI 2834 2000 dan ASTM C-33................................................................................................................................ 22 Tabel 2.5 Jenis-jenis Superplasticizer .................................................................... 24 Tabel 2.6 Hasil Kuat Tekan Berdasarkan Efek Parameter Larutan Alkali ............ 28 Tabel 2.7 Mix Design Beton Geopolimer dengan Larutan NaOH 2M – 16M ...... 34 Tabel 3.1Spesifikasi NaOH dan Sodium Silikat .................................................... 41 Tabel 3.2 Penamaan Benda Uji Penelitian ............................................................. 52 Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus Berdasarkan Berat (ASTM C 142) ....................................................................................................... 62 Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus Berdasarkan Volume (ASTM C 142) ....................................................................................................... 62 Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Kadar Air Agregat Halus (SNI 03 – 1971 – 1990) . 63 Tabel 4.4 Hasil Sieve Analysis Agregat Halus ( Menurut ASTM 136) ................. 64 Tabel 4.5 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar (Menurut ASTM 127) .. 65 Tabel 4.6 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus (Menurut ASTM C 128)................................................................................................................................ 65 Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan XRF Fly ash Suralaya ............................................. 66 Tabel 4.8 Hasil Slump Test .................................................................................... 68 Tabel 4.9 Hasil Uji Slump Beton Geopolimer tanpa Penambahan Superplasticizer................................................................................................................................ 69 Tabel 4.10 Hasil Kuat Tekan Beton Geopolimer Variasi Molaritas Tanpa Superplasticizer ...................................................................................................... 71 Tabel 4.11 Hasil Kuat Tekan Beton Geopolimer Variasi Molaritas Dengan Superplasticizer Sebesar 2.5% ............................................................................... 72 Tabel 4.12 Perbandingan Kuat Tekan Rata-Rata Hari ke-7 .................................. 73 Tabel 4.13 Perbandingan Kuat Tekan Rata-Rata Hari ke-28 ................................ 74 Tabel 4.14 Hasil Kuat Tekan Beton Geopolimer dengan metode Steam Curing .. 76 Tabel 4.15 Perbandingan Hasil Kuat Tekan Beton Geopolimer Room Temperature dan Steam Curing ................................................................................................... 77 Tabel 4.16 Pengaruh Superplasticizer terhadap Setting Time Beton Geopolimer . 80

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

Lampiran A Lembar Monitoring Pelaksanaan Tugas Akhir..........................................A1

Lampiran B Spesifikasi Superplasticizer Sika Viscocrete 3115 N................................B1

Lampiran C Spesifikasi Fly Ash Suralaya.....................................................................C1

Lampiran D Certificate of Completion The Johannes Oentoro’s Library Information

Literacy Training Program (ILTP)............................................................D1