4. HASIL DAN ANALISA 4.1 Analisa Material · 2019. 1. 24. · 29 Universitas Kristen Petra 4. HASIL...

29 Universitas Kristen Petra

4. HASIL DAN ANALISA

4.1 Analisa Material

Analisa material yang kami lakukan untuk penelitian ini dibagi menjadi 2

yaitu fly ash dan pasir. Analisa yang kami lakukan pada fly ash yaitu analisa X-Ray

Fluorescence (XRF). Gambar 4.1 menunjukkan sampel fly ash yang didapat dari

PLTU Ngoro, Jawa Timur, sedangkan Gambar 4.2 menunjukkan sampel pasir

Lumajang yang kami gunakan.

Gambar 4.1 Fly Ash dari PLTU Ngoro

Gambar 4.2 Pasir Lumajang

4.1.1 Analisa Fly ash

Analisa Fly ash yang kami lakukan yaitu X-Ray Fluorescence (XRF).Dari

hasil tes XRF dapat dilihat pada Tabel 4.1 bahwa fly ash yang digunakan termasuk

fly ash tipe F dengan kandungan SiO2+Al2O3+Fe2O3 lebih dari 50% dan mencapai

90%, dan kadar CaO lebih rendah dari 10% yaitu 2,20%.

http://dewey.petra.ac.id/dgt_directory.php?display=classification

http://digilib.petra.ac.id/help.html

www.petra.ac.id


Tabel 4.1 Komposisi Fly ash dari PLTU Ngoro, Jawa Timur

No. Parameter Unit Test Result

1. SiO2 % wt 48,94

2. Al2O3 % wt 35,11

3. Fe2O3 % wt 5,99

4. TiO2 % wt 1,93

5. CaO % wt 2,20

6. MgO % wt 1,34

7. K2O % wt 0,95

8. Na2O % wt 0,40

9. SO3 % wt 0,15

10. MnO2 % wt 0,07

11. P2O5 % wt 0,14

12. L O I % wt 2,50

13. SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 % wt 90,04

4.2 Kuat Tekan Mortar Geopolimer dengan Perbandingan Sodium

Silikat:NaOH(solid) = 2,5 (Mix Design 1)

Uji mortar dilakukan pada usia 7, 14 dan 28 hari dengan menggunakan alat

kuat tekan di Laboratorium Beton dan Konstruksi Universitas Kristen Petra.

Pengujian kuat tekan mortar geopolimer dilakukan berdasarkan standar ASTM

C109M-02, (2007).

Tabel 4.2 menunjukkan hasil kuat tekan 28 hari mortar geopolimer pada mix

design Tahap 1. Pada Mix Design 1, sampel dengan kuat tekan tertinggi adalah

sampel A1 dengan konsentrasi larutan NaOH 8M yakni 37,8 MPa, sementara kuat

tekan paling rendah adalah 0 MPa yang terjadi pada sampel C2 dan C3, dengan

konsentrasi larutan NaOH 10M dan 14M. Hardjito, Chua, & Ho (2008) menyatakan

bahwa dengan penambahan konsentrasi NaOH pada campuran, maka kuat tekan

yang dihasilkan akan semakin tinggi. Hal ini berlawanan dengan hasil yang kami

dapatkan. Tetapi perlu diingat bahwa mix design yang dipakai pada penelitian

tersebut adalah penambahan molaritas NaOH dan tidak menambah jumlah larutan

sodium silikat yang dipakai. Sementara percobaan kami berpatok pada

perbandingan massa sodium silikat:NaOH (solid) = 2,5, sehingga dengan semakin

meningkatnya molaritas NaOH, semakin tinggi pula sodium silikat yang dipakai.


Hal ini membuat jumlah air terus bertambah seiring dengan naiknya konsentrasi

larutan NaOH, dan membuat kuat tekan mortar semakin rendah pula.

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan 28 Hari Mortar Geopolimer Mix Design 1

(Curing Suhu Ruangan)

Selain itu, pada penelitian ini kami juga menemukan faktor lain yang

mempengaruhi kuat tekan mortar, yaitu perbandingan massa Si:massa Al.

Perhitungan massa Si didasarkan dengan perhitungan massa atom Si yang terdapat

pada kandungan kimia fly ash pada Tabel 4.1, dan kandungan kimia sodium silikat

pada Tabel 3.3. Dapat dilihat bahwa sampel A1 memiliki kandungan air paling

sedikit dan juga angka perbandingan massa Si:Al paling kecil, dan menghasilkan

kuat tekan tertinggi. Dan dapat dilihat juga pada Gambar 4.3 untuk sampel A3, B2,

dan C2 serta untuk sampel B3 dan C3. Sampel A3, B2, dan C2 mengalami

penurunan kuat tekan pada umur 14 dan 28 hari. Sampel B3 dan C3 tidak memiliki

kuat tekan. Kelima sampel tersebut memiliki jumlah air yang banyak dan

perbandingan massa Si:Al yang cukup besar seperti yang dapat dilihat pada Tabel

4.2. Dapat disimpulkan bahwa dengan semakin meningkatnya jumlah air pada

campuran, serta perbandingan massa Si:Al, kuat tekan yang dihasilkan akan

semakin rendah. Kuat tekan 0 MPa pada B3 dan C3 kami duga akibat terlalu

banyaknya air dan pengaruh perbandingan massa Si:Al yang terlalu besar. Gambar

Kode

Cam

puran

Fly

Ash

(gr)

Pasir

(gr)

Larutan NaOH Sodium Silikat

Total

Air

(gram)

Massa

Si:Al

Kuat Tekan (MPa)

Konsentr

asi

NaOH

(solid)

(gr)

Air

(gr)

Na2O+Si

O2

(58%)

(gr)

Air

(42%)

(gr)

7

Hari

14

Hari

28

Hari

A1 300 600 8M 48 133,

5 69,6 50,4 183,9 3,03 34,4 36 37,8

A2 300 600 10M 60 124,

5 87 63 187,5 3,17 33,6 31,2 35,6

A3 300 600 14M 84 115,

5 121,8 88,2 203,7 3,46 20 12,9 10,3

B1 300 600 8M 57,6 160,

2 83,52 60,48 220,7 3,14 29,7 30,4 33,9

B2 300 600 10M 72 149,

4 104,4 75,6 225,0 3,32 20,1 19,9 16,7

B3 300 600 14M 100,8 138,

6 146,16 105,84 244,4 3,66 0,0 0,0 0,0

C1 300 600 8M 67,2 186,

9 97,44 70,56 257,5 3,26 24,4 25,1 26,4

C2 300 600 10M 84,0 174,

3 121,8 88,2 262,5 3,46 11,5 8,3 0,0

C3 300 600 14M 117,6 161,

7 170,52 123,48 285,2 3,86 0,0 0,0 0,0


4.4 sampai Gambar 4.6 menunjukkan hasil sampel mortar yang kami buat dengan

Mix Design 1. Mortar kami buat dengan curing suhu ruangan.

Gambar 4.3 Kuat Tekan Mortar Geopolimer Mix Design 1

Gambar 4.4 Contoh Mortar Geopolimer A1 sampai A3

Gambar 4.5 Contoh Mortar Geopolimer B1 sampai B3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

7 Hari 14 Hari 28 Hari

Ku

at

Tek

an

(M

Pa

)

Umur Sampel

A1

A2

A3

B1

B2

B3

C1

C2

C3


Gambar 4.6 Contoh Mortar Geopolimer C1 sampai C3

4.3 Kuat Tekan Mortar Geopolimer dengan Perbandingan Si:Al = 3 (Mix

Design 2)

Tabel 4.3 menunjukkan hasil kuat tekan mortar pada usia 28 hari pada mix

design Tahap 2. Perbandingan massa Si:Al = 3 dipilih karena pada mix design tahap

pertama nilai kuat tekan paling besar terdapat pada sampel dengan kode A1 dimana

memiliki nilai perbandingan massa Si:Al = 3,03. Namun sampel D dan E

menunjukkan hasil yang mengejutkan dimana kuat tekan mortar menurun drastis

bahkan kekuatan tertinggi ada di sampel D2 pada umur 28 hari yang memiliki

kekuatan 8,4 MPa.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan 28 Hari Mortar Geopolimer Mix Design 2

Penurunan kuat tekan kami duga terjadi akibat pengaruh perbandingan

massa Si:Al serta jumlah air yang terkandung. Sampel pada Mix Design 2

mempunyai rata-rata kuat tekan yang sangat rendah dibandingkan dengan Mix

Design 1. Bila dilihat semua sampel Mix Design 2 memiliki perbandingan massa

Kode

Camp

uran

Fly

Ash

(gr)

Pasir

(gr)

Larutan NaOH Sodium Silikat

Total

Air

(gram)

Massa

Si:Al

Kuat Tekan (MPa)

Konsent

rasi

NaOH

(solid)

(gr)

Air

(gr)

Na2O+Si

O2

(39%)

(gr)

Air

(61%)

(gr)

7

Hari

14

Hari

28

Hari

D1 300 600 6M 36 139,5 44,32 69,32 208,82 2,82 0,0 2,0 3,6

D2 300 600 7M 42 136,5 44,32 69,32 205,82 2,82 6,0 6,8 8,4

E1 300 600 6M 43,2 167,4 44,32 69,32 236,72 2,82 0,0 0,0 2,1

E2 300 600 7M 50,4 163,8 44,32 69,32 233,12 2,82 0,0 2,7 3,3

E3 300 600 8M 57,6 160,2 44,32 69,32 229,52 2,82 0,0 3,1 4,3


Si:Al yang sangat rendah, yaitu 2,82. Selain itu, rata-rata jumlah air pada Mix

Design 2 juga sangat banyak, sehingga mempengaruhi kuat tekan yang dihasilkan.

Dengan banyaknya air yang terkandung dan juga sedikitnya perbandingan massa

Si:Al yang ada, maka dapat dipastikan bahwa kuat tekan yang dihasilkan akan

rendah.

Gambar 4.7 Kuat Tekan Mortar Geopolimer Mix Design 2

Gambar 4.7 menunjukkan hasil tes kuat tekan untuk mortar geopolimer Mix

Design 2 yakni dengan sodium silikat tetap dimana sodium silikat yang digunakan

memiliki kadar air 61% seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.3. Dapat dilihat

bahwa kuat tekan rata-rata dari Mix Design 2 ini sangat rendah. Perlu diperhatikan

bahwa pada Mix Design 2, sodium silikat yang dipakai berbeda dengan Mix Design

1, sehingga perhitungan perbandingan massa Si:Al = 3 kami sesuaikan kembali dan

mendapatkan hasil perbandingan massa Si:Al = 2,82. Untuk verifikasi pengaruh

perbandingan massa Si:Al terhadap kuat tekan maka kami membuat sampel F

dengan komposisi yang dapat dilihat pada Tabel 3.5, di mana perhitungan

perbandingan massa Si:Al telah disesuaikan sehingga perbandingan massa Si:Al =

3, dan sampel F terbukti memiliki kuat tekan mortar 28 hari yang tinggi yaitu

sebesar 41,3 MPa. Mix Design 2 dapat menjadi pendukung teori kami pada Mix

Design 1 di mana perbandingan massa Si:Al mempengaruhi kuat tekan mortar.

Perbandingan massa Si:Al dibawah 2,85 mengindikasikan sodium silikat yang

terlalu sedikit pada campuran. Sodium silikat berfungsi untuk membantu proses

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45


Ku

at

Tek

an

(M

Pa

)

Umur Sampel

D1 D2 E1 E2 E3


geopolimerisasi pada campuran, sehingga jumlah sodium silikat yang terlalu sedikit

dapat mengakibatkan proses geopolimerisasi tidak berjalan sempurna , dan

membuat kuat tekan pada sampel menjadi rendah.

Gambar 4.8 Hasil Foto SEM Mortar A1 (a), D1 (b), dan A3 (c)

a

b

c


Gambar 4.9 Kuat Tekan Mortar Geopolimer Sampel A1, E3, dan F

Gambar 4.8 menunjukkan hasil foto SEM untuk mengetahui bentuk partikel

pada beberapa mortar. Sampel yang kami gunakan adalah sampel A1, dengan kuat

tekan mortar umur 28 hari sebesar 37,8 MPa, sampel D1 dengan kuat tekan 3,6

MPa, dan sampel A3 dengan kuat tekan 10,3 MPa, serta mengalami efflorescence.

Pada sampel A1 dapat dilihat bahwa ikatan antar partikel terbentuk cukup baik, di

mana fly ash dan pasir sudah menyatu dengan alkali activator. Sampel D1

menunjukkan ikatan antar material yang kurang baik, di mana dapat dilihat bahwa

material tidak menyatu dengan baik, dan tidak terlihat adanya ikatan yang kuat.

Pada sampel A3, material menyatu dengan lebih baik daripada sampel D1, tetapi

masih kurang kuat, serta tampak adanya white crystal pada sampel A3. Hasil foto

SEM ini sesuai dengan kuat tekan masing-masing sampel, di mana A1 dengan kuat

tekan tertinggi memiliki ikatan antar material yang paling baik, sementara sampel

D1 dan A3 memiliki ikatan antar material yang kurang baik, sehingga

menghasilkan kuat tekan yang rendah.

Gambar 4.9 menunjukkan hasil kuat tekan mortar geopolimer pada usia 7,

14, dan 28 hari untuk sampel A1, E3, dan F. Kami mengambil sampel A1 dan E3

kami gunakan sebagai pembanding dengan sampel F dikarenakan kedua sampel

masing-masing memiliki suatu persamaan dalam kandungannya. Dapat dilihat pada

Tabel 4.2, bahwa sampel A1 memiliki perbandingan massa Si:Al yang mirip

dengan sampel F, yaitu 3,03 dan 3,0. Pada Tabel 4.3, dapat dilihat bahwa sampel

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45


Ku

at

Tek

an

(M

Pa

)

Umur Sampel

A1 E3 F


E3 memiliki jumlah air yang mirip dengan sampel F. Kuat tekan yang dihasilkan

pada sampel E3 sangat rendah dibandingkan dengan sampel A1 dan F. Hal ini kami

duga dikarenakan jumlah air yang cukup banyak dan perbandingan massa Si:Al

yang terlalu sedikit. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kuat tekan dipengaruhi

oleh dua hal, jumlah air dan perbandingan massa Si:Al. Dari Gambar 4.9 dapat

disimpulkan bahwa perbandingan massa Si:Al lebih dominan dalam mempengaruhi

kuat tekan yang dihasilkan. Jumlah air juga mempengaruhi kuat tekan yang

dihasilkan walaupun tidak signifikan. Kuat tekan yang tinggi perlu memperhatikan

perbandingan massa Si:Al. Perbandingan Si:Al yang terlalu besar mengindikasikan

bahwa sodium silikat yang dipakai terlalu banyak. Kadar sodium yang berlebihan

dapat menyebabkan pembentukkan sodium karbonat dan dapat mengganggu proses

polimerisasi (Barbosa et al., 1999). Sedangkan perbandingan yang terlalu sedikit

juga dapat menyebabkan kuat tekan turun dikarenakan kadar sodium silikat yang

terlalu sedikit menyebabkan proses polimerisasi tidak berjalan sempurna. Gambar

4.10 sampai Gambar 4.11 menunjukkan hasil sampel mortar Mix Design 2 yang

kami buat . Mortar kami buat dengan curing suhu ruangan.

Gambar 4.10 Contoh Mortar Geopolimer D1 dan D2

Gambar 4.11 Contoh Mortar Geopolimer E1 sampai E3


4.4 Hasil Pengujian Setting Time Pasta Geopolimer

Pengujian initial setting time dilakukan sesuai dengan standar dari ASTM

C 191 - 04, (2004) dimana alat yang digunakan adalah vicat needle. Penentuan

initial setting time dicapai ketika penetrasi jarum mencapai 25 mm. Prosedur yang

kami pakai adalah dengan mencampurkan larutan NaOH dengan sodium silikat

terlebih dahulu kemudian dicampurkan dengan fly ash setelah itu baru dicampurkan

dengan pasir. Hal penting yang perlu diperhatikan pada pengujian ini adalah hasil

pasta geopolimer fly ash ini dapat mengeras pada temperatur ruangan, sehingga

pengujian setting time kami lakukan pada temperatur ruangan.

Gambar 4.12 dan 4.13 menunjukkan hasil pengujian initial setting time

pasta mix design Tahap 1 dan Tahap 2. Pada kedua gambar tersebut dapat dilihat

bahwa initial setting time terlama terjadi pada sampel C3, yaitu sebesar 120 menit.

Sedangkan untuk initial setting time tercepat terjadi pada sampel A1. Penelitian

sebelumnya dengan memakai fly ash PLTU Paiton menyatakan bahwa semakin

tinggi konsentrasi larutan NaOH yang dicampurkan, maka semakin lama pula

initial setting time yang terjadi. Hal ini terjadi karena semakin tinggi konsentrasi

larutan NaOH, maka semakin banyak air yang terkandung dalam pasta geopolimer

tersebut, menyebabkan initial setting time menjadi semakin lama. (Erlando et al.,

2017).

Gambar 4.12 Initial Setting Time Pasta Geopolimer Mix Design 1

0 20 40 60 80 100 120 140

A1

A2

A3

B1

B2

B3

C1

C2

C3

Menit

Ko

de

Mix

Des

ign


Gambar 4.13 Initial Setting Time Pasta Geopolimer Mix Design 2

Pada penelitian kami, kadar air pada campuran semakin tinggi, yang dapat

dilihat pada Tabel 4.2 hingga Tabel 4.4. Dengan data tersebut, maka dapat

dipastikan bahwa sampel C3 merupakan sampel yang paling banyak mengandung

air, dan sampel A1 merupakan sampel dengan kandungan air paling sedikit,

sehingga dapat disimpulkan bahwa penambahan kadar air pada fly ash Ngoro

mengakibatkan setting time yang terjadi akan semakin lama. Dari Gambar 4.13,

dapat dilihat bahwa initial setting time yang dihasilkan oleh Mix Design 2 sangat

cepat, dengan rata-rata 44 menit. Hal ini menunjukkan bahwa initial setting time

tidak hanya dipengaruhi oleh kandungan air pada campuran, tetapi juga dipengaruhi

oleh jumlah sodium silikat yang dipakai. Siyal, Azizli, Man, & Ullah (2016)

menyatakan bahwa jumlah sodium silikat yang terlalu sedikit pada larutan akan

membuat proses geopolimerisasi rendah karena jumlahnya yang terlalu sedikit

untuk membantu reaksi, dan proses geopolimerisasi akan membutuhkan waktu

lebih sedikit untuk menyelesaikan proses peleburannya, menyebabkan initial

setting time menjadi lebih cepat.

4.5 Hasil dan Analisa Pengujian Workability Mortar Geopolimer

Uji workability pada mortar geopolimer dilakukan sesaat sebelum

memasukkan campuran mortar ke dalam bekisting. Uji workability kami lakukan

0 20 40 60 80 100 120 140

D1

D2

E1

E2

E3

F

Menit

Ko

de

Mix

Des

ign


dengan memakai flow table, kemudian diketuk sebanyak 25 kali selama 15 detik,

lalu diukur flow diameter nya. Semakin besar flow diameter yang terjadi, maka

semakin lecak/workable campuran tersebut.

Gambar 4.14 menunjukkan foto hasil tes workability mortar geopolimer

dengan Mix Design 1. Untuk sampel B3, C2, dan C3 tidak terdapat foto dikarenakan

kondisi campuran yang sudah sangat lecak dan terjadi overflow pada tes flow table.

Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 menunjukkan foto hasil tes workability

mortar geopolimer dengan Mix Design 2. Seperti yang dapat dilihat pada

kandungan air pada tiap mix design yang sudah dijelaskan pada Tabel 4.2 hingga

Tabel 4.4, bahwa kandungan air pada Mix Design 1 semakin meningkat seiring

dengan meningkatnya konsentrasi larutan NaOH yang dipakai. Semakin banyak air

yang terkandung pada campuran, akan membuat campuran semakin lecak.

Sedangkan pada Mix Design 2, dengan pemakaian silikat tetap, menunjukkan

penurunan flow diameter dengan bertambahnya molaritas NaOH. Hal ini

disebabkan dengan naiknya molaritas NaOH dan penguncian jumlah sodium silikat,

menyebabkan air pada campuran berkurang dan mengurangi flow diameter yang

terjadi.

A1

15,5 cm

(a)

A2

19 cm

(b)

A3

20 cm

(c)


Gambar 4.14 Flow Diameter Mortar Geopolimer Mix Design 1

Gambar 4.15 Flow Diameter Mortar Geopolimer Sampel D dan E

B1

16,5 cm

(d)

B2

23 cm

(e)

D1

14,5 cm

(a)

E1

16 cm

(b)

E2

14 cm

(c)

E3

13 cm

(d)

C1

20,5 cm

(f)


Gambar 4.16 Flow Diameter Mortar Geopolimer Sampel F

4.6 Hubungan antara Kuat Tekan dan Rasio Si:Al

Gambar 4.17 menunjukkan hubungan antara kuat tekan dan perbandingan

massa Si:Al. Dari grafik dapat dilihat bahwa titik puncak kuat tekan tertinggi adalah

saat perbandingan massa Si:Al = 3. Mix Design 1 memiliki perbandingan massa

Si:Al yang berbeda, karena Mix Design 1 kami tidak mempertimbangkan

perbandingan massa Si:Al, melainkan mengunci pada rasio sodium silikat/NaOH

(padat) sebesar 2,5. Dapat dilihat seiring dengan bertambahnya perbandingan massa

Si:Al, maka kuat tekan yang dihasilkan semakin kecil. Hal yang sama terjadi pada

perbandingan massa Si:Al < 3, di mana data tersebut adalah data hasil percobaan

Mix Design 2. Pada perbandingan massa Si:Al < 3, penurunan kuat tekan jauh lebih

signifikan dibandingkan dengan penurunan kuat tekan pada rasio Si:Al > 3.

Penurunan kuat tekan yang drastis pada Mix Design 2 diduga akibat banyaknya

jumlah air yang terkandung dan terlalu sedikitnya sodium silikat yang dipakai.

Perbandingan massa Si:Al mengindikasikan jumlah sodium silikat terkandung

dalam campuran. Semakin besar perbandingan massa Si:Al suatu campuran, maka

semakin banyak pula kandungan sodium silikat pada campuran tersebut. Perlu

dicatat pula bahwa jumlah fly ash pada penelitian kami adalah konstan, sehingga

untuk penambahan atau pengurangan perbandingan Si:Al, perlu dilakukan

penambahan atau pengurangan sodium silikat yang dipakai. Dari Gambar 4.17

dapat disimpulkan bahwa perbandingan massa Si:Al mempengaruhi kuat tekan

secara signifikan, di mana perbandingan massa Si:Al yang tepat dapat

F

18 cm


meningkatkan kekuatan tekan mortar secara drastis dan hal tersebut dapat

diverifikasi pula dengan sampel F yang kami buat bahwa Dengan Si:Al = 3

menunjukan kuat tekan 28 hari yang paling kuat.

Gambar 4.17 Hubungan antara Kuat Tekan dan Perbandingan Massa Si:Al pada

Mix Design 1, 2, dan Sampel F

4.7 Hubungan antara Kuat Tekan dan Initial Setting Time

Gambar 4.18 menunjukkan hubungan antara kuat tekan sampel Mix Design

1 dan 2 umur 28 hari dengan initial setting time yang terjadi. Untuk Mix Design 1,

dapat dilihat bahwa semakin meningkatnya kuat tekan, maka semakin cepat initial

setting time yang terjadi.

Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya dengan memakai fly ash PLTU

Paiton, di mana semakin tinggi kuat tekannya, semakin cepat initial setting time

yang terjadi (Erlando et al., 2017). Hal yang berbeda terjadi pada Mix Design 2, di

mana hubungan kuat tekan dan initial setting time tidak membentuk suatu trend.

Hal ini, seperti yang sudah kami ungkapkan pada Subbab 4.3 tentang initial setting

time, bahwa perbandingan massa Si:Al dengan jumlah air mempengaruhi initial

setting time yang terjadi. Pada Mix Design 2, perbandingan massa Si:Al yang kecil

menandakan bahwa sodium silikat yang dipakai sedikit, sehingga membuat initial

setting time yang terjadi cepat. Kuat tekan yang rendah pada Mix Design 2

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Ku

at T

eka

n 2

8 h

ari (

MP

a)

Perbandingan Massa Si:Al

Mix Design 1

Mix Design 2

Sampel F


disebabkan terlalu sedikitnya sodium silikat pada campuran, sehingga proses

geopolimerisasi tidak berjalan sempurna.

Gambar 4.18 Hubungan antara Kuat Tekan 28 Hari dengan Initial Setting Time

4.8 Masalah yang dihadapi

4.8.1 Efflorescence

Pada penelitian ini kami menemukan adanya pembentukan efflorescence

pada sampel mortar geopolimer. Efflorescence ini biasanya terjadi pada sampel

yang memiliki konsentrasi larutan NaOH tinggi. Gambar 4.3 menunjukkan kuat

tekan mortar geopolimer Mix Design 1, dengan umur 7, 14, dan 28 hari. Hal yang

dapat diperhatikan pada Gambar 4.3 adalah penurunan kuat tekan umur 14 dan 28

hari pada sampel A3, B2, dan C2 serta untuk sampel B3 dan C3 tidak memiliki kuat

tekan. Kelima sampel tersebut memiliki jumlah air yang banyak dan perbandingan

massa Si:Al yang cukup besar seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.2. Penurunan

kuat tekan dengan umur yang semakin lama merupakan hal yang tidak biasa terjadi

pada mortar geopolimer, tetapi hal ini mungkin terjadi karena pengaruh

efflorescence. Zhang, Wang, Provis, & Reid (2013) mengadakan penelitian

mengenai pengaruh efflorescence pada kuat tekan mortar geopolimer. Penelitian

dilakukan dengan curing pada suhu 80ºC dan curing pada suhu 25ºC. Hasil kuat

tekan mortar pada penelitian tersebut menurun seiring bertambahnya umur yakni

umur 7 hingga 90 hari, seiring dengan bertambahnya efflorescence pada sampel

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120 140

Ku

at

Tek

an

28

ha

ri (

MP

a)

Lama Initial Setting Time (menit)

Mix Design 1

Mix Design 2

Sampel F


tersebut. Sedangkan untuk mortar geopolimer dengan curing suhu 25oC

menunjukkan kuat tekan yang rendah tetapi mengalami sedikit peningkatan seiring

dengan bertambahnya umur mortar. Penurunan kuat tekan yang terjadi pada

penelitian tersebut sesuai dengan penelitian kami, di mana sampel yang pada

awalnya terlihat baik mengalami efflorescence yang cukup parah dan mengalami

penurunan kuat tekan pada umur 7 hingga 28 hari. Semakin tinggi konsentrasi

larutan NaOH, semakin banyak pula efflorescence yang terjadi. Hal ini hanya

terjadi pada prosedur dengan curing biasa dan tidak terjadi pada prosedur curing

oven dikarenakan kadar air pada prosedur curing oven sudah berkurang. Gambar

4.19 dan 4.20 menunjukkan perbedaan permukaan sampel yang dioven dan tidak

dioven. Sampel pada gambar tersebut adalah sampel dengan konsentrasi larutan

NaOH 14M. Dapat dilihat bahwa dengan curing temperatur ruangan, permukaan

sampel terlihat mengkilat dan basah, sedangkan permukaan sampel dengan curing

oven terlihat kering.

Seiring berjalannya waktu, air pada permukaan mortar dan pasta tersebut

menguap pada suhu ruangan dan menyebabkan munculnya bercak putih atau yang

dikenal dengan white crystal . Gambar 4.21 dan Gambar 4.22 menunjukkan foto

sampel B3 dan C3 dari umur 7 hari sampai 28 hari dimana keduanya memiliki

konsentrasi larutan NaOH 14 M dan kandungan air yang banyak serperti pada Tabel

4.2. Dari gambar dapat dilihat bahwa pembentukan white crystal mulai terlihat

sejak 14 hari, walaupun masih terlihat samar. Pembentukan white crystal paling

banyak terlihat pada umur sampel 28 hari. White crystal tersebut disebabkan oleh

Na (natrium) yang keluar dari mortar bersamaan dengan air melalui rongga yang

terdapat pada mortar dan pasta. Natrium dapat keluar dikarenakan ukuran partikel

yang sangat kecil sehingga dapat melalui rongga yang ada pada mortar dan pasta.

Berdasarkan pengujian Raman analysis dan SEM/EDS, white crystal ini

diidentifikasikan sebagai Na2SO4 dimana zat kimia yang terdapat dalam white

crystal dalam jumlah besar adalah O, Na, dan S (Li, Shen, Ai, & Mirmoghtadaei,

2016).


Gambar 4.19 Sampel Mortar Geopolimer dengan Curing Normal

Gambar 4.20 Sampel Mortar Geopolimer dengan Curing Oven 6 jam

White crystal dapat terbentuk akibat faktor curing. Curing pada suhu lembab

akan menyebabkan pembentukan white crystal yang sangat banyak, sedangkan

curing pada suhu panas akan mengurangi pembentukan white crystal. Selain curing

pada suhu panas, pemakaian slag juga dapat mengurangi pembentukan white crystal

pada mortar, walaupun tidak mencegah seluruhnya. (Zhang et al., 2013).

Gambar 4.21 Pembentukan White crystal pada Mortar Geopolimer B3

7 hari 28 hari 14 hari


Gambar 4.22 Pembentukan White crystal pada Mortar Geopolimer C3

4.8.2 Curing Oven pada Suhu 60oC Selama 24 Jam

Gambar 4.23 Perbandingan Curing Temperatur Ruangan dengan Curing Oven

pada umur 7 hari.

Pengujian curing temperatur ruangan dengan curing oven kami lakukan

untuk membandingkan kekuatan tekan yang dihasilkan. Pada percobaan ini kami

menguji 2 macam sampel, yaitu B3, dan juga E3. Kami mengambil kedua sampel

ini dengan pertimbangan bahwa kedua sampel ini memiliki kuat tekan 7 hari yang

rendah. Pada Gambar 4.23, dapat dilihat bahwa perbandingan kekuatan tekan umur

7 hari pada curing normal dan curing oven tidak berpengaruh secara signifikan.

Kuat tekan pada sampel E3 dengan curing oven sedikit meningkat dari 8 MPa

menjadi 9,2 MPa, sedangkan untuk B3 tidak terdapat kekuatan baik untuk curing

0

5

10

15

20

25

30

35

40

B3 E3

Ku

at

Tek

an

7 H

ari

(M

Pa)

Sampel

Curing Normal

Curing Oven

28 hari 7 hari 14 hari


oven maupun curing normal. Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa curing oven

tidak mempengaruhi kuat tekan mortar geopolimer fly ash Ngoro secara signifikan.

4. HASIL DAN ANALISA 4.1 Analisa Material · 2019. 1. 24. · 29 Universitas Kristen Petra 4. HASIL...

Documents

Transcript of 4. HASIL DAN ANALISA 4.1 Analisa Material · 2019. 1. 24. · 29 Universitas Kristen Petra 4. HASIL...