## AKTA KIMIA INDONESIA

## Kajian Karakteristik Kimia dan Fisika Abu Layang yang Menjadi Penentu Kekuatan Mekanik Perekat Geopolimer Berbahan Dasar Abu Layang
Diah Kartika Sari 1 ; Endang Purwanti Setyaningsih 1 ; Hamzah Fansuri* 1 dan Tri Eddy Susanto 2
1 Departemen Kimia, Fakultas Ilmu Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Kampus ITSSukolilo, Surabaya 60111 Indonesia
2 Product and Application Development, PT Semen Indonesia, Gresik, Jawa Timur 61122
*E-mail : h.fansuri@chem.its.ac.id

## Abstrak
Konversi  abu  layang  menjadi  geopolimer  merupakan  salah  satu    satu  cara  yang  tepat  untuk  mengurangi permasalahan limbah abu batubara yang merupakan limbah B3 dan setiap tahunnya terus menerus meningkat produksinya. Pada penelitian ini digunakan abu layang dari PLTU Pacitan, Semen Gresik, Petrokimia Gresik, dan  Australia  sebagai  bahan  dasar  pembuatan  geopolimer.  Metode  pembuatan  geopolimer  ini  megacu  pada penelitian  sebelumnya.  Kuat  tekan  geopolimer  yang  diukur  pada  usia  7  hari  setelah  curing  secara  berurutan adalah sebesar 46,71; 42,6; 42,6; 9,55 MPa. Hasil analisis terhadap sifat fisika kimia yang meliputi komposisi fasa dan kristalinitas, morfologi dan ukuran partikel serta komposisi unsur penyusun abu layang menunjukkan bahwa faktor yang memiliki pengaruh paling kuat pada penelitian ini adalah ukuran partikel abu layang. Abu layang  dengan  ukuran  partikel  terbesar  menghasilkan  geopolimer  dengan  kuat  tekan  terendah.  Kandungan kalsium  yang  tinggi  menghasilkan  setting  time  yang  pendek  dan  semua  geopolimer  yang  memiliki  kuat  tekan tinggi terbuat dari abu layang dengan kandungan Fe 2 O 3 yang tinggi pula.
Kata Kunci : Geopolimer, abu layang, kuat tekan .

## I. Pendahuluan
Abu layang (fly ash) merupakan  salah  satu  limbah  bahan berbahaya  dan  beracun  (B3)  yang diperoleh dari hasil pembakaran batubara.  Pembangkit  Listrik  Tenaga Uap  (PLTU)  merupakan  salah  satu penghasil  abu  layang  dan  abu  dasar (buttom ash) dalam jumlah yang sangat
besar.    Di  Indonesia,  produksi  abu layang  dan  abu  dasar  dari  tahun  ke tahun  semakin  meningkat  seiring dengan peningkatan jumlah PLTU [1].
Pada  saat  ini,  telah  banyak upaya yang dilakukan untuk meningkatkan penggunaan abu layang. Salah satu contohnya adalah pemanfaatan abu layang sebagai bahan
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235
baku  geopolimer  yang  selanjutnya dapat digunakan dalam berbagai aplikasi  misalnya  sebagai  pengganti Semen Portland.
Geopolimer merupakan polimer anorganik  aluminosilikat.  Berbagai bahan aluminosilikat seperti abu layang,  kaolin,  abu  sekam  padi  dan sebagainya  dapat  digunakan  sebagai bahan  baku  pembuatan  geopolimer. Abu  layang  sebagai  bahan  baku pembuatan geopolimer memiliki keistimewaan dibandingkan bahan lain yang  berasal  dari  alam  seperti  kaolin.
Abu layang adalah limbah  dari PLTU yang  jika  tidak  dimanfaatkan  maka akan  menjadi  masalah  karena  sifatnya yang  merupakan  limbah  B3  [2]. Sebaliknya,  kaolin  adalah  bahan  alam yang  jika  digunakan  maka  akan  dapat merusak keseimbangan/kelestarian alam.
Di  balik  kelebihannya  tersebut, abu layang memiliki kelemahan utama yaitu  sifat-sifatnya  sangat  ditentukan oleh  jenis  batubara  yang  digunakan oleh  PLTU,  cara  pengolahan  sebelum pembakaran, cara pembakaran dan cara pengolahan  limbah  pasca  pembakaran. Oleh  karena  itu  abu  layang  yang dihasilkan  memiliki  sifa-sifat  fisika dan kimia  yang sangat  beragam.  Sifat-
sifat  fisika-kimia  tersebut    akan mempengaruhi  proses  geopolimerisasi dari abu layang [3].
Pada  penelitian  ini  dilakukan kajian  sifat  fisika-kimia  dari  abu layang  yang  dihasilkan    dari  empat sumber  berbeda  dan  kaitannya  dengan geopolimer  yang dihasilkan. Sifat-sifat Fisika-kimia abu layang dikaji menggunakan  XRD,  XRF  dan  SEM, sedangkan  sifat  geopolimer  yang dihasilkan  dikaji  dari  kuat  tekan tekannya..

## II. Metode Penelitian
2.1 Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  gelas  plastik, sendok  plastik,  botol  timbang, neraca analitik, oven, mixer, plastik klip dan cetakan geopolimer berbentuk  silinder  dengan  rasio diameter:tinggi  yaitu 1:2. Peralatan yang digunakan untuk karakterisasi adalah  mesin  penguji  kuat  tekan (universal  testing machine), X-Ray Diffraction (XRD Xpert PANanalytical),  Scanning  Electron Microscopy  (SEM  Zeiss  EVO  tipe MA  10)  dan  X-Ray  Fluorosence (XRF PANalitycal minipal 4).
Bahan yang digunakan pada penelitian  ini  adalah  abu  layang dari  PLTU  Pacitan,  Semen  Gresik, Petrokimia  Gresik,  dan  Australia; natrium  hidroksida  (NaOH)  p.a., natrium  silikat  (Na2SiO3)  teknis (water glass), alumunium hidroksida  (Al(OH)3)  dan  air terdemineralisasi (aqua DM).
2.2.Preparasi Abu Layang Abu layang diayak
menggunakan  ayakan  100  mesh dan  dikeringkan  dalam  oven  pada suhu  105 o C  selama  24  jam.  Abu layang  yang  telah  dikeringkan selanjutnya  dikarakterisasi  dengan XRD  untuk  mengetahui  sifat-sifat kristal  dan  fasanya,  XRF  untuk mengetahui  komposisi  unsur  dan SEM  untuk  mengetahui  morfologi dan bentuk partikel abu layang. 2.3.Pembuatan Geopolimer
Pembuatan geopolimer
dalam  penelitian  ini  dilakukan dengan  mengacu  pada  penelitian sebelumnya [3]. Pembuatan geopolimer dimulai dengan
mencampurkan  abu  layang  dengan larutan Al(OH)3 dan basa pengaktif.  Larutan  Al(OH)3  dibuat dengan melarutkan 3,4 gram serbuk Al(OH)3 ke dalam 24,5 mL
aqua  DM.  Pencampuran  bahan- bahan  tersebut  dilakukan  dengan mixer  selama  4  menit.  Selanjutnya pasta  geopolimer  yang  terbentuk dimasukkan  ke  dalam  cetakan geopolimer. Pasta yang telah dimasukkan  ke  dalam  cetakan kemudian  didiamkan  selama  24 jam  hingga  mengeras.  Geopolimer yang  telah  mengeras  selanjutnya dimasukkan  ke  dalam  plastik  klip lalu  dipanaskan  di  dalam  oven selama 24 jam pada suhu 55 oC.

## III. Hasil Pembahasan

## 3.1 Pembuatan Geopolimer
Pembuatan geopolimer diawali dengan  pembuatan  basa  pengaktif  yang merupakan  campuran  dari    natrium  silikat dengan  larutan  NaOH.    Pertama-tama pellet NaOH dilarutkan ke dalam aqua DM kemudian  diperam  minimal  6  jam  untuk mengembalikan  suhu  dari  larutan  NaOH tersebut  karena  reaksi  pelarutan  NaOH bersifat  eksotermis.  Pemeraman  selama  6 jam juga dilakukan untuk menyetimbangkan  kondisi  larutan  NaOH yang dapat  bereaksi  dengan CO 2 di  udara. Setelah 6 jam berlalu, dilakukan penambahan  larutan  natrium  silikat  dan
diperlakukan sama seperti pada pembuatan larutan NaOH.
Komposisi bahan dalam pembuatan geopolimer  disajikan  pada  Tabel  1. Komposisi tersebut mengacu pada penelitian  terdahulu  yang  telah  dilaporkan
oleh  Fansuri  dkk.  [3]    yang  menggunakan abu layang dari PT IPMOMI di Probolinggo.  Hasil  pengamatan  pada pembuatan  geopolimer  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Tabel. 1. Komposisi bahan dalam pembuatan geopolimer
Bahan Satuan Nilai Abu Layang g 260,0 NaOH pelet g 28,0 Serbuk Al(OH) 3 g 3,4 Waterglass (Na 2 SiO 3 )
g 80,0
Aqua DM total ml
61,3
Tabel 2. Hasil pengamatan pada pembuatan geopolimer No Nama Sampel
Setting time Keterangan 1 PLTU Pacitan 48 jam (2 hari) Agak kental dan mudah dicetak 2 Semen Gresik 24 jam (1 hari) Kental dan mudah dicetak 3 Petrokimia Gresik 24 jam (1 hari) Agak kental dan mudah dicetak 4 Australia 168 jam (7 hari) Kental dan mudah dicetak

## AKTA KIMIA INDONESIA
Setting  time adalah  waktu  yang dibutuhkan  oleh  pasta  geopolimer  untuk mengeras  dan  dapat  dikeluarkan  dari cetakannya. Setting  time geopolimer  dari abu  layang  Semen  Gresik  dan  Petrokimia Gresik sama-sama 24 jam namun, geopolimer dari abu layang  Semen Gresik lebih  cepat  mengeras  daripada  geopolimer dari  abu  layang  Petrokimia  Gresik. Geopolimer dari abu layang PLTU Pacitan dan  Australia  memiliki setting  time yang jauh lebih panjang yaitu, secara berurutan, 48 dan 168 jam. Perbedaan setting time ini kemungkinan terjadi karena adanya perbedaan  tipe  abu  layang  sebagaimana telah dilaporkan oleh Purwantoro dkk. [4]. Abu  layang  tipe  C  memiliki  kandungan kalsium  lebih  dari  10%  yang  dapat menyebabkan setting  time yang  cepat.
tinggi    Kemungkinan  lainnya  adalah  rasio SiO2:Na 2 O  yang  tidak  sesuai  dengan  abu layang  yang  digunakan  pada  pembuatan geopolimer [5].
Gambar  1  menunjukkan  proses pencetakan dan pemeraman pasta geopolimer dari empat sumber abu layang yang  berbeda-beda.  Pemeraman  dilakukan hingga  geopolimer  bisa  dikeluarkan  dari cetakan silinder dan dilakukan curing pada suhu  55  °C  selama  24  jam. Curing dilakukan  untuk  memfasilitasi  reaksi
geopolimerisasi  abu  layang  sehingga  kuat tekan  akan  meningkat  [6].  Selain  itu, curing juga  dapat  mencegah  timbulnya retakan pada geopolimer, menjaga perbedaan suhu geopolimer dengan lingkungan sekitar, dan juga meningkatkan kuat tekan. Pada proses curing , geopolimer dibungkus dengan plastik untuk mengurangi kehilangan air atau penguapan selama curing berlangsung hingga pengujian  kuat  tekan  dilakukan  seperti yang dilaporkan oleh Ekaputri dkk. [7].
Gambar 1. Pencetakan dan pemeraman pasta geopolimer dari abu layang: (A) Australia, (B) Semen Gresik, (C) PLTU
Pacitan  dan  (D)  Petrokimia Gresik.
B C D A
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235

## 3.2 Kuat Tekan Geopolimer
Pengukuran  kuat  tekan  dilakukan pada  geopolimer  yang telah berusia 7 hari setelah curing ,  sesuai  dengan  metode  SNI 1974  tahun  2011  [8].  Kuat  tekan geopolimer  merupakan  indikasi  mutu sebuah  struktur  dimana  semakin  tinggi kekuatan  tekannya,  semakin  tinggi  pula mutu  geopolimer  yang  dihasilkan.  Data kuat  tekan  geopolimer  disajikan  pada Gambar  2  dan  data  nilai  kuat  tekan  rata- rata disajikan pada Tabel 3.
Gambar 2. Kuat tekan geopolimer pada usia 7 hari
Kuat  tekan  geopolimer  ditentukan oleh  komposisi  (yang  dinyatakan  sebagai rasio  molar    SiO 2 :Al 2 O 3 ,  SiO 2 :Na 2 O, H 2 O:Na 2 O  dan Solid:Liquid (S/L)),  waktu dan  kondisi curing dan  usia  geopolimer.
Pada  penelitian  ini,  faktor-faktor  S/L, waktu dan kondisi curing , usia geopolimer serta  faktor-faktor  penentu  lainnya  dibuat sama sehingga  yang menjadi penentu kuat
tekan  geopolimer  hanyalah  komposisi yang sangat bergantung kepada abu layang yang  digunakan.  Dari  empat  abu  layang yang  digunakan,  geopolimer  dari  abu layang  Australia  yang  menghasilkan  kuat tekan  pada  usia  7  hari  yang  paling  rendah sedangkan  geopolimer  lainnya  memiliki kuat  tekan  yang  setara.  Jika  dikaitkan dengan  waktu  setting  maka  geopolimer dengan  waktu  setting  lebih  dua  hari menghasilkan kuat tekan yang rendah.
Tabel 3.Nilai  kuat tekan geopolimer pada
usia 7 hari Nama sampel Kuat Tekan (MPa) Semen Gresik 42,46 Petrokimia Gresik 42,46 PLTU Pacitan 46,71 Australia 9,55
Untuk  mendapatkan  informasi  lebih dalam  mengenai  sifat-sifat  abu  layang yang  mempengaruhi  komposisi  (rasio- rasio molar SiO 2 :Al 2 O 3 , SiO 2 :Na 2 O, H 2 O:Na 2 O)  maka  dilakukan  karakterisasi abu layang. Karakterisasi tersebut meliputi komposisi  fasa  dan  kekristalan,  komposisi unsur penyusun  abu layang dan morfologi partikel-partikel  abu  layang.  Ketiga  sifat
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235
fisika  dan  kimia  ini  menentukan  jumlah dan keadaaan spesies-spesies ionik pembentuk  geopolimer  yaitu  SiO 4 4- dan AlO 4 5- beserta  kereaktifannya  di  dalam campuran dalam proses pembuatan geopolimer.

## 3.3 Komposisi Fasa dan Kekristalan Abu Layang
Komposisi  fasa  dan  kekristalan  abu layang  diamati    menggunakan  XRD. Difraktogram  hasil  pengamatan  disajikan pada  Gambar  4.  Difraktogram  tersebut menunjukkan adanya fasa-fasa kwarsa (Q), mullit  (M), hercynite (H),  magnetit  (MG) dan  maghemit  (MH).  Tingkat  kekristalan abu  layang  (Tabel  4)  yang  diukur  dari intensitas relatif puncak-puncak difraksinya  menunjukkan  bahwa  abu layang Semen Gresik adalah yang memiliki  tingkat  kekristalan  terendah sedangkan abu layang lainnya relatif sama.
Fasa  kwarsa  mendominasi  fasa kristal pada abu layang PLTU Pacitan dan Petrokimia Gresik. Fasa magnetit mendominasi  abu  layang  Semen  Gresik, sedangkan mullit mendominasi fasa kristal abu layang Australia. Fasa amorf aluminosilikat  terlihat  pada  ke  empat  abu layang  yang  ditunjukkan  oleh  gundukan pada 2θ antara 15 dan 40 o .
Perbedaan  kekristalan  dan  fasa  yang dikandung  menentukan  kereaktifan  abu layang  dan  pada  akhirnya  menentukan pula  jumlah  spesies  SiO 4- dan  AlO 5- yang ada dalam campuran pasta geopolimer saat terjadi geopolimerisasi. Hal ini berpengaruh  terhadap  jumlah  maupun rasio ion-ion tersebut. Tidak semua Si dan Al  pada  abu  layang  akan  larut  pada  saat pencampuran dengan larutan pengaktif. Xu dan  van  de  Venter  [9]  melaporkan  bahwa Si  dan  Al  dalam  fasa  amorf  lebih  mudah melarut  dalam  kondisi  basa  yang  kuat. Abu  layang  yang  memiliki  fasa  amorf lebih  lebih  banyak  akan  lebih  reaktif sehingga  ia  lebih  mudah  mengalami pelarutan  Si  dan  Al  dalam  larutan  alkalin walaupun  dalam  laporan  yang  lainnya ditunjukkan bahwa keberadaan fasa kristalin tidak berpengaruh secara signifikans terhadap sifat geopolimer yang dihasilkan [10].
Kekristalan  tertinggi  ditunjukkan oleh  abu  layang  Petrokimia  Gresik  dan yang  terendah  adalah  abu  layang  Semen Gresik.  Jika  kekristalan  merupakan  faktor utama yang menentukan kereaktifan geopolimer  maka  seharusnya  geopolimer dari  abu  layang  Australia  bukanlah  yang kekutan  tekan-nya  paling  rendah.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  kekristalan  abu layang  tidak  secara  langsung  terkait
dengan  kuat  tekan  geopolimer  yang dihasilkan  sebagaimana  dilaporkan  oleh Atmaja  dkk  [10].  Hal  yang  sama  juga ditunjukkan  oleh  komposisi  fasa  di  mana abu  layang  Australia  memiliki  komposisi fasa  yang  sama  dengan  abu  layang  PLTU Pacitan.
Gambar 4. Difraktogram  sinar-X  abu layang:  A)  PLTU  Pacitan,  B) Petrokimia  Gresik,  C)  Semen
Gresik dan D) Australia

## 3.4 Morfologi Abu Layang
Reaktivitas
abu layang dimungkinkan  juga  terpengaruh  oleh bentuk  dan  ukuran  partikel.  Abu  layang berukuran  lebih  kecil  tentu  lebih  reaktif
daripada  yang  berukuran  lebih  besar. Demikian pula dengan bentuk partikelnya, semakin  kasar  partikelnya,  semakin  tinggi luas  permukaannya  sehingga  abu  layang semakin reaktif.
Tabel 4.
Kekristalan relatif abu layang  yang    digunakan  dalam pembuatan geopolimer Nama Sampel Kekristalan relatif (%) Petrokimia Gresik 100,0 Australia 71,4 PLTU Pacitan 70,0 Semen Gresik 38,9
Morfologi ke empat abu layang yang digunakan  dalam  penelitian  ini  dapat dilihat  pada  foto  SEM  (Gambar  5).  Abu layang  Australia,  dibandingkan  dengan abu  layang  lainnya,  memiliki  ukuran partikel  yang  sangat  beragam  dan  partikel terbesarnya  relatif  paling  besar.  Dari  segi bentuk, semua abu layang memiliki bentuk partikel  bundar  dengan  permukaan  yang mulus.  Seperti  yang  kita  tahu,  bahwa  abu layang adalah padatan/serbuk partikel yang berbentuk  bulat  ( spherical ).  Abu  layang memiliki  ukuran  yang  berbeda-beda  dan heterogen  karena  saat  melalui  daerah
M Q Q M M M M A B C D Q M MG MG H MH Q M M M
pembakaran ( burning zone ) pada pembangkit  listrik  setiap  partikel  batubara mengalami perubahan sifat kimia dan sifat fisika yang berbeda.
Gambar 5. Foto  SEM  abu  layang:  (A) PLTU  Pacitan,  (B)  Petrokimia Gresik,  (C)  Semen  Gresik  dan (D) Australia
Dapat  dilihat  pada  Gambar  5  yang  mana merupakan hasil analisis SEM. Abu layang dari  PLTU  Pacitan  dan  Semen  Gresik didominasi oleh partikel yang berukuran ≤ 5μm.  Sedangkan  untuk  abu  layang  dari Petrokimia gresik dan Australia didominasi oleh partikel yang berukuran ≤ 6  μm  untuk  Petrokimia  Gresik  dan  ≤  10 μm  untuk  Australia.  Hal  tersebut menandakan  bahwa  abu  layang  Australia memiliki ukuran partikel terbesar di antara ke empat abu layang  yang diteliti. Ukuran partikel yang besar ini kemungkinan besar
menjadi  penyebab  kurang  reaktifnya  abu layang  Australia  sehingga  geopolimer yang  dihasilkannya  memiliki  kuat  tekan terendah pada usia 7 hari.

## 3.5 Komposisi Unsur Penyusun Abu
Layang
Pada umumnya abu layang mengandung  unsur-unsur  Si,  Al,  Fe sebagai  penyusun  utama  dan  unsur-unsur Mg,  Ca,  S  dan  lainnya  sebagai  komponen pendukung dengan jumlah yang bervariasi. Biasanya  unsur-unsur  tersebut  dilaporkan dalam bentuk oksida. Informasi komposisi unsur abu layang ini sangat penting karena dasar  pembuatan  geopolimer  adalah  dari kandungan  komposisi  unsurnya  sehingga perlu dilakukan analisis XRF.
Hasil  analisis  XRF  untuk  ke  empat abu  layang  ditampilkan  pada  Tabel  5. Berdasarkan  ASTM  C  618,  abu  layang diklasifikasikan  menjadi  tiga  tipe,  yaitu tipe  C,  F  dan  N.  Kriteria  masing-masing klasifikasi  dapat  dilihat  pada  Tabel  6. Selain  oksida-oksida  di  atas,  ASTM    C 618  juga  mempertimbangkan  kandungan CaO  dalam  abu  layang  yang  digolongkan pada kelas F jika  kandungan CaO kurang dari  10%  dan  digolongkan  sebagai  klas  C jika lebih dari 10%. Berdasarkan penggolongan tersebut maka ke empat abu
A B
C D
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235
layang digolongkan sebagai  tipe F, C atau
N seperti ditampilkan pada Tabel 7.
Tabel 5. Hasil analisa komposisi abu layang menggunakan XRF. No Senyawa Kandungan (%) PLTU Pacitan Semen Gresik Petrokimia Gresik Australia 1 MgO 0 1,60 0 0 2 Al 2 O 3 19,50 6,20 19,80 22,90 3 SiO 2 49,40 17,30 36,10 68,30 4 P 2 O 5 1,00 0 1,10 0,82 5 SO 3 1,70 0,40 0,40 0 6 K 2 O 1,03 1,07 1,27 0,36 7 CaO 8,75 30,90 9,18 0,40 8 TiO 2 1,56 0,97 1,88 4,43 9 V 2 O 5 0,05 0,05 0,066 0,19 10 Cr 2 O 3 0,02 0 0,03 0,041 11 MnO 0,25 0,36 0,2 0 12 Fe 2 O 3 16,50 34,4 24,1 1,34 13 ZnO 0,07 0,09 0,07 0,15 14 MoO 3 0 4,1 5,10 0 15 BaO 0,20 0,55 0,3 0
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235
Tabel 6. Pengelompokan kelas abu layang berdasarkan ASTM C 618 2005
Persyaratan Komposisi (%) Kelas N Kelas F Kelas C (SiO 2 )  +  (Al 2 O 3 )  +  (Fe 2 O 3 ), min 70 70 50 Belerang trioksida (SO 3 ), maks 4 5 5 kelembaban, maks 3 3 3 Susut bakar, maks 10 6 6
Sumber: Wardani [11]
Tabel 7. Klasifikasi tipe abu layang yang digunakan dalam pembuatan geopolimer
berdasarkan data XRF
Keterangan PLTU
Pacitan Semen Gresik
Petrokimia Gresik
Australia
SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 85,4 57,9 80,0 92,5 klasifikasi Tipe F
Tipe
C
Tipe F Tipe F

## AKTA KIMIA INDONESIA
Menurut  Zerfu  dan  Ekaputri  [12], geopolimer terbaik hanya dapat dihasilkan dari  abu  layang  tipe  F.  Dalam  penelitian ini,  abu  layang  yang  diklasifikasikan dalam tipe F adalah abu layang dari PLTU Pacitan,  Petrokimia  Gresik  dan  Australia dengan kuat tekan secara berurutan sebesar 46,71;  42,46;  dan  9,55  MPa.  Geopolimer dari  abu  layang  Australia  memiliki  kuat tekan  terendah  di  antara  geopolimer dengan abu layang dari PLTU Pacitan dan Petrokimia  Gresik  meskipun  abu  layang Australia  adalah  tipe  F.  Oleh  karena  itu, hasil  analisis  komposisi  penyusun  abu layang  ini  menguatkan  kesimpulan  pada bagian  morfologi  abu  layang  bahwa penentu  kekuatan  geopolimer  adalah morfologi  dan  ukuran  partikel  abu  layang yang  digunakan.  Akibat  dari  ukuran partikel  yang  besar  maka  laju  reaksi pelarutan  ion-ion  SiO 4 4- dan  AlO 4 5- dari partikel-partikel  abu  layang  menjadi  lebih lambat  sehingga  laju  seting  geopolimer dari  abu  layang  Australia  menjadi  sangat lambat.  Selain  itu,  lambatnya  reaksi  ini juga menghasilkan proses/reaksi geopolimerisasi  juga  berlangsung  dengan lambat  sehingga  kekuatan  geopolimer yang  dihasilkan  pada  usia  7  hari  masih sangat rendah.
Lambatnya waktu setting geopolimer dari  abu  layang  Australia  juga  disebabkan oleh kandungan kalsium yang rendah. Abu layang  Australia  hanya  mengandung  CaO sebesar  0,4  %  sedangkan  yang  lainnya lebih  dari  8%.  Abu  layang  dari  Semen Gresik  bahkan  mengandung  CaO  hingga 31%.
Komposisi  unsur-unsur  penyusun abu  layang  lainnya  tampak  tidak  terlalu berpengaruh terhadap kuat tekan geopolimer  yang  dihasilkan.  Kandungan SiO 2 dan  Al 2 O 3 yang  tinggi  pada  abu layang  Australia  ternyata  menghasilkan geopolimer  yang  lebih  lemah  daripada yang  dibuat  dengan  abu  layang  Semen Gresik  dengan  kandungan  SiO 2 paling rendah.  Di  lain  pihak,  semua  abu  layang yang  menghasilkan  geopolimer  dengan kuat tekan tinggi mengandung Fe 2 O 3 yang tinggi  pula.  Namun,  diperlukan  penelitian lebih  lanjut  untuk  dapat  membuktikan peran  kandungan  Fe 2 O 3 ini  terhadap  kuat tekan geopolimer yang dihasilkan dari abu layang.

## Kesimpulan
Geopolimer  yang  dibuat  dari  abu layang  dari  PLTU  Pacitan,  Semen  Gresik, Petrokimia Gresik, dan Australia memiliki
kuat  tekan  secara  berurut-urut  sebesar 46,71;  42,46;  42,46;  9,55  MPa.  Ukuran partikel abu layang tampaknya merupakan faktor  penentu  utama  terhadap  kuat  tekan geopolimer  sehingga  geopolimer  dari  abu layang Australia yang ukuran partikel rata- ratanya  adalah  yang  terbesar,  memiliki kuat  tekan  terlemah.  Kandungan  kalsium terlihat  mempengaruhi setting time .  Abu layang  dengan  kandungan  kalsium  rendah membutuhkan setting  time yang  lebih panjang  daripada  abu  layang  lainnya. Kandungan  besi  (Fe 2 O 3 )  tampaknya  juga memiliki  pengaruh  yang  penting  di  mana semua  abu  layang  dengan  kandungan Fe 2 O 3 yang tinggi menghasilkan geopolimer dengan kuat tekan tinggi.

## Ucapan Terima Kasih
Penelitian  ini  dapat  dilaksanakan atas  dukungan  dana  penelitian  dari Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan  Tinggi  melalui  skema  PDUPT tahun  2018.  Penulis  juga  mengucapkan teruma  kasi  kepada  para  penyedia  abu layang  yaitu  PLTU  Pacitan,  PT.  Semen Gresik,  PT.  Petrokimia  Gresik  dan  Centre for Fuels and Energy, Curtin University of Technology, Western Australia.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Harijono,  D  (2006).  Fly  Ash  dan Pemanfaatannya, Prosiding Seminar Nasional Batubara Indonesia,
Yogyakarta:UGM
[2] [Bakrie, A.M. Mustafa Al, Kamarudin, H.,  Bnhussain,  M.,  Nizar,  I.  K.,  Rafiza, A.R. and Zarina, Y. (2012) The Processing, Characterization, and Properties  of  Fly  Ash  Based  Geopolymer Concrete. Sci., Vol. 30. lal. 90-97.
[3] Fansuri,  H.,  Swastika,  N.  dan  Atmaja, L.  (2008)  Pembuatan  dan  Karakterisasi Geopolimer  dari  Bahan  Abu  Layang PLTU Paiton, Akta Kimindo, Vol. 3 No. 2, hal. 61-66
[4] Purwantoro,  A.,  Suyanto,  W.,  Antoni.,
Hardjito,
Dj. (2016) Pengaruh Penambahan  Boraks  dan  Kalsium  Oksida Terhadap  Setting  Time  dan  Kuat  Tekan Mortar  Geopolimer  Berbahan  Dasar  Fly Ash Tipe C. Universitas Kristen Petra.
[5] Satria,  J.,  Sugiarto,  A.,  Antoni.,
Hardjito,  Dj.  (2016)  Karakteristik  Beton Geopolimer  Berdasarkan  Variasi  Waktu Pengambilan  Fly  Ash,  Universitas  Kristen Petra.
[6] Ferdy  (2010)  Pengaruh  Temperatur dan  Waktu  Curing  Terhadap  Kuat  Tekan Pasta  Geopolimer  Berbahan  Dasar  Abu
Diah Kartika Sari, dkk. Akta Kimindo Vo. 3 (2), 2018, 222-235
Terbang,  Skripsi,  Teknik  Material  dan Metalurgi. Universitas Indonesia.
[7] Ekaputri, J. J., Triwulan. dan Damayanti,  O.  (2007)  Sifat  Mekanik Beton  Geopolimer  Berbahan  Dasar  Fly Ash  Jawa  Power  Paiton  Sebagi  Material Alternatif,  Jurnal  PONDASI,  Vol.  13 No.2, hal 124-134.
[8] Badan  Standardisasi  Nasional  (2011)
SNI 1974:2011Cara Uji Kuat Tekan Beton dengan Benda Uji Silinder, Badan
Standardisasi Nasional, Jakarta.
[9] Xu,  H.  and  van  Deventer,  J.  S.  J.
(2002)  Microstructural  characterization  of geopolymers synthesized from kaolinite/stabile  mixture  using  XRD, MASNMR,  SEM/EDX,  TEM/EDX  and HREM,  Cement  and  Concrete  research, Vol. 32, hal. 1705-1716.
[10] Atmaja,  L.,  Fansuri,  H.  and
Maharani,  A.  (2011)  Crystalline  Phase Reactivity  In  The  Synthesis  Of  Fly  Ash- Based  Geopolymer,  Indonesian  Journal  of Chemistry, Vol. 11 No. 1, hal. 90-95.
[11] Wardani (2008). Pemanfaatan
Limbah  Batubara  (Fly  Ash)  Untuk Stabilisasi  Tanah  Maupun  Keperluan Teknik  Sipil  Lainnya  Dalam  Mengurangi Pencemaran Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas  Diponegoro, Semarang.
[12] Zerfu,  K.  and  Ekaputri,  J.J.  (2016) Review on Alkali-activated Fly Ash Based Geopolymer  Concrete,  Materials  Science Forum,  Vol.  841Agustina,  F.  T.  2007.
Ekstraksi Fe (II)-1,10-Fenantrolin Menggunakan Metode Cloud Point
Dengan  Surfaktan  Tween  80. Surakarta:
Fakultas
Matematika dan Ilmu
Pengetahuan  Alam  Universitas  Sebelas Maret.