## STUDI KUAT TEKAN BETON GEOPOLYMER DENGAN
FLY ASH SEBAGAI PERKERASAN KAKU DI PESISIR PANTAI
Blima Oktaviastuti 1 , Yurnalisdel 2
1,2 Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Tribhuwana Tunggadewi Email: blima.oktavia90@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  berfokus  pada  campuran  beton geopolymer dengan  memodelkan campuran material yang menyesuaikan kondisi di pesisir pantai. Tujuan dari penelitian ini  adalah  untuk  mengetahui  proses  peresapan  air  laut  pada  beton geopolymer pada perkerasan kaku dan untuk mengetahui kuat tekan beton geopolymer pada perkerasan kaku. Hasil penelitian diperoleh kesimpulan: (1)Peresapan air laut dan air PDAM pada benda  uji  perkerasan  kaku  beton geopolymer menghasilkan  tingkat  korosifitas  pada tulangan  sangat  minimum,  hal  ini  dikarenakan  adanya  tambahan  zat  aditif  pada material beton geopolymer ; dan (2)Kuat tekan beton geopolymer dengan perendaman menggunakan  air  laut  menghasilkan  nilai  lebih  signifikan  dibandingkan  perendaman air PDAM.
Kata kunci : Beton Geopolymer, Fly Ash, Perkerasan Kaku

## ABSTRACT
This  research  focuses  on  geopolymer  concrete  mixes  by  modeling  a  mixture  of materials  that  adjust  the  conditions  on  the  coast.  The  purpose  of  this  study  is  to determine the seepage process of seawater in geopolymer concrete in rigid pavement and to determine the compressive strength of geopolymer concrete in rigid pavement. The results of the study were concluded: (1)Seawater and PDAM water permeation on rigid  pavement  geopolymer  concrete  specimens  results  in  a  very  low  level  of corrosivity at reinforcement, this is due to the addition of additives to the geopolymer concrete  material;  and  (2)Compressive  strength  of  geopolymer  concrete  with immersion  using  seawater  produces  significantly  more  value  than  immersion  in PDAM water.
Keywords : Geopolymer Concrete, Fly Ash, Rigid Pavement
1. Pendahuluan Pembangunan infrastruktur setiap tahunnya semakin bertambah sesuai pertambahan populasi manusia. Bertambahnya  infrastruktur  membuat  air hujan cenderung terbuang percuma dan hanya sedikit  yang  dapat  meresap  ke  dalam  tanah.
Hal  ini  disebabkan  semakin  sedikit  lahan hijau untuk resapan air.
Perkerasan  jalan  sering  menimbulkan genangan air yang tidak langsung meresap ke dalam  tanah.  Disertai  buruknya  drainase, menjadi  faktor  utama  banyaknya  kerusakan jalan.  Menurut  Silaban,  banjir  rob  di  Jakarta
Utara  sering  menimbulkan  genangan  air  laut dijalan setinggi 12cm ( https://metro.tempo.co , 2019). Ica ( https://www.malangpostonline.com , 2019)
musim hujan hingga April 2019 mengakibatkan  banyak  kerusakan  jalan  di kota  Malang  yang  sebagian  besar  jalannya menggunakan  perkerasan  lentur.  Kerusakan jalan  terjadi  akibat  adanya  beban  berlebih, selain  diberasal  dari  seringnya  air  yang menggenangi badan jalan. Genangan air dapat berasal  dari  air  hujan  atau  air  laut.  Daerah pesisir sangat rentan dengan banjir rob, hal ini dikarenakan air yang masuk ke daerah pinggir pantai  tidak  langsung  terserap  oleh  tanah. Serta,  penggunaan  perkerasan  lentur  juga mendominasi jalan di daerah pesisir.
Perkerasan  kaku  dapat  menjadi  solusi pengurangan  genangan  air  yang  ditimbulkan dari  genangan  air  hujan  dan  air  rob. Perkerasan  ini  menggunakan  semen  (PC) sebagai  bahan  pengikat,  sehingga  memiliki tingkat kekakuan yang relatif tinggi. Penggunaan  semen  sendiri  semakin  lama menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan.  Hal ini  dikarenakan  bahan  utama pembuat  semen  adalah  gamping  yang  lambat laun semakin menipis. Penggunaan geopolymer sebagai  bahan  pengganti  semen dapat  menjadi  solusi  alternatif  yang  ramah lingkungan.
Geopolymer ditemukan  oleh  Prof. Davidovits,  bentuk  anorganik  aluminium- silika  yang  disintesa  dari  material  dengan kandungan Silika (Si) dan Alumina (Al) yang berasal  dari  alam  atau  material  sampingan industri  (Manuahe,  R.  et  al.,  2014).  Beton geopolymer merupakan  beton  yang  material utamanya  mengandung  banyak  silika  dan alumina tinggi yang direaksikan dengan alkali aktifator.  Material  yang  paling  sering  dipakai sebagai bahan utama beton geopolymer adalah fly  ash . Fly  ash merupakan  produksi sampingan  (Limbah)  dari  industri  yang memiliki  kadar  silika  (Si)  yang  cukup  tinggi. Silika  (Si)  dan  Kalsium  (CaO)  merupakan
salah  satu  bahan  utama  yang  dibutuhkan untuk memproduksi semen portland.
Fly  ash dikategorikan  sebagai  bahan berbahaya,  sehingga  apabila  akan  digunakan sebagai bahan material harus di proses dahulu supaya  kandungan  zat  berbahaya  didalam fly ash dapat  dikendalikan  (PP.  No.  101,  2014).
Pengendalian  zat  berbahaya  di  dalam fly  ash dapat  dilakukan  dengan  geopolimerisasi. Seperti  yang  telah  dilakukan  Ekaputri,  dkk. (2007), bahwa dengan proses geopolymerization , fly  ash akan  membentuk semacam  penghalang  untuk  menjebak  boron di dalam fly ash . Boron adalah unsur dalam fly ash yang  dapat  menimbulkan  bahaya  bagi manusia dan tanaman jika konsentrasi di alam cukup  tinggi.  Sehingga  aman  bagi  kesehatan manusia dan lingkungan hidup.
Pemanfaatan fly  ash sebagai  material geopolymer mempunyai  sifat  yang  keras, tahan  terhadap  cuaca,  serangan  kimia,  suhu tinggi,  dan  apabila  dicampur  dengan  pasir atau  mineral  lain  dapat  membentuk  material yang  menyerupai  keramik  (Davidovits  1999). Selain  itu, geopolymer mempunyai  sifat penting  seperti  porositas,  kekerasan,  dan kekuatan  tekan  (Neville,  2000). Geopolymer merupakan  material  baru  dari  jenis  polimer anorganik  yang  disintesis  secara  geokimia, dimana  reaksi  pengikatan  yang  terjadi  adalah reaksi polimerisasi. Dalam reaksi polimerisasi bahan dasar yang digunakan adalah Alumunium  (Al)  dan  Silika  (Si).  Bahan tersebut  mempunyai  peranan  penting  dalam ikatan polimerisasi (Davidovits, 2008).
Kandungan  kimia  alumunium  (Al)  dan  silika (Si) salah satunya terdapat dalam fly ash batu bara  di  PLTU.  Sehingga  untuk  bisa  menjadi material geopolymer , fly  ash batu  bara  harus direaksikan  menggunakan  larutan  kimia sebagai bahan campurannya.
Pemanfaatan geopolymer salah  satunya dapat dijadikan sebagai filler dalam campuran aspal  beton.  Penelitian  Ahyudanari,  dkk. (2015)  bahwa  agregat  kasar,  agregat  halus, aspal dan filler g eopolymer dicampur menjadi
satu  sesuai  proporsi,  kemudian  dipadatkan menjadi  perkerasan  aspal  beton. Filler geopolymer dibuat  dari fly  ash dicampur aktivator yang didiamkan mengeras selama 28 hari. Kemudian geopolymer ditumbuk sampai lolos  saringan  No.  200,  dan  hasil  tumbukan tersebut  digunakan  sebagai filler pada campuran  aspal  beton. Hasil  penelitian tersebut  menunjukkan  bahwa  aspal  beton geopolymer mempunyai stabilitas yang tinggi, tetapi  disisi  lain  rongga  yang  terbentuk semakin besar.
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut, aplikasi beton geopolymer terhadap
perkerasan  kaku  harus  memiliki  kinerja  yang baik.  Maka,  perlu  dilakukan  penelitian  beton geopolymer yang digunakan sebagai perkerasan  kaku.  Penelitian  ini  mencoba membuat campuran beton geopolymer dengan memodelkan campuran material yang menyesuaikan  kondisi  di  pesisir  pantai. Geopolymer tersusun  atas fly  ash dan aktivator,  yaitu  natrium  hidroksida  (NaOH) dan sodium silikat (Na 2 SiO 3 ) dengan molaritas  8M.  Diharapkan  campuran  beton geopolymer yang  dihasilkan  dapat  memenuhi spesifikasi dan memberikan kinerja yang baik untuk  perkerasan  kaku  yang  berada  di  pesisir pantai.
Penelitian  ini  bertujuan:  (1)U ntuk mengetahui proses peresapan air laut pada beton geopolymer pada  perkerasan  kaku, dan  (2)Untuk  mengetahui  kuat  tekan beton geopolymer pada perkerasan kaku.
2. Tinjauan Pustaka
2.1 Beton Geopolymer Beton geopolymer adalah  beton  ramah lingkungan  yang  tidak  menggunakan  semen Portland sebagai bahan pengikatnya, melainkan  menggunakan  bahan-bahan  sisa industri  yang  bersifat  anorganik.  Unsur-unsur geopolimer  adalah  bahan  yang  mengandung alumunia-silikat  yang  mampu  bereaksi  secara kimia dengan cairan alkaline pada temperatur tertentu  untuk  menghasilkan  campuran  yang menyerupai  semen.  Material  yang  sering digunakan  saat  ini  adalah fly  ash atau risk
hush  ash .  Larutan  yang  digunakan  sebagai pelarut silicon dan alumunium yang memungkinkan  terjadinya  reaksi  kimiawi adalah  larutan  yang  bersifat  alkalis.  Untuk mengikat material beton geopolymer dibutuhkan binder yang terdiri dari fly ash dan alkaline  aktivator  yang  berupa  sodiumsilicate (Na 2 SiO 3 )  dan  sodium  hidroksida  (NaOH) (Yunanto, 2017).
a. Material Penyusun Beton Geopolymer
Menurut  Prasetyo,  G.B.  (2015),  material penyusun beton geopolymer meliputi:
1) Fly  ash atau risk  hush  ash atau  material lain pengganti semen.
Fly  ash batubara  mengandung  unsur kimia  antara  lain  silika  (SiO 2 ),  alumina (Al 2 O 3 ),  fero  oksida  (Fe 2 O 3 )  dan  kalsium oksida  (CaO),  juga  mengandung  unsur tambahan  lain  yaitu  magnesium  oksida (MgO), titanium oksida (TiO 2 ), alkalin (Na 2 O dan  K 2 O),  sulfur  trioksida  (SO 3 ),  pospor oksida  (P 2 O 5 )  dan  karbon. Faktor-faktor  yang mempengaruhi  sifat  fisik,  kimia  dan  teknis dari fly  ash adalah  tipe  batubara,  kemurnian batubara, tingkat penghancuran, tipe pemanasan dan operasi, metoda penyimpanan dan penimbunan (Wardani, 2008).
Fly  ash atau  abu  terbang  merupakan sisa  dari  hasil  pembakaran  batu  bara  pada pembangkit  listrik.  Abu  terbang  mempunyai titik  lebur  sekitar  1300 °C  dan  mempunyai kerapatan  massa  ( density ),  antara  2.0  –  2.5
g/cm 3 .  Abu  terbang  adalah  salah  satu  residu yang dihasilkan dalam pembakaran dan terdiri dari  partikel-partikel  halus,  sedangkan  abu yang  tidak  naik  disebut bottom  ash .  Jenis- jenis abu terbang adalah sebagi berikut:
a) Abu  terbang  tipe  C,  merupakan  abu terbang  yang  mengandung  CaO  di  atas 10%  yang  dihasilkan  dari  pembakaran lignit atau sub-bituminous batubara (batubara muda).  Untuk  abu  terbang tipe C,  kadar  total  dari  SiO 2 ,  Al 2 O 3 ,  Fe 2 O 3 > 50%.  Kadar  CaO  mencapai  10%.  Dalam campuran  beton,  abu  terbang  yang digunakan sebanyak 15%-35% dari berat silinder.
b) Abu  terbang  tipe  F,  merupakan  abu terbang  yang  mengandung  CaO  lebih kecil  dari  10%  yang  dihasilkan  dari pembakaran antrasit atau bituminous batubara. Abu terbang tipe F mempunyai kadar  total  dari  SiO 2 ,  Al 2 O 3 ,  Fe 2 O 3 < 70%.  Kadar  CaO  abu  terbang  tipe  F  < 5%. Dalam campuran beton, abu terbang yang digunakan sebanyak 15%-25% dari berat silinder 2) Alkaline aktivator (sodium silikat (Na 2 SiO 3 ) dan sodium hidroksida (NaOH)),  alkaline  aktivator  adalah  suatu zat  pereaksi.  Sodium  silikat  berfungsi untuk  mempercepat  reaksi  polimerisasi, sedangkan  sodium  hidroksida  berfungsi sebagai  reaktor  unsur  Al  dan  Si  yang terkandung dalam fly ash untuk menghasilkan ikatan polimer yang kuat.
3) Agregat,  merupakan  butiran  mineral  yang berfungsi  sebagai  bahan  pengisi  campuran beton.  Agregat  pada  beton  terdiri  dari agregat  kasar  (kerikil/batu  pecah)  dan agregat halus (pasir).
4) Air,  dalam  komposisi  beton  berfungsi sebagai bahan pengikat dan pelumas butir- butir  agregat  untuk  mempermudah  proses pengadukan beton ( workability ).
b. Metode  Pembuatan  Beton Geopolymer Menggunakan Fly Ash
Berdasarkan  metode  Rattanasak  dan Chindaprasirt  (2009)  yang  menggunakan bahan  dasar fly  ash tipe  C,  ada  2  cara  yang dapat  dilakukan:  (1)  Mencampurkan fly  ash , pasir,  larutan  NaOH  dan  Na 2 SiO 3 secara bersamaan  dan  kemudian  diaduk  selama  1 menit,  dan  (2)  Dilakukan  dengan  melarutkan fly  ash dan  larutan  NaOH  selama  10  menit terlebih  dahulu  lalu  biarkan  mengalami pelepasan ion, kemudian ditambahkan larutan Na 2 SiO 3 selama  1  menit  baru  setelahnya ditambahkan pasir dan diaduk selam 1 menit. Urutan  pencampuran  berpengaruh  terhadap kuat  tekan  beton geopolymer ,  yang  mana pencampuran  secara  terpisah  menghasilkan
beton geopolymer yang sedikit lebih baik dari pencampuran biasa.
Junaid, et. al. (2015) memiliki 3 metode pencampuran geopolymer dengan bahan dasar fly  ash tipe  F.  Metode  pertama  dengan mencampurkan fly  ash dan  pasir  dalam keadaan kering kemudian ditambahkan larutan alkaline aktivator serta air lalu diaduk selama  3-5  menit.  Metode  kedua  yang digunakan  adalah  dengan  mencampurkan fly ash dan  larutan  NaOH  selama  3  menit, kemudian  tambahkan  larutan  Na 2 SiO 3 dan diaduk selama 2 menit, setelahnya tambahkan agregat  beserta  air  dan  aduk  selama  2  menit. Metode yang terakhir adalah dengan mencampurkan fly  ash dalam  keadaan  kering dengan agregat dalam keadaan SSD kemudian ditambahkan  larutan  Na 2 SiO 3 dan  aduk selama 3 menit, setelahnya tambahkan larutan NaOH  beserta  air  dan  aduk  selama  2  menit. Dari  ketiga  metode  tersebut  tidak  ada perbedaan yang signifikan terhadap kuat tekan geopolymer .

## 2.2 Air Laut
Air  laut  yang  asin  memiliki  sifat korositas yang  sangat agresif. Derajat keasaman  air  laut  secara  umum  berkisar antara  8,2%  hingga  8,4%  dengan  kandungan air  sebanyak  96,5%  dan  material  terlarut dalam  bentuk  molekul  dan  ion  sebanyak 3,5%. Material yang terlarut dalam air sebesar 89% merupakan garam chlor dan 11% unsur- unsur  lainnya.  Sumber  utama  pembentukan garam  di  laut  adalah  pelapukan  batuan  di darat,  gas  vulkanik  dan  sirkulasi  lubang- lubang  hidrotermal  di  laut  dalam.  Jenis-jenis garam  yang  terkandung  dalam  air  laut diantaranya  adalah  klorida,  natrium,  sulfat, magnesium,  kalsium,  bikarbonat,  bromide, asam borak, strontinum dan florida. Beberapa hal  penyebab  keagresifan  air  laut  adalah sebagi berikut:
1. Air laut merupakan elektrolit dengan sifat konduktivitas tinggi
2. Kandungan oksigen terlarut yang tinggi
3. Temperatur  permukaan  air  laut  yang umunya tinggi
4. Ion  klorida  yang  terkandung  dalam  air laut tergolong ion agresif.
Menurut  Muaya,  G.S.,  dkk.  (2015), dalam  penelitiannya  diperoleh  kesimpulan bahwa  terjadi  penurunan  nilai  stabilitas  pada perendaman  air  laut  selama  24  jam  yang berkisar antara 6,6%, kemudian pada perendaman  air  laut  48  jam  sebesar  29,9%; terjadi peningkatan kelelehan pada perendaman  air  laut  senilai  4,7mm  hingga 7,24mm;  selanjutnya  juga  terjadi  penurunan nilai Marshall Quotient (MQ) sebesar 8,882% -  20,061%  pada  perendaman  air  laut  24  jam dan sebesar 14,1% - 41,397% pada perendaman air laut 48 jam.
Air  laut  di  daerah  pesisir  seringkali membuat  perkerasan  jalan  cepat  rusak sebelum  umur  rencana  yang  telah  ditentukan. Berdasarkan penelitian tersebut, menunjukkan bahwa  perkerasan  lentur  mudah  rusak  jika tergenang  dengan  air  laut.  Perkerasan  kaku berasal dari beton bertulang yang dihamparkan,  dengan  kuat  tekan  yang  lebih baik  daripada  perkerasan  lentur.  Namun, perkerasan  kaku  memiliki  kekurangan  pada proses peresapan air yang masih lambat. Oleh karenanya,  perlu  keterbaharuan  penelitian yaitu menggunakan geopolymer pada campuran  beton  bertulang  pada  perkerasan kaku di daerah pesisir.

## 2.3 Kuat Tekan Beton
Kuat  tekan  beton  adalah  besarnya beban  per  satuan  luas,  dengan  beban  gaya tekan  tertentu  yang  menyebabkan  beton hancur  dalam  pengujian.  Kuat  tekan  beton tergantung  pada  perbandingan  material  yang digunakan,  yakni  perbandingan  campuran antara  semen  atau  agregat  pengganti  pada geopolymer , agregat kasar, agregat halus, dan air.
Manuahe,  R.,  dkk.  (2014)  dalam penelitiannya  menyimpulkan  bahwa  kuat tekan beton geopolymer mengalami peningkatan seiring penambahan waktu curing,  kuat  tekan  maksimum  terjadi  saat
waktu  curing  berlangsung  24jam.  Prasetyo, G.B. (2015) semakin tinggi nilai perbandingan  Na 2 SiO 3 :NaOH=  4:2  pada campuran,  maka  beton  cenderung  memiliki kuat  tekan  yang  semakin  tinggi.  Alp.,  et.al (2009)  metode  curing  direkomendasikan sebagai  media  perawatan  beton geopolymer , metode ini mempengaruhi proses polimerisasi pada  pasta geopolymer .  Perawatan  beton geopolymer juga  dapat  mempengaruhi  hasil kuat tekan beton sendiri. Mengingat
komposisinya
memanfaatkan pozzolan dari alam atau buatan sebagai  material  pengganti  PC,  memberikan nilai  tambah  beton  ini.  Secara  umum berdasarkan  beberapa  rujukan  tersebut,  kuat tekan  beton geopolymer memiliki  hasil  yang baik.  Maka,  beton geopolymer dapat  menjadi pengganti beton konvensional serta diaplikasikan  pada  pekerjaan  konstruksi (Oktaviastuti, B., dkk., 2019).

## 2.4 Perkerasan Kaku
Perkerasan  kaku  ( rigid  pavement ) adalah  suatu  susunan  konstruksi  perkerasan dimana  digunakan  plat  beton  di  lapisan  atas pondasi  atau  di  tanah  dasar  pondasi  maupun langsung  di  atas  tanah  dasar  ( subgrade ). Perkerasan  kaku memiliki modulus  elastisitas tinggi  sehingga  mampu  mendistribusikan beban serara meluas pada subgrade atau tanah dasar.  Faktor  yang  paling  diperhatikan  dalam perencanaan  tebal  perkerasan  beton  adalah kekuatan beton itu sendiri.
a. Jenis-Jenis Perkerasan Kaku
Jenis-jenis
perkerasan berdasarkan sambungan dan tulangan pelat beton:
1) Perkerasan  beton  semen  biasa  dengan sambungan  tanpa  tulangan  untuk  kendali retak
2) Perkerasan beton semen dengan
sambungan  dan  tulangan  pelat  untuk kendali retak. Digunakan wiremesh diantara siar yang penggunaannya independen  terhadap  adanya  tulangan dowel.
3) Perkerasan beton bertulang menerus (tanpa sambungan)  yang  tulangannya  terdiri  dari baja tulangan dengan persentase besi yang
relatif  banyak  yakni  0.02%  dari  luas penampang  beton.  Perkerasan  tipe  ini adalah yang paling banyak digunakan.
b. Persyaratan Umum Perkerasan Kaku
1) Tanah dasar. Daya dukung tanah ditentukan  oleh  CBR  insitu  sesuai  dengan SNI 03-1731-1989 atau
CBR Laboratorium sesuai dengan SNI 03-1744- 1989,  masing-masing  untuk  perencanaan tebal  perkerasan  lama  ataupun  perkerasan jalan  baru.  Apabila  tanah  dasar  memiliki nilai CBR < 2%, maka digunakan pondasi bawah  dari  beton  kurus  setebal  15  cm sehingga  tanah  dianggap  memiliki  CBR 5%.  Bahan  pondasi  bawah  biasanya menggunakan bahan berbutir.
2) Beton  semen.  Kekuatan  beton  harus dinyatakan dalam nilai kuat tekan umur 28 hari,  dari  hasil  pengujian  balok  dengan pembebanan  3  titik  (ASTM  C-78)  yang besarnya  secara  tipikal  sekitar  3-5  MPa (30-50 kg/cm 2 ).
3) Lalu lintas
4) Bahu jalan
5) Sambungan.  Memiliki  fungsi  sebagai:  (a) Pembatas  tegangan  dan  pengendali  retak akibat  penyusutan,  pengaruh  lenting  dan beban  lalu  lintas;  (b)  Memudahkan pelaksanaan;  dan  (c)  Mengakomodasi gerakan pelat.

## 3. Metode Penelitian
Penelitian  ini  merupakan  penelitian kuantitatif,  dengan  rancangan  penelitian eksperimen yang akan menggali data mengenai  aplikasi  beton geopolymer pada perkerasan  jalan  di  daerah  pesisir  pantai. Penelitian  dilaksanakan  pada  daerah  pesisir pacitan  tepatnya  di  Desa  Jetak,  Kecamatan Tulakan.  Sedangkan  eksperimen  benda  uji dilaksanakan  di  Laboratorium  Teknik  Sipil, Fakultas  Teknik,  Universitas  Tribhuwana Tunggadewi, Malang.
Tahap  awal  yang  perlu  dilakukan adalah merencanakan campuran beton. Mengacu  pada  penelitian  Prasetyo,  G.B. (2015)  kebutuhan  bahan  didapat  menurut perbandingan massa benda uji. Pada penelitian  ini  perbandingan  agregat  dengan binder pada campuran beton adalah 75%:25%,  70%:30%,  dan  65%:35%.  Gambar 3.2 merupakan diagram alir mix design untuk beton geopolymer 75%:25%.
Benda  uji  yang  sudah  siap,  kemudian direndam  pada  air  laut  dan  air  PDAM  untuk melihat  tingkat  peresapan  dan  korosifitasnya. Selanjutnya  dilaksanakan  uji  kuat  tekan  pada benda  uji,  menggunakan  perhitungan  sesuai Metode Pengujian Kuat Tekan Beton berdasarkan SNI 03-1794-1990.
Gambar 3.2 Diagram Alir Mix Beton Geopolymer

## Sumber: Prasetyo, G.B. (2015)
4. Analisis dan Pembahasan
4.1 Pemeriksaan Agregat Halus
Hasil  pemeriksaan  agregat  halus  yang telah  dilaksanakan  pada  penelitian  dapat dilihat  pada  Tabel  4.1.  Berdasarkan  tabel tersebut,  dapat  disimpulkan  bahwa  agregat
halus  yang  digunakan  dalam  campuran  beton sudah  memenuhi  syarat.  Hal  ini  juga diperjelas  pada  gambar  grafik  hubungan ukuran ayakan dengan persen butir lolos agregat halus.
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 4.1. Hubungan antara Ukuran Ayakan dengan Persen Butir Lolos untuk Agregat Halus Sumber: Hasil Analisis, 2020

## 4.2 Pemeriksaan Agregat Kasar
Hasil pemeriksaan agregat kasar yang telah  dilaksanakan  dapat  dilihat  pada  Tabel 4.2.  Dari  tabel  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa  agregat  kasar  yang  digunakan  dalam
campuran beton, sudah memenuhi syarat. Hal ini  juga  diperjelas  pada  gambar  grafik hubungan ukuran ayakan dengan persen butir lolos agregat halus.
Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 4.2 Hubungan antara Ukuran Ayakan dengan Persen Butir Lolos untuk Agregat Kasar Sumber: Hasil Analisis, 2020
4.3 Hasil Pengujian Fly Ash Fly ash yang digunakan dalam penelitian  ini  merupakan  sisa  pembakaran batu  bara.  Pengujian  terhadap fly  ash dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia dari fly ash . Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Kandungan Kimia Fly Ash
No. Komposisi Kimia Persentase (%) 1 SiO2 45,17 2 Al2O3 20,1 3 Fe2O3 10,8 4 TiO2 0,92 5 CaO 13,32 6 MgO 2,73 7 K2O 1,69 8 Na2O 0,98 9 P2O5 0,41 10 SO3 1,00 11 MnO2 0,08 Sumber: Hasil Analisis, 2020 Dari tabel diatas,
kadar (SiO 2 +Fe 2 O 3 +Al 2 O 3 )  sebesar  76,07%.  Batas (SiO 2 +Fe 2 O 3 +Al 2 O 3 )  kelas  C  minimal  50% dan  kelas  F  (SiO 2 +Fe 2 O 3 +Al 2 O 3 )  minimal 70%.  Maka  dapat  disimpulkan fly  ash pada penelitian  ini  termasuk  pada  kelas  F  ( ACI Manual  of  Concrete  Practice 1993  Part  1 226.3R-3).
4.4 Perencanaan Campuran Adukan

## Beton
Pada  kegiatan  ini  akan  dilakukan pembuatan  campuran  adukan  beton.  Tahapan ini  bertujuan  untuk  mempersiapkan  benda  uji sebelum  proses  pengujian  kuat  tekan  beton. Kebutuhan bahan didapat menurut
perbandingan massa benda uji.
Berdasarkan  Tabel  4.4,  perencanaan campuran  adukan  beton geopolymer untuk setiap  sampel,  air  yang  digunakan  dalam pencampuran  dilapangan  mungkin  berbeda dengan air dalam perencanaan awal campuran beton geopolymer. Ini  bisa  terjadi  karena tingkat kesulitan dalam adukan beton
geopolymer itu  sendiri,  dan  karena  pengaruh kondisi dilaboratorium. Maka, dalam campuran adukan setiap sampel
dilaboratorium,  kebutuhan  air  bisa  dikurangi 5%  atau  ditambahkan  5%  dari  perencanaan awal campuran beton geopolymer.
Tabel 4.4 Perencanaan Campuran Adukan Beton Geopolymer untuk Setiap Sampel
Sumber: Hasil Analisis, 2020
5. Kekentalan Adukan Beton
Pengujian slump bertujuan untuk mengetahui kekentalan campuran beton sehingga memenuhi persyaratan yang
diinginkan. Pengujian slump dilakukan dengan  menggunakan  kerucut  Abram’s  yang memiliki  diameter  bawah  20cm  dan  diameter atas  10cm,  serta  memiliki  tinggi  30cm.  Nilai slump yang diperoleh sebagai berikut:
Tabel 5.1 Hasil Pengujian Slump
Perbandingan agregat dengan binder Perbandingan aktivator Nilai slump (cm) 75 : 25 1:2 6,5 2:2 6,3 3:2 15 4:2 15,2 5:2 17.5 70 : 30 1:2 6.5 2:2 6,4
3:2 17.3 4:2 15 5:2 17.8 65 : 35 1:2 8 2:2 7,8 3:2 17.8 4:2 16,4 5:2 18 Sumber: Hasil Analisis, 2020 Berdasarkan  Tabel  5.1,  menunjukan bahwa  kandungan fly  ash semakin  tinggi maka  nilai slump juga  semakin tinggi,  hal  ini disebabkan  karena  pengaruh  kadar  air  yang digunakan  dalam  campuran  ini  didapat berdasarkan berat fly ash yang digunakan oleh masing-masing  variasi.  Jadi  apabila  berat fly ash semakin  tinggi,  maka  kebutuhan  air  juga semakin tinggi dan mengakibatkan nilai slump juga semakin tinggi.

## 6. Hasil Pemeriksaan Berat Volume
Hasil  perhitungan  berat  volume  rata- rata  dapat  dilihat  pada  tabel  6.1.  Hubungan antara  perbandingan  aktivator  dan  berat
volume beton geopolymer digambarkan sesuai gambar 6.1.
Berdasarkan  hasil  analisis  tersebut, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi rasio
aktivator,  berat  volume  beton  cenderung semakin  tinggi.  Hal  ini  terlihat  pada  gambar 6.1 yang menunjukkan berat volume tertinggi pada  perbandingan  Na 2 SiO 3 :NaOH  =  5:2.
Tabel 6.1 Data Hasil Pemeriksaan Berat Volume Beton Geopolymer
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 6.1. Hubungan Aktivator dan Berat Volume Sumber: Hasil Analisis, 2020

## 7. Pengujian Kuat Tekan Beton
Uji  kuat  tekan  beton  dilaksanankan pada  saat  beton  berusia  28  hari  dengan menggunakan alat compression testing machine. Curing beton  dilakukan  dengan merendam  benda  uji  dengan  air  PDAM  dan
air  laut.  Perendaman  dilakukan menggunakan 2  jenis  air  yang  bertujuan  melihat  dampak korosifitas yang terjadi pada beton geopolymer . Hasil pengujian yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Tabel 7.1. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan dengan Perendaman Air PDAM
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 7.1. Hubungan Aktivator dan Kuat Tekan dengan Perendaman Air PDAM Sumber: Hasil Analisis, 2020
Tabel 7.2. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan dengan Perendaman Air Laut
Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 7.2. Hubungan Aktivator dan Kuat Tekan dengan Perendaman Air Laut Sumber: Hasil Analisis, 2020
Berdasarkan  tabel  dan  gambar  diatas, menunjukkan bahwa kuat tekan beton dengan perendaman  menggunakan  air  PDAM  untuk perbandingan  75:25  dan  70:30  aktivator  5:2 memiliki  hasil  lebih  besar,  sedangkan perbandingan  65:35  aktivator  4:2  yang memiliki  hasil  paling  tinggi.  Sementara  itu, untuk  perendaman  air  laut  perbandingan 75:25  dan  70:30  aktivator  5:2  memiliki  hasil lebih  besar,  sedangkan  perbandingan  65:35 aktivator  3:2  yang  memiliki  hasil  paling tinggi.
Maka, berdasarkan hasil tersebut disimpulkan
bahwa semakin tinggi perbandingan Na 2 SiO 3 :NaOH yang digunakan dalam campuran, akan
terdapat
kecenderungan  semakin  tinggi  hasil  kuat tekan  yang  dihasilkan.  Serta,  perendaman menggunakan  air  laut  memiliki  hasil  kuat tekan  yang  lebih  tinggi  daripada  perendaman menggunakan  air  PDAM.  Hasil  ini  sesuai dengan  penelitian  Ekaputri,  dkk.  (2007) bahwa  sifat  mekanik  beton geopolymer memiliki kuat tekan tertinggi dengan
perbandingan Na 2 SiO 3 :NaOH = 4:2. Selanjutnya,  penelitian  Prasetyo,  G.B.  (2015) bahwa  kuat  tekan  beton geopolymer dengan fly  ash memiliki  kuat  tekan  tertinggi  dengan perbandingan Na 2 SiO 3 :NaOH = 5:2.
8. Hasil Perendaman
Pada  penjelasan  sebelumnya  telah diuraikan  bahwa  sampel  benda  uji  melalui perendaman  dengan  air  PDAM  dan  air  laut untuk  melihat  korosifitas  yang  terjadi  pada tulangan  beton.  Benda  uji  yang  digunakan untuk melihat korosifitas merupakan perkerasan kaku dengan ukuran 30cm x 30cm dan tinggi 15cm. Tulangan yang dipergunakan Ø10 serta memiliki jarak antar tulangan 20cm. Saat pelaksanaan, benda uji beton geopolyme r tersebut akan direndam dalam air laut dan air PDAM selama 28 hari. Berikut ini merupakan gambar hasil perendamannya:
Gambar 8.1. Perbandingan 75:25 Aktivator 1:2 dengan Perendaman Air Laut
Gambar 8.2. Perbandingan 75:25 Aktivator 1:2 dengan Perendaman Air PDAM
Berdasarkan gambar perkerasan diatas,  disimpulkan  bahwa  baik  dalam perendaman air laut maupun air pdam, tingkat korosifitas  pada  tulangan  sangat  minim.  Hal ini  terjadi  disebabkan  oleh  adanya  tambahan zat  aditif  pada  material  beton geopolymer . Sesuai  dengan  hasil  penelitian  Prayuda,  H. dan  Pujianto,  A.  (2018)  jenis  air  dalam perendaman beton memiliki kontribusi positif jika  digunakan  bersamaan  dengan  semen berkualitas  bahan  aditif  yang  baik,  serta  hasil kuat tekan yang diperoleh dengan perendaman air  laut  lebih  besar  dibandingkan  kuat  tekan dengan  perendaman  air  tawar. Wedhanto,  S. (2017)  jenis  semen  tipe  I  relatif  tahan terhadap  air  laut  selama  perendaman  28  hari dan  memiliki  hasil  kuat  tekan  yang  lebih besar.
9. Kesimpulan dan Saran
9.1 Kesimpulan
a. Peresapan  air  laut  dan  air  PDAM  pada benda uji perkerasan kaku beton geopolymer menghasilkan tingkat korosifitas  pada  tulangan  sangat  minim. Hal  ini  terjadi  disebabkan  oleh  adanya tambahan  zat  aditif  pada  material  beton geopolymer .
b. Kuat  tekan  beton geopolymer dengan perendaman menggunakan air laut menghasilkan nilai lebih signifikan dibandingkan  beton geopolymer dengan perendaman air PDAM.
9.1 Saran
a. Perlu kajian lebih lanjut mengenai aplikasi beton geopolymer untuk  daerah  pesisir pantai dengan penambahan fly ash
b. Selama  pelaksanaan  pembuatan  beton geopolymer , sebaiknya menggunakan
perlengkapan pelindung diri, mengingat fly ash dan  zat  aditif  yang  digunakan berbahaya. c. Teknik  pencampuran  pada  penelitian selanjutnya, disarankan menggunakan mesin  agar  lebih  aman  dan  sesuai setting time nya
10. Daftar Pustaka [1]  Silaban,  Martha  Warta.  2019.  Peristiwa Jakarta  Dini  Hari,  Kebakaran  Gudang dan Banjir Rob. (Online),
(https://metro.tempo.co ),  diakses  tanggal
20 November 2019.
[2]  Ica.,  dkk.  2019.  Rigid  Pavement  Solusi Jalanan Kota Malang. (online).
https://www.malangpostonline.com , diakses 13 Agustus 2019.
[3]  R. Manuahe et al. , “Kuat Tekan Beton Geopolymer Berbahan Dasar Abu Terbang,” J. Sipil Statik , 2014, doi: 10.5614/jts.2013.20.1.1.
[4]  Peraturan Pemerintah Republik Indonesia  No.  101.  2014. Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya Dan Beracun.
[5]  J. J. Ekaputri and O. Damayanti, “Sifat
Mekanik Beton Geopolimer Berbahan Dasar Fly Ash Jawa Power Paiton Sebagai Material Alternatif,” J. Pondasi ,
2007.
[6]  J. Davidovits,
“Chemistry of geopolymeric  systems,  terminology,”  in Second  International  Conference  on Geopolymer , 1999.
[7]  Neville,  A.  M.  (2000). Properties  of Concrete , Prentice Hall.
[8]  Davidovits, J. 2008. Geopolymer: Chemistry  and  Applications .  Perancis: Geopolymer Institute.
[9]  Yunanto,  A.  dan  Trinugroho,  S.  2017. Kuat  Tekan  Beton  Geopolimer  Dengan Variasi  Berat  Agregat  dan  Binder  Pada Umur  Beton  21  dan  28  Hari. Tugas Akhir.  Surakarta:  Teknik  Universitas Muhammadiyah Surakarta.
[10] G.  B.  Prasetyo,  S.  Trinugroho,  and  M. Solikin,  “Tinjauan  Kuat  Tekan  Beton Geopolymer  dengan  Fly  Ash  sebagai Bahan  Pengganti  Semen,” Naskah  Publ. , 2015, doi: 10.1016/j.edurev.2009.12.002.
[11] Wardani,  Sri  Prabandiyani  Retno.  2008. Pemanfaatan Limbah Batubara (Fly Ash) Untuk Stabilisasi Tanah Maupun
Keperluan  Teknik  Sipil  Lainnya  Dalam Mengurangi  Pencemaran  Lingkungan. Semarang:  Teknik  Sipil  Universitas Diponegoro.
[12] Rattanasak,  U.,  and  Chindaprasirt  P. 2009. Influence of NaOH solution on the synthesis  of  Fly  Ash  Geopolymer. Minerals  Engineering.  22,  (12),  1073- 1078.
[13] Junaid,  M.T.,  et  al.  2015. A  Mix  Design Procedure  for  Low  Calcium  Alkali Activated  Fly  Ash-Based  Concretes. Construction  and  Building  Materials.79, (March), 301-210.
[14] Muaya, G.S., Kaseke O.H. dan Manoppo M.R.E.  2015. Pengaruh  Terendamnya
Perkerasan  Aspal  Oleh  Air  Laut  Yang Ditinjau Terhadap Karakteristik Marshall. Jurnal  Sipil  Statik.  03,  (08),
562-570.
[15] Alp,  I.,  Deveci,  H.,  Sungun,  Y.H., Yilmaz,  A.O.,  Kesimal,  A.,  and  Yilmaz, E.  2009.  Pozzolanic  Characteristic  Of  a Natural Raw Materialfor Use In Blended Cements. Iranian Journal of Science and
Technology, Transaction B, Engineering , Vol. 33, No. B4, pp 291-300.
[16] Oktaviastuti, B., Leliana, A., dan Rahma, P.D.  2019. Beton  Geopolimer  Sebagai
Alternatif Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)  Ramah  Lingkungan.  Jurnal SENTIKUIN (Seminar Nasional Teknologi  Industri ,  Lingkungan  dan Infrastruktur), 2: 1-5. [17] Anonim. Metode Pengujian CBR Laboratorium (SNI 03-1744-1989). Badan  Litbang  Departemen  Pekerjaan
Umum.
[18] Annual  Book  of  ASTM  Standart, Destignation  C  78  –  94. Standart
Practice for Making and Curing Concrete Test Specimen in Laboratory .
[19] SNI  03-1794-1990  Tentang  Metode Pengujian Kuat Tekan Beton
[20] H. Prayuda and A. Pujianto, “Pengaruh Perawatan (Curing) Perendaman Air Laut Dan Air Tawar Terhadap Kuat Tekan Beton,” J. Ilm. Tek. Sipil , vol. 22, pp. 130–139, 2018, doi:
10.24843/JITS.2018.v22.i02.p07.
[21]  S. Wedhanto, “Pengaruh air laut terhadap kekuatan tekan beton yang terbuat dari berbagai merk semen yang ada di kota malang,” J. Bangunan , 2017.