## PENGARUH PEMBERIAN AIR PANAS PADA PEMBUATAN MORTAR GEOPOLIMER BERBASIS SEMEN GEOPOLIMER

## EVI MARYANI, FIRDAUS
Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Bina Darma evimaryani2110@gmail.com, Firdaus.dr@binadarma.ac.id
Abstract: Geopolymer  mortar  is  a  mortar  whose  binder  consists  of  natural  ingredients.  The natural material of geopolymer mortar has a high content of oxides, silicates and aluminum. The resulting geopolymer mortar completely replaces portland cement with fly ash. The fly ash used must be activated with an alkane solution in the form of sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) as a catalyst to increase the polymerization reaction. The aim of this research  is  to  analyze  the  effect  of  providing  hot  water  on  the  manufacture  of  geopolymer mortar  based  on  geopolymer  cement.  Where  this  research  used  a  cube  mold  measuring 5cm×5cm×5cm with 27 test objects, the results of this research showed that the effect of giving hot water was very influential on the compressive strength value at the age of 7 days, 14 days and  28  days  with  variations  in  hot  water  temperature  of  50 o C  ,  60 o C,  70 o C.  Hot  water temperature greatly influences the compressive strength value of geopolymer mortar at 7 days, 14  days  and  28  days.  The  higher  the  hot  water  temperature,  the  higher  the  compressive strength  value  due  to  the  increase  in  the  hydration  reaction  rate  between  the  hot  water temperatures.  Temperature  70 o C  aged  7  days,  14  days,  28  days,  the  highest  compressive strength values are around 15.2 MPa, 15.73 MPa, 16.13 MPa. Keywords : Mortar, Hot Water, Fly Ash, Temperature, Compressive Strength
Abstrak : Mortar geopolimer adalah mortar yang pengikatnya terdiri dari bahan alami. Bahan alami  mortar  geopolimer  memiliki  kandungan  oksida,  silikat,  dan  aluminium  yang  tinggi. Mortar geopolimer dihasilkan sepenuhnya mengganti semen portland dengaln fly ash. Fly ash yang digunakan harus diaktifkan dengan larutan alkani berupa sodium hidroksida (NaOH) dan sodium  silikat  (Na 2 SiO 3 )  sebagai  kaltalisatornya  untuk  meningkatkan  reaksi  polimerisasi. Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  menganalis  pengaruh  pemberian  air  panas  pada  pembuatan mortar  geopolimer  berbasis  semen  geopolimer.  Dimana  penelitian  ini  menggunakan  cetakan kubus  berukuran  5cm×5cm×5cm  dengan  benda  uji  berjumlah  27,  hasil  penelitian  ini didapatkan  bahwa  pengaruh  pemberian  air  panas  sangat  berpengaruh  dengan  nilai  kuat  tekan pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari  dengan variasi suhu air panas 50 o C, 60 o C, 70 o C. Suhu air panas sangat berpengaruh terhadap nilai kuat tekan mortar geopolimer pada umur 7 hari, 14 hari,  dan  28  hari  semakin  tinggi  suhu  air  panas  semakin  tinggi  pula  nilai  kuat  tekan dikarenakan peningkatan laju reaksi hidrasi antara suhu air panas tersebut. Suhu 70 o C umur 7 hari, 14 hari, 28 hari nilai kuat tekan paling tertinggi sekitar 15.2 MPa, 15.73 MPa, 16.13 MPa. Kata kunci : Mortar, Air Panas, Fly Ash, Suhu, Kuat Tekan.

## A. Pendahuluan
Menurut  laporan  awal  tahun  2018  kapasitas  produksi  semen  di  PT.  Semen  Indonesia sebesar 53 juta ton. Semen salngalt berbalhalyal balgi kesehaltaln daln dalpalt menyebalbkaln penyalkit pernalpalsaln  jikal  terhirup.  Untuk  mengaltalsi  kemungkinaln  efek  berbalhalyal  daln  menguralngi produksi semen, malkal dibualtlalh yalitu semen geopolimer. Semen geopolimer merupalkaln sallalh saltu  allternaltif  untuk  menguralngi  penggunalaln  semen  dalri  proses  tidalk  ralmalh  lingkungaln dengaln  melalkukaln  sintesis  silikal  daln  alluminal  alnorgalnik  dalri  balhaln  balku  dengaln  kalndungaln silikal daln alluminal yalng tinggi seperti fly alsh, slalg altalu metalkalolin. Prinsip geopolimer aldallalh merealksikaln  silikal  daln  alluminal  dengaln  lalrutaln  allkalli  alktivaltor  untuk  menghalsilkaln  pengikalt yalitu semen.
Dalvidovits  aldallalh  sallalh  saltu  penemu  malteriall  allternaltif  yalng  dalpalt  menggalntikaln semen,  yalitu  geopolimer.  Geopolimer  merupalkaln  balhaln  allalm  alnorgalnik  alkibalt  proses polimerisalsi.  Balhaln  dalsalr  pembualtaln  geopolimer  aldallalh  balhaln  yalng  mengalndung  cukup
balnyalk  alluminium  daln  silikal.  Unsur-unsur  ini  ditemukaln    yalng  beralsall  dalri  tempalt pembualngaln salmpalh altalu limbalh industri, seperti fly alsh halsil sisal-sisal pembalkalraln baltu balra.
Penggunaan  air  panas  merupakan  salah  satu  upaya  untuk  mempercepat  pengerasan geopolimer  yang  selama  ini  menjadi  salah  satu  kendala  dalam  pembuatan  beton  geopolimer. Reaksi  antara  air  panas  pada  geopolimer  disebalbkaln  air  panas    mengalami    molekul  H 2 O sehingga  mengallalmi  peningkaltaln  kualt  tekaln  tertinggi  pada  beton  geopolimer.  Pengaruh pemberian  air  panas  terhadap  setting  time  semakin  tinggi  variasi  suhu  air  panas  yang digunakan akan membuat final time lebih cepat tercapai. Sedangkan nilai kuat tekan semakin tinggi  faktor  suhu  air  panas  pada  semen  akan  semakin  tinggi  pula  kuat  tekan  mortar geopolimer dikarenakan peningkatan laju reaksi hidrasi antara suhu air panas tersebut.

## B. Metodologi Penelitian
Metode  dilalkukaln  paldal  penelitialn  ini  aldallalh  menggunalkaln  metode  eksperimentall  yalitu dilalkukaln  dengaln  calral  melalksalnalkaln  eksperimen  terhaldalp  objek  penelitialn  daln  untuk pengujialn  menggunalkaln  metode  destruktif  yalitu  dengaln  calral  menghalncurkaln  bendal  uji  yalng diteliti. Penelitialn ini dilalkukaln di Kalmpus C Lalboraltorium Beton Progralm Studi Teknik Sipil Falkultals Salins Daln Teknologi Universitals Binal Dalrmal Pallembalng. Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.Fly  Ash,  pada  penelitian  ini  menggunakan  fly  ash  yalng    dihasilkan  dari  abu  terbang  atau sisa-sia pembakaran batu bara yang berasal dari industri dan PLTU Paiton probolinggo.
2.Algregalt Hallus (Palsir), penelitian ini menggunakan agregat halus yaitu pasir yang bersal dari tanjung lubuk.
3.Semen  Geopolimer,  paldal  penelitialn  ini  menggunalkaln  semen  geopolimer  dimalnal  semen geopolimer  memiliki  kalndungaln  lalrutaln  allkalli  alktifaltor.  Lalrutaln  alkali  alktifaltor  untuk geopolimer dalpalt berupal Naltrium Hidroksidal (NalOH) daln Naltrium Silikalt (Nal 2 SiO 3 ) lebih balnyalk digunalkaln  kalrenal dalpalt menghalsilkaln geopolimer dengaln  kualt  tekaln tinggi  antara lain :
a.Sodium Hidroksidal (NalOH), naltrium hidroksidal ini digunalkaln dengaln sodal alpi. b.Sodium Silikalt (Nal 2 SiO 3 ), sodium silikalt ini dikenall sebalgali walterglalss.
4.Air  Panas,  alir  yalng  digunalkaln  dallalm  penelitialn  ini  alir  palnals.  Dimana  air  panas  ini menggunakan  water  bath.  Water  bath  ini  adalah  alat  yang  berisi  air  yang  bisa mempertahankan  suhu  air  pada  kondisi  tertentu  selama  selang  waktu  yang  ditentukan. Untuk mengetahui suhu air panas dengan alat termometer.
Allalt-alat yalng digunalkaln dallalm penelitialn ini aldallalh sebalgali berikut :
1.Timbalngaln  digital  digunalkaln  untuk  mengetalhui  beralt  balhaln-balhaln  yalng  alkaln  digunalkaln sebalgali calmpuraln beton.
2.Cetalkaln mortalr dengaln kubus ukuraln dialmeter 5cm×5cm×5cm.
3.Gelals ukur untuk mengukur volume alir, beralt jenis daln memeriksal kaldalr lumpur palsir.
4.Water  Bath,  alat  yang  berisi  air  yang  bisa  mempertahankan  suhu  air  pada  kondisi  tertentu selama selang waktu yang ditentukan.
5.Termometer  suhu  alir  palnals  untuk  mengecek  kaldalr  suhu  alir  palnals  untuk  calmpuraln  mortalr geopolimer.
6.Mesin  pengalduk  semen  mixer  digunalkaln  untuk  mencalmpurkaln  balhaln-balhaln  untuk pembualtaln mortar geopolimer.
7.Oven  allalt  ini  digunalkaln  untuk  mengeringkaln  salmpel  dallalm  pemeiksalaln  balhaln-balhaln  yalng alkaln digunalkaln dallalm calmpuraln beton.
8.Centong  altalu  tallalm  digunalkaln  untuk  menalmpung  daln  menualng  aldukaln  beton  kedallalm cetalkaln.
9.Tongkat pemadat digunakan untuk memadatkan benda uji
10.Mesin uji tekaln beton berkalpalsitals 1500 KN.
11.Vicat Apparatus digunakan untuk penggujian setting time
12.Stop  watch  atau  jam  digunakan  untuk  mencatat  waktu  pengadukan  dan  waktu  penetrasi setting time.
Proses langkah kerja pencampuran dan pembuatan benda uji ini dilakukan setelah menghitung proporsi  masing-masing  bahan  yang  dipergunakan,  kemudian  mencampur  dengan  langkah- langkah sebagai berikut :
1.Menyiapkan bahan dan peralatan yang akan digunakan.
2.Menimbang bahan-bahan yang akan digunakan sesuai kebutuhan.
3.Pengadukan di dahului dengan mengaduk pasir, fly ash, NaOH, Nal 2 SiO 3.
4.Putalr mixer untuk beberalpal detik algalr malteriall yalng telalh dimalsukkaln kedallalm mixer dalpalt tercalmpur meraltal.
5.Setelalh  itu,  malsukkaln  alir  palnals  kedallalm  calmpuraln  tersebut  secalral  bertalhalp  lallu  tunggu beberalpal menit hinggal menghalsilkaln calmpuraln yalng homogen.
6.Kemudian masukan campuran mortar kedalam cetakan berukuran 5×5×5 cm.
7.Setelah padat dan penuh lakukan perataan pada permukaan secara merata agar sesuai dengan bentuk yang di inginkan.
8.Setelah itu cetakan disimpan ditempat yang sejuk. Setelah 24 jam benda uji dikeluarkan dari cetakan dan diukur dan dicatat beratnya.
9.Diamkan mortar geopolimer sampai umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.
10.Setelah mortar geopolimer sampai umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. Lalu siapkan benda uji satu persatu yang mau di uji kuat tekan.
Langkah-langkah pengujian setting time adalah sebagai berikut :
1.Menyetel jarum pada vicat agar menunjuk angka nol pada skala pembacaan dibagian kanan dan kemudian menguncinya.
2.Memasukkan Fly  Ash  Beton  Geopolimer kedalam  cincin  ebonite  kemudian  meratakan permukaannya.
3.Memasang cincin ebonite dibawah jarum penetrasi (1 mm).
4.Menunggu selama 15 menit kemudian melepaskan batang peluncur.
5.Mencatat kedalaman masuknya jarum dengan membaca skala.
6.Mengulangi  langkah  no.4  dan  5  dengan  selang  waktu  15  menit.  Cincin  harus  selalu dipindahkan dengan jarak minimal 1 cm.
7.Setelah  kedalaman  penetrasi  mencapai  25  mm  bearti  waktu  pengikatan  awal  atau intial setting time telah tercapai.
8.Mengulangi lagi langkah no.6 dengan selang waktu yang sama.
Benda yang akan diuji kuat tekan beton  dan mortar adalah berbentuk kubus dengan ukuran 5 cm × 5 cm × 5 cm, menurut (SNI 03-1974-1990) dan tahapan pengujian sebagai berikut : 1.Letakan benda uji dengan posisi lurus.
2.Hidupkan mesin kuat tekan mortar.
3.Lakukan pengujian sampai benda uji hancur.
4.Catatlah nilai mortar maksimum benda uji sebelum benda uji dihancurkan.

## C. Hasil dan Pembahasan
Tempat pelaksanaan penelitian ini dilakukan di laboratorium Program Studi Teknik Sipil, Fakultas  Sains  Dan  Teknologi,  Universitas  Bina  Darma  Kampus  C  Palembang,  Sumatera Selatan.  Objek  dalam  penelitian  ini  adalah  pembuatan  mortar  geopolimer,  dimana  mortar geopolimer  ini  dicampur  dengan  material  seperti,  Fly  Ash,  Agregat  Halus,  NaOH,  Na 2 SiO 3 , dan diberi campuran dengan Air Panas. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah mortar geopolimer berbentuk kubus dengan ukuran 5×5×5 cm.
Pengujian  ini  untuk  mengetahui  butir  gradasi  dan  menghitung  besar  nilai  modulus  dari agregat  halus  yang  akan  digunakan  untuk  campuran  mortar.  Selanjutnya,  untuk  mengetahui besar  presentase  kadar  lumpur  dalam  agregat  halus.  Kandungan  kadar  lumpur  yang  diijinkan dalam  pembuatan  balok  mortar  geopolimer  ini  adalah  sebesar  5%,  Kadar  lumpur  agregat normal  yang  dijinkan  SK  SNI    S-04-1989  F  untuk  agegat  halus  (pasir).  Pengujian  kadar lumpur agregat halus tedapat pada tabel 1
Tabel 1 pengujian kadar lumpur agregat halus
Rumus  untuk mencari kadar lumpur agregat halus antara lain :
Tabel 2 Perhitungan komposisi campuran mortar geopolimer
Untuk  memperoleh  nilai  kuat  tekan  pada  mortar  dan  mencari  nilai  kuat  tekan  bisa menggunakan rumus sebagai berikut :
Dimana : f’c : Kuat Tekan Benda Uji Kubus (Mpa) P: Beban Tekan Beton A: Luas Penampang Benda Uji (mm 2 )
Pengujian  setting  time  dilakukan  pada  semua  mix  design.  Pengujian  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh air panas pada mortar geopolimer. Pengujian setting time dilakukan pada suhu  air  panas  yang  berkisar  50 o C,  60 o C,  dan  70 o C.  Menurut  Standar  ASTM  C-191,  waktu pengikatan awal tidak boleh kurang dari 45 menit, dan waktu ikat akhir tidak boleh lebih dari 375 menit. Hasil uji setting time gabungan dengan variasi suhu 50 o C, 60 o C, dan 70 o C terdapat pada gambar 1.
Berdasarkan pada gambar 1 terdapat nilai pengerasan tercepat dan pengerasan terlambat.  Pada setting  time  suhu  50  ̊C  pengikatan  awal  (initial  setting)  pada  menit  75  atau  dalam  waktu  (  1 jam 15 menit) dan pengikatan akhir (final setting) pada menit 135 atau dalam waktu (2 jam 15
No Volume MI 1 Pasir 43 2 Lumpur 2 Kadar Lumpur 4,65 % Variasi Suhu Air Panas Jumlah Komposisi (Gram) Fly Ash Pasir  NaOH  Na 2 SiO 3 Air 50 o C 9 800 1520 80 200 240 60 o C 9 800 1520 80 200 240 70 o C 9 800 1520 80 200 240 Jumlah Keseluruhan Benda Uji 27
menit).  Setting  time  suhu  60 ̊C  pengikatan  awal  (initial  setting)  pada  menit  75  atau  dalam waktu ( 1 jam 15 menit) dan pengikatan akhir (final setting) pada menit 120 atau dalam waktu (2  jam).  Setting  time  suhu  70 ̊C  pengikatan  awal  (initial  setting)  pada  menit  75  atau  dalam waktu ( 1 jam 15 menit) dan pengikatan akhir (final setting) pada menit 105 atau dalam waktu (1 jam 45 menit).
Hasil uji kuat tekan mortar geopolimer umur 7 hari terdapat pada gambar 2.
Berdasarkan  hasil  uji  kuat  tekan  dapat  kita  lihat  bahwa  kuat  tekan  mortar  geopolimer  pada pemberian air panas pada umur 7 hari mengalami perbandingan adanya peningkatan nilai kuat tekan akibat variasi suhu air panas. Pada variasi suhu air panas 50 o C dengan kuat tekan sebesar 8.7  Mpa,  pada  variasi  suhu  air  panas  60 o C  mengalami  peningkatan  kenaikan    dengan  kuat tekan  sebesar  10.4  Mpa,  pada  variasi  suhu  air  panas  70 o C  mengalami  peningkatan  kenaikan dengan kuat tekan  sebesar 12.4 Mpa.
Hasil uji kuat tekan mortar geopolimer umur 14 hari terdapat pada gambar 3.
Berdasarkan hasil uji kuat tekan dapat kita lihat bahwa kuat tekan mortar geopolimer  pada pemberian  air  panas  pada  umur  14  hari  mengalami  perbandingan  adanya  peningkatan  nilai kuat  tekan  akibat  variasi  suhu  air  panas.  Pada  variasi  suhu  air  panas  50 o C  dengan  kuat  tekan sebesar 14.4 Mpa, pada variasi suhu air panas 60 o C terjadi peningkatan kenaikan dengan kuat tekan  sebesar  14.8  Mpa,  pada  variasi  suhu  air  panas  70 o C  mengalami  peningkatan  kenaikan dengan kuat tekan  sebesar 15.2 Mpa.
Hasil uji kuat tekan mortar geopolimer umur 28 hari terdapat pada gambar 4.
Berdasarkan  hasil  uji  kuat  tekan  dapat  kita  lihat  bahwa  kuat  tekan  mortar  geopolimer  pada pemberian air panas pada umur 28 hari mengalami perbandingan adanya penigkatan nilai kuat tekan akibat variasi suhu air panas. Pada variasi suhu air panas 50 o C dengan kuat tekan sebesar 15.2  Mpa,  pada  variasi  suhu  air  panas  60 o C  mengalami  peningkatan  kenaikan  dengan  kuat tekan  sebesar 15.73 Mpa, pada variasi suhu  air panas 70 o C mengalami peningkatan  kenaikan dengan kuat tekan  sebesar 16.13 Mpa.

## D. Penutup
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa :
1.Pengaruh  pemberian  air  panas  terhadap  setting  time  semakin  tinggi  variasi  suhu  air panas  yang  digunakan  akan  membuat  final  setting  lebih  cepat  menggeras.  Pada  setting time suhu 50 o C final setting lambat sekitar 2 jam 15 menit, setting time suhu 60 o C final setting  nya  sekitar  2  jam,  dan  terakhir  setting  time  suhu  70 o C  final  setting  lebih  cepat mencapai 1 jam 45 menit.
2.Suhu  air  panas  sangat  berpengaruh  terhadap  nilai  kuat  tekan  mortar  geopolimer  pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari semakin tinggi suhu air panas semakin tinggi pula nilai kuat  tekan  dikarenakan  peningkatan  laju  reaksi  hidrasi  antara  suhu  air  panas  tersebut. Suhu  70 o C  umur  7  hari,  14  hari,  28  hari  nilai  kuat  tekan  paling  tertinggi  sekitar  15.2 MPa, 15.73 MPa, 16.13 MPa.
Berdasarkan hasil penelitian, peneliti mengusulkan beberapa saran sebagai berikut :
1.Untuk penelitian selanjutnya yang menggunakan air panas harus dilakukan bertahap jika air tesebut langsung ditambahkan maka adukan mortar tidak sempurna.
2.Penelitian  yang  menggunakan  alkali  aktifator  disarankan  menggunakan  lebih  sedikit agar mempermudahkan proses pengerasan mortar.

## Daftar Pustaka
[1]Dalvidolvits (1994). Prolpelrtiels olf Gelolpollymelr Colmelnts, Allkallinel Celmelnt alnd. Colncreltel. [2]SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton.
[3]SNI 03-6882-2002, SPElC Molrtalr Ulntulk Pelkelrjalaln Palsalngaln.
[4]Tjolkroldimulljol, K. (1996). Telknollolgi Beltoln. Yolgyalkalrtal : Nalfiri.
[5]Ridwan,  M.  J.  (2018).  Karakteristik  Beton  Geopolimer  Menggunakan  Limbah  Fly  Ash PLTU
[6]Edo  Osa  Rianda  (2020),  Pengaruh  Suhu  Pembakaran  Serabut  Kelapa  Pada  Kuat  Tekan Mortar Beton, Unversitas Bina Darma Palembang.
[7]Falthirul Ralchmaln 2016, Pengalruh Suhu Tinggi Terhaldalp Palstal Geopolimer.
[8]Nalndal Smitch Kusumal Jalyal, 2017, Pengalruh Suhu Terhaldalp Kualt Tekaln Mortalr Beton
[9]Velliyalti (2010), Pelngalrulh Falktolr Alir Bindelr Telrhaldalp Kulalt Telkaln daln Wolkalbility Fly Alsh Balseld Gelolpollymelr Molrtalr.
[10]Palrelal  Rulsaln  Ralngaln  Miswalr  Tulmpul,  2022,  Kolnselp  Dalsalr  Gelolpollimelr  Balhaln  Pelngikalt Yalng Ralmalh Lingkulngaln.