## BETON GEOPOLIMER ABU SERABUT KELAPA
Oleh :
Andika Setiawan, Arief Bayu Risman, Juliyatna, Reza Fathurachman, Silva Octaviani S. Pemenang Hibah PKM – Penelitian Dikti 2013 Jurusan Teknik Sipil Universutas Muahmmadiyah Jakarta

## Haryo Koco Buwono
Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : haryo_kc@yahoo.com
ABSTRAK :  Beton  sebagai  bahan  dasar  dalam  pembuatan  gedung  bertingkat  dan  juga  perkuatan  pada struktur  gedung.  Selain  itu  bahan  penyusun  beton  yang  mudah  didapatkan  yaitu  semen,  agregat  halus dan  kasar  dan  air.  Tetapi  penggunaan  semen  sudah  menimbulkan  masalah  karena  adanya  gas  karbon dioksida yang dilepaskan ke udara saat produksi semen. Hal ini menyebabkan pemanasan global. Untuk mengurangi  penggunaan  semen  maka  dibuat  agregat  atau  geopolimer  yang  ramah  lingkungan.  Akan dilakukan  penelitian  mengenai  geopolimer  yang  menggunakan  abu  serabut  kelapa.  Hasil  kuat  tekan geopolimer  menunjukkan  tidak  adanya  peningkatan  mutu  yang  signifikan  antara  beton  geopolimer dengan  beton  normal.  Dengan  penambahan  geopolimer  bisa  meningkatkan  kuat  tekan  beton  tetapi  jika penambahan  abu  serabut  kelapa  berlebihan  maka  menyebabkan  penurunan  mutu  beton.  Korelasi  yang terjadi dengan persamaan f’c = -76838.x 2 + 1388.x + 228.4
Kata Kunci: geopolimer, abu serabut kelapa, beton
ABSTRACT  : The  concrete  as  basic  material  in  making  buildings  and  also  bracing  on  the  structure  of  the building. In addition the constituent material concrete that was easy to get namely cement , the aggregate fine  and  coarse  and  water.  But  the  use  of  cement  has  caused  problems  because  of  the  gas  carbon  dioxide released into the air when the production of cement. This causes global warming. To reduce its use of cement then made an aggregate or geopolimer environmentally friendly. Will be carried out research on geopolimer who uses ashes coconut fibers. Yields strong press geopolimer shows no significant increase in the quality of the  concrete  geopolimer  with  concrete  normal.  With  the  addition  of  geopolimer  can  raise  strong  press concrete  but  if  the  addition  of  the  ashes  of  coconut  fibers  excessive  and  cause  the  decline  in  quality  of concrete A correlation in which happened to the equation
Keyword : geopolimer, ashes of coconut fibers, concrete

## Latar Belakang Masalah
Melihat  perkembangan  teknologi  dibidang rekayasa  struktur  di  Indonesia  dan  juga penggunaan  beton  sebagai  perkuatan  pada struktur bangunan masih banyak digunakan. Selain itu bahan penyusun beton mudah    didapatkan  seperti  semen,  agregat, dan  air.  Akan  tetapi  penggunaan  semen akhir–akhir  ini  banyak  dipertanyakan terutama  oleh  ahli  lingkungan  karena produksi  semen  banyak  menimbulkan masalah  yaitu  adanya  gas  karbondioksida yang  dilepaskan  ke  udara  pada  saat produksi semen yang dapat mengakibatkan pemanasan global. Banyaknya gas
karbondioksida sebanding dengan produksi semen.  Dapat  dibayangkan  makin  banyak semen  diproduksi  maka  semakin  banyak pula gas karbondioksida diproduksi.
Untuk  mengurangi  produksi  semen  maka dibuat  bahan  pengikat  agregat  yang  ramah lingkungan.  Bahan  pengikat  tersebut  yaitu Geopolimer.  Bahan  utama  dari  geopolimer yaitu  abu  serabut  kelapa.  Serabut  kelapa yang mudah didapatkan bisa menjadi bahan yang baik untuk pembuatan beton geopolimer.  Beberapa  kandungan  abu serabut kelapa yang mendukung perkuatan dalam  beton  dan  karena  limbah  ini  bisa menjadi  beton  yang  ramah  lingkungan.
Beberapa  bahan  dicampurkan  agar  bias mengikat  antara  agregat  dan  abu  serabut kelapa tersebut.

## Perumusan Masalah
Dari  uraian  di  atas  timbul  permasalahan yang menarik untuk diteliti:
1) Bahan dasar geopolimer menggunakan abu sabut kelapa.
2) Mutu beton geopolimer menggunakan abu  serabut  kelapa  bisa  lebih  tinggi dibandingkan beton normal.

## Tujuan Program
Tujuan dari penelitian ini untuk membandingkan  kuat  tekan  antara  beton normal  dengan  beton  geopolimer.  Abu serabut  kelapa  sebagai  bahan  utama pengganti  semen  bisa  menjadi  beton  yang ramah  lingkungan.  Abu  sabut  kelapa  yang mudah  ditemukan  sehingga  memudahkan dalam  pembuatan  menjadi  abu  atau  bahan geopolimer.

## Hipotesis
- Dengan  beton  geopolimer  ini  bisa meningkatkan  mutu  10%  dari  beton normal.
- Efisiensi  harga  dari  geopolimer  ini sebesar 30% dari beton normal.

## Tinjauan Pustaka Beton
Kata beton dalam bahasa indonesia berasal dari kata yang sama dalam bahasa belanda. Kata concrete dalam  bahasa  inggris  berasal dari  bahasa  latin  concretus  yang  artinya tumbuh  bersama  atau  menggabungkan menjadi  satu.  Beton  adalah  material komposit  yang  rumit.  Beton  dapat  dibuat dengan  mudah  bahkan  oleh  mereka  yang tidak punya pengertian sama sekali tentang beton  teknologi,  tetapi  pengertian  yang salah  dari  kesederhanaan  ini  sering menghasilkan  persoalan  pada  produk, antara lain reputasi jelek dari beton sebagai materi  bangunan.  Dalam  SNI  beton  adalah
campuran  antara  semen  portland  atau semen  hidraulik  yang  lain,  agregat  halus, agregat  kasar  dan  air  dengan  atau  tanpa bahan  tambahan  membentuk  massa  padat. Beton normal adalah beton yang mempunyai  berat  isi  (2200  –  2500)  kg/m 3 menggunakan agregat alam yang dipecah.

## Geopolimer
Beton geopolimer adalah  sebuah  senyawa silikat alumino anorganik yang
disintesiskan  dari  bahan  –  bahan  produk sampingan seperti abu terbang ( fly ash ) abu sekam  padi  ( risk  husk  ash )  dan  lain  –  lain, yang  banyak  mengandung  silicon  dan aluminium  (Davidovits,  1997)  Geopolimer merupakan produk beton geosintetik dimana  reaksi  pengikatan yang  terjadi  adalah  reaksi  polimerisasi. Dalam  reaksi  polimerisasi  ini  Alumunium (Al)  dan  Silika  (Si)  mempunyai  peranan penting dalam ikatan polimerisasi (Davidovits, 1994). Beton geopolymer memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
a. Pada beton segar ( fresh concrete )
 Memiliki  waktu setting 10  jam  pada suhu  -20°C,  dan  mencapai  7  –  60 menit pada suhu 20°C,
 Penyusutan selama setting kurang dari 0.05%,
 Kehilangan  masa  dari  beton  basah menjadi  beton  kering  kurang  dari 0.1%.
b. Pada beton keras (hardened concrete)
 Memiliki kuat tekan lebih besar dari 90 Mpa pada umur 28 hari,
 Memiliki  kuat  tarik  sebesar  10-15 Mpa pada umur 28 hari,
 Memiliki water absorption kurang dari 3%.
Beton geopolymer memiliki
berberapa kelebihan dan kekurangan, yaitu:
a. Kelebihan-kelebihan beton geopolymer (Frantisek Skvara,dkk, 2006) :
 Tahan terhadap api,
 Tahan terhadap lingkungan korosif,
 Tahan terhadap reaksi alkali silica.
 Tidak  menggunakan  semen  sebagai bahan  perekatnya,  maka  dapat mengurangi polusi udara.
 Mempunyai  rangkak  susut  yang kecil.
b. Kekurangan-kekurangan beton geopolymer :
 Pembuatan  beton geopolymer lebih rumit  dibandingkan  beton  semen,
karena membutuhkan alkaline
activator,
 Belum  ada  rancang  campuran  yang pasti.

## Abu Serabut Kelapa
Seiring  dengan  semakin  meningkatnya pemakaian bahan-bahan additive dalam pembuatan
beton, maka teknologi sederhana ini dapat dijadikan suatu alternatif  yang  murah  dan  tepat  guna. Pemanfaatan limbah untuk bahan
konstruksi  disamping  akan  memberikan penyelesaian terhadap permasalahan lingkungan  juga  akan  dapat  meningkatkan mutu  bahan  konstruksi.  Satu  hal  yang merupakan nilai tambah dalam panggunaan limbah  ini  dapat  menciptakan  pekerjaan. Pada umumnya, limbah Abu Serabut Kelapa terdiri dari unsur organik seperti serat celloluse dan lignin . Disamping itu, limbah  ini  juga  mengandung  mineral  yang terdiri  dari  silika,  aluminia  dan  oksida oksida  besi.  SiO 2 dalam  abu  sabut  kelapa merupakan  hal  yang  paling  penting  karena
dapat bereaksi dengan kapur dan air. Dalam komposisi abu
serabut kelapaini
hipotesisnya  bisa  digunakan  sebagai  bahan tambah dalam pembuatan beton. Pengolahan abu sabut kelapa sangat mudah. Cukup dibakar dengan panas tertentu hingga  membantuk  abu  – abu  lalu  disaring  hingga  mendapatkan  abu yang  benar  -  benar  halus.  Berikut  hasil  uji abu  serabut  kelapa  yang  dilakukan  oleh sucofindo.
Gambar  1  Hasil  pengujian  kandungan  pada abu serabut kelapa
Metodologi Penelitian

## Gambar 2 Flow chart

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut komposisi agregat – agregat yang digunakan untuk pembuatan beton geopolimer.
Tabel 1 Komposisi kebutuhan pembuatan beton geopolimer.
Penggunaan Abu serabut kelapa sebesar 1% No Jenis Kebutuhan Banyak Silinder Volume Silinder (m3) Kebutuhan (kg) 1 Pasir 4 0.0053 17.6 2 Kerikil 4 0.0053 26.4 3 Semen (dikurangi 1%) 4 0.0053 8.7 8.6 kg 4 Air 4 0.0053 5.2 156.4 Gram 5 Abu Serabut Kelapa (1%) 4 0.0053 0.1 86.9 Gram Penggunaan Abu serabut kelapa sebesar 2% No Jenis Kebutuhan Banyak Silinder Volume Silinder (m3) Kebutuhan (kg) 1 Pasir 4 0.00530 17.6 2 Kerikil 4 0.00530 26.4 3 Semen (dikurangi 2%) 4 0.00530 8.7 8.5 kg 4 Air 4 0.00530 5.2 156.4 5 Abu Serabut Kelapa (2%) 4 0.00530 0.2 173.8 Gram Penggunaan Abu serabut kelapa sebesar 3% No Jenis Kebutuhan Banyak Silinder Volume Silinder (m3) Kebutuhan (kg) 1 Pasir 4 0.00530 17.6 2 Kerikil 4 0.00530 26.4 3 Semen (dikurangi 3%) 4 0.00530 8.7 8.4 kg 4 Air 4 0.00530 5.2 156.4 5 Abu Serabut Kelapa (3%) 4 0.00530 0.3 260.7 Gram Keterangan Keterangan Keterangan
Pada tabel tersebut dilakukan pengurangan beton dan pengurangan tersebut digantikan oleh abu serabut kelapa. Besarnya pengurangan  dan  penambahannya  sebesar
1%, 2% dan 3%.
Hasil  kuat  tekan  pada  beton  abu  serabut kelapa  telah  dilakukan  dan  berikut  hasil pengujian kuat tekan tersebut.
Tabel 2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal dan Beton Geopolimer.
Dari  hasil  kuat  tekan  pada  abu  serabut kelapa  maka  dilakukan  analisis  dengan menggunakan  student-t  untuk  menentukan data  yang  akan  digunakan  pada  analisis korelasi dan regresi. Dari hasil student-t ini
akan diambil rata-rata pada setiap presentase  abu  serabut  kelapa  yang digunakan  pada  penelitian  beton  ini. Berikut  data  yang  digunakan  setelah melalui student-t.
Kuat Tekan Konversi ke kg Luas Silinder Hasil sementara Konversi ke-28 Hasil Akhir
(kN) (x 100) cm2 kg/cm2 (x) 0.70 K - …. (x) 260 26000 147.205 210.292 285 28500 161.359 230.513 320 32000 181.175 258.821 265 26500 150.035 214.336 280 28000 158.528 158.528 258 25800 146.072 146.072 290 29000 164.190 164.190 215 21500 121.727 121.727 380 38000 215.145 215.145 245 24500 138.712 138.712 420 42000 237.792 237.792 395 39500 223.638 223.638 230 23000 130.219 130.219 500 50000 283.086 283.086 330 33000 186.837 186.837 360 36000 203.822 203.822 2% 176.625 1.00
3% 176.625
1.00
Presentase Abu Serabut 1% 176.625 1.00 0%
176.625 0.70
Tabel 3 Hasil pengujian dengan student-t
Dari  data  tersebut  terdapat  beberapa  data yang dapat digunakan dan yang tidak dapat digunakan.  Dari  data  ini  hanya  digunakan data yang diterima oleh student t. Dari hasil
tersebut  digunakan  untuk  analisa  regresi dan korelasi. Sehingga didapat sebaran data yang dibuat seperti berikut.
Gambar 3 Korelasi Dan Regresi Pada Kuat Tekan Beton Geopolimer
Dari  hasil  grafik  tersebut  tidak  terdapat korelasi  yang  baik  dan  untuk  mencari korelasi  yang  baik  dicoba  dengan  mencari pendekatan dengan menghapus data secara
bertahap.  Pertama  dengan  menghilangkan data 1% dan didapat grafik korelasi sebagai berikut.
210.292 -18.198 331.180 -1.652 Diterima 230.513 2.022 4.089 0.184 Diterima 258.821 30.331 919.946 2.754 Diterima 214.336 -14.154 200.344 -1.285 Diterima 1455.558 158.528 10.899 118.784 1.156 Diterima 146.072 -1.557 2.424 -0.165 Diterima 164.190 16.561 274.250 1.757 Diterima 121.727 -25.902 670.931 -2.748 Diterima 1066.389 215.145 11.323 128.220 0.510 Diterima 138.712 -65.110 4239.272 -2.933 Ditolak 237.792 33.970 1153.980 1.530 Diterima 223.638 19.816 392.674 0.893 Diterima 5914.146 130.219 -70.771 5008.592 -2.242 Diterima 283.086 82.095 6739.562 2.601 Diterima 186.837 -14.154 200.344 -0.448 Diterima 203.822 2.831 8.014 0.090 Diterima 11956.511 2.920 2.920 t t = 0.005 Penerimaan Oleh Kurva 2.920 2.920 X X rata-rata X-Xrata-rata X-Xrata-rata^2 S 228.491 147.629 203.822 200.991 22.0269 18.8537 44.4002 63.1308
Gambar 4 Korelasi Dan Regresi Pada Kuat Tekan Beton Geopolimer Setalah 1% dihilangkan
Setelah  menghilangkan  data  1%  maka mendapatkan korelasi yang baik. Seharusnya nilai korelasi yang baik untuk 1 % sebesar 234.59.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan :
1. Hasil kuat tekan geopolimer
menunjukkan tidak adanya peningkatan  mutu  antara  beton geopolimer dengan beton normal.
2. Dengan  penambahan  geopolimer semakin  mengurangi  mutu  kuat tekan beton.
3. Korelasi yang terjadi dengan persamaan  f’c  =  -76838.x 2 +  1388.x + 228.4 Saran :
1. Perlu adanya pembuktian mengenai penambahan  geopolimer  1%  yang menyebabkan  mutu  kuat  tekan beton sangat jauh dari perencanaan.
2. Perlu adanya pengecekan presentase  geopolimer  antara  1%
dan  0%  dan  antara  1%  dengan  2% akibat  perubahan  mutu  kuat  tekan beton secara signifikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Nugraha  Paul,  Antoni,  2007,  “  Teknologi Beton  dari  Material,  Pembuatan,  Ke  beton Kinerja  Tinggi“,  Penerbit  Andi  dan  LPPM Universitas Kristen Petra, Yogyakarta.
Santosa,  Bing,  2009,  Pemanfaatan  Abu Sabut  kelapa  sebagai  pengganti  semen dengan  Bahan  tambah  Silikament,  LN  , Jurusan Teknik Sipil, Universitas Janabadra, Yogyakarta.
SNI  03  –  2834  –  2002,  2002, Tata  Cara pembuatan rencana beton normal,
Jakarta.