## KANDUNGAN KIMIA DARI LIMBAH LUMPUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM UNTUK BETON GEOPOLIMER DENGAN XRF
Nuryanti, Ridha Arizal dan Dian Arrisujaya* Program Studi Kimia, Universitas Nusa Bangsa JL. K.H. Sholeh Iskandar Km. 4, Cimanggu, Tanah Sareal, Bogor 16166 *e-mail: d1anarrisujaya@gmail.com

## ABSTRACT

## Chemical Containt of Waste Water Installation of Drinking Water Treatment for Geopolymer Concrete by XRF
Preparation of geopolymer concrete from waste water installation of drinking water treatment (WIDWT) was manufactured in accordance with SNI. Specimen of size 5 x 5 x 5 cm cubes was used for the concretes. The mortar material consisted of binders, activator, aggregate (fine sand) and water (60% of aggregate and 40% of activators and  binders).  The  composition  of  the  activator  and  binder  mixture  were  1:  2;  1:  1,5;  1:  1;  1.5:  1;  and  2:  1.  The results of the comparison of binders A and B were 4.2: 1 and 6.5: 1. The binders were divided into 2 types: A binder (sludge of WIDWT was dried with oven at 105 o C for 24 hours) and B Binder (sludge of WIDWT was dried by kiln at 650 o C for 6 hours). The highest compressive strength test was 10.00 MPa on binder A with the ratio of activator and binder 1: 1 and Si: Al ratio (4.2: 1). Binder B with a compressive strength of 9.87 MPa with the ratio of activator and binder  1.5:  1  and Si:  Al  ratio  (6.5: 1).  Samples  of  IPAM  sludge  waste  were  tested by  X-Ray  Fluorescence  (XRF), compressive strength testing of mortar geopolymer with Toni-Technik compressive strength test. The highest value of compressive strength appropriated to SNI 03-0691-1996 in class D which can be applied for City Park.
Keywords: geopolymer, WIDWT, XRF, activator, binder

## ABSTRAK
Pembuatan  beton  geopolimer  dari  limbah  instalasi  pengolahan  air  minum  (IPAM)  telah  dilakukan.  Beton geopolimer  dibuat  sesuai  dengan  SNI  pembuatan  mortar  geopolimer  dengan  ukuran  5  x  5  x  5  cm.  Bahan  mortar terdiri  dari  binder,  larutan  aktivator  dan  agregat  (pasir  halus)  serta  air  dengan  perbandingan  60%  (agregat)  dan 40%(aktivator  dan  binder).  Parameter  variasi  campuran  aktivator  dan  binder  yaitu  1:2;  1:1,5;  1:1;  1,5:1;  dan  2:1. Binder dibagi menjadi 2 jenis yaitu Binder A (lumpur IPAM yang dikeringkan dengan oven pada suhu 105 o C selama 24  jam)  dan Binder B  (lumpur  IPAM  yang  dikeringkan  dengan  tanur  pada  suhu  650 o C  selama  6  jam).  Hasil perbandingan binder A dan B adalah 4,2:1 dan 6,5:1. Hasil uji kuat tekan tertinggi sebesar 10,00 Mpa pada binder A dengan perbandingan aktivator dan binder 1:1 dengan perbandingan Si:Al (4,2:1). Binder B dengan kuat tekan 9,87 Mpa  dengan  perbandingan  aktivator  dan  binder  1,5:1  dengan  perbandingan  Si:Al  (6,5:1).  Sampel  limbah  lumpur IPAM  diuji  dengan  X-Ray  Flourescene  (XRF),  pengujian  kuat  tekan  mortar  geopolimer  dengan  alat  uji  kuat  tekan merk Toni-Technik. Nilai kuat tekan tertinggi memasuki persyaratan mutu SNI 03-0691-1996 pada kelas D yang bisa diaplikasikan untuk taman kota.
Kata Kunci: geopolimer, IPAM, XRF, aktivator, binder

## PENDAHULUAN
Proses pengolahan air bersih menggunakan  koagulan  seperti  tawas  dan Poli  Aluminium  Klorida  (PAC)  sebagai media  penggumpal  partikel-partikel  halus yang tersuspensi menjadi gumpalan- gumpalan yang lebih besar (flok).
Kumpulan  flok  yang  terbentuk  selanjutnya dipisahkan  dengan  cara  sedimentasi  dan filtrasi sehingga didapatkan air yang bersih dan  sisanya  dalam  bentuk  limbah  padat berupa  lumpur  dibuang.  Lumpur  yang
dibuang dan ditimbun ini masih mengandung  aluminium  sulfat  (alum) dalam  bentuk  lumpur  yang  dapat  diolah kembali  menjadi  alumina  (Al 2 O 3 )  melalui proses  pengambilan  kembali  / recovery (Mirwan, 2012).
Limbah  lumpur  pengolahan  air minum  pada  proses  koagulasi  memiliki kandungan  aluminium  yang  tinggi,  karena pada  proses  koagulasi  ditambahkan  suatu garam  aluminium  sebagai  koagulannya. Menurut  Suherman  (2003),  limbah  lumpur IPAM  masih  mengandung  aluminium
dalam  bentuk  Al(OH) 3 yang  berpotensi sebagai pencemar jika langsung dibuang ke sungai.  Kadar  aluminium  lumpur  IPAM yaitu  2241,48  mg/L  (Awwaludin,  2016). Jika  dilihat  dari  kadar  aluminium  yang cukup  tinggi  tersebut,  maka  seharusnya lumpur  tersebut  tidak  boleh  dibuang  ke sungai karena sifat aluminium yang resisten dan  umumnya  tidak  larut  dalam  keadaan pH  netral  (antara  6,0-8,0),  di  bawah  asam (pH < 6,0) atau alkali (pH > 8,0) (Az-zahra et al ., 2014).
Lumpur  IPAM  masih  mengandung sisa  aluminium  dari  hasil  proses  koagulasi sebesar  2241,48  mg/L  dan  mengandung kandungan  SiO 2 :  Al 2 O 3 sebesar  49,11%  : 29,45%.  Berdasarkan  unsurnya,  maka perbandingan  Si:Al  pada  lumpur  IPAM yaitu  1,5:1.  Perbandingan  Si:Al  yang rendah yaitu 1:1 atau 2:1, dapat
menghasilkan  beton  geopolimer  yang  baik (Nugteren et al ., 2009).
Salah  satu  contoh  pemanfaatan limbah lumpur pengolahan air minum pada bahan  bangunan  yaitu  pembuatan  beton. Beton  yang  terbuat  dari  limbah  lumpur pengolahan  air  minum  ini  biasa  disebut beton  geopolimer.  Kelebihan  beton  secara umum  yaitu  memiliki  kuat  tekan  yang tinggi  dan  dapat  direncanakan  sesuai dengan  keinginan,  mudah  dibentuk,  tahan terhadap temperatur tinggi, biaya perawatan rendah,  dapat  dibuat  dengan  menggunakan bahan-bahan  lokal,  serta  tahan  terhadap cuaca (Cahyadi, 2013).
Geopolimer merupakan sintesis bahan-bahan produk sampingan seperti  abu terbang  ( fly  ash ),  abu  kulit  padi  ( ricehusk ash ) dan lain-lain yang banyak mengandung silika dan alumina ( prekursor ) membentuk sebuah senyawa silikat alumina anorganik  (Lloyd  dan  Ranga,  2010).  Beton geopolimer merupakan beton yang material utamanya mengandung  banyak  silika  dan alumina  tinggi  yang  direaksikan  dengan alkali  aktivator.  Proses  pembentukan  beton geopolimer terbentuk melalui proses polimerisasi  bahan  yang  mengandung silikat  dan  alumina  tinggi  direaksikan dengan  menggunakan  alkali  aktivator ( polysilicate )  menghasilkan  ikatan  polimer Si-O-Al,  dengan ikatan  polimer  ini  maka
akan  terbentuk  padatan  berupa  amorf sampai semi kristal (Pujianto, 2013).
Beton  geopolimer  dapat  dibuat dengan  atau  tanpa  menggunakan  semen. Beton  geopolimer  mulai  diperkenalkan sebagai  beton  ramah  lingkungan  karena dapat    mengurangi  emisi  CO 2 akibat penggunaan  semen  Portland.  Produksi  tiap ton  semen  Portland,  akan  melepaskan hampir  1  ton  CO 2 ke  atmosfer  (Anwar,
2015). Beton geopolimer memiliki kelebihan  yaitu  jika  material  ini  digunakan untuk mengganti penggunaan semen Portland,  maka  dapat  mengurangi  sekitar 80%  emisi  karbon  dioksida  ke  atmosfer yang  disebabkan  oleh  industri  semen  dan agregat (Davidovits, 1994).
Dalam  pembuatan paving  block dikenal  dengan  dua  metode,  yaitu  metode konvensional (manual) dan metode mekanis.  Metode  konvensional  adalah metode yang paling banyak digunakan oleh masyarakat  karena  lebih  mudah  dan  tidak memerlukan  biaya  yang  terlalu  tinggi. Pembuatan paving  block dengan  cara konvensional  ini  biasanya  menggunakan alat cetak paving yang disebut “ gablokan ”. Alat  ini  masih  menggunakan  tenaga manusia  (manual)  dalam  proses  pemadatan sehingga  kekompakan paving  block yang dihasilkan  bergantung  pada  tenaga  orang yang  memadatkannya.  Mutu paving  block yang dihasilkan dengan metode ini biasanya masuk ke dalam kelas mutu C dan D.  Sementara  itu,  metode  mekanis  atau biasa  disebut  dengan  metode press , menggunakan  alat  press paving yang harganya  cukup  mahal,  sehingga  hanya biasa  digunakan  oleh  pabrik  dengan  skala sedang  atau  besar.  Namun  demikian,  mutu paving  block yang  dihasilkan  dengan metode  ini  lebih  baik,  yaitu  antara  mutu  C hingga mutu A (Sherliana, 2016).
Bahan-bahan  yang  digunakan  untuk paving block sama dengan bahan pembuatan  beton  seperti  agregat  (batu pecah,  pasir)  bahan  pengikat  hidrolis (semen)  dan  air.  Seperti  pada  pembuatan beton  lainnya,  persyaratan  yang  diperlukan untuk  agregat,  semen  dan  air  yang digunakan  harus  memenuhi  persyaratan seperti  tercantum  pada  spesifikasi  bahan- bahan beton (Adibroto, 2014).
Bahan  lain  pembuatan paving  block geopolimer  yaitu  alkali  aktivator.  Alkali aktivator  merupakan  bahan  kimia  yang digunakan  untuk  mengaktifkan  prekusor sehingga dapat menghasilkan ikatan geopolimer yang kuat. Alkali mengaktifkan prekursor dengan mendisolusikan SiO 2 dan Al 2 O 3 ke  dalam  monomer  Si(OH) 4 dan Al(OH) 4 .  Selama  proses curing ,  monomer- monomer tadi terkondensasi dan membentuk  jaringan  polimer  tiga  dimensi dan berikatan silang (Septia, 2011). Beton geopolimer dibuat menggunakan Na 2 SiO 3 (natrium silikat) dan NaOH  (natrium  hidroksida)  sebagai  alkali aktivator.  Natrium  silikat    (Na 2 SiO 3 ) merupakan  salah  satu  bahan  tertua  dan paling  aman  yang  sering  digunakan  dalam industri  kimia,  hal  ini  dikarenakan  proses produksi  yang  lebih  sederhana.  Natrium silikat  mempunyai  2  bentuk,  yaitu  padatan dan  larutan.  Sodium  silikat  merupakan salah  satu  senyawa  yang  berperan  dalam pembuatan beton geopolimer yang berwarna  putih  berbentuk  gel  dan  apabila dilarutkan  dalam  air  menghasilkan  larutan alkali.  Sodium  silikat  berperan  penting untuk  mempercepat  reaksi  polimerisasi (Arini et al, 2013).

## BAHAN DAN METODE

## Bahan dan Alat
Bahan-bahan  yang  digunakan  yaitu binder (sampel  limbah  lumpur  IPAM), pasir  dan  alkali  aktivator  yaitu  larutan NaOH  dan waterglass (Na 2 SiO 3 gel)  dan aquadest .  Peralatan  yang  digunakan  yaitu peralatan  gelas,  oven  Autonics  TZN4W, tanur  Thermo  Scientifict,  saringan  200 mesh , instrument X-Ray Fluoresence (XRF) PANalytical  XVenus  200  minilab  untuk menganalisis  komposisi  kimia  lumpur
IPAM  dan  Toni-Technik  untuk  pengujian kuat tekan paving block .

## Preparasi  sampel  limbah  lumpur  IPAM dan Pasir
Limbah  lumpur  IPAM  diambil  dari PT  Traya  Tirta  Cisadane.  Lumpur  IPAM tersebut  ditampung  dalam  wadah  dan dibiarkan  mengendap  agar  terpisah  antara lumpur dan air. Lumpur tersebut dikeringkan/dijemur dengan panas matahari selama 2-3 hari. Lalu dikeringkan menggunakan  oven  dengan  suhu  105 o C selama  24  jam  dijadikan  sebagai binder A. setelah  dikeringkan  dengan  oven,  lumpur dikeringkan  menggunakan  tanur  dengan suhu 650 o C selama 6 jam dijadikan sebagai binder B.  Lumpur  IPAM  yang  sudah dikeringkan  dihaluskan.  Setelah  halus, lumpur diayak menggunakan  ayakan biasa, lalu  lumpur  diuji  komposisi  kimianya menggunakan  XRF.  Setelah  itu,  lumpur diayak dengan ayakan 200 mesh . Pasir yang digunakan  adalah  pasir  Cimangkok  yang berwarna  hitam.  Pasir  dijemur  dengan panas  matahari  selama  2-3  hari  hingga kering.  Untuk  menghilangkan  pasir  yang masih  kasar,  pasir  diayak  menggunakan ayakan  biasa  hingga  didapat  tekstur  pasir yang lebih halus.
Analisis Komposisi Kimia Sampel (Lumpur IPAM) Komposisi lumpur IPAM yang sudah dikeringkan  dengan  oven  dan  tanur, dianalisis  menggunakan  instrumen X-Ray
Fluorescence (XRF)  PANalytical  XVenus 200  minilab.  Pengujian  komposisi  kimia lumpur kering menggunakan XRF,
dilakukan  dengan  menimbang  lumpur sebanyak 12 gram.
Hasil  analisis  instumen  XRF  berupa %  berat  senyawa  oksida.  Oleh  karena  itu, perlu  perhitungan  dengan  menggunakan faktor  kimia  untuk  mendapat  hasil  %  berat sebagai  unsurnya.  Untuk  mendapatkan kandungan  Si  dari  SiO 2, maka  dapat dihitung dengan rumus:
Si (%) = Ar Si x  % SiO2 Mr SiO2 Keterangan : Si (%) =  % berat Si Ar Si =  Massa atom relatif Si (28,09) Al (%) =
Ar Al x 2
x  % Al 2 O 3 Mr Al 2 O 3
Mr SiO 2 =    Massa  molekul  relatif  SiO 2
(60,09) % SiO 2 =  Kadar SiO 2 dari hasil analisis XRF Al (%) =  % berat Al Ar Al =  Massa atom relatif Al (27) Mr Al 2 O 3 =    Massa  molekul  relatif  Al 2 O 3 (102)
% SiO 2 = Kadar Al 2 O 3 dari hasil analisis XRF
Pembuatan Paving  block Geopolimer
(SNI No. 03-6825-2002)
Benda  uji  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah paving block geopolimer. Paving block merupakan  salah satu  jenis  mortar  yang  telah  banyak digunakan.  Pengujian  dilakukan  dengan membuat paving  block berukuran  5cm  x 5cm  x  5cm  sesuai  dengan  SNI  pembuatan mortar geopolimer yaitu  SNI No. 03-6825- 2002.  Bahan  mortar  terdiri  dari binder , larutan  akivator  dan  agregat  (pasir  halus) dan  air.  Urutan  proses  pencampuran pembuatan paving  block yaitu binder - aktivator-pasir-air. Binder dibagi  menjadi  2  jenis  yaitu Binder A dan Binder . Binder A merupakan lumpur Instalasi  Pengolahan  Air  Minum  yang dikeringkan  dengan  oven  pada  suhu  105 o C selama  24  jam. Binder B  merupakan lumpur  Instalasi  Pengolahan  Air  Minum yang  dikeringkan  oven  pada  suhu  105 o C selama  24  jam,  kemudian  dikeringkan kembali  dengan  tanur  pada  suhu  650 o C selama 6 jam.
Aktivator  dibuat  dengan  melarutkan NaOH ke dalam air dengan molaritas 14 M. Penggunaan  NaOH  dengan  konsentrasi tinggi  dapat  meningkatkan  nilai  kuat  tekan geopolimer.  Setelah  itu,  larutan  Na 2 SiO 3 dicampurkan  dengan  larutan  NaOH  14  M. Perbandingan  berat  campuran  Na 2 SiO 3 dan NaOH yaitu 1,5:1 (Ramdhani, 2016).
Paving block dibuat dengan
perbandingan 60% agregat (pasir halus) dan 40%  campuran  aktivator  dan binder
(Ramdhani, 2016). Campuran antara aktivator dan binder dibuat bervariasi yaitu 1:2  ;  1:1,5  ;  1:1  ;  1,5:1  ;  2:1.  Campuran yang  telah  homogen,  dicetak  pada  cetakan yang  telah  disediakan  yaitu  berukuran  5cm x  5cm  x  5cm,  lalu  campuran  dipadatkan.
Hasil  cetakan  dioven  dengan  suhu  90 o C selama 18 jam (Ramdhani, 2016). Kemudian  hasil  cetakan  dikeluarkan  dari oven dan dikering-anginkan. Setelah dingin, paving  block dikeluarkan  dari cetakan,  lalu  dilakukan  pengujian  kuat tekan beton.

## Analisis Kuat Tekan
Paving block yang telah dicetak diuji kuat tekannya dengan menggunakan alat uji kuat  tekan  merk  Toni-Technik. Paving block diletakkan  pada  alat  diantara  dua penjepit  atas  dan  bawah. Paving  block dijepit  secara  manual  sehingga  permukaan atas dan bawahnya menyentuh dengan alat. Mesin  penguji  kuat  tekan  dinyalakan, hingga  mortar  hancur  dan  angka  yang keluar  pada  alat  berupa  satuan  tekanan dicatat.  Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton geopolimer  dalam  bentuk paving  block yang  dihasilkan  dibandingkan  dengan persyaratan  mutu paving  block yaitu  pada SNI No.03-0691-1996.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Analisis XRF pada Bahan Baku
Komposisi  senyawa  oksida  bahan baku  diuji  menggunakan  instrumen  XRF untuk mengetahui perbandingan Si:Al pada lumpur  IPAM  kering  oven  dan  tanur, setelah itu dihitung dalam bentuk unsurnya (Tabel 1).
Kandungan  Si  dan  Al  (%)  dari  oksidanya dapat dihitung dengan menggunakan faktor kimia.  Perbandingan  Si:Al  lumpur  yang telah  dikeringkan  di  oven  dengan  suhu 105 o C selama 24 jam memberikan perbandingan  yang  cukup  rendah  yaitu 27,70%  :  9,67%    (2,86  :  1).  Perbandingan Si:Al  lumpur  yang  telah  dikeringkan  di tanur  dengan  suhu  650 o C  selama  6  jam memberikan  perbandingan  yang  lebih tinggi  daripada  lumpur  kering  oven  yaitu 33,60%  :  8,12%    (4,14  :  1).  Perbandingan Si:Al yang rendah yaitu 1:1 atau 2:1, dapat menghasilkan  mortar  geopolimer  yang baik,  karena  menunjukkan  struktur  amorf dan ukuran partikel bahan baku (contohnya fly  ash )  yang  baik  (Nugteren et  al ,  2009).
Mutu Paving block Geopolimer
Mutu paving  block dapat  dilihat berdasarkan  hasil  kuat  tekan paving  block . Hasil  Kuat  tekan paving  block dapat dipengaruhi  oleh  pengaruh  perbandingan Si:Al, larutan alkali aktivator yang digunakan dan perbandingan aktivator : binder .
Hasil Uji Kuat Tekan Paving block Paving  block yang  direkomendasikan adalah paving  block nomor  3  dengan perbandingan aktivator: binder 1:1 dan nomor 9  dengan  perbandingan  aktivator: binder 1,5:1. Paving  block nomor  3  menghasilkan nilai  kuat  tekan  rata-rata  sebesar  10,00  MPa dan  kuat  tekan  minimal  sebesar  9,60  MPa. Paving  block nomor  9  menghasilkan  nilai kuat  tekan  rata-rata  sebesar  9,78  MPa  dan kuat  tekan  minimal  sebesar  9,60. Paving block dengan  nilai  rata-rata  10,00  MPa  dan nilai minimum 8,5 MPa, memasuki persyaratan  mutu paving  block kelas  D.  Oleh karena  itu, paving  block tersebut  dapat digunakan  untuk  taman  kota.  Hal  ini dikarenakan
berdasarkan metode
pembuatannya,  mutu paving  block yang dihasilkan  dengan  metode  konvensional  atau manual  hanya    masuk  ke  kelas  C,  karena dengan  metode  tersebut  mutu paving  block biasanya  masuk  ke  dalam  kelas  mutu  C  dan D.  Sementara  itu, paving  block yang dihasilkan dengan metode mekanis atau biasa disebut dengan metode press biasanya masuk ke dalam kelas antara mutu C hingga mutu  A (Sherliana, 2016).
Adapun 8 variasi paving block lainnya, diantaranya  6  variasi paving  block memasuki persyaratan  mutu  bata  beton  untuk  pasangan dinding  sesuai  SNI  03-0349-1989.  Sisanya,  2 variasi paving block tidak memenuhi persyaratan paving block, maupun persyaratan mutu  bata  beton  untuk  pasangan  dinding (Tabel 2). Paving block dengan  hasil uji  kuat tekan  optimum  10,00  MPa  jika  dibandingkan dengan  standar  mutu  bata  beton  untuk pasangan dinding (bata beton pejal), memasuki  persyaratan  mutu  kelas  I  dan
Paving  block dengan  hasil  uji  kuat  tekan optimum  9,78  memasuki  persyaratan  mutu kelas II.
Tabel 1. Komposisi Senyawa Oksida dan Unsur Bahan Baku (Lumpur IPAM)
Senyawa Konsentrasi (% berat) Lumpur kering oven 105 o C, 24 jam Konsentrasi (% berat) Lumpur kering tanur 650 o C, 6 jam Oksida (%) Unsur (%) Oksida (%) Unsur (%) SiO 2 59,25 27,70 71,87 33,60 Al 2 O 3 18,27 9.67 15,33 8,12 Fe 2 O 3 7,63 5,34 5,60 3,92 CaO 1,25 0,89 0,93 0,66 MgO 0.70 0,42 0,64 0,39 Na 2 O 1,097 0,81 1,135 0,84 K 2 O 0,706 0,59 0,638 0,53 Tabel 2. Persyaratan Mutu Bata Beton untuk Pasangan Dinding Syarat fisis Satuan Tingkat mutu bata beton pejal Tingkat mutu bata beton berlubang I II III IV I II III IV Kuat tekan bruto* rata-rata min. MPa 10 7 4 2,5 7 5 3,5 2 Kuat tekan bruto masing- masing benda uji min. MPa 9 6,5 3,5 2,1 6,5 4,5 3 1,7
(Sumber : SNI 03-0349-1989, SNI bata beton untuk pasangan dinding)

## Pengaruh Perbandingan Si:Al
Perbandingan  Si:Al  awal  yaitu  pada binder /lumpur yang telah dikeringkan di oven dengan suhu 105 o C selama 24 jam memberikan perbandingan yang cukup rendah  yaitu  27,70%  :  9,67%  (2,86:1). Perbandingan  Si:Al  lumpur  yang  telah dikeringkan  di  tanur  dengan  suhu  650 o C selama 6 jam memberikan perbandingan yang lebih  tinggi  daripada  lumpur  kering  oven yaitu 33,60% : 8,12%  (4,14:1).
Gambar  1  menunjukkan  bahwa  hasil kuat  tekan  yang  optimum  terdapat  pada paving block nomor 3 yang memberikan nilai kuat  tekan  rata-rata  tertinggi  yaitu  sebesar 10,00  MPa pada  perbandingan  Si:Al  =  4,2:1. kemudian turun secara drastis sebesar 78,60% pada  nomor  4  menjadi  2,14  MPa  dengan perbandingan  Si:Al  =  4,9:1.  Semakin  tinggi perbandingan  Si:Al,  maka  semakin  rendah nilai  kuat  tekan  yang  diperoleh.  Hal  ini dikarenakan  semakin  tinggi  perbandingan Si:Al  akan  menghasilkan  geopolimer  yang kurang  baik  dengan  menghasilkan  nilai  kuat tekan  yang  rendah  begitupun  sebaliknya
(Nugteren et  al .,  2009).  Namun,  pada paving block nomor  5  mengalami  kenaikan  menjadi 5,84 MPa.
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  hasil kuat  tekan  yang  optimum  terdapat  pada paving block nomor 9 yang memberikan nilai kuat  tekan  rata-rata  tertinggi  yaitu  sebesar 9,78  MPa  pada  perbandingan  Si:Al  =  6,5:1. Kemudian turun secara drastis pada nomor 10 sebesar  78,53%  menjadi  2,10  MPa  dengan perbandingan  Si:Al  =  7,3:1.  Semakin  tinggi perbandingan  Si:Al,  maka  semakin  rendah nilai  kuat  tekan  yang  diperoleh.  Hal  ini dikarenakan  semakin  tinggi  perbandingan Si:Al,  akan  menghasilkan  geopolimer  yang kurang  baik  dengan  menghasilkan  nilai  kuat tekan  yang  rendah  begitupun  sebaliknya (Nugteren et  al .,  2009).  Perbedaannya  yaitu pada paving  block berbahan  dasar binder A sudah mencapai nilai optimum pada perbandingan  aktivator  dan binder 1:1, sedangkan paving  block berbahan  dasar binder B  baru  mencapai  nilai  kuat  tekan optimum  pada  perbandingan  aktivator: binder 1:1,5.
Gambar1. Trendline Persamaan Kuadrat Paving Block Binder A
Gambar 2. Trendline Persamaan Kuadrat Paving Block Binder B
Pengaruh  Larutan  Alkali  Aktivator dan Perbandingan Aktivator : Binder Penggunaan  larutan  NaOH  14  M sebagai
alkali aktivator dapat
menghasilkan  nilai  kuat  tekan  yang lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan beton  geopolimer  dengan  molaritas yang  rendah.  Hal  ini  dikarenakan semakin  tinggi  konsentrasi  NaOH  yang digunakan, semakin banyak jumlah mol OH  pada  reaksi,  sehingga  ikatan  pada reaksi geopolimerisasi
menjadi sempurna  (Ekaputri  dan  Triwulan, 2013). Selain NaOH, penelitian ini juga menggunakan  Na 2 SiO 3 gel (waterglass) dengan  spesifikasi  teknis  yang  dibeli dari  toko  kimia.  Komposisi  teknis  hasil analisis Na 2 SiO 3 gel
dengan
menggunakan AAS  diperoleh  hasil kadar  NaOH  sebesar  22,0%,  SiO 2 sebesar  46,0%,  H 2 O  sebesar  19,3%  dan senyawa  lain  sebesar  12,7%  (Swastika, 2010).  Konsentrasi  NaOH  yang  tinggi yaitu 14 M dan dengan rasio
perbandingan  Na 2 SiO 3 gel  dan  NaOH 1,5:1  memberikan  nilai  kuat  tekan paling tinggi pada penelitian
sebelumnya  yaitu  sebesar  20,21  MPa (Ramdhani, 2016). Jumlah berat aktivator  dan binder /lumpur,  dijadikan sebagai  variabel  bebas,  sedangkan konsentrasi NaOH, jumlah perbandingan  Na 2 SiO 3 gel  :  NaOH, jumlah  berat  pasir,  suhu  dan  waktu curing dijadikan variabel tetap.
Bentuk  fisik paving  block nomor 4 dan 5 (berbahan dasar binder A), dan 10  (berbahan  dasar binder B)  terlihat menggembung  dan  memiliki  pori  yang terbuka  (Gambar  3).  Ada  dua  macam pori yaitu pori terbuka dan tertutup. Pori terbuka yaitu pori yang bersifat permeable (dapat  ditembus,  baik  oleh udara  ataupun  air).  Pori  tertutup  adalah pori  yang  bersifat impermeable (tidak dapat  ditembus).  Pori  yang  tertutup lebih baik dari pori yang terbuka karena pori  yang  tertutup  memiliki  tekanan hidrostatis  yang  menambah  kuat  tekan beton dan terhindar dari retak, sedangkan  pori  yang  terbuka  membuat beton  menjadi  keropos    dan  dapat menurunkan kuat tekan beton (Ekaputri et al., 2007).
Gambar 3. Paving Block yang Menggembung dan Memiliki Pori Terbuka
Bentuk paving  block yang  menggembung dan memiliki pori yang terbuka disebabkan karena  jumlah  aktivator  lebih  banyak daripada binder /lumpur,  sehingga  lambat laun paving block tersebut akan mengalami keretakan  karena  terjadi  reaksi  samping sebagai berikut.
2 NaOH (s) Na 2 O (s) + H 2 O (l) Na 2 O (s) + CO 2 (g) Na 2 CO 3 (s)
Larutan NaOH tidak mengion
menjadi  Na + dan  OH - ,  tetapi  mengurai menjadi  Na 2 O  (berwujud  serbuk  putih)  dan H 2 O.  Air  inilah  yang  mengisi  ruang  pada paving  block .  Pada  saat  dilakukan curing , air menguap sehingga meninggalkan lubang atau  pori  terbuka  pada paving  block dan mengakibatkan  mudah  retak  dan  rapuh. Kemudian  Na 2 O  yang  dihasilkan  mudah bereaksi  dengan  CO 2 di  udara  membentuk Na 2 CO 3 yang  merupakan  suatu  kristal jarum putih yang menimbulkan warna putih pada paving block (Arizal, 2016).
Paving  block berbahan  dasar  lumpur IPAM  kering  oven  mencapai  nilai  kuat tekan optimum pada perbandingan aktivator : binder (1:1).  Sedangkan paving  block berbahan  dasar  lumpur  IPAM  kering  tanur mencapai  nilai  kuat  tekan  optimum  pada perbandingan  aktivator  : binder (1,5:1).
Dari  data  tersebut,  lumpur  kering  tanur membutuhkan jumlah aktivator lebih banyak daripada lumpur IPAM kering oven. Hal  ini  dikarenakan  pada  lumpur  IPAM kering  tanur,  berbagai  bahan  pelarut, senyawa  organik  dan  unsur  lain  seperti karbon  dan sulfur  hilang dan hanya tersisa senyawa anorganiknya saja sehingga bahan dasar lumpur kering tanur ini membutuhkan jumlah  aktivator  yang  lebih  banyak (Pujianto et al ., 2013).
Proses polimerisasi juga dapat mempengaruhi  hasil  uji  kuat  tekan.  Proses polimerisasi terdiri dari dari dua tahap yaitu proses disolusi yang diikuti proses
polikondensasi. Pada proses disolusi
menghasilkan  monomer  silikat  Si(OH) 4- dan ion aluminat Al(OH) 4- . Untuk mencapai disolusi  yang  sempurna  diperlukan  larutan alkali  aktivator  yang  mencukupi  (Pujianto, 2013).

## KESIMPULAN
Lumpur  IPAM  yang  merupakan  lumpur hasil  koagulasi  dapat  dijadikan  sebagai bahan baku alternatif pembuatan geopolimer  dalam  bentuk  mortar  jenis paving block karena mengandung Al dan Si yang  tinggi. Paving  block berbahan  dasar binder A memiliki nilai kuat tekan tertinggi sebesar 10,00 MPa pada variasi perbandingan  aktivator  : binder (1:1) dengan  perbandingan  Si:Al  (4,2:1). Paving block berbahan  dasar binder B  memiliki nilai  kuat  tekan  tertinggi  sebesar  9,78  MPa pada variasi perbandingan aktivator : binder (1,5:1)  dengan  perbandingan  Si:Al  (6,5:1). Paving  block dengan  nilai  kuat  tekan tertinggi  10,00  MPa  dan  9,78  MPa memasuki  persyaratan  mutu  D  sesuai dengan SNI 03-0691-1996, dapat digunakan sebagai paving block taman kota. Terdapat  8 Paving  block yang  tidak memenuhi  persyaratan  mutu paving  block,
6 paving block memasuki persyaratan mutu bata  beton  untuk  pasangan  dinding  sesuai dengan  SNI  03-0349-1989,  2  sisanya  tidak memenuhi  persyaratan  manapun. Paving block dengan  hasil  uji  kuat  tekan  optimum
10,00 MPa dan 9,78 MPa, jika
dibandingkan  dengan  standar  mutu  bata beton  untuk  pasangan  dinding,  berturut- turut  memasuki  persyaratan  mutu  kelas  I dan II.

## DAFTAR PUSTAKA
Adibroto,  F.  2014. Pengaruh  Penambahan Berbagai  Jenis  Serat  Pada  Kuat Tekan  Paving  block . Jurnal  Rekaya Sipil  Teknik  Sipil  Politeknik  Negeri Padang.  Vol.  No.  1  Febuari  2014 ISSN : 1858-2133 . Padang.
Anwar, S. 2015. Pemanfaatan Serat Batang Pohon Pisang dalam Sintesi Material Hibrida  Berbasis  Geopolimer  Abu Layang Batu Bara . Skripsi. Universitas Negeri Semarang.
Arini,  R.N.,  Triwulan  dan  J.J.  Ekaputri.
2013. Pasta  Ringan  Geopolimer
Berbahan  Dasar  Lumpur  Bakar Sidoarjo  dan  Fly  Ash  Perbandingan
3:1  dengan  Tambahan  Powder  dan Serat  Alam . Jurnal  Teknik  Pomits Vol. 1. No. 1, (2013) : 1-5 . Surabaya.
Arizal,  R.  2016. Penelitian  Geopolimer Kimia  UNB  Kerjasama  dengan  PT
Antam  UBPE  Pongkor.  Penelitian tidak  diterbitkan .  Universitas  Nusa
Bangsa. Bogor.
Az-zahra,  S.,  Rachmawati,  S.DJ.,  dan  Eka,
W.  2014. Karakteristik  Kualitas  Air
Baku  dan  Lumpur  sebagai  Dasar Perencanaan  Instalasi  Pengolahan Lumpur  IPA  Badak  Singa  PDAM Tirtawening. Jurnal Rekayasa Lingkungan . ITENAS. Bandung.
Awaludin,  A.  2016. Aplikasi  Tawas  Cair Reovery  sebagai  Koagulan  Limbah Cair  Industri  Perisa  Minuman .
Skripsi.  Universitas  Nusa  Bangsa.
Bogor.
Badan Standarisasi Nasional. 1989. SNI 03- 0349-1989: Bata Beton Untuk Pasangan Dinding.

## Badan Standarisasi Nasional. 1996. SNI 03-
0691-1996: Bata  Beton  (Paving block).
Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 03- 6825-2002: Metode  Pengujian  Kuat Tekan  Mortar  Semen  Portland  untuk
Pekerjaan Sipil. Cahyadi,  D.  2013. Sifat  Mekanik  dan Durabilitas Polypropylene Fiber Reinforced  Geopolymer  Concrete (PFRGC) . Jurnal Teknik Sipil Magister  Teknik  Sipil  Universitas Sebelas  Maret  Vol.  No.  1  Oktober 2013 ISSN : 2339-0271 . Surakarta.
Davidovits,  J.  1994. Global  Warming IMPact on the Cement and Aggregates Industries, World Resource  Review ,  6(2),  263-278. Saint-Quentin. Ekaputri,  J.J.,  Triwulan,  dan  Oktavina,  D. 2007. Sifat Mekanik Beton Geopolimer Berbahan Dasar Fly Ash Jawa Powder Paiton Sebagai Material Alternatif . Jurnal PONDASI.  Vol.  13  No.  2,  Desember 2007. ISSN: 0853-814X. Surabaya.
Ekaputri,  J.  J.  dan  Triwulan.  2013. Sodium
Sebagai Aktivator Fly Ash, Trass dan
Lumpur  Sidoardjo  dalam  Beton Geopolimer . Jurnal  Teknik  Sipil. Jurnal  Teoritis  dan  Terapan  Bidang Rekayasa  Sipil  Vol.  20  No.  1,  April 2013 ISSN : 0853-2982 . Surabaya. Mirwan,  A.  2012.  Pemanfaatan  Kembali Limbah Padat Lumpur PDAM Untuk Penjernihan Air dari Sungai Martapura Kalimantan Selatan . Jurnal  Teknik  Kimia. Universitas Lambung  Mangkurat.  Kalimantan Selatan.
Nugteren,  H.W,  V.C.L.  Butselaar-Orthlieb dan  M.  Izquiredo.  2009. High Strength Geopolymers Produced From  Coal  Combustion  Fly  Ash .
Global  NEST  Journal,  Vol  11.  No 2, pp 155-161. 2009. Yunani.
Pujianto,  A.  Anzila  N.  A.,  Martyana  D.C., dan Hendra. 2013. Kuat Tekan Beton
Geopolimer  dengan  Bahan  Utama Bubuk  Lumpur  Lapindo  dan  Kapur . Tugas Akhir. Universitas Muhammadiyah. Yogyakarta. Ramdhani, S. A. 2016. Pengaruh Komposisi  Kaolin  dalam  Pembuatan Mortar  Geopolimer  Berbahan Dasar Tailing Pertambangan Emas . Skripsi.
Universitas Nusa Bangsa. Bogor.
Swastika,  N.  2010. Analisis  Ketahanan Beton  Geopolimer  Berbahan  Abu Terbang  dan  Berbahan  Metakaolin Terhadap  Paparan  Air  Laut  ASTM .
Tesis. Universitas Indonesia. Depok. Septia, P. (2011). Studi Literatur Pengaruh Konsentrasi NaOH dan Rasio
NaOH:Na 2 SiO 3 ,  Rasio  Air/Prekursor Suhu  Curing,  Dan  Jenis  Prekursor Terhadap Kuat Tekan Beton Geopolimer . Skripsi. Universitas Indonesia.
Sherliana.  2016. Studi  Kuat  Tekan  Paving block  dengan  Campuran  Tanah, Semen dan Abu sekam padi Menggunakan Alat Pemadat Modifikasi . Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung.