KARAKTERISTIK BETON GEOPOLIMER BERBASIS METAKAOLIN TORAGET DENGAN PERAWATAN SUHU RUANG

Main Article Content

Chichilya Selistye Pricilya Sondakh
Samuel Butar-Butar
Mickson Pinori

Abstract

North Sulawesi is reported to have kaolin deposit reserves reaching to 20 million tons. Metakaolin as a result of calcination of kaolin can be used as a basic material for making environmentally friendly concrete known as geopolymer concrete. The binding process of geopolymer concrete requires elevated temperature curing which in technical construction implementation can be a constraint, so efforts are needed to obtain geopolymer concrete with more practical curing without reducing the quality of the concrete. One alternative that can be done is ambient curing but it requires other materials in the mixture that in the process generate heat to help the polymerization process. The materials chosen as metakaolin substitutes in this study were portland cement and white portland cement by replacing 10% and 15% of the total weight of metakaolin, respectively. The purpose of this study is to obtain the characteristics of North Sulawesi's local metakaolin-based geopolymer concrete with ambient curing by reviewing 3 parameters: concrete compressive strength, then concrete strength against flexure and splitting tensile strength using quantitative research methods through experiments. The results of the study showed that metakaolin-based geopolymer concrete could be made with ambient curing without partial substitution of metakaolin, but with 15% portland cement or white portland cement substitution, geopolymer concrete experienced an increase in compressive strength even reaching 31.4 MPa, splitting tensile strength was obtained at an average of 3.8 MPa and flexural strength was obtained at an average of 0.126 MPa.


Abstrak


Sulawesi Utara dilaporkan memiliki cadangan endapan kaolin mencapai 20 juta ton. Metakaolin sebagai hasil kalsinasi dari kaolin bisa dimanfaatkan sebagai material dasar pembuatan beton ramah lingkungan yang dikenal sebagai beton geopolimer. Proses pengikatan beton geopolimer memerlukan perawatan panas yang dalam teknis pelaksanaan konstruksi bisa menjadi kendala, sehingga diperlukan upaya untuk mendapatkan beton geopolimer dengan perawatan yang lebih praktis namun tidak mengurangi mutu beton. Salah satu alternatif yang bisa dilakukan yaitu dengan perawatan suhu ruang namun diperlukan material lain dalam campuran yang dalam prosesnya menghasilkan panas sehingga bisa membantu proses polimerisasi. Material yang dipilih sebagai subtituen parsial metakaolin dalam penelitian ini adalah semen dan semen putih dengan mengganti masing-masing 10% dan 15% dari total berat binder. Tujuan penelitian ini yaitu mendapatkan karakteristik beton geopolimer berbasis metakaolin lokal Sulut pada perawatan suhu ruang. Parameter yang ditinjau yaitu kuat tekan beton, kemudian kekuatan beton terhadap lentur dan tarik belah dengan menggunakan metode penelitian kuantitatif melalui eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beton geopolimer berbasis metakaolin bisa dilakukan dengan perawatan suhu ruang tanpa substitusi parsial metakaolin, namun dengan substitusi 15% semen atau semen putih beton geopolimer mengalami pengingkatan kuat tekan bahkan mencapai 31,4 MPa, kuat tarik belah didapatkan rata-rata 3,8 MPa dan kuat lentur rata-rata 0,126 MPa.

Article Details

Section
Articles

References

Achmad, D., & Hidjan, A. G. (2012). Efek perawatan terhadap karakteristik beton geopolimer. Poli-Teknologi, 11(1), 79–86.

ASTM International. (2019). Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete (ASTM C618-19). https://store.astm.org/c0618-19.html

ASTM International. (2006). Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates (ASTM C136-06). https://store.astm.org/c0136-06.html

ASTM International. (2009). Standard test method for bulk density ("unit weight") and voids in aggregate (ASTM C29/C29M-09). https://store.astm.org/c0029_c0029m-09.html.

ASTM International. (2008). Standard Specification for Concrete Aggregates (ASTM C33/C33M-08). https://store.astm.org/c0033_c0033m-08.html

Badan Standarisasi Indonesia. (2002). Metode pengujian kuat tarik belah beton (SNI 03-2491-2002).

Badan Standarisasi Indonesia. (2008). Cara uji berat jenis dan penyerapan air agregat kasar (SNI 1969:2008).

Davidovits, J. (1994). Global warming impact on the cement and aggregates industries. World Resource Review, 6(2), 263–278.

Gunawan, P., Budi, A. S., & Wicaksono, K. D. (2018). Kuat lentur, toughness, dan stiffness pada beton ringan teknologi foam dengan bahan tambah serat aluminium. E-Jurnal Matriks Teknik Sipil, 2(2), 109–116. https://jurnal.uns.ac.id/matriks/article/download/37443/24673

Hamad, B. (1995). Investigations of chemical and physical properties of white cement concrete. Advanced Cement Based Materials, 2(4), 161–167. https://doi.org/10.1016/1065-7355(95)00004-b

Hartono, J., Fitria, L., Budi, A., & Teguh, H. (2022). Komparasi kuat tekan beton geopolimer berbahan dasar fly ash dengan metode curing oven dan suhu ruang. Teras Jurnal: Jurnal Teknik Sipil, 12(2), 383. https://doi.org/10.29103/tj.v12i2.714

Olivier, J. G. J., Maenhout, G. J., Muntean, M., & Peters, J. A. H. W. (2016). Trends in global CO2 emissions: 2016 report. The Netherlands Environmental Assessment Agency (PBL). https://www.pbl.nl/en/publications/trends-in-global-co2-emissions-2016-report

Luntungan, R. N., Sumajouw, M. D. J., & Pandaleke, R. E. (2019). Optimalisasi kuat tekan beton geopolymer dengan menambahkan semen atau kapur pada perawatan temperatur ruangan. Jurnal Sipil Statik, 7(7), 749–756.

Nuruddin, M. F. N., Kusbiantoro, A. K., Qazi, S. Q., Darmawan, M. S. D., & Husin, N. A. H. (2011). Development of geopolymer concrete with different curing conditions. IPTEK The Journal for Technology and Science, 22(1), 24–28. https://doi.org/10.12962/j20882033.v22i1.54

Pesik, J., Sumajouw, M. D. J., & Pandaleke, R. E. (2018). Karakteristik mekanik beton geopolimer dengan perawatan suhu ruangan (ambient curing). Jurnal Tekno, 16(69), 25–29.

Purbasari, A., & Samadhi, T. W. (2021). Kajian dehidroksilasi termal kaolin menjadi metakaolin menggunakan analisis termogravimetri. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia, 17(1), 105. https://doi.org/10.20961/alchemy.17.1.47337.105-112

Samadhi, T. W., & Pratama, P. (2013). Synthesis of geopolymer from Indonesian kaolin and fly ash as a green construction material. Dalam Moving Towards the New Chapter in Chemical Engineering amongst ASEAN Region. The 5th Regional Conference on Chemical Engineering.

Septia, P. (2015). Studi literatur pengaruh konsentrasi NaOH dan Rasio NaOH:Na2SiO3, rasio air/prekursor, suhu curing, dan jenis prekursor terhadap kuat tekan beton geopolimer [Skripsi, Universitas Indonesia].

Silaban, D. P., & Patandung, P. (2019). Pengaruh substitusi kaolin toraget terhadap gipsum untuk profil dengan bahan pengisi serat sabut kelapa. Jurnal Penelitian Teknologi Industri, 11(2), 47–54.

Supit, S., Makalew, F., Mandang, D., & Wurangian, Y. (2022). Karakteristik campuran metakaolin geopolymer sebagai material perbaikan non struktural bangunan. Prosiding Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV), 8(1), 359–366.

Supit, F. V., Pandaleke, R., & Dapas, S. O. (2016). Pemeriksaan kuat tarik belah beton dengan variasi agregat yang berasal dari beberapa tempat di Sulawesi Utara. Jurnal Ilmiah Media Engineering, 6(2), 476–484.

Tambingon, F. R., Sumajouw, M. D. J., & Wallah, S. E. (2018). Kuat tekan beton geopolymer dengan perawatan temperatur ruangan. Jurnal Sipil Statik, 6(9), 641–648.

Temiz, H., Kose, M. M., & Genc, H. M. (2013). Mechanical behavior of white concrete. TEM Journal, 2(1), 73–79. https://doi.org/10.18421/tem21-10

Tjoanto, R., Wallah, S. ., & Handono, B. . (2021). Pengujian kuat tekan beton geopolimer dengan penambahan semen putih pada perawatan suhu ruang. Jurnal Sipil Statik, 9(4), 755–762. https://ejournal.unsrat.ac.id/v3/index.php/jss/article/view/39034

UN Environment and International Energy Agency. (2017). Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector (global status report 2017). United Nations Environment Programme. https://globalabc.org/sites/default/files/2020-09/2017%20GlobalABC%20GSR%20.pdf

Waraba, H. J., Wallah, S. E., & Windah, R. S. (2023). Pengaruh perawatan terhadap kuat tekan beton geopolimer berbasis kaolin. Jurnal TEKNO, 21(86), 1981–1990. https://ejournal.unsrat.ac.id/v3/index.php/tekno/article/view/52442

Wulandari, T., Bachtiar, G., & Hadi, W. (2016). Kajian temperatur curing pada kuat tekan beton geopolimer berbahan dasar kaolin [Disertasi doktor, Universitas Negeri Jakarta].

Wurangian, Y., Supit, S., Makalew, F., & Mandang, D. (2022). Komposisi campuran dan metode pembuatan mortar metakaolin geopolimer. Prosiding Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV), 8(1), 9–16. https://proceeding.isas.or.id/index.php/sentrinov/article/view/1140

Xu, H., & van Deventer, J. S. J. (2000). The geopolymerisation of alumino-silicate minerals. International Journal of Mineral Processing, 59(3), 247-266. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00074-5