Perkembangan Beton Geopolimer Triwulan dan Januarti Jaya Ekaputri Latar Belakang Fly Ash adalah merupakan limbah dari beberapa Industri yang ada di negara kita yang memakai batu bara sebagai bahan bakarnya. Jumlah Fly Ash cukup berarti, sebagai misal jumlah Fly Ash di salah satu PLTU bisa berkisar 2 juta ton/tahun dan dari data terakhir, Februari 2013 jumlah Fly Ash di Industri Kertas Leces berkisar 60 ton/hari. Lumpur Sidoarjo merupakan material alam yang terus menerus keluar dari perut bumi sejak tanggal 26 Mei 2006. Lumpur Sidoarjo merupakan musibah bagi penduduk sekitarnya, lumpur tersebut belum banyak dimanfaatkan oleh masyarakat, padahal volume lumpur yang keluar mencapai ± 150.000 meter kubik per hari, dan telah menutupi 800 hektar tanah warga sekitar. Sejumlah geologi dari 17 negara mengadakan simposium dan bersepakat Lumpur Sidoarjo tidak akan berhenti menyembur (Metrotvnews.com 2011). Beton geopolimer adalah jenis beton yang 100 % tidak menggunakan semen. Fly ash dari hasil pembakaran batu bara digunakan sebagai sumber material untuk membuat binder yang dibutuhkan. Beton Geopolimer ini terbentuk dari reaksi kimia antara Fly ash dan aktivator tertentu (Davidovits,1994). Oleh karena itu, jenis aktivatornya harus sesuai dengan jenis fly ash yang dipakai. Hasil penelitian yang telah dilakukan, kuat tekan dari beton geopolimer mempunyai nilai yang cukup berarti, namun sementara ini yang menjadi kendala adalah harga aktivator yang tidak murah, karena aktivator yang dipakai masih dalam skala laboratorium. Dari hal hal tersebut diatas bisa dipikirkan bagaimana kalau memanfaatkan kedua material tersebut ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo) menjadi beton goepolimer yang bermanfaat dan mempunyai nilai ekonomis. Permasalahan yang ada. Bagaimana memanfaatkan meterial yg kurang bermanfaat tersebut ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo) menjadi campuran geopolimer yang mempunyai nilai ekonomis Kegiatan yang sudah dilaksanakan. 1. Memanfaatkan Flyash sebagai perekat (binder) dan beton geopolimer 2. Memanfaatkan lumpur Sidoarjo, Flyash, serta serat sebagai beton ringan geopolimer dengan pengembang foam atau Aluminium powder Hasil Penelitian Pada penelitian yang telah dikerjakan, dilakukan secara bertahap mulai dari beton geopolimer yang memakai murni fly ash sampai beton ringan geopolimer dengan memanfaatkan lumpur Sidoarjo, fly ash dan material lain yang diuraikan dibawah ini. a.binder dan Beton Geopolimer dengan bahan murni Fly ash. 1
Hasil dari campuran binder dan beton geopolimer dengan bahan murni Fly ash ditampilkan pada Tabel1 dan 2. Tabel.1 : Nilai kuat tekan Binder Geopolimer (material Fly ash) umur 28 hari Molaritas aktivator 1 8 25.7 2 10 25.8 3 12 52.1 4 14 71.2 Nilai Kuat Tekan rata 2 binder Tabel. 2: Nilai kuat tekan Beton Geopolimer (material Fly ash) umur 28 hari Molaritas aktivator 1 8 47.7 2 10 48.6 3 12 27.2 4 14 51.2 Nilai Kuat Tekan rata 2 beton Tabel 1 dan 2 tersebut menunjukkan bahwa kuat tekan geopolimer baik yang berupa binder ataupun beton mempunyai nilai kuat tekan yang cukup berart. b.binder Geopolimer dan Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan foam sebagai pengembang. Hasil dari campuran binder geopolimer dan geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo ditampilkan mulai Tabel 3. 4 dan 5. Untuk binder geopolimer maupun geopolimer ringan yang memanfaatkan campuran antara fly ash dan lumpur bakar Sidoarjo dibuat dengan 3 (tiga ) macam curing, yaitu tanpa steam, dengan steam 3 jam serta steam 6 jam. Tabel.3 : Nilai kuat tekan Binder Geopolimer ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar) Perawatan Nilai Kuat Tekan rata 2 binder 1 Tanpa steam 44.1 2 Steam 1 53.7 3 Steam 2 55.6 2
Dari Tabel 3 terlihat bahwa binder geopolimer yang memanfaatkan lumpur bakar Sidoarjo mempunyai nilai kuat tekan yang tidak jauh berbeda dengan yang memakai murni fly ash. Tabel.4 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam) Berat Foam (%) Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata 2 (kg/m3) 1 1 1068 938 906 2 2 857 779 770 3 3 688 675 671 4 4 677 579 558 Tabel.5 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam) Berat Foam (%) Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata 2 1 1 6.33 6.69 7.09 2 2 2.77 3.07 3.56 3 3 1.33 1.39 1.44 4 4 1.14 1.17 1.22 Dari Tabel 4 dan 5 menunjukkan bahwa dengan penambahan foam dapat menurunkan berat volume binder geopolimer ringan sampai dibawah 1000kg/m 3, namun juga menurunkan nilai kuat tekan. Nilai kuat tekan masih cukup berarti untuk prosentase foam 1 atau 2, namun dengan bertambahnya prosentase foam penurunan nilai kuat tekan cukup tinggi. c.binder Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan foam sebagai pengembang dan diperkuat dengan serat. Hasil dari campuran tersebut ditampilkan mulai Tabel 6 3
Tabel.6 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan berserat ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam dan serat kenaf ) Berat serat Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata 2 (kg/m3) 1 1 1109 1083 1028 2 2 1136 1121 1117 3 3 1152 1170 1146 Tabel.7: Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan berserat ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Foam dan serat kenaf ) Berat serat Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata 2 1 1 6.61 6.77 6.96 2 2 7.34 8.15 8.45 3 3 6.74 7.12 7.48 Tabel 6 dan 7 menunjukkan adanya penambahan serat dapat menaikan nilai kuat tekan, tapi juga menaikkan nilai berat volumenya, namun nilai tersebut mqasih tidak jauh dari 1000kg/m 3 d.binder Geopolimer dan Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan Al powder sebagai pengembang. Hasilnya ditampilkan mulai Tabel 8 Tabel.8 : Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder ) Berat Al Powder Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata 2 (kg/m3) 1 1 646 646 617 2 2 637 634 610 4
3 3 634 625 598 Tabel.9 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder ) Berat Al Powder Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan rata 2 1 1 1.59 1.63 2.05 2 2 1.43 1.24 1.93 3 3 1.20 1.09 1.63 Dengan adanya Al powder, bisa menurunkan nilai berat volume yang cukup berarti, namun penurunan nilai kuat tekan juga berarti, lebih rendah dari pada nilai kuat tekan jika pengembangnya foam. e.binder Geopolimer ringan dengan bahan Fly ash dan lumpur Sidoarjo dengan Al powder sebagai pengembang dan diperkuat dengan serat. Hasil dari campuran tersebut ditampilkan mulai Tabel 10 Tabel.10: Nilai Berat Volume Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder dan serat kenaf ) 5
Berat serat Berat Volume Binder Geopolimer Ringan rata 2 (kg/m3) 1 1 657.6 644.0 627.7 2 2 646.9 647.2 641.6 3 3 712.5 708.5 703.5 Tabel.11 : Nilai Kuat Tekan Binder Geopolimer Ringan ( Fly ash dan lumpur Sidoarjo bakar yang memakai Al powder dan serat ) Berat serat (%) Kuat Tekan rata 2 1 1 1.4 1.55 1.97 2 2 1.75 1.91 2.88 3 3 1.80 2.01 2.40 Peran serat pada campuran ini kurang berarti pada peningkatan nilai kuat tekan Merujuk SNI 03-0349-1989 Syarat Fisik Satuan Tingkat Mutu Bata Beton Pejal Tingkat Mutu Bata Beton Berlubang 6
I II III IV I II III IV Kuat Tekan Bruto Ratarata Minimum N/mm 2 10 7 4 2.5 7 5 3.5 2 Kuat Tekan Bruto Masingmasing Benda Uji Minimum Penyerapan Air Ratarata Maksimum N/mm 2 9 6.5 3.5 2.1 6.5 4.5 3 1.7 % 25 35 - - 25 35 - - Daftar Pustaka Metronews.com. 2011. Lima Tahun Semburan Lumpur Lapindo. <http://www.metrotvnews.com/metromain/newsvideo/2011/05/27/129025/lima-tahun-semburan- Lumpur-Lapindo/82> Davitdovits, J. (1994). Properties of Geopolymer Cements. Saint-Queuntin, France. 7