KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER DENGAN VARIASI BERAT AGREGAT DAN BINDER Kuat Tekan Beton Geopolimer Dengan Variasi Berat Agregat Dan Binder Pada Umur Beton 21 dan 28 Hari.

KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER
DENGAN VARIASI BERAT AGREGAT DAN BINDER
PADA UMUR BETON 21 DAN 28 HARI

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukanoleh:
ANDI YUNANTO
NIM : D 100 110 071

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017

i

i

ii

MOTTO
 “Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau
telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan
yang laen). Dan hanya kepada Tuhanlah engkau berharap.”
(Qs. Al Insyirah : 6-8)

 “Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu.Dan sesungguhnya yang
demikian itu sungguh berat kecuali bagi orang-orang yang khusyu ”
(Qs.Al Baqarah : 45)

 “Jadilah diri sendiri sebagaimana yang kamu inginkan”
(Penulis)

iii

PERSEMBAHAN

Atas segala rahmat dan karunia yang telah Allah SWT berikan kepada hambanya,
sehingga saya dapat melewati proses dalam menyelesaikan studi TugasAkhir ini.
Tugas akhir ini kupersembahkan untuk :
 Kedua orang tua,Bapak Bambang Wasito dan Ibu Istiqomah terimakasih atas
segala bimbingan, dukungan, doa dan nasihat yang telah diberikan.
 Bapak Ir. Suhendro Trinugroho selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing Tugas Akhir dari awal sampai akhir.
 Seluruh

keluarga

besar

Program

Studi

Teknik

Sipil

Universitas

Muahmmadiyah Surakarta.
 Abdul,Nanang,Mei,Zaqi,Dinda,Danang,Sukur,Dar’I,Fatih, dan seluruh teman2
teknik fipil Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu saya
dari awal sampai akhir dalam penelitian Tugas Akhir ini.
 Rina,Mei,Heri,Dar’I selaku partner penelitian ini yang telah bersama-sama
melakukan penelitian.

iv

PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa eksperimen

laboratorium yang berjudul “KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER DENGAN
VARIASI BERAT AGREGAT DAN BINDER PADA UMUR BETON 21 DAN
28 HARI”.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga
penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
terimakasih kepada :
1)

Bapak Ir.Sri Sunarjono, MT, PhD, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2)

Bapak Mochamad Solikin, ST. MT. PhD., Selaku Ketua Jurusan Fakultas
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3)

Ibu Yenny Nurchsanah, ST. MT., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan juga sebagai
anggota tim penguji.

4)

Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T. selaku Pembimbing Tugas Akhir
yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

5)

Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T selaku anggota tim Penguji.

6)

Bapak Solikin, ST. MT. PhD., selaku dosen pembimbing akademik.

v

7)

Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu
yang telah diberikan.

8)

Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T selaku Kepala Laboratorium Program
Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta

9)

Bapak Rohani, Spd. Selaku Sekretaris Tata Usaha Program Studi Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

10) Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 yang telah membantu penelitian
11) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, maka dengan segala kerendahan, keritik dan saran yang membangun
sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan
datang, dan semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Amin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,

September 2017

Penyusun

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................. ii
MOTTO ............................................................................................................iii
PERSEMBAHAN ............................................................................................. iv

PRAKATA ......................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ x
DAFTAR NOTASI ........................................................................................... xi
ABSTRAKSI.................................................................................................... xii
BAB I

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ............................................................................... 1
B. Rumusan Masalah .......................................................................... 2
C. Batasan Masalah ............................................................................ 2
D. Tujuan Penelitian ........................................................................... 2
E. Manfaat Penelitian ........................................................................ 3
F. Keaslian Penelitian ......................................................................... 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
A. Beton .............................................................................................. 4

B. Geopolymer .................................................................................... 4
C. Binder............................................................................................. 4
1. Fly Ash ..................................................................................... 5
2. Alkaline Aktivator ................................................................... 6
D. Pengujian Kuat Tekan.................................................................... 7

BAB III LANDASAN TEORI
A. Beton Geopolymer ......................................................................... 8
B. Material Penyusun Beton geopolymer ........................................... 8

vii

1. Solid Material (Fly Ash) ............................................................ 9
2. Alkaline Aktivator (Sodium Silikat dan Sodium Hidroksida) .. 9
3. Agregat .................................................................................... 10
4. Air ........................................................................................... 11
C. Perencanaan Campuran Beton ..................................................... 11
D. Pengujian Beton ........................................................................... 12

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

A. Bahan Penelitian .......................................................................... 14
1. Abu Terbang (Fly Ash) ........................................................... 14
2. Sodium Silikat dan Sodium Hidroksida................................... 14
B. Peralatan Penelitian ...................................................................... 20
C. Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 15
D. Tahapan Penelitian....................................................................... 29
BAB V

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Agregat ...................................................................... 32
1. Agregat Halus .......................................................................... 32
2. Agregat Kasar .......................................................................... 33
B. Hasil Pengujian Fly Ash ............................................................... 35
C. Perencanaan Adukan Beton ......................................................... 36
D. Kekentalan Adukan Beton ........................................................... 36
E. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .............................................. 37

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .................................................................................. 40
B. Saran ........................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL

Tabel III. 1. Senyawa Kimia pada Fly Ash ................................................................... 9
Tabel V. 1. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ............................................................. 32
Tabel V. 2. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ............................................................ 34
Tabel V. 3. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Fly Ash.............................................. 35
Tabel V. 4. Perencanaan Campuran Adukan Beton geopolimer untuk setiap
Sampel ...................................................................................................... 36
Tabel V. 5. Hasil Pengujian Nilai Slump ..................................................................... 37
Tabel V. 6. Specsifikasi Nilai Slump ........................................................................... 37
Tabel V. 6. Data Hasil Pengujian Beton Geopolimer 25% : 75% ............................... 38
Tabel V. 7. Data Hasil Pengujian Beton Geopolimer 30% : 70% ............................... 38
Tabel V. 8. Data Hasil Pengujian Beton Geopolimer 35% : 65% ............................... 38
Tabel V. 9. Data Hasil Pengujian Beton Geopolimer 40% : 60% ............................... 39
Tabel VI.1. Data Kenaikan Beton Mutu Normal .......................................................... 40

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar IV. 1. Fly Ash ..........................................................................................14
Gambar IV. 2. Sodium Hidroksida .......................................................................15
Gambar IV. 3. Sodium Silikat ...............................................................................15
Gambar IV. 4. Gelas Ukur ....................................................................................15
Gambar IV. 5. Volumetric Flash ...........................................................................16
Gambar IV. 6. Saringan ........................................................................................16
Gambar IV. 7. Alat Penggetar Ayakan .................................................................17
Gambar IV. 8. Timbangan 3Kg ............................................................................17
Gambar IV. 9. Timbangan 30Kg ..........................................................................17
Gambar IV. 10.Oven ..............................................................................................18
Gambar IV. 11.Krucut Abram’s dan Abram’s .......................................................18
Gambar IV. 12.Cetakan Silinder ............................................................................19
Gambar IV. 13.Universal Testing Machine ...........................................................19
Gambar IV. 14. Peralatan Penunjang .....................................................................20
Gambar IV. 15. Diagram Alir Mix Design Beton Geopolimer ..............................26
Gambar IV. 16. Pembuatan Adukan Beton ............................................................27
Gambar IV. 17. Pencetakan Silinder ......................................................................27
Gambar IV. 18. Curing...........................................................................................28
Gambar IV. 19. Pengujian Kuat Tekan ..................................................................29
Gambar IV. 20. Bagan Alir Penelitian ...................................................................31
Gambar V. 1.

Grafik Hubungan antara Ukuran Ayakan dengan Persen
Butir Lolos ...................................................................................33

Gambar V. 2.

Grafik Hubungan antara Ukuran Ayakan dengan Presen
Butir Lolos ...................................................................................34

Gambar V.3.

Grafik Hubungan antara Kuat Tekan Beton Geopolimer
dengan Lama Waktu Perawatan ...................................................39

x

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A

: Luas permukaan benda uji

ACI

: American Concrete Institute

ASTM : American Society for Testing and Material
D

: Diameter benda uji

fas

: Factor air semen

f’c

: Kuat tekan beton

M

: Molar larutan NaOH

MPa

: Megapascal

n

: Jumlah mol NaOH

Pmax

: Beban maksimal (kN)

SNI

: Standar Nasional Indonesia

V

: Volume larutan NaOH

W

: Berat beton (kg)

xi

KUAT TEKAN BETON GEOPOLYMER
DENGAN VARIASI BERAT AGREGAT DAN BINDER
PADA UMUR BETON 21 DAN 28 HARI

ABSTRAKSI
Beton merupakan material bangunan yang tersusun dari komposisi utama agregat kasar,
agregat halus, air, dan Semen Portland. Akhir-akhir ini beton semakin sering
mendapatkan kritik, karena emisi gas rumah kaca (karbondioksida) yang dihasilkan pada
proses produksi semen. Dengan pertimbangan tersebut maka dikembangkan bahan
pengikat beton baru yang disebut beton geopolymer. Salah satu bahan yang digunakan
dalam pembuatan beton geopolymer adalah abu terbang batu bara (fly ash). Dengan
memanfaatkan fly ash sebagai bahan pengganti dari semen dinilai dapat menjaga
lingkungan dan mengurangi biaya konstruksi. Pada penelitian ini benda uji yang
digunakan yaitu silinder, dengan diameter 15cm dan tinggi 30cm. Pengujian kuat tekan
dilakukan padaa saat beton berumur 21 dan 28 hari. Penelitian kali ini bertujuan untuk
mengetahui kuat tekan beton geopolymer yang paling maksimum dengan variasi
perbandingan bahan penyusun, agregat dengan binder yaitu 75:25, 30:70, 35:65 dan
40:60 dan dengan variasi umur beton 21, 28 hari. Mix design mengacu pada penelitian
sebelumnya Prasetyo,G.B (2015). Jumlah benda uji pada masing-masing variasi adalah 3
benda uji, sehingga jumlah benda uji keseluruhan berjumlah 24 buah. Benda uji
berbentuk silinder dengan diameter 15cm dan tinggi 30cm. Data hasil pengujian kuat
tekan beton geopolymer pada variasi perbandingan bahan penysun 25:75 dan pada variasi
umur beton 21 hari adalah 0.314 MPa, dan pada 28 hari adalah 0.720 MPa. Pada variasi
perbandingan bahan penysun 30:70 dan pada variasi umur beton 21 hari adalah 1.491
MPa, dan pada 28 hari adalah 2.055 MPa. Pada variasi perbandingan bahan penysun
35:65 dan pada variasi umur beton 21 hari adalah 1.807 MPa, dan pada 28 hari adalah
2.192 MPa. Pada variasi perbandingan bahan penysun 40:60 dan pada variasi umur beton
21 hari adalah 0.854 MPa,dan pada 28 hari adalah 1.699 MPa. Dapat disimpulkan bahwa
variasi bahan penyusun beton geopolymer yang paling maksimum pada perbandingan
35:65 pada umur 28 hari.
Kata kunci : alkaline activator, beton geopolymer, fly ash, lama umur beton

xii