Prototipe Semen Geopolimer Berbasis Fly Ash Tipe C Dengan Variasi Rasio Aktivator

Komposisi dari alkali aktivator serta fly ash dalam semen geopolimer sangat bervariasi dan berdampak penting pada hasil akhir baik dalam mutu maupun waktu ikat (setting time). Semen geopolimer yang memanfaatkan fly ash tipe C memiliki waktu ikat yang sangat cepat dan sulit diprediksi. Namun geopolimer yang dihasilkan dari fly ash tipe C umumnya menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi. Oleh karena sifat-sifat ini, fly ash tipe C (tinggi kalsium) dapat menjadi kandidat yang sangat baik untuk penggantian semen portland di bidang infrastruktur. Selain itu, semen geopolimer berbasis fly ash tipe C memerlukan metode khusus dalam pembuatan maupun pencampurannya, maka terbentuklah permasalahan selanjutnya yaitu untuk mengetahui metode pembuatan semen geopolimer berbasis fly ash tipe C yang secara fisik mirip dengan semen portland, sehingga proses pencampuran dan penanganannya akan mudah. Sehingga dalam tugas akhir ini membahas mengenai studi variasi rasio aktivator dalam pembuatan semen geopolimer. Tujuan dari proyek akhir terapan ini adalah untuk mendapatkan perbandingan serta komposisi dari semen geopolimer yang kuat dan efisien dalam bahan, serta untuk mengetahui metode yang dapat digunakan untuk memproduksi semen geopolimer yang mirip dengan semen portland. Metode penelitian pada proyek akhir terapan ini terdapat 3 tahap meliputi pengumpulan dan pengujian material, pembuatan mix desain dan pengujian pasta, serta pembuatan mix desain dan pengujian mortar. Pengujian material meliputi XRF, XRD, dan SEM-EDX guna mengetahui kandungan kimia serta fasa amorf dan kristalin pada fly ash. Tujuan utama pada penelitian ini terletak pada pembuatan mix desain mengenai variasi perbandingan NaOH : Na2SiO3 sebesar 1:1 ; 1:1,5 ; 1,2 ; 1:2,5 dengan molaritas NaOH sebesar 12M. Pengujian yang dilakukan meliputi setting time untuk benda uji pasta dan uji kuat tekan, uji UPV, uji resistivitas, dan uji porositas untuk benda uji mortar guna mendapatkan performa semen geopolimer sesuai standar ASTM C1157. Perawatan benda uji yang dilakukan menggunakan kantong plastik pada suhu ruangan. Semakin banyak penggunaan Na2SiO3 pada semen geopolimer dengan metode kering berbasis fly ash tipe c semakin rendah performa yang dihasilkan. Rasio aktivator NaOH : Na2SiO3 1:1 dan 1:1,5 telah memenuhi syarat semen sesuai dengan ASTM C1157 dengan setting time 28 MPa. Hasil pengujian UPV, resistivitas, dan porositas menunjukkan bahwa semen geopolimer berbasis fly ash tipe c dengan rasio 1:1 memberikan hasil performa yang lebih baik dibandingkan mortar berbasis semen portland PPC. =================================================================================================================================== The composition of the alkaline activator and fly ash in geopolymer cement varies widely and has an important impact on the final result both in quality and setting time. Geopolymer cement from type C fly ash has a fast and unpredictable bonding time. However, geopolymers produced from fly ash generally produce higher compressive strength. Due to these properties, type C (high calcium) fly ash can be an excellent candidate for the replacement of portland cement in infrastructure. In addition, geopolymer cement from type C fly ash requires a special method in making and mixing it, so a further problem is formed, namely how to manufacture geopolymer cement based on fly ash type C which is physically similar to Portland cement, so the mixing and handling process will be easy. So that in this final project discusses the study of activator ratio variations in the manufacture of geopolymer cement. The objectives of this applied final project are to obtain comparisons and compositions of strong and efficient geopolymer cement and to see a method that can be used to produce geopolymer cement similar to Portland cement. The research method in this final project consists of 3 stages including the stage and testing of materials, making a mix design and testing the paste, as well as making a mix design and testing mortar. Test materials include XRF, XRD, and SEM-EDX to determine the chemical content and amorphous and crystalline phases of fly ash. The focus of this research lies in making a mixture of designs regarding the variation of the ratio of 1: 1 NaOH: Na2SiO3; 1: 1,5; 1,2; 1: 2,5 with a NaOH molarity of 12M. The tests carried out included setting time for paste and compressive strength test, UPV test, resistivity test, and porosity test for mortar specimens in order to obtain the performance of geopolymer cement according to ASTM C1157 standards. Treatment of specimens is carried out using plastic bags at room temperature. The more Na2SiO3 use in geopolymer cement with the fly ash-based dry method, the lower the resulting performance. The activator ratios of NaOH: Na2SiO3 1: 1 and 1: 1.5 have met the cement requirements according to ASTM C1157 with a time setting of 28 MPa. The UPV, resistivity, and porosity test results show that the cement geopolymer based on fly ash type c with a ratio of 1: 1 gives better performance results than the mortar based on Portland PPC cement