PEMANFAATAN ABU TERBANG (FLY ASH) UNTUK PEMBUATAN BETON GEOPOLIMER PADA KONDISI DAERAH AGRESIF DENGAN MOLARITAS 12 MOLAR
UTILIZATION OF FLY ASH FOR GEOPOLYMER CONCRETE PRODUCTION IN AGGRESSIVE ENVIRONMENTS WITH A MOLARITY OF 12 MOLAR
Beton geopolimer adalah beton yang 100% tidak menggunakan semen sebagai pastanya, akan tetapi digantikan oleh bahan lain seperti abu terbang, abu sekam padi, abu sabut kelapa, dan lain-lain. Pada penelitian ini menggunakan abu terbang sebagai bahan pengganti semen portland. Produksi semen portland semakin tahun semakin meningkat yang akhirnya berdampak negatif terhadap lingkungan, seperti emisi karbon dioksida (CO2) yang mengakibatkan pemanasan global dan pencemaran udara. Oleh karena itu, maka perlu adanya perubahan inovatif dengan menggantikan semen portland sebagai komponen utama dalam beton konvensional.
Abu terbang adalah limbah sisa pembakaran tungku batu bara pada pembangkit listrik yang mengandung silika dan alumina yang tinggi. Dalam penelitian ini, digunakan fly ash tipe F dan larutan alkali aktivator berupa sodium silikat dan sodium hidroksida (NaOH) dengan molaritas 12 Molar denga perawatan heat curing (oven) selama 24 jam. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kuat tekan, porositas, dan berat sampel (benda uji) pada tiga kondisi yaitu kondisi suhu ruang (normal umur 7,28, 56 hari), kondisi rendaman pada larutan asam tinggi dengan pH 2,0-3,0 (labotorium umur 56 hari), dan kondisi penguburan pada tanah gambut dengan pH 4,0-5,0 (simulasi laboratorium umur 56 hari).
Hasil yang didapatkan dari penelitian ini yaitu, kuat tekan beton geopolimer pada kondisi (normal) umur 7, 28, dan 56 hari secara berurut-urut adalah 49,16 MPa, 59,23 MPa, dan 68,41 MPa. Sedangkan beton pada usia 56 hari pada rendaman larutan asam tinggi dengan pH 2,0-3,0 mempunyai kuat tekan sebesar 52,52 MPa dan pada kondisi penguburan dalam tanah gambut dengan pH 4,0-5,0 mempunyai kuat tekan 56,34 MPa, disini dapat disimpulkan bahwa beton geopolimer pada kondisi asam akan mengalami penurunan kuat tekan sebesar 23,22% pada larutan asam pH 2,0-3,0 dan 17,64% pada tanah gambut pH 4,0-5,0 daripada usia 56 hari kondisi normal.
Adapun hasil porositas beton geopolimer pada kondisi (normal) umur 7, 28, dan 56 hari secara berurut-urut adalah 9,05%, 7,76%, dan 5,75%. Sedangkan beton pada usia 56 hari pada rendaman larutan asam tinggi dengan pH 2,0-3,0 mempunyai porositas sebesar 8,82% dan pada kondisi penguburan dalam tanah gambut dengan pH 4,0-5,0 mempunyai porositas 8,35%, disini dapat disimpulkan bahwa beton geopolimer pada kondisi asam akan mengalami kenaikan porositasnya.
Kata kunci: Abu terbang, geopolimer, larutan asam, tanah gambut, kuat tekan, porositas.
Geopolymer concrete is a type of concrete that does not use cement as its binder, but instead utilizes alternative materials such as fly ash, rice husk ash, coconut husk ash, and others. In this research, fly ash is used as a substitute material for Portland cement. The production of Portland cement has been increasing over the years, which has resulted in negative environmental impacts such as carbon dioxide (CO2) emissions causing global warming and air pollution. Therefore, there is a need for innovative changes by replacing Portland cement as the main component in conventional concrete.
Fly ash is a waste product from the combustion of coal in power plants that contains high levels of silica and alumina. In this research, Type F fly ash and alkaline activator solution consisting of sodium silicate and sodium hydroxide (NaOH) with a molarity of 12 Molar were used, and the specimens were subjected to heat curing (oven) for 24 hours. This study aimed to determine the compressive strength, porosity, and sample weight (test specimens) under three conditions: room temperature (normal condition at ages 7, 28, and 56 days), immersion in high-acid solutions with a pH of 2.0-3.0 (laboratory condition at age 56 days), and burial in peat soil with a pH of 4.0-5.0 (laboratory simulation condition at age 56 days).
The results obtained from this research are as follows, the compressive strength of geopolymer concrete under normal conditions at ages 7, 28, and 56 days is 49.16 MPa, 59.23 MPa, and 68.41 MPa, respectively. Meanwhile, the geopolymer concrete at the age of 56 days, when immersed in a high-acid solution with a pH of 2.0-3.0, has a compressive strength of 52.52 MPa. In the condition of burial in peat soil with a pH of 4.0-5.0, the geopolymer concrete has a compressive strength of 56.34 MPa. It can be concluded that geopolymer concrete in acidic conditions will experience a decrease in compressive strength by 23.22% in pH 2.0-3.0 acid solution and 17.64% in pH 4.0-5.0 peat soil compared to the 56-day normal condition.
The porosity results of geopolymer concrete under normal conditions at ages 7, 28, and 56 days are 9.05%, 7.76%, and 5.75%, respectively. Meanwhile, the geopolymer concrete at the age of 56 days, when immersed in a high-acid solution with a pH of 2.0-3.0, has a porosity of 8.82%. In the condition of burial in peat soil with a pH of 4.0-5.0, the geopolymer concrete has a porosity of 8.35%. It can be concluded that geopolymer concrete under acidic conditions experiences an increase in porosity.
Keywords: Fly ash, geopolymer, acid solution, peat soil, compressive strength, porosity.