Pradana, Joshia Christa and Widayanto, Rafi (2019) Pengaruh Persen Substitusi Metakaolin Terhadap Semen Sebagai Supplementary Cementitious Materials Ditinjau dari Nilai SAI (Strength Activity Index) dan Ketahanan Beton Terhadap Larutan Sulfat. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Beton merupakan suatu bahan dasar yang umumnya digunakan pada bidang konstruksi. Salah satu bahan penyusun beton adalah semen. Industri semen diawasi dengan ketat dikarenakan banyaknya emisi gas CO2 yang tercatat berkontribusi terhadap 5-7% emisi CO2 yang ada di bumi. Salah satu alternatif yang sedang dikembangkan untuk mengurangi emisi gas CO2 dari industri semen serta memperbaiki beberapa sifat dari beton adalah menggantikan sebagian bahan semen dengan bahan-bahan pozzolan yang bertindak sebagai supplementary cementitious materials (SCMs). Salah satu bahan yang berpotensi sebagai SCMs adalah metakaolin. Pada penelitian ini, dilakukan substitusi sebagian semen sebagai bahan penyusun beton dengan metakaolin yang bertujuan untuk meningkatkan kuat tekan dari beton serta meningkatkan ketahanan beton terhadap kondisi lingkungan. Penelitian ini difokuskan untuk mempelajari seberapa banyak metakaolin yang dapat digunakan untuk menggantikan semen, yang dinyatakan dalam persentase metakaolin terhadap semen, pada campuran beton berdasarkan aktivitas pozzolaniknya yang ditinjau dari pengukuran kekuatan tekan pada metode SAI (Strength Activity Index) serta ketahanannya terhadap kondisi lingkungan yang ditinjau dari ketahanan beton dengan penambahan metakaolin terhadap larutan sulfat. Pada penelitian ini, jumlah persen substitusi metakaolin divariasikan menjadi 0% (kontrol), 20%, 22,5%, 25%, 27,5%, dan 30% dari jumlah semen. Metode yang dilakukan untuk mengetahui aktivitas atau kemampuan pozzolanik dari metakaolin dapat ditinjau secara tidak langsung, yaitu melalui metode SAI (Strength Activity Index) untuk mendapatkan kekuatan tekan beton yang telah direndam larutan Ca(OH)2 selama 3,7, dan 28 hari. Selain itu, juga dilakukan metode analisa langsung melalui metode uji Chapelle untuk mendapatkan aktivitas pozzolanik dari metakaolin dan titrasi Ca(OH)2 tersisa pada larutan sulfat untuk mendapatkan jumlah Ca(OH)2 yang leaching ke larutan sulfat setelah direndam selama 28 hari. Pada karakterisasi metakaolin, dilakukan analisa XRF (X-ray Fluorescence), XRD (X-ray Diffraction), dan PSA (Particle Size Analysis). Selain itu, dilakukan uji LOI (Loss on Ignition) dan pengujian kadar air dari metakaolin. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa reaksi pozzolanik akan terjadi lebih cepat pada usia curing 3-7 hari, namun melambat ketika beton memasuki usia curing 28 hari. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa beton dengan penambahan metakaolin memiliki ketahanan terhadap sulfat yang lebih baik dibandingkan beton kontrol. Ketahanan beton terhadap larutan sulfat optimal pada persen substitusi metakaolin 22,5% dan akan berkurang seiring meningkatnya jumlah metakaolin. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa berdasarkan metode SAI dan ketahanan terhadap sulfat, persentase substitusi metakaolin terhadap semen yang efektif adalah sebesar 22,5%.
English Abstract
Concrete is a base material mainly used on construction sector. One of the main constituent of concrete is cement. Cement industry is being monitored strictly because of its large CO2 emission, which has contributed to 5-7% total CO2 emission on earth. One of the proposed alternative to reduce CO2 emission from cement industry whilst also improving several concrete property is to replace part of cement with pozzolanic materials which acts as supplementary cementitious materials (SCMs). One material that has the potential as SCMs is metakaolin. In this research, part of cement used as concrete constituent is substituted by metakaolin which aims to improve the properties of concrete whilst also reducing the weaknesses of concrete. This research is focused on studying how much metakaolin can be used to replace cement, which is stated as metakaolin substitution percentage on cement, inside concrete mixture according to SAI (Strength Activity Index) and its resistance to the condition of environment which is reviewed from metakaolin concrete’s resistance to sulfate solution. In this research, the amount of metakaolin substitution percentage is varied from 0% (control variable), 20%, 22.5%, 25%, 27.5%, and 30% of cement. The methods used to study the pozzolanic activity of metakaolin can be reviewed indirectly, which can be done using SAI (Strength Activity Index) method to obtain the compressive strength of concrete which has been immersed in Ca(OH)2 solution for 3, 7, and 28 days. Furthermore, direct analysis is also done using Chapelle test to obtain the pozzolanic activity of metakaolin and also using titration of Ca(OH)2 left on sulfate solution to obtain the number of Ca(OH)2 which has leached to sulfate solution after being immersed for 28 days. Metakaolin characterisation is done using analysis of XRF (X-ray Fluorescence), XRD (X-ray Diffraction), and PSA (Particle Size Analysis). Moreover, LOI (Loss on Ignition) test and humidity test is also done on metakaolin. The result of this research has shown that pozzolanic reaction will happen at a faster rate at curing period of 3 to 7 days, but will slow down when concrete has been cured for 28 days. Result has also shown that concrete with metakaolin addition has a better sulfate resistance compared to control concrete. Concrete’s resistance on sulfate solution is optimum at 22.5% metakaolin substitution, and decreases along with the increase of metakaolin substitution percentage. From this research, it can be concluded that according to SAI method and sulfate resistance method, the effective metakaolin substitution percentage is at 22,5% metakaolin substitution.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/384/051904980 |
| Uncontrolled Keywords: | beton, metakaolin, persen substitusi, strength activity index, sulfat, concrete, metakaolin, strength activity index, substitution percentage, sulfate |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.13 Masonry materials > 620.136 Concrete |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Kimia |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 16 Nov 2020 18:16 |
| Last Modified: | 16 Nov 2020 18:16 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/172775 |
Actions (login required)
 |
View Item |