Pengaruh Heat Treatment pada Penggunaan Geopolimer sebagai Coating untuk Meningkatkan Kualitas Agregat Kasar Daur Ulang

Sundusi, Erwin Naela and Dr. Eng. Ir. Eva Arifi, S.T., M.T and Dr. Eng. Ir. Desy Setyowulan, ST., MT., M.Sc. (2024) Pengaruh Heat Treatment pada Penggunaan Geopolimer sebagai Coating untuk Meningkatkan Kualitas Agregat Kasar Daur Ulang. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Urbanisasi dan industrialisasi mengalami peningkatan dalam beberapa dekade terakhir. Hal ini mengakibatkan kebutuhan pembangunan infrastruktur baru dan pembongkaran konstruksi lama. Dua faktor utama pendorong industrialiasasi adalah faktor sosial yakni kebutuhan infrastruktur baru dan faktor ekonomi demi meingkatkan pendapatan daerah. Pembangunan infrastruktur membutuhkan berton-ton beton. Dilain sisi, pembongkaran infrastruktur lama menghasilkan limbah beton bagi lingkungan. Dalam menanggulangi kerusakan dan kebutuhan yang terjadi maka diperlukan jalan alternatif lain yaitu mengganti salah satu material beton yakni agregat kasar dengan agregat kasar daur ulang. Agregat kasar daur ulang diperoleh dari penghancuran beton limbah konstruksi untuk selanjutnya direkayasa sebagai agregat kasar daur ulang atau biasa disebut recycled coarse aggregate (RCA). Penggunaan agregat kasar daur ulang dilakukan untuk meggantikan agregat kasar alami sebagai material penyusun beton dan mengurangi limbah beton pada lingkungan. Namun, agregat kasar daur ulang belum dapat sepenuhnya menggantikan agregat kasar alami karena kekuatannya yang lebih rendah dibanding agregat kasar alami. Agregat kasar daur ulang memiliki banyak pori dan lapisan mortar semen yang menempel pada permukaannya yang menjadikan agregat memiliki kuat tekan dan kerapatan yang rendah serta penyerapan yang tinggi. Penelitian ini menggunakan geopolimer sebagai coating agregat kasar daur ulang karena geopolimer merupakan material dengan kuat tekan tinggi, permeabilitas rendah, dan ketahanan terhadap korosi. Geopolimer yang digunakan menggunakan molaritas 10 M dengan prekursor fly ash tipe C yang telah melalui pengujian XRF untuk mengetahui klasifikasinya sesuai ASTM C618-12a. Alkali aktivator yang digunakan dalam campuran geopolimer yaitu NaOH dan Na2SiO3 dengan solid-to-liquid ratio 2. Agregat kasar daur ulang setelah coating dilakukan perlakuan heat treatment dengan suhu 0, 30, 60, dan 90 C. Perbedaan suhu yang diberikan agregat kasar daur ulang dengan coating geopolimer memengaruhi ketebalan, kerapatan, dan pelapisannya terhadap mortar yang melapisinya. Semakin tinggi suhu yang diberikan semakin cepat reaksi geopolimerisasi yang menyebabkan lapisan semakin renggang. Sedangkan agregat tanpa heat treatment memiliki lapisan kurang padat dan rapat serta material geopolimer yang lebih menyebar. Perlakuan heat treatment paling optimal terdapat pada suhu 30 0 C dengan reaksi geopolimerisasi tidak lebih cepat dari perlakuan suhu lebih tinggi dan lapisan geopolimer lebih rapat dan padat sehingga dapat menutup pori dan kekurangan dari mortar agregat kasar daur ulang. Namun, tetap diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengidentifikasi pengaruh heat treatment pada geopolimer sebagai coating agregat kasar daur ulang dengan suhu dan molaritas maupun solid-to-liquid ratio campuran geopolimer yang berbeda.

English Abstract

Urbanization and industrialization have increased in recent decades. This has led to the demand for new infrastructure development and the demolition of old constructions. Two main driving factors of industrialization are social factors, namely the need for new infrastructure, and economic factors to increase regional income. Infrastructure development requires tons of concrete. On the other hand, the demolition of old infrastructure generates concrete waste for the environment. To address the resulting damage and needs, an alternative solution is required, which is to replace one of the concrete materials, namely coarse aggregate, with recycled coarse aggregate. Recycled coarse aggregate is obtained from the crushing of construction waste concrete, which is then engineered as recycled coarse aggregate (RCA). The use of recycled coarse aggregate is carried out to replace natural coarse aggregate as a constituent material for concrete and to reduce concrete waste in the environment. However, recycled coarse aggregate cannot fully replace natural coarse aggregate due to its lower strength compared to natural coarse aggregate. Recycled coarse aggregate has many pores and a cement mortar layer that adheres to its surface, resulting in low compressive strength, low density, and high absorption. This study uses geopolymers as a coating for recycled coarse aggregate because geopolymers are materials with high compressive strength, low permeability, and resistance to corrosion. The geopolymer used has a molarity of 10 M with a precursor of Class C fly ash that has undergone XRF testing to determine its classification according to ASTM C61812a. The alkaline activators used in the geopolymer mixture are NaOH and Na2SiO3 with a solid-to-liquid ratio of 2. After coating, the recycled coarse aggregate underwent heat treatment at temperatures of 0, 30, 60, and 90°C. The difference in temperatures provided to the recycled coarse aggregate with geopolymer coating affects the thickness, density, and coating of the mortar that covers it. The higher the temperature, the faster the geopolymerization reaction, causing the layer to become looser. In contrast, aggregates without heat treatment have a less dense and compact layer with more dispersed geopolymer material. The most optimal heat treatment is at 30°C with a geopolymerization reaction that is not faster than higher temperatures and a denser and more compact geopolymer layer, which can cover the pores and deficiencies of the recycled coarse aggregate mortar. However, further research is needed to identify the influence of heat treatment on geopolymers as a coating for recycled coarse aggregate with different temperatures, molarity, and solid-to-liquid ratio of the geopolymer mixture.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052407
Uncontrolled Keywords:	geopolimer, coating, heat treatment, agregat kasar daur ulang. -geopolymers, coating, heat treatment, recycled coarse aggregate.
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Sipil
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	27 Aug 2024 06:45
Last Modified:	27 Aug 2024 06:45
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/224641

Text (DALAM MASA EMBARGO) Erwin Naela Sundusi.pdf Restricted to Registered users only Download (7MB)

Actions (login required)

View Item