SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  9
Télécharger pour lire hors ligne
BETON RINGAN BERBASIS GEOPOLIMER DARI CENOSPHERE ABU LAYANG
                              BATUBARA

                          Galih Setyo P, Laily Mabruroh, Alvian Amri
                  Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
                           Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya



ABSTRAK

         Cenosphere abu layang merupakan abu layang batubara yang berbentuk bola berongga
dengan densitas 0,8-0,9 g/cm3. Kandungan SiO2 dan Al2O3 yang cukup banyak pada cenosphere abu
layang dapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan geopolimer dengan densitas yang ringan.
Geopolimer dibuat dengan melakukan variasi komposisi ukuran partikel cenosphere yang akan
direaksikan dengan larutan alkali sehingga diperoleh penataan partikel yang lebih mampat.
Penataan partikel yang lebih mampat akan menghasilkan geopolimer ringan yang lebih kuat. Hasil
eksperimen menunjukkan bahwa kuat tekan tertinggi yang diperoleh adalah sebesar 19,42 MPa dan
densitas tertinggi yang dicapai hanya 0,34 g/cm3. Nilai tersebut masih memenuhi kebutuhan densitas
untuk beton ringan yaitu 1,44-1,84 g/cm3. Mikrostruktur dari geopolimer yang telah dibuat dipelajari
dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX).

Kata Kunci : cenosphere abu layang, geopolimer, beton ringan, SEM, EDX


ABSTRACT
         Cenosphere fly ash is hollow sphere with range density 0,8-0,9 g/cm3. SiO2 and Al2O3 from
cenosphere fly ash could be the raw material of low density geopolymer. Geopolymer is synthesised
by varying composition of particle size of cenosphere fly ash reacted with alkali solution for denser
particle packing. Denser particle packing produce ligtweight geopolymer with higher compressive
strength. The experimental data showed that the highest compressive strength is 19,42 MPa and the
highest density is 0,34 g/cm3. However, the results qualified the standard of lightweight concrete 1,44-
1,84 g/cm3. The microstructure of goplimer was characterized with Scanning Electron Microscopy
(SEM) and Energy Dispersive X-Ray (EDX).

Keywords : cenosphere fly ash, geopolymer, lightweight concrete, SEM, EDX


1.    Pendahuluan
        Geopolimer      merupakan      polimer          pemanfaatan      cenosphere     juga    akan
anorganik yang terdiri dari rantai tetrahedra-          menurunkan kuat tekan dari beton itu sendiri.
tetrahedra SiO44- dan AlO45-. Geopolimer dapat          Hal ini disebabkan oleh kurangnya interaksi
dibuat      dengan     mereaksikan     sumber           antarmuka antara permukaan cenosphere abu
aluminosilikat     dengan      larutan   alkali         layang dengan semen (McBride, 2002). Salah
(Davidovits, 2002). Abu layang batubara                 satu cara untuk meningkatkan interaksi
diyakini merupakan salah satu sumber                    antarmuka      tersebut    adalah     dengan
aluminosilikat untuk membuat geopolimer                 memanfaatkan cenosphere sebagai bahan dasar
(Swanepoel, 2002). Cenosphere merupakan                 pembuatan geopolimer. Bahkan dengan cara
fraksi dari abu layang batubara yang memiliki           ini, penggunaan semen dapat dikurangi.
bentuk morfologi seperti bola dengan dinding            Dengan demikian, secara tidak langsung dapat
yang sangat tipis serta memiliki densitas               mengurangi produksi gas CO2, hasil samping
kurang dari 1 g/cm3 (Kruger, 1996).                     dalam     produksi    semen,    yang    akan
        Cenosphere abu layang seringkali                menimbulkan efek rumah kaca.
dimanfaatkan      sebagai     agregat   dalam                   Pemanfaatan cenosphere sebagai bahan
pembuatan beton. Dengan penambahan                      pembuatan geopolimer mampu meningkatkan
cenosphere abu layang akan menurunkan                   interaksi antarmuka pada cenosphere abu
densitas beton sehingga memenuhi kriteria               layang dimana SiO2 dan Al2O3 dalam
sebagai beton ringan. Namun, di lain sisi               cenosphere abu layang terpolimerisasi menjadi
rantai tetrahedra-tetrahedra SiO44- dan AlO45-.    2.    Metoodologi
Rantai        tetrahedra-tetrahedra     tersebut   2.1   Alat
selanjutnya       disebut     sebagai    matriks           Peralatan yang digunakan dalam
geopolimer. Dengan demikian akan diperoleh         penelitian ini antara lain ayakan 75 µm, 125
geopolimer dengan kuat tekan tinggi dan            µm dan 150 µm, beaker glass polipropilene,
densitas yang rendah.                              timbangan, mixer, cetakan silinder berbahan
        Permasalahan timbul saat terbentuknya      PVC 5/8 dengan panjang 3 cm, oven,
matriks geopolimer. Jika seluruh permukaan         compressive strength machine, dan SEM.
cenosphere abu layang terpolimerisasi menjadi      2.2 Bahan
matriks geopolimer maka tidak ada lagi rongga              Bahan      yang     dibutuhkan    dalam
di dalam cenosphere dan berakibat pada             penelitian ini antara lain Natrium hidroksida pa
naiknya densitas. Namun jika matriks               dari Merck (99 % NaOH, Mr = 40,00 g/mol),
geopolimer hanya terbentuk di permukaan            Natrium silikat dari Merck (7,5 8,5 % Na2O,
cenosphere maka akan menimbulkan banyak            25,5 28,5 % SiO2 dan 63 67 % H2O, d = 1,3
pori sebagai konsekuensi penataan partikel         g/ml pada 20ºC), aquades, cenosphere abu
cenosphere yang berbentuk bola. Dengan             layang dari Tarong, Australia.
banyaknya pori tentunya kuat tekan geopolimer
juga akan turun.                                   2.3 Prosedur Kerja
        Partikel cenosphere dengan ukuran          2.3.1 Preparasi Bahan
partikel yang seragam mungkin akan                          Penelitian ini mengunakan cenosphere
membentuk penataan dalam 5 penyusunan yang         yang diperoleh melalui pemisahan abu layang
berbeda seperti pada Gambar 2. Persentase          dari Tarong, Australia dengan komposisi kimia
volume yang terisi oleh partikel cenosphere        pada Tabel 1.
disebut packing density bernilai mulai dari 52%
hingga 74% untuk kubik dan piramida tanpa          Tabel 1. Analisa komposisi kimia cenosphere
tergantung ukuran partikel (Reed, 1989).                    abu layang dengan menggunakan
        Distribusi ukuran partikel memiliki                 XRF dari Centre for Fuels and
pengaruh signifikan terhadap penataan partikel,             Energy Curtin University
struktur pori dan perilaku material selama            Kandungan                % Berat
pembentukan, pengeringan dan pembakaran.                   SiO2                 62,60
Model untuk penataan partikel berukuran                   Fe2O3                  0,54
seragam menunjukkan bahwa packing density                 Al2O3                 34,90
naik jika bilangan koordinasi naik dan ukuran              TiO2                  1,90
pori rata-rata menurun jika ukuran partikel dan            P2O5                  0,04
porositas turun. Packing density dari partikel
                                                          Mn3O4                    -
berukuran seragam dapat ditingkatkan dengan
                                                           CaO                   0,03
menambahkan partikel yang lebih halus dengan
                                                           MgO                   0,11
proporsi tertentu sehingga mampu mengisi
kekosongan ruang di sela-sela partikel yang               Na2O                   0,05
lebih besar (Reed, 1989). Zheng, dkk. (1995)               K2O                   0,19
melaporkan bahwa penggunaan model Furnas                   SO3                     -
mampu menunjukkan penataan partikel yang                   V2O5                  0,03
ideal pada campuran biner. Packing density                 ZnO                     -
akan turun jika rasio ukuran partikel kasar                BaO                   0,03
dengan yang halus turun. Packing density juga              SrO                     -
sangat tergantung pada fraksi volume partikel
kasar atau halus.                                          Cenosphere tersebut kemudian dioven
        Pada penelitian ini akan dibuat            pada temperatur 1000C selama 24 jam untuk
geopolimer ringan melalui variasi komposisi        menghilangkan kandungan air. Cenosphere
ukuran partikel cenosphere abu layang yang         dipisahkan menjadi fraksi berukuran 75 - 125
akan direaksikan dengan larutan alkali. Dengan     µm, 125-150 µm dan >150 µm dengan
variasi komposisi ukuran partikel cenosphere       menggunakan ayakan 75 µm, 125 µm,dan 150
abu layang akan diperoleh penataan partikel        µm yang disusun bertingkat (ayakan 75 µm,
yang lebih mampat. Hal ini akan meningkatkan       125 µm dan 150 µm disusun berurutan dari
kuat tekan, namun densitas yang diperoleh          bawah ke atas). Untuk mengayak digunakan
tetap ringan.                                      mesin pengayak otomatis.
Gambar 1. Hasil SEM (a) sampel C1, (b) Sampel C2, (c) sampel C3

2.3.2 Preparasi Larutan Alkali                     Tabel 2 Variasi Ukuran Partikel
        Larutan    alkali  dibuat    dengan                                     63 - 75   125 -150
melarutkan 6,99 gram NaOH dalam 7,00 ml              No   Sampel   < 25 µm       µm         µm
                                                                                  (%
aquades dalam wadah polipropilen berpenutup                        (% berat)    berat)    (% berat)
dan didiamkan selama ± 24 jam. Larutan
                                                      1   C1        100,00         -          -
NaOH yang telah dibuat selanjutnya
dicampurkan dengan 13,21 gram waterglass pa           2   C2           -        100,00        -
hingga setelah dicampur dengan 15,00 gram             3   C3           -           -       100,00
cenosphere abu layang memiliki rasio                  4   CC1       24,00       16,00      60,00
SiO2/Al2O3     4,2; Na2O/SiO2      0,5 dan            5   CC2       23,40       15,60      61,00
Na2O/H2O 10.                                          6   CC3       22,80       15,20      62,00
                                                      7   CC4       22,20       14,80      63,00
2.3.3 Sintesis Geopolimer
                                                      8   CC5       21,60       14,40      64,00
          Geopolimer       dibuat       dengan
mempersiapkan 15,00 gram cenosphere abu               9   CC6       21,00       14,00      65,00
layang dengan variasi komposisi ukuran
partikel cenosphere abu layang seperti Tabel 2.    2.3.4 Uji Kuat Tekan
          Dari variasi ukuran partikel tersebut             Kuat     tekan    diukur    dengan
selanjutnya direaksikan dengan larutan alkali      menggunakan Torsee Universal Testing
yang telah disiapkan pada subbab 2.2.2.            Machine tipe AU-5. Uji kuat tekan dilakukan
Campuran tersebut diaduk dengan mixer              terhadap 3 sampel untuk masing-masing variasi
selama ± 10 menit sehingga terbentuk seperti       komposisi ukuran partikel seperti pada tabel
pasta. Pasta dimasukkan ke dalam cetakan pipa      3.2. Pengukuran dilakukan 28 hari setelah
PVC 5/8 dengan tinggi 3 cm. Cetakan yang           pembuatan geopolimer.
telah diisi pasta geopolimer divibrasi secara
vertikal agar pasta geopolimer memiliki            2.3.5 Uji Densitas
penataan partikel yang lebih mampat. Setelah                Densitas geopolimer diukur dengan
14 hari, pasta yang sudah agak padat               mengunakan       piknometer.   Sebelumnya,
dikeluarkan dari cetakan untuk dioven pada         piknometer dtimbang dalam keadaan kosong.
temperatur 60º C selama 24 jam.                    Kemudian piknometer diisi dengan aquades
hingga penuh dan ditmbang. Selisih berat               sampel C2 dan C3. Hal ini ikut berpengaruh
antara piknometer kosong dengan piknometer             terhadap peningkatan kuat tekan geopolimer.
berisi aquades diperoleh densitas aquades.
         Selanjutnya,      pecahan      sampel         Tabel 3. Hasil Uji Kuat Tekan dan Densitas
geopolimer ditimbang massanya. Pecahan tadi                     Geopolimer
dimasukkan ke dalam piknometer berisi                   No Sampel Kuat Tekan Densitas
aquades dan kemudian ditimbang massanya.                                  (MPa)       (g/cm3)
Densitas geopolimer dapat diperoleh dengan               1 C1             19,42         0,16
perhitungan sebagai berikut :                            2 C2             15,40         0,25
                                    m geopo lim er       3 C3             10,20         0,20
                 geopo lim er
                                    V geopo lim er       4 CC1            11,65         0,22
                                                         5 CC2            13,32         0,26
           V geopo lim er       V piknometer    Vair     6 CC3             9,43         0,28
                  V air                 m air            7 CC4            13,21         0,30
                                  air
                                                         8 CC5            14,59         0,25
     mair mpikno geo air mpiknometer mgeopolimer         9 CC6            11,37         0,34
        keterangan :
        Vpiknometer    = volume piknometer                      Wong dan Kwan (2006) menyebutkan
        Vair            = volume air dalam             bahwa penataan partikel berperan dalam kinerja
                          piknometer    setelah        suatu beton. Semakin optimal penataan partikel
                          dimasuki geopolimer          maka akan semakin besar kekuatan yang
         air            = densitas air                 dimiliki oleh suatu beton. Demikian pula yang
        mair            = massa     air  dalam         berlaku pada geopolimer. Partikel cenosphere
                          piknometer    setelah        yang berbentuk seperti bola berongga akan
                          dimasuki geopolimer          membentuk susunan penataan seperti Gambar
        mpikno+geo+air  = massa piknometer +           2.     Pada sampel C1, cenderung untuk
                          massa geopolimer +           melakukan penataan piramida dan tetrahedral
                          massa air                    seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
                                                       Kecenderungan ini diperkuat dengan Gambar 3
2.3.6 Analisa Mikrostruktur                            dimana      partikel    cenosphere    tampak
         Mikrostruktur dikarakterisasi dengan          membentuk penataan piramida dan tetrahedral.
SEM untuk melihat morfologi geopolimer.                Oleh karena itu, kuat tekan sampel C1 lebih
Karakterisasi dilakukan terhadap pecahan               besar daripada yang lain.
sampel hasil uji kuat tekan. Pecahan sampel
CC2 dipoles terlebih dahulu sebelum dilakukan
karakterisasi SEM untuk melihat penampang
melintang hasil penataan. Analisa EDX
dilakukan terhadap sampel CC5.

3.    Hasil dan Pembahasan
          Uji kuat tekan geopolimer dilakukan
setelah geopolimer berumur 28 hari. Pengujian
dilakukan terhadap geopolimer berbentuk
silinder dengan diameter ±1,5 cm dan tinggi
±1,7 cm. Hasil uji kuat tekan dan densitas
diperoleh seperti pada tabel 3
          Sampel C1 hingga C3 memiliki
ukuran partikel cenosphere yang berbeda.
Sampel C1 memiliki ukuran partikel terkecil
yaitu 75-125 µm. Dari hasil uji kuat tekan pada
Tabel 3 menunjukkan bahwa sampel C1
memiliki kuat tekan yang paling tinggi
dibanding sampel C1 dan C2 yaitu 19,42 MPa.
Nilai ini sudah memenuhi standar ACI 213-87
untuk beton ringan, yaitu 17,2 MPa. Dari hasil         Gambar 2.     Penataan partikel yang mungkin
SEM pada Gambar 1 terlihat bahwa sampel C1                           untuk bola berukuran seragam
memiliki penataan yang paling padat di antara
Penataan partikel dengan memasukkan
                                                                                 partikel cenosphere yang lebih kecil ke dalam
                                                                                 sela-sela partikel cenosphere yang lebih besar
                                                                                 dilakukan pada sampel CC1 hingga CC6. Pada
                                                                                 penelitian ini, nilai kuat tekan setelah penataan
                                                                                 (sampel CC1-CC6) dibandingkan dengan
                                                                                 sampel C3 yang memiliki ukuran partikel
                                                                                 seragam. Dari gambar 4 dapat dilihat bahwa
                                                                                 hasil kuat tekan setelah penataan lebih besar
                                                                                 dibandingkan nilai kuat tekan geopolimer dari
                                                                                 cenosphere yang berukuran seragam, kecuali
                                                                                 pada sampel CC3. Bagaimanapun juga, nilai
                                                                                 kuat tekan yang dihasilkan tidak melebihi kuat
Gambar 3. Hasil SEM sampel C1 pembesaran                                         tekan pada sampel C1.
         1000x

                     25,00
                             19,42
  Kuat Tekan (MPa)




                     20,00
                                   15,40                            14,59
                     15,00                          13,32      13,21
                                               11,65                     11,37
                                          10,20           9,43
                     10,00

                      5,00

                      0,00
                              C1     C2    C3 CC1 CC2 CC3 CC4 CC5 CC6
                                            Sampel Geopolimer


                     = partikel berukuran seragam
                                                                                       Gambar 5. Hasil SEM sampel CC3
                     = variasi komposisi ukuran partikel
                                                                                          Penataan partikel yang terjadi dapat
Gambar 4. Perbandingan      kuat      tekan                                      dilihat pada Gambar 6. Penataan partikel pada
          geopolimer    dengan      partikel                                     sampel CC5 terlihat lebih padat dari yang lain.
          berukuran seragam dan variasi                                          Hal ini menyebabkan kuat tekan yang
          komposisi ukuran partikel                                              dihasilkan lebih besar dibanding sampel yang
                                                                                 lain. Pada sampel CC3 walaupun penataan




Gambar 6. Mikrograf SEM (a) Sampel CC1, (b) Sampel CC2 yang telah dipoles, (c) Sampel CC3,
          (d) Sampel CC4, (e) Sampel CC5, (f) Sampel CC6
partikel yang terjadi juga lebih padat, namun    densitas ini diakibatkan oleh masuknya partikel
matriks geopolimer untuk mengikat partikel       cenosphere yang lebih kecil ke dalam sela-sela
cenosphere hanya sedikit yang terbentuk          partikel cenosphere yang lebih besar (Reed,
seperti pada Gambar 4. Jika matriks geopolimer   1989).
sebagai binder hanya sedikit yang terbentuk               Gambar 7 memberikan gambaran
maka kuat tekan yang diperoleh pun akan          bagaimana partikel yang lebih kecil mengisi
turun.                                           kekosongan sela partikel yang lebih besar. Hal
                                                 ini membuat geopolimer yang dihasilkan
                                                 menjadi lebih padat dan meningkatkan densitas
                                                 geopolimer yang dihasilkan.
                                                          Hasil     SEM     pada    gambar     5
                                                 menunjukkan bahwa telah terjadi penataan
                                                 partikel dimana partikel yang lebih kecil telah
                                                 mengisi kekosongan di sela-sela partikel yang
                                                 lebih besar. Partikel cenosphere yang lebih
Gambar 7. Penataan      Partikel      pada       kecil terlihat menempel di permukaan
          Geopolimer (a) Penataan pada           cenosphere yang lebih besar. Partikel yang
          Partikel berukuran besar, (b)          lebih kecil tersebut terikat oleh matriks
          Penataan pada Partikel Kecil, (c)      geopolimer.
          Pengisian Kekosongan Sela-sela                  Hal yang menarik disini adalah bahwa
          Partikel Besar dengan Partikel         walaupun terjadi peningkatan densitas setelah
          Kecil                                  penataan partikel, namun nilai densitas yang
                                                 dihasilkan masih berada di bawah nilai densitas
        Densitas geopolimer yang dihasilkan      menurut standar ACI 213-87 untuk pembuatan
pada tabel 3 menunjukkan bahwa ada               beton ringan yaitu 1,44 1,84 g/ml. Hal ini
peningkatan densitas setelah dilakukan           disebabkan oleh geopolimerisasi yang hanya
penataan partikel cenosphere. Kenaikan           terjadi di permukaan cenosphere. Jika




                        Gambar 8. Analisa SEM/EDX pada sampel CC5
geopolimerisasi hanya terjadi di permukaan         titik 3 bukan berarti bahwa ada tambahan Al
maka rongga di dalam cenosphere masih dapat        pada titik tersebut. Naiknya kandungan Al2O3
dipertahankan. Keberadaan rongga di dalam          lebih disebabkan karena Si lebih banyak yang
cenosphere memberikan pengaruh yang                larut membentuk geopolimer sehingga jumlah
signifikan terhadap rendahnya densitas             kandungan kimia total juga berkurang.
geopolimer yang dihasilkan.                        Bagaimanapun juga, hasil analisa EDX hanya
         Geopolimerisasi yang terjadi pada         menunjukkan data kualitatif.
permukaan cenosphere dapat dilihat pada                      Analisa EDX pada titik 3 yang
Gambar 8. Matriks geopolimer yang terbentuk        merupakan matriks geopolimer menunjukkan
mengikat partikel cenosphere untuk berada          bahwa kandungan SiO2 dan Al2O3 pada titik
pada tempatnya. Menurut Panias (2006),             tersebut adalah 57,29% dan 23,27%. Dengan
geopolimerisasi meliputi tahap sebagai berikut :   rasio       SiO2/Al2O3        sebanyak       2,46
   pelarutan Si dan Al dari padatan bahan-         mengindikasikan bahwa tidak semua Si dan Al
   bahan aluminosilikat di dalam larutan yang      bereaksi dengan larutan alkali membentuk
   bersifat basa,                                  matriks geopolimer. Hal ini tampak pada titik 1
   pembentukkan jenis oligomer-oligomer            dimana partikel cenosphere seolah tidak
   (geopolimer pendahuluan) terdiri dari           mengalami apapun akibat serangan larutan
   ikatan-ikatan polimerik dari tipe Si-O-Si       alkali. Indikasi tersebut diperkuat oleh analisa
   dan/atau Si-O-Al,                               EDX dimana kadar SiO2 dan Al2O3 pada titik 1
   polikondensasi oligomer-oligomer itu untuk      sebesar 71,57% dan 10,03%.
   membentuk suatu kerangka tiga dimensi                     Nilai kuat tekan geopolimer juga
   aluminosilikat (kerangka geopolimerik), dan     dipengaruhi oleh jenis matriks yang terbentuk
   pengikatan partikel-partikel padat ke dalam     saat geopolimerisasi. Dari hasil EDX pada
   kerangka      polimerik   dan     pemadatan     Gambar 8 titik 3 menunjukkan bahwa matriks
   keseluruhan sistem membentuk geopolimer.        geopolimer yang dihasilkan memiliki rasio
Secara umum, skema reaksi geopolimerisasi          SiO2 / Al2O3 = 2,46 atau dengan kata lain rasio
adalah seperti Gambar 9.                           Si/Al = 1,23. Dengan rasio tersebut,
                                                   diperkirakan terbentuk matriks geopolimer
                                                   jenis polisialat (Davidovits, 1994). Secara teori,
                                                   ikatan antara Si-O-Si lebih kuat dibandingkan
                                                   Si-O-Al atau Al-O-Al (de Jong, 1980 dalam
                                                   Duxson, dkk., 2005). Dalam polisialat, hanya
                                                   terdapat satu ikatan Si-O-Si sehingga kuat
                                                   tekan yang diperoleh tidak terlalu besar.




Gambar 9.     Skema Reaksi Geopolimerisasi
              (Davidovits, 1991)

         Pelarutan    Si      pada    reaksi
geopolimerisasi dapat dilihat pada Gambar 8
yang menunjukkan hasil EDX di 3 titik. Pada
titik 1 yang merupakan partikel cenosphere
terlihat bahwa kandungan SiO2 mula-mula
                                                   Gambar 10. Interaksi Antarmuka pada Sampel
adalah sebesar 71,57%. Pada titik 3, terlihat
                                                              CC4
permukaan cenosphere tampak berlubang dan
kasar. Perubahan tersebut terjadi akibat
                                                            Penyebab lain kuat tekan yang
terjadinya pelarutan Si dari permukaan
                                                   dihasilkan tidak lebih besar dari sampel C1
cenosphere. Analisa EDX pada titik 2
                                                   adalah kurang optimalnya penataan partikel
menunjukkan bahwa kandungan SiO2 turun
                                                   yang terjadi. Hal ini disebabkan oleh reaksi
menjadi 43,46%. Hal ini mengindikasikan
                                                   geopolimerisasi yang terjadi terlalu cepat.
adanya pelarutan Si pada permukaaan
                                                   Akibatnya, partikel-partikel yang lebih kecil
cenosphere. Naiknya kandungan Al2O3 pada
menempel pada partikel yang lebih besar. Hal        Kurang     optimalnya     penataan     partikel
ini mengakibatkan kurang optimalnya penataan        disebabkan oleh rasio ukuran partikel yang
saat dilakukan vibrasi karena partikel yang         terlalu kecil sehingga pengisian sela-sela
lebih kecil tidak mau turun untuk mengisi           partikel yang lebih besar tidak optimal.
kekosongan sela-sela partikel yang lebih besar      Penataan partikel cenosphere dalam keadaan
sebagaimana yang terlihat pada Gambar 10.           basah juga menurunkan efektivitas penataan
Zou,      dkk.(2001)     melaporkan       bahwa     partikel. Untuk itu, perlu dikaji lebih lanjut
keterlibatan partikel dengan ukuran relatif kecil   untuk     melakukan     metode     pembuatan
pada penataan dalam keadaan basah memicu            geopolimer yang memungkinkan penataan
terjadinya aglomerasi. Terjadinya aglomerasi        partikel dilakukan dalam keadaan kering,
ini menurunkan efektivitas penataan partikel.       misalnya metode steam curing.
         Penataan yang belum optimal ini juga
disebabkan oleh rasio ukuran partikel yang          Ucapan Terima Kasih
terdekat terlalu kecil. Hal ini mengakibatkan            Puji syukur kehadirat Allah SWT atas
penataan tidak maksimal karena rongga yang          berkat rahmat dan hidayahnya sehingga naskah
disediakan     partikel   besar   tidak      bisa   ini dapat selesai. Penulis mengucapkan terima
menampung partikel yang lebih kecil. Semakin        kasih kepada :
kecil rasio ukuran partikel terdekat maka                1. CRC for Coal in Sustainable
packing density juga akan turun sehingga akan                Development (CCSD), Australia yang
menyebabkan adanya banyak pori. Rasio                        mendanai sebagian dari penelitian ini
ukuran partikel besar dengan ukuran terdekat             2. Centre for Fuels and Energy (CFE)
yang ideal untuk mendapatkan penataan yang                   Curtin University, Australia yang
optimal adalah 7. Dengan rasio tersebut,                     memberikan sampel cenosphere abu
partikel yang lebih kecil akan lebih mungkin                 layang batubara
mengisi kekosongan di sela partikel yang lebih           3. Lukman Atmaja, PhD. dan Hamzah
besar (Reed, 1989).                                          Fansuri, PhD. atas segala bimbingan
                                                             dan konsultasi yang telah diberikan.
4.    Kesimpulan
         Penataan        partikel      dengan       Daftar Pustaka
menambahkan partikel cenosphere kecil untuk         Davidovits, J., (1991) Geopolymers: inorganic
mengisi    kekosongan      sela-sela   partikel             polymeric new materials , Journal of
cenosphere besar mampu meningkatkan kuat                    Thermal Analysis 37, page 1633
tekan dan densitas geopolimer dari cenosphere               1656
abu layang. Kuat tekan terbaik diperoleh            Davidovits, J (1994) Geopolymers, Man-made
sampel CC5 dengan komposisi ukuran partikel                  Rock Geosynthesis and the Resulting
75 - 125 µm : 125-150 µm : >150 µm sebanyak                  Development of Very Early High
21,6% : 14,4% : 64%, yaitu 14,59 MPa.                        Strength Cement ,. Journal of
Namun, nilai kuat tekan tersebut masih di                    Materials Education, 16 [2-3] page
bawah sampel C1 yang terdiri dari 100%                       91-137
cenosphere berukuran 75 - 125 µm, yaitu             Duxson, P., Provis, John L., Lukey, Grant C.,
sebesar 19,42%. Densitas paling ringan                       Mallicoat, Seth W., Kriven, Waltraud
diperoleh sampel C1, yaitu sebesar 0,16 g/ml.                M., van Deventer, Jannie S.J., (2005)
Nilai kuat tekan sampel C1 telah memenuhi                     Understanding the Relationship
standar ACI 213-87 untuk beton ringan, dimana                between Geopolymer Composition,
kuat tekan setelah 28 hari minimal 17,2 MPa                  Microstructure      and    Mechanical
dengan densitas 1,44-1,84 g/cm3.                             Properties , Colloids and Surfaces A
         Hasil SEM menunjukkan bahwa                         : Physiochem. Eng. Aspects 269,
partikel cenosphere yang lebih kecil telah                   page 47-58
mengisi    kekosongan      sela-sela   partikel     Kruger, Richard A., (1996), The Use of
cenosphere yang lebih besar. Hasil EDX                      Cenosphere        in      Refractories ,
menunjukkan bahwa tidak semua Si dan Al                     Energeia Vol.7, No.4, page 1
pada cenosphere larut membentuk geopolimer.         McBride, S.P., Shukla, A., Bose, A., (2002),
Hal ini menjelaskan penyebab nilai kuat tekan                 Processing and characterization of a
geopolimer setelah penataan tidak lebih besar               lightweight        concrete       using
dari sampel C1.                                             cenospheres , Journal of Material
         Kurang optimalnya penataan partikel                Science 37, page 4217-4225
cenosphere abu layang juga turut berperan           Panias, D. IP Giannopoulou. and Th Perraki.
dalam menentukan nilai kuat tekan geopolimer.               (2006),       Effect    of    Synthesis
parameters on Mechanical Properties
        of Fly Ash-Based Geopolymers .
        Colloids      and    Surfaces      A:
        Physicochem.       Eng.      Aspects.
        Accepted Manuscript
Reed, James S. (1989), Introduction to the
        Principles of Ceramic Processing ,
        John Wiley & Sons Inc., New York
Swanepoel, J.C., Strydom, C.A (2002),
         Utilisation of fly ash in a
        geopolimeric material , Application
        Geochemistry 17, page 1143-1148
Zheng, Jingrnin., Carlson, William B., Reed,
        James S (1995), The Packing Density
        of Binary Mixture , Journal of
        European Ceramic Society 15, page
        479-483
Zou, Rui-Ping., Feng, Chang-Lin., Yu, Ai-Bing
        (2001), Packing Density of Binary
        Mixtures of Wet Spheres , Journal of
        American Ceramic Society 84, page
        504-508

Contenu connexe

Tendances

Laporan Pratikum Beton dan Mix Design
 Laporan Pratikum Beton dan Mix Design Laporan Pratikum Beton dan Mix Design
Laporan Pratikum Beton dan Mix DesignAfif Yulfriza
 
Bahan kuliah _teknologi_beton
Bahan kuliah _teknologi_betonBahan kuliah _teknologi_beton
Bahan kuliah _teknologi_betonramabhakti123
 
Jurnal beton komposisi
Jurnal beton komposisiJurnal beton komposisi
Jurnal beton komposisizulki zul
 
127164914 kamus-tambang
127164914 kamus-tambang127164914 kamus-tambang
127164914 kamus-tambanghomeworkping8
 
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...Agil Handayani
 
Bahan bangunan II
Bahan bangunan IIBahan bangunan II
Bahan bangunan IIE Sanjani
 
Glosarium pertambangan
Glosarium pertambanganGlosarium pertambangan
Glosarium pertambanganoilandgas24
 
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman noussevarenna
 
Proses pembuatan keramik - bahan galian industri
Proses pembuatan keramik - bahan galian industriProses pembuatan keramik - bahan galian industri
Proses pembuatan keramik - bahan galian industriBonita Susimah
 
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutu
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutuPengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutu
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutuGenteng Beton Pelita Mas
 
Furnace refractories, Cement, and Crete
Furnace refractories, Cement, and CreteFurnace refractories, Cement, and Crete
Furnace refractories, Cement, and CreteOky Ruslan Wijaya
 

Tendances (20)

Konkrit
KonkritKonkrit
Konkrit
 
4 v6n2 2
4 v6n2 24 v6n2 2
4 v6n2 2
 
Laporan Pratikum Beton dan Mix Design
 Laporan Pratikum Beton dan Mix Design Laporan Pratikum Beton dan Mix Design
Laporan Pratikum Beton dan Mix Design
 
Bahan kuliah _teknologi_beton
Bahan kuliah _teknologi_betonBahan kuliah _teknologi_beton
Bahan kuliah _teknologi_beton
 
Jurnal beton komposisi
Jurnal beton komposisiJurnal beton komposisi
Jurnal beton komposisi
 
127164914 kamus-tambang
127164914 kamus-tambang127164914 kamus-tambang
127164914 kamus-tambang
 
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...
PENGARUH BAHAN TAMBAH (POLYMER P102) TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISI...
 
Bahan bangunan II
Bahan bangunan IIBahan bangunan II
Bahan bangunan II
 
Bahan pofi 2
Bahan pofi 2Bahan pofi 2
Bahan pofi 2
 
Semen teknologi bahan
Semen teknologi bahanSemen teknologi bahan
Semen teknologi bahan
 
Batubara
BatubaraBatubara
Batubara
 
pengolahan keramik
pengolahan keramikpengolahan keramik
pengolahan keramik
 
Glosarium pertambangan
Glosarium pertambanganGlosarium pertambangan
Glosarium pertambangan
 
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman
Ilmu Bahan Bangunan - Rangkuman
 
Kamus+tambang
Kamus+tambangKamus+tambang
Kamus+tambang
 
Proses pembuatan keramik - bahan galian industri
Proses pembuatan keramik - bahan galian industriProses pembuatan keramik - bahan galian industri
Proses pembuatan keramik - bahan galian industri
 
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutu
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutuPengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutu
Pengaruh penambahan fly ash terhadap kuat tekan beton mutu
 
Kejuruteraan struktur
Kejuruteraan strukturKejuruteraan struktur
Kejuruteraan struktur
 
Furnace refractories, Cement, and Crete
Furnace refractories, Cement, and CreteFurnace refractories, Cement, and Crete
Furnace refractories, Cement, and Crete
 
205 m
205 m205 m
205 m
 

Similaire à Pkm ai050409

Karakteristiklumpursda
KarakteristiklumpursdaKarakteristiklumpursda
KarakteristiklumpursdaGede Sapputra
 
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptx
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptxreview Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptx
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptxgrafijoker1
 
Pack carburizing presentasi
Pack carburizing presentasiPack carburizing presentasi
Pack carburizing presentasiDicky Ashshiddiq
 
Jurnal ilmiah material__umen_rumendi
Jurnal ilmiah material__umen_rumendiJurnal ilmiah material__umen_rumendi
Jurnal ilmiah material__umen_rumendiFarid Plasgordont
 
Metalurgi serbuk
Metalurgi serbukMetalurgi serbuk
Metalurgi serbukIlham Fahmi
 
Nanomaterial.pptx
Nanomaterial.pptxNanomaterial.pptx
Nanomaterial.pptxWatiUsman1
 
Pengantar teknologi keramik
Pengantar teknologi keramikPengantar teknologi keramik
Pengantar teknologi keramikaditiass
 
Presentasi kelompok 9
Presentasi kelompok 9Presentasi kelompok 9
Presentasi kelompok 9Edi Mikrianto
 
Batako_dari_limbah_batubara.pptx
Batako_dari_limbah_batubara.pptxBatako_dari_limbah_batubara.pptx
Batako_dari_limbah_batubara.pptxTiyokSatya
 
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdf
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdfAnalisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdf
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdfMas S2
 
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f583352816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833Jack Tigabelass
 
fly ash pada beton mutu tinggi
fly ash pada beton mutu tinggifly ash pada beton mutu tinggi
fly ash pada beton mutu tinggidewi shinta
 
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptx
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptxproposal fixx.pptx [Autosaved].pptx
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptxnews27
 

Similaire à Pkm ai050409 (20)

Karakteristiklumpursda
KarakteristiklumpursdaKarakteristiklumpursda
Karakteristiklumpursda
 
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptx
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptxreview Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptx
review Strength properties of Fly ash and GGBS based.pptx
 
7.2.8.09.02
7.2.8.09.027.2.8.09.02
7.2.8.09.02
 
Pack carburizing presentasi
Pack carburizing presentasiPack carburizing presentasi
Pack carburizing presentasi
 
Jurnal ilmiah material__umen_rumendi
Jurnal ilmiah material__umen_rumendiJurnal ilmiah material__umen_rumendi
Jurnal ilmiah material__umen_rumendi
 
Metalurgi serbuk
Metalurgi serbukMetalurgi serbuk
Metalurgi serbuk
 
Nanomaterial.pptx
Nanomaterial.pptxNanomaterial.pptx
Nanomaterial.pptx
 
Pengantar teknologi keramik
Pengantar teknologi keramikPengantar teknologi keramik
Pengantar teknologi keramik
 
KOPOLIMERISASI CANGKOK LEMBARAN SELULOSA DENGAN TEKNIK IRADIASI Gatot Trim...
KOPOLIMERISASI CANGKOK LEMBARAN SELULOSA  DENGAN TEKNIK IRADIASI   Gatot Trim...KOPOLIMERISASI CANGKOK LEMBARAN SELULOSA  DENGAN TEKNIK IRADIASI   Gatot Trim...
KOPOLIMERISASI CANGKOK LEMBARAN SELULOSA DENGAN TEKNIK IRADIASI Gatot Trim...
 
Presentasi kelompok 9
Presentasi kelompok 9Presentasi kelompok 9
Presentasi kelompok 9
 
Batako_dari_limbah_batubara.pptx
Batako_dari_limbah_batubara.pptxBatako_dari_limbah_batubara.pptx
Batako_dari_limbah_batubara.pptx
 
Sol gel zefri
Sol gel zefriSol gel zefri
Sol gel zefri
 
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdf
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdfAnalisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdf
Analisis Syngas Gasifikasi Batubara.pdf
 
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f583352816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833
52816969 depart ace0d8d5df3feb04ef9fb5d3677f5833
 
Abstract
AbstractAbstract
Abstract
 
Sol gel
Sol gelSol gel
Sol gel
 
fly ash pada beton mutu tinggi
fly ash pada beton mutu tinggifly ash pada beton mutu tinggi
fly ash pada beton mutu tinggi
 
Present graphene
Present graphenePresent graphene
Present graphene
 
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptx
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptxproposal fixx.pptx [Autosaved].pptx
proposal fixx.pptx [Autosaved].pptx
 
818 1433-1-sm
818 1433-1-sm818 1433-1-sm
818 1433-1-sm
 

Plus de Galih Putro

Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desa
Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desaBuku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desa
Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desaGalih Putro
 
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinan
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinanHandout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinan
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinanGalih Putro
 
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskan
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskanKepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskan
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskanGalih Putro
 
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015Galih Putro
 
Buku pegangan ppd 2015=
Buku pegangan ppd 2015=Buku pegangan ppd 2015=
Buku pegangan ppd 2015=Galih Putro
 
Desa dan pedesaan
Desa dan pedesaanDesa dan pedesaan
Desa dan pedesaanGalih Putro
 
Pokja desa dan pedesaan deputi kesra
Pokja desa dan pedesaan deputi kesraPokja desa dan pedesaan deputi kesra
Pokja desa dan pedesaan deputi kesraGalih Putro
 
Paprann masy ekonomi asean2015
Paprann masy ekonomi asean2015Paprann masy ekonomi asean2015
Paprann masy ekonomi asean2015Galih Putro
 
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014Galih Putro
 
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...Galih Putro
 
Arahan dirjen ck#10 wiltim
Arahan dirjen ck#10 wiltimArahan dirjen ck#10 wiltim
Arahan dirjen ck#10 wiltimGalih Putro
 

Plus de Galih Putro (12)

Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desa
Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desaBuku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desa
Buku laporan kajian sistem pengelolaan keuangan desa
 
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinan
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinanHandout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinan
Handout diskusi peta jalan penurunan tingkat kemiskinan
 
Pp 47-2015
Pp 47-2015Pp 47-2015
Pp 47-2015
 
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskan
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskanKepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskan
Kepmen 141 tahun 2014 tentang 70 daerah terentaskan
 
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015
Bahan tayang penjelasan rakornas dana desa 25 mei 2015
 
Buku pegangan ppd 2015=
Buku pegangan ppd 2015=Buku pegangan ppd 2015=
Buku pegangan ppd 2015=
 
Desa dan pedesaan
Desa dan pedesaanDesa dan pedesaan
Desa dan pedesaan
 
Pokja desa dan pedesaan deputi kesra
Pokja desa dan pedesaan deputi kesraPokja desa dan pedesaan deputi kesra
Pokja desa dan pedesaan deputi kesra
 
Paprann masy ekonomi asean2015
Paprann masy ekonomi asean2015Paprann masy ekonomi asean2015
Paprann masy ekonomi asean2015
 
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014
Fix arahan men ppn seminar akhir ekpd 2014
 
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...
NO removal efficiency of photocatalytic paving blocks prepared with recycled ...
 
Arahan dirjen ck#10 wiltim
Arahan dirjen ck#10 wiltimArahan dirjen ck#10 wiltim
Arahan dirjen ck#10 wiltim
 

Pkm ai050409

  • 1. BETON RINGAN BERBASIS GEOPOLIMER DARI CENOSPHERE ABU LAYANG BATUBARA Galih Setyo P, Laily Mabruroh, Alvian Amri Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya ABSTRAK Cenosphere abu layang merupakan abu layang batubara yang berbentuk bola berongga dengan densitas 0,8-0,9 g/cm3. Kandungan SiO2 dan Al2O3 yang cukup banyak pada cenosphere abu layang dapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan geopolimer dengan densitas yang ringan. Geopolimer dibuat dengan melakukan variasi komposisi ukuran partikel cenosphere yang akan direaksikan dengan larutan alkali sehingga diperoleh penataan partikel yang lebih mampat. Penataan partikel yang lebih mampat akan menghasilkan geopolimer ringan yang lebih kuat. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa kuat tekan tertinggi yang diperoleh adalah sebesar 19,42 MPa dan densitas tertinggi yang dicapai hanya 0,34 g/cm3. Nilai tersebut masih memenuhi kebutuhan densitas untuk beton ringan yaitu 1,44-1,84 g/cm3. Mikrostruktur dari geopolimer yang telah dibuat dipelajari dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX). Kata Kunci : cenosphere abu layang, geopolimer, beton ringan, SEM, EDX ABSTRACT Cenosphere fly ash is hollow sphere with range density 0,8-0,9 g/cm3. SiO2 and Al2O3 from cenosphere fly ash could be the raw material of low density geopolymer. Geopolymer is synthesised by varying composition of particle size of cenosphere fly ash reacted with alkali solution for denser particle packing. Denser particle packing produce ligtweight geopolymer with higher compressive strength. The experimental data showed that the highest compressive strength is 19,42 MPa and the highest density is 0,34 g/cm3. However, the results qualified the standard of lightweight concrete 1,44- 1,84 g/cm3. The microstructure of goplimer was characterized with Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Ray (EDX). Keywords : cenosphere fly ash, geopolymer, lightweight concrete, SEM, EDX 1. Pendahuluan Geopolimer merupakan polimer pemanfaatan cenosphere juga akan anorganik yang terdiri dari rantai tetrahedra- menurunkan kuat tekan dari beton itu sendiri. tetrahedra SiO44- dan AlO45-. Geopolimer dapat Hal ini disebabkan oleh kurangnya interaksi dibuat dengan mereaksikan sumber antarmuka antara permukaan cenosphere abu aluminosilikat dengan larutan alkali layang dengan semen (McBride, 2002). Salah (Davidovits, 2002). Abu layang batubara satu cara untuk meningkatkan interaksi diyakini merupakan salah satu sumber antarmuka tersebut adalah dengan aluminosilikat untuk membuat geopolimer memanfaatkan cenosphere sebagai bahan dasar (Swanepoel, 2002). Cenosphere merupakan pembuatan geopolimer. Bahkan dengan cara fraksi dari abu layang batubara yang memiliki ini, penggunaan semen dapat dikurangi. bentuk morfologi seperti bola dengan dinding Dengan demikian, secara tidak langsung dapat yang sangat tipis serta memiliki densitas mengurangi produksi gas CO2, hasil samping kurang dari 1 g/cm3 (Kruger, 1996). dalam produksi semen, yang akan Cenosphere abu layang seringkali menimbulkan efek rumah kaca. dimanfaatkan sebagai agregat dalam Pemanfaatan cenosphere sebagai bahan pembuatan beton. Dengan penambahan pembuatan geopolimer mampu meningkatkan cenosphere abu layang akan menurunkan interaksi antarmuka pada cenosphere abu densitas beton sehingga memenuhi kriteria layang dimana SiO2 dan Al2O3 dalam sebagai beton ringan. Namun, di lain sisi cenosphere abu layang terpolimerisasi menjadi
  • 2. rantai tetrahedra-tetrahedra SiO44- dan AlO45-. 2. Metoodologi Rantai tetrahedra-tetrahedra tersebut 2.1 Alat selanjutnya disebut sebagai matriks Peralatan yang digunakan dalam geopolimer. Dengan demikian akan diperoleh penelitian ini antara lain ayakan 75 µm, 125 geopolimer dengan kuat tekan tinggi dan µm dan 150 µm, beaker glass polipropilene, densitas yang rendah. timbangan, mixer, cetakan silinder berbahan Permasalahan timbul saat terbentuknya PVC 5/8 dengan panjang 3 cm, oven, matriks geopolimer. Jika seluruh permukaan compressive strength machine, dan SEM. cenosphere abu layang terpolimerisasi menjadi 2.2 Bahan matriks geopolimer maka tidak ada lagi rongga Bahan yang dibutuhkan dalam di dalam cenosphere dan berakibat pada penelitian ini antara lain Natrium hidroksida pa naiknya densitas. Namun jika matriks dari Merck (99 % NaOH, Mr = 40,00 g/mol), geopolimer hanya terbentuk di permukaan Natrium silikat dari Merck (7,5 8,5 % Na2O, cenosphere maka akan menimbulkan banyak 25,5 28,5 % SiO2 dan 63 67 % H2O, d = 1,3 pori sebagai konsekuensi penataan partikel g/ml pada 20ºC), aquades, cenosphere abu cenosphere yang berbentuk bola. Dengan layang dari Tarong, Australia. banyaknya pori tentunya kuat tekan geopolimer juga akan turun. 2.3 Prosedur Kerja Partikel cenosphere dengan ukuran 2.3.1 Preparasi Bahan partikel yang seragam mungkin akan Penelitian ini mengunakan cenosphere membentuk penataan dalam 5 penyusunan yang yang diperoleh melalui pemisahan abu layang berbeda seperti pada Gambar 2. Persentase dari Tarong, Australia dengan komposisi kimia volume yang terisi oleh partikel cenosphere pada Tabel 1. disebut packing density bernilai mulai dari 52% hingga 74% untuk kubik dan piramida tanpa Tabel 1. Analisa komposisi kimia cenosphere tergantung ukuran partikel (Reed, 1989). abu layang dengan menggunakan Distribusi ukuran partikel memiliki XRF dari Centre for Fuels and pengaruh signifikan terhadap penataan partikel, Energy Curtin University struktur pori dan perilaku material selama Kandungan % Berat pembentukan, pengeringan dan pembakaran. SiO2 62,60 Model untuk penataan partikel berukuran Fe2O3 0,54 seragam menunjukkan bahwa packing density Al2O3 34,90 naik jika bilangan koordinasi naik dan ukuran TiO2 1,90 pori rata-rata menurun jika ukuran partikel dan P2O5 0,04 porositas turun. Packing density dari partikel Mn3O4 - berukuran seragam dapat ditingkatkan dengan CaO 0,03 menambahkan partikel yang lebih halus dengan MgO 0,11 proporsi tertentu sehingga mampu mengisi kekosongan ruang di sela-sela partikel yang Na2O 0,05 lebih besar (Reed, 1989). Zheng, dkk. (1995) K2O 0,19 melaporkan bahwa penggunaan model Furnas SO3 - mampu menunjukkan penataan partikel yang V2O5 0,03 ideal pada campuran biner. Packing density ZnO - akan turun jika rasio ukuran partikel kasar BaO 0,03 dengan yang halus turun. Packing density juga SrO - sangat tergantung pada fraksi volume partikel kasar atau halus. Cenosphere tersebut kemudian dioven Pada penelitian ini akan dibuat pada temperatur 1000C selama 24 jam untuk geopolimer ringan melalui variasi komposisi menghilangkan kandungan air. Cenosphere ukuran partikel cenosphere abu layang yang dipisahkan menjadi fraksi berukuran 75 - 125 akan direaksikan dengan larutan alkali. Dengan µm, 125-150 µm dan >150 µm dengan variasi komposisi ukuran partikel cenosphere menggunakan ayakan 75 µm, 125 µm,dan 150 abu layang akan diperoleh penataan partikel µm yang disusun bertingkat (ayakan 75 µm, yang lebih mampat. Hal ini akan meningkatkan 125 µm dan 150 µm disusun berurutan dari kuat tekan, namun densitas yang diperoleh bawah ke atas). Untuk mengayak digunakan tetap ringan. mesin pengayak otomatis.
  • 3. Gambar 1. Hasil SEM (a) sampel C1, (b) Sampel C2, (c) sampel C3 2.3.2 Preparasi Larutan Alkali Tabel 2 Variasi Ukuran Partikel Larutan alkali dibuat dengan 63 - 75 125 -150 melarutkan 6,99 gram NaOH dalam 7,00 ml No Sampel < 25 µm µm µm (% aquades dalam wadah polipropilen berpenutup (% berat) berat) (% berat) dan didiamkan selama ± 24 jam. Larutan 1 C1 100,00 - - NaOH yang telah dibuat selanjutnya dicampurkan dengan 13,21 gram waterglass pa 2 C2 - 100,00 - hingga setelah dicampur dengan 15,00 gram 3 C3 - - 100,00 cenosphere abu layang memiliki rasio 4 CC1 24,00 16,00 60,00 SiO2/Al2O3 4,2; Na2O/SiO2 0,5 dan 5 CC2 23,40 15,60 61,00 Na2O/H2O 10. 6 CC3 22,80 15,20 62,00 7 CC4 22,20 14,80 63,00 2.3.3 Sintesis Geopolimer 8 CC5 21,60 14,40 64,00 Geopolimer dibuat dengan mempersiapkan 15,00 gram cenosphere abu 9 CC6 21,00 14,00 65,00 layang dengan variasi komposisi ukuran partikel cenosphere abu layang seperti Tabel 2. 2.3.4 Uji Kuat Tekan Dari variasi ukuran partikel tersebut Kuat tekan diukur dengan selanjutnya direaksikan dengan larutan alkali menggunakan Torsee Universal Testing yang telah disiapkan pada subbab 2.2.2. Machine tipe AU-5. Uji kuat tekan dilakukan Campuran tersebut diaduk dengan mixer terhadap 3 sampel untuk masing-masing variasi selama ± 10 menit sehingga terbentuk seperti komposisi ukuran partikel seperti pada tabel pasta. Pasta dimasukkan ke dalam cetakan pipa 3.2. Pengukuran dilakukan 28 hari setelah PVC 5/8 dengan tinggi 3 cm. Cetakan yang pembuatan geopolimer. telah diisi pasta geopolimer divibrasi secara vertikal agar pasta geopolimer memiliki 2.3.5 Uji Densitas penataan partikel yang lebih mampat. Setelah Densitas geopolimer diukur dengan 14 hari, pasta yang sudah agak padat mengunakan piknometer. Sebelumnya, dikeluarkan dari cetakan untuk dioven pada piknometer dtimbang dalam keadaan kosong. temperatur 60º C selama 24 jam. Kemudian piknometer diisi dengan aquades
  • 4. hingga penuh dan ditmbang. Selisih berat sampel C2 dan C3. Hal ini ikut berpengaruh antara piknometer kosong dengan piknometer terhadap peningkatan kuat tekan geopolimer. berisi aquades diperoleh densitas aquades. Selanjutnya, pecahan sampel Tabel 3. Hasil Uji Kuat Tekan dan Densitas geopolimer ditimbang massanya. Pecahan tadi Geopolimer dimasukkan ke dalam piknometer berisi No Sampel Kuat Tekan Densitas aquades dan kemudian ditimbang massanya. (MPa) (g/cm3) Densitas geopolimer dapat diperoleh dengan 1 C1 19,42 0,16 perhitungan sebagai berikut : 2 C2 15,40 0,25 m geopo lim er 3 C3 10,20 0,20 geopo lim er V geopo lim er 4 CC1 11,65 0,22 5 CC2 13,32 0,26 V geopo lim er V piknometer Vair 6 CC3 9,43 0,28 V air m air 7 CC4 13,21 0,30 air 8 CC5 14,59 0,25 mair mpikno geo air mpiknometer mgeopolimer 9 CC6 11,37 0,34 keterangan : Vpiknometer = volume piknometer Wong dan Kwan (2006) menyebutkan Vair = volume air dalam bahwa penataan partikel berperan dalam kinerja piknometer setelah suatu beton. Semakin optimal penataan partikel dimasuki geopolimer maka akan semakin besar kekuatan yang air = densitas air dimiliki oleh suatu beton. Demikian pula yang mair = massa air dalam berlaku pada geopolimer. Partikel cenosphere piknometer setelah yang berbentuk seperti bola berongga akan dimasuki geopolimer membentuk susunan penataan seperti Gambar mpikno+geo+air = massa piknometer + 2. Pada sampel C1, cenderung untuk massa geopolimer + melakukan penataan piramida dan tetrahedral massa air seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Kecenderungan ini diperkuat dengan Gambar 3 2.3.6 Analisa Mikrostruktur dimana partikel cenosphere tampak Mikrostruktur dikarakterisasi dengan membentuk penataan piramida dan tetrahedral. SEM untuk melihat morfologi geopolimer. Oleh karena itu, kuat tekan sampel C1 lebih Karakterisasi dilakukan terhadap pecahan besar daripada yang lain. sampel hasil uji kuat tekan. Pecahan sampel CC2 dipoles terlebih dahulu sebelum dilakukan karakterisasi SEM untuk melihat penampang melintang hasil penataan. Analisa EDX dilakukan terhadap sampel CC5. 3. Hasil dan Pembahasan Uji kuat tekan geopolimer dilakukan setelah geopolimer berumur 28 hari. Pengujian dilakukan terhadap geopolimer berbentuk silinder dengan diameter ±1,5 cm dan tinggi ±1,7 cm. Hasil uji kuat tekan dan densitas diperoleh seperti pada tabel 3 Sampel C1 hingga C3 memiliki ukuran partikel cenosphere yang berbeda. Sampel C1 memiliki ukuran partikel terkecil yaitu 75-125 µm. Dari hasil uji kuat tekan pada Tabel 3 menunjukkan bahwa sampel C1 memiliki kuat tekan yang paling tinggi dibanding sampel C1 dan C2 yaitu 19,42 MPa. Nilai ini sudah memenuhi standar ACI 213-87 untuk beton ringan, yaitu 17,2 MPa. Dari hasil Gambar 2. Penataan partikel yang mungkin SEM pada Gambar 1 terlihat bahwa sampel C1 untuk bola berukuran seragam memiliki penataan yang paling padat di antara
  • 5. Penataan partikel dengan memasukkan partikel cenosphere yang lebih kecil ke dalam sela-sela partikel cenosphere yang lebih besar dilakukan pada sampel CC1 hingga CC6. Pada penelitian ini, nilai kuat tekan setelah penataan (sampel CC1-CC6) dibandingkan dengan sampel C3 yang memiliki ukuran partikel seragam. Dari gambar 4 dapat dilihat bahwa hasil kuat tekan setelah penataan lebih besar dibandingkan nilai kuat tekan geopolimer dari cenosphere yang berukuran seragam, kecuali pada sampel CC3. Bagaimanapun juga, nilai kuat tekan yang dihasilkan tidak melebihi kuat Gambar 3. Hasil SEM sampel C1 pembesaran tekan pada sampel C1. 1000x 25,00 19,42 Kuat Tekan (MPa) 20,00 15,40 14,59 15,00 13,32 13,21 11,65 11,37 10,20 9,43 10,00 5,00 0,00 C1 C2 C3 CC1 CC2 CC3 CC4 CC5 CC6 Sampel Geopolimer = partikel berukuran seragam Gambar 5. Hasil SEM sampel CC3 = variasi komposisi ukuran partikel Penataan partikel yang terjadi dapat Gambar 4. Perbandingan kuat tekan dilihat pada Gambar 6. Penataan partikel pada geopolimer dengan partikel sampel CC5 terlihat lebih padat dari yang lain. berukuran seragam dan variasi Hal ini menyebabkan kuat tekan yang komposisi ukuran partikel dihasilkan lebih besar dibanding sampel yang lain. Pada sampel CC3 walaupun penataan Gambar 6. Mikrograf SEM (a) Sampel CC1, (b) Sampel CC2 yang telah dipoles, (c) Sampel CC3, (d) Sampel CC4, (e) Sampel CC5, (f) Sampel CC6
  • 6. partikel yang terjadi juga lebih padat, namun densitas ini diakibatkan oleh masuknya partikel matriks geopolimer untuk mengikat partikel cenosphere yang lebih kecil ke dalam sela-sela cenosphere hanya sedikit yang terbentuk partikel cenosphere yang lebih besar (Reed, seperti pada Gambar 4. Jika matriks geopolimer 1989). sebagai binder hanya sedikit yang terbentuk Gambar 7 memberikan gambaran maka kuat tekan yang diperoleh pun akan bagaimana partikel yang lebih kecil mengisi turun. kekosongan sela partikel yang lebih besar. Hal ini membuat geopolimer yang dihasilkan menjadi lebih padat dan meningkatkan densitas geopolimer yang dihasilkan. Hasil SEM pada gambar 5 menunjukkan bahwa telah terjadi penataan partikel dimana partikel yang lebih kecil telah mengisi kekosongan di sela-sela partikel yang lebih besar. Partikel cenosphere yang lebih Gambar 7. Penataan Partikel pada kecil terlihat menempel di permukaan Geopolimer (a) Penataan pada cenosphere yang lebih besar. Partikel yang Partikel berukuran besar, (b) lebih kecil tersebut terikat oleh matriks Penataan pada Partikel Kecil, (c) geopolimer. Pengisian Kekosongan Sela-sela Hal yang menarik disini adalah bahwa Partikel Besar dengan Partikel walaupun terjadi peningkatan densitas setelah Kecil penataan partikel, namun nilai densitas yang dihasilkan masih berada di bawah nilai densitas Densitas geopolimer yang dihasilkan menurut standar ACI 213-87 untuk pembuatan pada tabel 3 menunjukkan bahwa ada beton ringan yaitu 1,44 1,84 g/ml. Hal ini peningkatan densitas setelah dilakukan disebabkan oleh geopolimerisasi yang hanya penataan partikel cenosphere. Kenaikan terjadi di permukaan cenosphere. Jika Gambar 8. Analisa SEM/EDX pada sampel CC5
  • 7. geopolimerisasi hanya terjadi di permukaan titik 3 bukan berarti bahwa ada tambahan Al maka rongga di dalam cenosphere masih dapat pada titik tersebut. Naiknya kandungan Al2O3 dipertahankan. Keberadaan rongga di dalam lebih disebabkan karena Si lebih banyak yang cenosphere memberikan pengaruh yang larut membentuk geopolimer sehingga jumlah signifikan terhadap rendahnya densitas kandungan kimia total juga berkurang. geopolimer yang dihasilkan. Bagaimanapun juga, hasil analisa EDX hanya Geopolimerisasi yang terjadi pada menunjukkan data kualitatif. permukaan cenosphere dapat dilihat pada Analisa EDX pada titik 3 yang Gambar 8. Matriks geopolimer yang terbentuk merupakan matriks geopolimer menunjukkan mengikat partikel cenosphere untuk berada bahwa kandungan SiO2 dan Al2O3 pada titik pada tempatnya. Menurut Panias (2006), tersebut adalah 57,29% dan 23,27%. Dengan geopolimerisasi meliputi tahap sebagai berikut : rasio SiO2/Al2O3 sebanyak 2,46 pelarutan Si dan Al dari padatan bahan- mengindikasikan bahwa tidak semua Si dan Al bahan aluminosilikat di dalam larutan yang bereaksi dengan larutan alkali membentuk bersifat basa, matriks geopolimer. Hal ini tampak pada titik 1 pembentukkan jenis oligomer-oligomer dimana partikel cenosphere seolah tidak (geopolimer pendahuluan) terdiri dari mengalami apapun akibat serangan larutan ikatan-ikatan polimerik dari tipe Si-O-Si alkali. Indikasi tersebut diperkuat oleh analisa dan/atau Si-O-Al, EDX dimana kadar SiO2 dan Al2O3 pada titik 1 polikondensasi oligomer-oligomer itu untuk sebesar 71,57% dan 10,03%. membentuk suatu kerangka tiga dimensi Nilai kuat tekan geopolimer juga aluminosilikat (kerangka geopolimerik), dan dipengaruhi oleh jenis matriks yang terbentuk pengikatan partikel-partikel padat ke dalam saat geopolimerisasi. Dari hasil EDX pada kerangka polimerik dan pemadatan Gambar 8 titik 3 menunjukkan bahwa matriks keseluruhan sistem membentuk geopolimer. geopolimer yang dihasilkan memiliki rasio Secara umum, skema reaksi geopolimerisasi SiO2 / Al2O3 = 2,46 atau dengan kata lain rasio adalah seperti Gambar 9. Si/Al = 1,23. Dengan rasio tersebut, diperkirakan terbentuk matriks geopolimer jenis polisialat (Davidovits, 1994). Secara teori, ikatan antara Si-O-Si lebih kuat dibandingkan Si-O-Al atau Al-O-Al (de Jong, 1980 dalam Duxson, dkk., 2005). Dalam polisialat, hanya terdapat satu ikatan Si-O-Si sehingga kuat tekan yang diperoleh tidak terlalu besar. Gambar 9. Skema Reaksi Geopolimerisasi (Davidovits, 1991) Pelarutan Si pada reaksi geopolimerisasi dapat dilihat pada Gambar 8 yang menunjukkan hasil EDX di 3 titik. Pada titik 1 yang merupakan partikel cenosphere terlihat bahwa kandungan SiO2 mula-mula Gambar 10. Interaksi Antarmuka pada Sampel adalah sebesar 71,57%. Pada titik 3, terlihat CC4 permukaan cenosphere tampak berlubang dan kasar. Perubahan tersebut terjadi akibat Penyebab lain kuat tekan yang terjadinya pelarutan Si dari permukaan dihasilkan tidak lebih besar dari sampel C1 cenosphere. Analisa EDX pada titik 2 adalah kurang optimalnya penataan partikel menunjukkan bahwa kandungan SiO2 turun yang terjadi. Hal ini disebabkan oleh reaksi menjadi 43,46%. Hal ini mengindikasikan geopolimerisasi yang terjadi terlalu cepat. adanya pelarutan Si pada permukaaan Akibatnya, partikel-partikel yang lebih kecil cenosphere. Naiknya kandungan Al2O3 pada
  • 8. menempel pada partikel yang lebih besar. Hal Kurang optimalnya penataan partikel ini mengakibatkan kurang optimalnya penataan disebabkan oleh rasio ukuran partikel yang saat dilakukan vibrasi karena partikel yang terlalu kecil sehingga pengisian sela-sela lebih kecil tidak mau turun untuk mengisi partikel yang lebih besar tidak optimal. kekosongan sela-sela partikel yang lebih besar Penataan partikel cenosphere dalam keadaan sebagaimana yang terlihat pada Gambar 10. basah juga menurunkan efektivitas penataan Zou, dkk.(2001) melaporkan bahwa partikel. Untuk itu, perlu dikaji lebih lanjut keterlibatan partikel dengan ukuran relatif kecil untuk melakukan metode pembuatan pada penataan dalam keadaan basah memicu geopolimer yang memungkinkan penataan terjadinya aglomerasi. Terjadinya aglomerasi partikel dilakukan dalam keadaan kering, ini menurunkan efektivitas penataan partikel. misalnya metode steam curing. Penataan yang belum optimal ini juga disebabkan oleh rasio ukuran partikel yang Ucapan Terima Kasih terdekat terlalu kecil. Hal ini mengakibatkan Puji syukur kehadirat Allah SWT atas penataan tidak maksimal karena rongga yang berkat rahmat dan hidayahnya sehingga naskah disediakan partikel besar tidak bisa ini dapat selesai. Penulis mengucapkan terima menampung partikel yang lebih kecil. Semakin kasih kepada : kecil rasio ukuran partikel terdekat maka 1. CRC for Coal in Sustainable packing density juga akan turun sehingga akan Development (CCSD), Australia yang menyebabkan adanya banyak pori. Rasio mendanai sebagian dari penelitian ini ukuran partikel besar dengan ukuran terdekat 2. Centre for Fuels and Energy (CFE) yang ideal untuk mendapatkan penataan yang Curtin University, Australia yang optimal adalah 7. Dengan rasio tersebut, memberikan sampel cenosphere abu partikel yang lebih kecil akan lebih mungkin layang batubara mengisi kekosongan di sela partikel yang lebih 3. Lukman Atmaja, PhD. dan Hamzah besar (Reed, 1989). Fansuri, PhD. atas segala bimbingan dan konsultasi yang telah diberikan. 4. Kesimpulan Penataan partikel dengan Daftar Pustaka menambahkan partikel cenosphere kecil untuk Davidovits, J., (1991) Geopolymers: inorganic mengisi kekosongan sela-sela partikel polymeric new materials , Journal of cenosphere besar mampu meningkatkan kuat Thermal Analysis 37, page 1633 tekan dan densitas geopolimer dari cenosphere 1656 abu layang. Kuat tekan terbaik diperoleh Davidovits, J (1994) Geopolymers, Man-made sampel CC5 dengan komposisi ukuran partikel Rock Geosynthesis and the Resulting 75 - 125 µm : 125-150 µm : >150 µm sebanyak Development of Very Early High 21,6% : 14,4% : 64%, yaitu 14,59 MPa. Strength Cement ,. Journal of Namun, nilai kuat tekan tersebut masih di Materials Education, 16 [2-3] page bawah sampel C1 yang terdiri dari 100% 91-137 cenosphere berukuran 75 - 125 µm, yaitu Duxson, P., Provis, John L., Lukey, Grant C., sebesar 19,42%. Densitas paling ringan Mallicoat, Seth W., Kriven, Waltraud diperoleh sampel C1, yaitu sebesar 0,16 g/ml. M., van Deventer, Jannie S.J., (2005) Nilai kuat tekan sampel C1 telah memenuhi Understanding the Relationship standar ACI 213-87 untuk beton ringan, dimana between Geopolymer Composition, kuat tekan setelah 28 hari minimal 17,2 MPa Microstructure and Mechanical dengan densitas 1,44-1,84 g/cm3. Properties , Colloids and Surfaces A Hasil SEM menunjukkan bahwa : Physiochem. Eng. Aspects 269, partikel cenosphere yang lebih kecil telah page 47-58 mengisi kekosongan sela-sela partikel Kruger, Richard A., (1996), The Use of cenosphere yang lebih besar. Hasil EDX Cenosphere in Refractories , menunjukkan bahwa tidak semua Si dan Al Energeia Vol.7, No.4, page 1 pada cenosphere larut membentuk geopolimer. McBride, S.P., Shukla, A., Bose, A., (2002), Hal ini menjelaskan penyebab nilai kuat tekan Processing and characterization of a geopolimer setelah penataan tidak lebih besar lightweight concrete using dari sampel C1. cenospheres , Journal of Material Kurang optimalnya penataan partikel Science 37, page 4217-4225 cenosphere abu layang juga turut berperan Panias, D. IP Giannopoulou. and Th Perraki. dalam menentukan nilai kuat tekan geopolimer. (2006), Effect of Synthesis
  • 9. parameters on Mechanical Properties of Fly Ash-Based Geopolymers . Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. Accepted Manuscript Reed, James S. (1989), Introduction to the Principles of Ceramic Processing , John Wiley & Sons Inc., New York Swanepoel, J.C., Strydom, C.A (2002), Utilisation of fly ash in a geopolimeric material , Application Geochemistry 17, page 1143-1148 Zheng, Jingrnin., Carlson, William B., Reed, James S (1995), The Packing Density of Binary Mixture , Journal of European Ceramic Society 15, page 479-483 Zou, Rui-Ping., Feng, Chang-Lin., Yu, Ai-Bing (2001), Packing Density of Binary Mixtures of Wet Spheres , Journal of American Ceramic Society 84, page 504-508