Penelitian ini membuat geopolimer ringan berbasis cenosphere abu layang dengan variasi ukuran partikel cenosphere untuk memperoleh penataan partikel yang lebih mampat sehingga meningkatkan kuat tekan geopolimer tetapi masih memiliki densitas rendah yang memenuhi standar beton ringan. Hasilnya menunjukkan kuat tekan tertinggi 19,42 MPa dan densitas tertinggi 0,34 g/cm3.
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