Optimasi Proses Pre-Treatment pada Spent Bleaching Earth (SBE) Terhadap Karakteristik Pre-Treated SBE (PSBE) Sebagai Bahan Pengganti Semen Dalam Pembuatan Pasta dan Mortar

Pramono, Christian Yoga (2023) Optimasi Proses Pre-Treatment pada Spent Bleaching Earth (SBE) Terhadap Karakteristik Pre-Treated SBE (PSBE) Sebagai Bahan Pengganti Semen Dalam Pembuatan Pasta dan Mortar. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012211033-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Material SBE merupakan material yang umumnya dibuang dengan harga yang tinggi dikarenakan terdapat kandungan minyak. SBE memiliki kandungan pozzolanic yang dapat digunakan menjadi material pengganti semen. Akan tetapi, halangan SBE menjadi material pengganti semen adalah kandungan minyak SBE. sehingga, dilakukan proses pre-treatment sebelum digunakan sebagai material pengganti semen.
Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi proses pre-treatment SBE agar SBE dapat digunakan sebagai material pengganti semen. Metode pre-treatment yang dioptimasi adalah kalsinasi. Setelah proses optimal, perbandingan dilakukan antara SBE hasil ekstraksi terpilih (PSBE-E), SBE hasil kombinasi ekstraksi terpilih dan kalsinasi terpilih (PSBE-EK), dan fly. Pengujian pasta dan mortar menggunakan pengganti semen 5% hingga 15%. Pengujian pasta meliputi setting time, kuat tekan pasta, serta analisis x-ray diffraction (XRD) dan scanning electron microscope (SEM) sebagai data pendukung. Pengujian mortar mencakup slump, kuat tekan, dan temperatur hidrasi.
Hasil pemilihan variasi pada proses pre-treatment dengan metode kalsinasi didapatkan suhu 600oC dan setengah jam yang digunakan dalam proses kalsinasi pada PSBE-EK. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran partikel PSBE-EK lebih kecil dari PSBE-EK berdasarkan perhitungan fineness modulus yang disebabkan oleh proses kalsinasi dapat memperkecil ukuran partikel. Kebutuhan air pada pasta PSBE-E dan PSBE-EK meningkat disebabkan oleh kristal illite pada material yang dimana memiliki sifat untuk menyerap air. Selain itu kristal illite juga dapat mempengaruhi workability dari mortar. Waktu setting yang dianalisa terdiri dari dua yaitu initial dan final setting. Pada initial setting, didapatkan PSBE-EK membutuhkan waktu yang lebih lama dibanding dengan PSBE-E yang disebabkan oleh kristal natron pada material PSBE-E yang lebih banyak dibanding PSBE-EK. Natron memberi pengaruh mempercepat waktu pengerasan pada pasta. Pada final setting, didapatkan PSBE-EK sedikit lebih cepat dibanding PSBE-E yang disebabkan oleh kalsinasi pada PSBE-EK dapat mempercepat proses hidrasi. Pengujian kuat tekan pasta dan mortar pada PSBE-E dan PSBE-EK, didapatkan bahwa PSBE-EK 5% (pasta 83,33 MPa dan mortar 41,04 MPa) memiliki kuat tekan yang lebih tinggi dibandingkan PSBE-E (pasta 50,93 MPa dan mortar 31,28 MPa). Hal ini disebabkan oleh pozzolanic activity pada PSBE-EK telah melalui aktivasi pozzolanic melalui proses kalsinasi sedangkan PSBE-E tidak ada aktivasi pozzolanic. Oleh karena itu, PSBE-EK memiliki potensi lebih sebagai material pengganti semen dibanding PSBE-E.
===================================================================================================================================
SBE is generally discarded at high cost due to its oil content. SBE contains pozzolanic properties that can be utilized as cement substitute. However, main obstacle in using SBE as cement substitute is its oil content. Therefore, pre-treatment process is carried out prior to its application as cement substitute.
This research aims to optimize pre-treatment process of SBE to utilized as cement substitute. Optimized pre-treatment method is calcination. After optimal process, comparison is made between SBE product from selected extraction (PSBE-E), SBE product from selected combination of extraction and calcination (PSBE-EK), and fly ash. Paste and mortar tests are conducted using cement replacements of 5% to 15%. Paste tests include setting time, compressive strength, as well as X-ray diffraction (XRD) analysis and scanning electron microscope (SEM) analysis as supporting data. Mortar tests include slump, compressive strength, and hydration temperature.
Selected variations in pre-treatment process using calcination resulted in temperature of 600°C and half-hour duration for PSBE-EK. Research findings indicate that particle size of PSBE-EK is smaller than PSBE-E based on fineness modulus, which is attributed to particle size reduction achieved through calcination. Water demand in PSBE-E and PSBE-EK pastes increased due to the presence of illite crystals, which has property of absorbing water. Moreover, illite crystals can influence workability of mortar.
Analyzed setting time consists of two stages: initial and final setting. During initial setting, it was observed that PSBE-EK requires more time compared to PSBE-E, attributed to higher concentration of natron crystals in PSBE-E material compared to PSBE-EK. Natron has effect of accelerating the hardening time of paste. Regarding final setting, it was found that PSBE-EK exhibits slightly faster setting time than PSBE-E, attributed to calcination in PSBE-EK, which accelerates hydration process.
Compressive strength tests of paste and mortar for PSBE-E and PSBE-EK revealed that PSBE-EK 5% (paste 83,33 MPa and mortar 41,04 MPa) exhibited higher compressive strength compared to PSBE-E (paste 50,93 MPa and mortar 31,28 MPa). This is attributed to pozzolanic activity in PSBE-EK, which underwent pozzolanic activation through calcination, while PSBE-E lacked pozzolanic activation. Therefore, PSBE-EK demonstrates greater potential as cement substitute material compared to PSBE-E.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Spent Bleaching Earth, Proses Pre-Treatment, Ekstraksi, Kalsinasi, Material Pengganti Semen, Pasta, Mortar. Spent Bleaching Earth, Pre-Treatment Process, Extraction, Calcination, Cement Substitute Material, Paste, Mortar.
Subjects:	H Social Sciences > HD Industries. Land use. Labor > HD9622 Cement. Concrete. Cement and concrete additives
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Christian Yoga Pramono
Date Deposited:	02 Aug 2023 20:30
Last Modified:	02 Aug 2023 20:30
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/100430

Actions (login required)

View Item