Studi Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Sifat Fisik-Mekanik Geopolimer Semen Berbasis Terak Feronikel

Husin, Saddam (2016) Studi Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Sifat Fisik-Mekanik Geopolimer Semen Berbasis Terak Feronikel. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2714201007-master-theses.pdf - Published Version

Download (4MB) | Preview

Abstract

Produksi semen portland menghasilkan 1 ton CO2 untuk setiap ton semen yang dihasilkan. Pelepasan CO2 yang semakin meningkat dapat menyebabkan peningkatan efek rumah kaca dan kerusakan lingkungan. Terak yang merupakan material sisa hasil peleburan mineral ferrous maupun non ferrous pada blast furnace, memiliki komposisi utama berupa silika (SiO2) dan kapur (CaO) yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti semen konvensional sebagai geopolimer semen. Geopolimer diperoleh melalui reaksi geopolimerisasi. Geopolimerisasi melibatkan reaksi kimia antara material padat aluminosilikat dan larutan alkali. Pada penelitian ini geopolimer semen diperoleh dengan mereaksikan campuran terak ferronikel (Fe-Ni) dengan variasi ukuran partikel 106, 90, 75 dan 63 μm dicampurkan dengan larutan alkali (NaOH 7 molar dan Na2SiO3 dengan rasio Na2SiO3/NaOH = 2,5). Campuran dicetak ke dalam kubus dengan dimensi 50x50x50 mm3 didiamkan selama 2 hari kemudian dioven (80oC, 24 jam). Selanjutnya dilakukan karakterisasi dan pengujian sifat fisik-mekanik geopolimer. Berdasarkan hasil penelitian kandungan senyawa-senyawa oksida berupa SiO2 (43,07%), dan Al2O3 (9,13%). Karakterisasi XRD menampilkan kandungan senyawa augite, forsterite, fayalite dan diopside yang mengandung Si dan Al sebagai sumber aluminosilikat. Spektra FTIR menampilkan getaran SiO4 bending (500-620 cm-1) dan SiO4 stretching (830-1010 cm-1) terjadi peningkatan absorbansi pada panjang gelombang 868 cm-1 yang menampilkan pembentukan geopolimer, terbentuknya puncak serapan baru 1419 cm-1 berupa CO3 2- asimetri. Kekuatan tekan maksimum sebesar 15,4 MPa dengan ukuran partikel 63 μm dan serapan air sebesar 8%. Semakin kecil partikel terak FeNi akan memperluas permukaan dan semakin banyak kontak dengan larutan aktivator alkali. Peningkatan kontak akan meningkatan laju reaksi dan pelarutan Al dan Si dari material sumber (terak Fe-Ni). Berdasarkan pengamatan mikrostruktur terjadi pembentukan kristal amorfus hasil dari reaksi geopolimerisasi dan partikel yang tidak bereaksi bertindak sebagai penguat (reinforce). ================================================== Production of portland cement produces 1 ton CO2 for each tons cement produced. Increasing of CO2 release can cause increased greenhouse effect and environment damage. Slag is a waste materials from smelting mineral ferrous and nonferrous on the blast furnace, have the main composition of the formed by silica (SiO2) and lime (CaO) which can be used as a substitute conventional cement as geopolymer cement. Geopolymer obtained through geopolymerization reaction. Geopolymerization involving chemical reactions between aluminosilicate solid material and alkali silicate solution. In this research, cement geopolymer prepared by reacting ferronickel (Fe-Ni) slag with particle size 106, 90, 75 and 63 μm mixed with an alkali solution (NaOH 7 molar and ratio Na2SiO3/NaOH = 2,5). After that, a mixture of casting in the cube with dimensions 50x50x50 mm and allowed to stand for 2 days put in the oven (80oC, 24 hours). Furthermore, doing characterization and physical-mechanical testing of geopolymer. Based on this research, composition oxide compound consisting SiO2 (43,07%), dan Al2O3 (9,13%). XRD characterization show augite, forsterite, fayalite and diopside compound have Si and Al as aluminosilicate resources. FTIR analysis show vibration of SiO4 bending (500-620 cm-1) and SiO4 stretching (830-1010 cm-1), was happened increase absorbance on wavelength 868 cm-1 that show the formation of geopolymer, presence new peak at 1419 cm-1 that is CO3 2- asymmetry. The maximum compressive strength of geopolymer is 15,4 MPa with a particle size of 63 μm and water absorption is 8%. The smaller particles of Fe- Ni slag will lead to increasing surface area and more and more contact with an alkaline activator solution. Increased contact will increase the reaction rate and the solubility of Al and Si from the source material (FeNi slag). Based on microstructure geopolymers occurs the formation of the amorphous structure and unreacted particles act as reinforcement.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTMt 620.118 Hus s
Uncontrolled Keywords: geopolimer semen, sifat fisik-mekanik, terak feronikel
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 27101-(S2) Master Thesis
Depositing User: EKO BUDI RAHARJO
Date Deposited: 13 Nov 2019 06:53
Last Modified: 13 Nov 2019 07:30
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/71753

Actions (login required)

View Item View Item