Prototipe Grout Geopolimer: Material Sanded Grout Ramah Lingkungan Berbasis Fly Ash Tipe C Untuk Teknik Perbaikan Pumping Grout

Katsuro, Ueda Prio (2021) Prototipe Grout Geopolimer: Material Sanded Grout Ramah Lingkungan Berbasis Fly Ash Tipe C Untuk Teknik Perbaikan Pumping Grout. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 10111710010024_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Sanded grout adalah campuran grout yang mengandungi aggregate halus dan semen, digunakan pada teknik perbaikan “pumping grout” atau “preplaced aggregate concrete” sesuai ACI 546. Tujuannya untuk memperbaiki struktur beton dengan memompa material grout (pumping) sehingga memenuhi daerah kerusakan. Produksi Semen Portland yang merupakan material utama pada cementious sanded groutdapat menghasilkan senyawa (CO2) yang berbahaya untuk lingkungan. Geopolimer adalah material bebas semen Portland yang dibuat dari limbah aluminum silikat tinggi dan alkali activator, berpotensi menjadi material sanded grout. Fly ashadalah limbah PLTU dan material yang sering diteliti untuk geopolimer. Namun, penggunaan Fly ash tipe C sebagai material utama geopolimer pada penelitian grouting masih sedikit berbanding fly ash tipe F akibat waktu pengeringan yang sangat cepat. Sedangkan, fly ash tipe C merupakan tipe fly ash yang paling banyak di Indonesia. Penerapan metode pencampuran kering atau one part method dilakukan agar waktu pengeringan geopolimerfly ash tipe C dapat distabilkan. Penelitian Proyek Akhir ini dilakukan untuk mengetahui potensi geopolimer berbasis fly ash tipe Cuntuk diaplikasikan menjadi sanded grout. Beberapa syarat material pumping grout perlu terpenuhi diantaranya, flowabilitas, kapasitas bleeding expansion, nilai dry shrinkage, kuat tekan, dan bond strength. Berbagai penelitian grouting geopolimer mengatakan molaritas NaOH dapat mempengaruhi setiap parameter yang telah disebutkan. Maka penelitian ini akan mencari pengaruh molaritas NaOH terhadap parameter sanded grout geopolymer (SGG)
Material utama dari SGG adalah fly ash tipe C, pasir, natrium hidroksida padat NaOH(s), natrium silikat padat Na2SiO3(s), dan air. NaOH/Na2SiO3 adalah 1. Molaritas NaOH 10M, 12M, dan 14M akan digunakan sebagai variabel untuk mencari komposisi optimum untuk SGG.Mix desain SGG didapatkan melalui perhitungan komposisi campuran dalam metode basah lalu dikonversi menjadi mix desain metode kering. Mortar substrat dibuat untuk pembuatan komposit pada pengujian bond strength. Perbandingan semen PPC dan pasir adalah 1:2.5. Komposisi w/c mortar substrat adalah 0.45. Fly ash tipe C, NaOH(s) dan Na2SiO3(s) ditumbuk bersama untuk menjadi semen geopolimer sebelum dicampur bersama pasir dan air. Pada kondisi basah, setelah pencampuran selama 5 menit akan diuji flowabilitas ASTM C939 dan ASTM C230. Kemudian, uji bleedingexpansion ASTM C940. Pada kondisi kering setelah curing pada suhu ruangan (ambient curing) akan diuji dry shrinkage ASTM C157 dan kuat tekan pada umur ke 3, 7 dan 28 hari sesuai ASTM C942. Karakteristik bond strength SGG akan diuji dengan membuat benda uji komposit mengacu pada ASTM C882. Pengujian bleedingexpansion, dry shrinkage, dan bond strength akan dilakukan pada SGG yang memenuhi nilai flow berdasarkan ACI 116 yaitu >125%.
Pada pengujian flowabilitas, SGG dengan variasi molaritas NaOH 10M dan 12M direkomendasikan sebagai material untuk metode perbaikan pumping grout karena telah memenuhi nilai standar flow pada ACI 116-02 yaitu >125%. Selain itu, berdasarkan pengujian bleeding dan expansion SGG 10M dan 12M merupakan grout stabil diakibatkan nilaibleeding dibawah dari syarat pada ACI 304.1R-92 0.5%yaitu 0%.. Seterusnya, dari segi kuat tekan, penambahan molaritas NaOH dapat menurunkan nilai kuat tekan dan juga belum memenuhi standar pada ASTM C1107 dengan mutu SGG tertinggi adalah 10M, 25.42Mpa 28 hari.Pengujian slant shear bond strength dilakukan berdasarkan ASTM C882 menunjukkan kerusakan yang terjadi pada komposit SGG 10M dan 12M terjadi pada material perbaikan dan juga mortar substrat dengan nilai bond strength 16.97Mpa dan 9.51Mpa masing-masingnya. Nilai tersebut memenuhi standar nilai bond strength ASTM C881.
=====================================================================================================
Sanded grout is a grout mixture containing fine aggregate and cement used in repair techniques “pumping grout” or “preplaced aggregate concrete” as stated in ACI 546. The purpose is to repair damaged concrete structure by pumping grout material so that it fills the damage area. Portland cement production which is the base material in cementious sanded grout can produce harmfull compounds (CO2). Geopolymer is portland cement-free material made from high aluminosilicate waste and alkaline activator, has the potential to become a sanded grout material. Fly ash is power plant waste and a aluminosilicate material that often used in geopolymer studies. However, the use of fly ash C as main material for grout geopolymer in research still slightly compared to F type fly ash due to very fast drying time. Meanwhile, Type C fly ash is the most common type in Indonesia. Application of dry mixing or one part method help in stabilizing drying time of the grout geopolymer type C fly Ash. This final project study was conducted to determine the potential type C fly ash based grout geopolymer to be applied as sanded grout. Some conditions for pumping grout material need to be met including, flowability, bleeding or expansion capacity, dry shrinkage value, compressive strength, and bond strength. Various geopolymer studies state the molarity of NaOH can affect every parameter above. Thus, this paper will study effect of NaOH concentration on the sanded grout geopolymer parameters.
The main materials of SGG are type C fly ash, sand, granulated sodium hydroxide NaOH(s), granulated sodium silicate Na2SiO3(s), and water. Na2SiO3/NaOH is 1. 10M, 12M, and 14M will be used as a variable to find the optimum composition for SGG. Substrate mortar was made for bond strength test. Ratio PPC cement and sand is 1:2.5 and w/c is 0.45. Type C fly ash, NaOH and Na2SiO3 are grind together become geopolymer cement before being mixed with sand and water. After 5 minutes mixing, in fresh condition will be tested flowability ASTM C939 and ASTM C230. Then, bleeding expansion test ASTM C940. Then, after curing on ambient temperature will be tested for dry shrinkage ASTM C157, compressive strength at age 3,7, and 28 as per ASTM C942. The bond strength characteristic of SGG will be tested with make composite specimens according to ASTM C882. Bleeding expansion test, dry shrinkage test, and bond strength test carried out on SGG that meets the flow consistency value based on ACI 116 is >125% with flow table test.
Increasing the concentration of NaOH by dry mixing method can reduce SGG’s flowability. From flowability test, SGG with variant of NaOH molarity 10M and 12M are recommended as material for repair with pumping grout technique cause they met the flow consistency value which is >125%. Therefore, SGG 10M and 12M are stable grout based on bleeding expansion test due to bleeding value is 0% which is under maximum requirements 0.5% in ACI 304.1R. Then, in terms of compressive strength, the addition of NaOH concentration can reduce the compressive strength value and also not meets the standard on ASTM C1107 with the highest SGG is 10M about 25.42Mpa 28 days. Slant shear bond strength test shown the failure occur at repair material and also substrate mortar with bond strength values of 16.97Mpa and 9.51Mpa respectively. This value meet the standard value bond strength in ASTM C881.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Sanded Grout, Geopolymer, Fly ash tipe C, Bond strength, pumping grout, Type C fly ash, Bond strength
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA440 Concrete--Cracking. T Technology > TH Building construction > TH3351 Maintenance and repair T Technology > TH Building construction > TH880 Sustainable buildings. Sustainable construction. Green building
Divisions:	Faculty of Vocational > Civil Infrastructure Engineering (D4)
Depositing User:	UEDA PRIO KATSURO
Date Deposited:	28 Aug 2021 02:56
Last Modified:	28 Aug 2021 02:56
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/90310

Actions (login required)

View Item