Pemanfaatan Lumpur Sidoarjo Dan Fly Ash Sebagai Material Buatan Pengganti Ballas

Santoso, Toni Budi (2021) Pemanfaatan Lumpur Sidoarjo Dan Fly Ash Sebagai Material Buatan Pengganti Ballas. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03111850080005 - Master - Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Peristiwa semburan Lumpur Sidoarjo (Lusi) masih berlangsung sampai sekarang, berbagai upaya untuk menghentikan dan mengurangi lumpur akibat semburan sudah dilakukan namun belum bisa menghentikan semburan Lusi. Pada Agustus 2017 tercatat semburan Lusi mencapai 80.000 m³/hari dan pada Desember 2017 mencapai 130.000 m³ (Mazzini, 2018). Untuk itu perlu pemanfaatan dalam bentuk Lusi untuk infrastruktur. Limbah fly ash dari sisa pembakaran batu bara adalah limbah yang harus dimanfaatkan selain Lusi. Perkiraan limbah fly ash yang dihasilkan sekitar 10 juta ton per tahun, untuk itu harus ada inovasi untuk mengurangi dan memanfaatkan limbah fly ash.
Lusi dan fly ash dimanfaatkan sebagai material buatan. Material buatan berbasis pasta digunakan untuk menggantikan material ballas dari alam. Untuk mencapai spesifikasi seperti material ballas dari alam, material ballas buatan perlu diuji kuat tekan dengan membuat benda uji pasta geopolimer silinder untuk diuji kuat tekan pada umur 7, 14, 21, 28 hari. Target dari penelitian ini mencapai kuat tekan maksimum 100 Mpa pada umur 28 hari. Material ballas harus bersudut tajam dan terdiri dari batu pecah 25-60 mm, untuk itu pasta geopolimer yang mau dijadikan material ballas buatan harus dibentuk dalam ukuran batu pecah setelah kuat tekan yang disyaratkan terpenuhi. Uji porositas material pasta geopolimer buatan juga dilakukan untuk memenuhi persyaratan material ballas dari alam dengan porositas maksimum 3%. Specific gravity minimum yang diijinkan 2,5 dengan keausan ballas sesuai dengan test Lost Angeles tidak boleh lebih dari 25%.
Pembuatan material buatan ballas pada penelitian ini berbasis pasta geopolimer dan pasta semen. Pasta geopolimer menggunakan alkali aktivator dengan molaritas 12 M dengan penggabungan Lusi dan fly ash sebagai binder. Perbandingan pasta geopolimer menggunakan Lusi 20% : fly ash 80%. Pasta semen sebagai pembanding menggunakan portland cement dengan perbandingan Lusi 10% : fly ash 30% : semen 60% dengan water to binder 0.27%.
Hasil menunjukan pencampuran Lusi dan fly ash sebagai pasta geopolimer dan pasta semen mempunyai work ability yang bagus untuk dibuat benda uji. Pasta geopolimer Lusi 20% : fly ash 80% dengan molaritas 12 M mempunyai kuat tekan 33 MPa, porositas 0.24%, specific gravity 2.60 dan keausan 25,08%. Pasta semen 60% : Lusi 10% : fly ash 30% dengan water to binder 0.27 mempunyai kuat tekan 39.83 MPa, porositas 0.21%, specific gravity 2.27, dan keausan 30.60%.
Pasta geopolimer Lusi 20% : fly ash 80% dengan molaritas 12 M untuk hasil pengujian kuat tekan, porositas, specific gravity, dan keausan masuk dalam persyaratan ballas. Pasta semen 60% : Lusi 10% : fly ash 30% dengan water to binder 0.27 hanya hasil pengujian kuat tekan yang masuk dalam persyaratan untuk dijadikan materil buatan pengganti ballas.

====================================================================================================================
Sidoarjo mud (Lusi) outburts incident still occuring until today, various attempts to stop and reducing mudflows has already been done but could not stop Lusi's outburts yet. In August 2017, Lusi's outburts was reached 80,000 m³ / day and in December 2017 it reached 130,000 m³ (Mazzini, 2018). Therefore, it is necessary to use Lusi for infrastructure. Fly ash waste from coal combustion is waste that must be utilized in addition to Lusi. The estimated fly ash waste that produced is around 10 million tonnes per year, for that there must be an innovation to reduce and utilize fly ash waste.

Lusi and fly ash are used as artificial materials. Paste-based artificial materials are used to replace natural ballast materials. To achieve the specifications such as natural ballast materials, artificial ballast materials need to be tested for compressive strength by making cylindrical geopolymer paste specimens to be tested for compressive strength at the age of 7, 14, 21, 28 days. The target of this study was to achieve a maximum compressive strength of 100 MPa at the age of 28 days. Ballast material must be sharp angled and consist of 25-60 mm crushed stone, therefore geopolymer paste to be made into artificial ballast material must be formed in the size of crushed stone after the required compressive strength is fulfilled. The porosity test of the artificial geopolymer paste material was also carried out to fulfilled the requirements of natural ballast materials with a maximum porosity of 3%. The minimum allowable specific gravity is 2.5 with ballast wear rate according to the Lost Angeles test cannot be more than 25%.

The production of artificial ballast materials in this study is based on geopolymer paste and cement paste. The geopolymer paste used an activator alkali with a molarity of 12 M by combining Lusi and fly ash as a binder. Comparison of geopolymer paste using 20% Lusi : 80% fly ash. Portland cement paste as a comparison using portland cement with a ratio of 10% Lusi : 30% fly ash : cement 60% with water to binder 0.27%.

The results show that the mixture of Lusi and fly ash as a geopolymer paste and cement paste has a good work ability to make test objects. 20% Lusi geopolymer paste : 80% fly ash with a molarity of 12 M has a compressive strength 33 MPa, porosity .24%, specific gravity 2.60 and wear rate 25,08%. Cement paste 60% : Lusi 10% : fly ash 30% with water to binder 0.27 has a compressive strength 39.83 MPa. porosity 0.21%, specific gravity 2.27, and wear rate 30.60%.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Lumpur Sidoarjo, fly ash, pasta geopolimer, pasta semen, ballas. Sidoarjo mud, fly ash, geopolymer paste, cement paste, ballast.
Subjects:	Q Science
Divisions:	Faculty of Civil, Environmental, and Geo Engineering > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Theses
Depositing User:	Toni Budi Santoso
Date Deposited:	01 Mar 2021 14:55
Last Modified:	01 Mar 2021 14:55
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/83097

Actions (login required)

View Item