Studi Eksperimental Variasi Molaritas NaOH Pada Mortar Geopolimer Berbasis Abu Sekam Padi dan Abu Terbang

Authors

  • Adji Sutama Universitas Muhammadiyah Palembang
  • Verinazul Septriansyah Universitas Muhammadiyah Palembang

DOI:

https://doi.org/10.31851/deformasi.v11i1.21410

Keywords:

Molaritas NaOH, Abu Sekam Padi, Abu Terbang, Mortar Geopolimer

Abstract

Produksi semen Portland menyumbang sekitar 8-10% emisi CO₂ global, sehingga mendorong pengembangan material konstruksi alternatif yang lebih berkelanjutan, salah satunya mortar geopolimer. Penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh variasi molaritas natrium hidroksida (NaOH) terhadap sifat fisik dan mekanik mortar geopolimer berbasis abu sekam padi dan abu terbang. Lima variasi molaritas NaOH diterapkan, yaitu 8 M, 10 M, 12 M, 14 M, dan 16 M, dengan rasio natrium silikat (Na₂SiO₃) terhadap NaOH tetap sebesar 2,5:1 dan substitusi abu sekam padi sebesar 5% dari berat abu terbang. Benda uji berbentuk kubus berukuran 50×50×50 mm dirawat pada suhu 60°C selama 24 jam, lalu diuji kuat tekan pada umur 14, 21, dan 28 hari. Sebelum pengujian, karakterisasi bahan baku dilakukan menggunakan analisis X-ray fluorescence (XRF) yang mengonfirmasi bahwa abu sekam padi dan abu terbang memenuhi persyaratan material pozzolan SNI 2460:2014 dengan total SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃ masing-masing sebesar 92,46% dan 84,76%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa molaritas NaOH berpengaruh signifikan terhadap densitas dan kuat tekan mortar geopolimer. Molaritas optimal dicapai pada 14 M dengan densitas 2229,92 kg/m³ dan kuat tekan 39,19 MPa pada umur 28 hari, meningkat 69,7% dibandingkan molaritas 8 M (23,10 MPa). Peningkatan molaritas ke 16 M justru menurunkan kuat tekan menjadi 37,19 MPa, yang diduga akibat kelebihan ion OH⁻ yang menghambat proses geopolimerisasi (over-alkalisasi). Disimpulkan bahwa konsentrasi NaOH 14 M merupakan kondisi optimal dalam sistem mortar geopolimer abu sekam padi-abu terbang untuk menghasilkan sifat mekanik terbaik..

References

Andrew, R. M. (2018). Global CO₂ emissions from cement production. Earth System Science Data, 10(1), 195-217. https://doi.org/10.5194/essd-10-195-2018

Bernal, S. A., Krivenko, P. V., Provis, J. L., Puertas, F., Rickard, W. D. A., Shi, C., & van Riessen, A. (2014). Other potential applications for alkali activated materials. In J. L. Provis & J. S. J. van Deventer (Eds.), Alkali activated materials: State of the art report, RILEM TC 224 AAM (pp. 339–379). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7672-2_12

Davidovits, J. (2020). Geopolymer chemistry and applications (5th ed.). Institut Géopolymère.

Gao, X., Yu, Q. L., & Brouwers, H. J. H. (2015). Properties of alkali activated slag-fly ash blends with limestone addition. Cement and Concrete Composites, 59, 119-128. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2015.01.007

Heah, C. Y., Kamarudin, H., Al Bakri, A. M. M., Bnhussain, M., Luqman, M., Nizar, I. K., Ruzaidi, C. M., & Liew, Y. M. (2012). Study on solids-to-liquid and alkaline activator ratios on kaolin-based geopolymers. Construction and Building Materials, 35, 912-922. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.102

Hwang, C.-L., & Huynh, T.-P. (2015). Effect of alkali activator and rice husk ash content on strength development of fly ash and residual rice husk ash based geopolymers. Construction and Building Materials, 101, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.025

Luukkonen, T., Abdollahnejad, Z., Yliniemi, J., Kinnunen, P., & Illikainen, M. (2018). One-part alkali-activated materials: A review. Cement and Concrete Research, 103, 21-34. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.10.001

Miller, S. A., John, V. M., Pacca, S. A., & Horvath, A. (2018). Carbon dioxide reduction potential in the global cement industry by 2050. Cement and Concrete Research, 114, 115-124. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.08.026

Nath, P., & Sarker, P. K. (2014). Effect of GGBFS on setting, workability and early strength properties of fly ash geopolymer concrete cured in ambient condition. Construction and Building Materials, 66, 163-171. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.05.080

Provis, J. L., & Van Deventer, J. S. J. (Eds.). (2014). Alkali activated materials: State-of-the-art report, RILEM TC 224-AAM. Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7672-2

Singh, B., Ishwarya, G., Gupta, M., & Bhattacharyya, S. K. (2015). Geopolymer concrete: A review of some recent developments. Construction and Building Materials, 85, 78-90. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.036

Sua-iam, G., & Makul, N. (2014). Utilization of high volumes of unprocessed lignite-coal fly ash and rice husk ash in self-consolidating concrete. Journal of Cleaner Production, 78, 184-194. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.04.060

Sutama, A., & Oemiati, N. (2022). Studi mikrostruktur beton ringan geopolimer dengan Scanning Electron Microscope (SEM) dan X-ray Diffraction (XRD). Jurnal Deformasi, 7(2), 145–160. https://doi.org/10.31851/deformasi.v7i2.9387

Sutama, A., Septriansyah, V., & Irawan, T. (2025). Pengaruh penggunaan abu sekam padi sebagai material substitusi sebagian semen terhadap workabilitas, densitas, dan kekuatan tekan beton. Jurnal Deformasi, 10(1), 99–109. https://doi.org/10.31851/1mvrd625

Ul Haq, E., Padmanabhan, S. K., & Licciulli, A. (2014). Synthesis and characteristics of fly ash and bottom ash based geopolymers - A comparative study. Ceramics International, 40(2), 2965-2971. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.10.012

Xie, J., Wang, J., Rao, R., Wang, C., & Fang, C. (2019). Effects of combined usage of GGBS and fly ash on workability and mechanical properties of alkali activated geopolymer concrete with recycled aggregate. Composites Part B: Engineering, 164, 179-190. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.067

Zhang, P., Zheng, Y., Wang, K., & Zhang, J. (2018). A review on properties of fresh and hardened geopolymer mortar. Composites Part B: Engineering, 152, 79-95. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.06.031

Downloads

Published

2026-06-30

How to Cite

Studi Eksperimental Variasi Molaritas NaOH Pada Mortar Geopolimer Berbasis Abu Sekam Padi dan Abu Terbang. (2026). Jurnal Deformasi, 11(1), 38-47. https://doi.org/10.31851/deformasi.v11i1.21410