SINTESIS GEOPOLIMER BERBUSA BERBAHAN DASAR ABU LAYANG BATUBARA DENGAN HIDROGEN PEROKSIDA SEBAGAI FOAMING AGENT

Abstract

Konsumsi energi yang tinggi di bidang rumah tangga dan industri menuntut adanya inovasi untuk menciptakan bahan bangunan yang mampu memerangi perubahan iklim, yakni menciptakan material bersifat bioclimatic dan isolator panas. Geopolimer memiliki prospek yang baik bila dikembangkan untuk tujuan tersebut. Hidrogen peroksida (H 2 O ) digunakan sebagai foaming agent karena ketidakstabilan termodinamikanya sehingga mudah terurai menjadi H 2 O dan O 2 2 dan menciptakan pori pada geopolimer sehingga menurunkan densitasnya. Metode yang digunakan dalam sintesis geopolimer berbusa adalah dengan menggunakan abu layang sebagai sumber silika alumina yang diaktifkan dengan larutan pengaktif NaOH dan Na Silikat. Karakterisasi geopolimer berbusa dilakukan secara fisik dan kimia. Karakterisasi sifat fisik antara lain penentuan kuat tekan dengan Universal Testing Machine, pengukuran densitas sesuai dengan ASTM D854-06, konduktivitas termal menggunakan Thermal Conductivity Analyser, serta morfologi pori menggunakan SEM. Karakterisasi struktur kimiawi dilakukan dengan analisis fasa mineral dengan XRD dan analisis gugus fungsi menggunakan FTIR. Penambahan H 2 O sebagai foaming agent berpengaruh terhadap sifat fisika dan struktur kimiawi geopolimer berbusa yang dihasilkan. Penambahan H 2 O 2 2 secara umum menurunkan kekuatan geopolimer dengan adanya pori yang terbentuk dari hasil peruraian H 2 O 2 menjadi H dan O 2 . Oleh karena itu penambahan H 2 O juga akan menurunkan densitas dan konduktivitas termalnya. Secara kimiawi, sifat material yang dapat diamati dari analisis dengan menggunakan FTIR, XRD dan SEM. Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR menunjukkan bahwa penambahan H 2 2 O tidak menimbulkan gugus fungsi baru dalam geopolimer, ditandai dengan adanya pita yang menunjukkan ikatan Si-O-Si dan Si-O-Al tidak berubah secara signifikan. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa material hasil sintesis berfasa amorf. Penambahan H 2 menyebabkan bertambahnya fasa kristal mineral sisa reaktan karena sebagian H 2 O bereaksi dengan basa. Hasil analisis dengan SEM membuktikan bahwa penambahan H 2 2 O memperbesar jumlah dan ukuran pori sampai dengan lebih dari 100mm. Jumlah optimum H 2 2 O yang ditambahkan untuk menghasilkan geopolimer berbusa dengan sifat kuat, densitas rendah dan isolator panas adalah pada penambahan H 2 O 2 2 30% sebanyak 2,0% (b/b) dengan hasil kuat tekan 21,2808 MPa, densitas 1800,8317 kg/m 3 dan konduktivitas panas 0,0611 Watt/ m°K. Material ini potensial sebagai beton ringan dengan kekuatan sedang.