Universitas Syiah Kuala | ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION

Electronic Theses and Dissertation

Universitas Syiah Kuala

    DISSERTATION
Wahyuni, PEMANFAATAN MATERIAL ZEOLIT ALAM TERHADAP BETON TAHAN SULFAT. Banda Aceh Program Doktor Ilmu Teknik (S3),2025

Keterbatasan air bersih di wilayah pesisir mendorong eksplorasi pemanfaatan pasir laut dan air laut sebagai alternatif dalam konstruksi beton. penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas zeolit alam dalam meningkatkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan durabilitas beton berbahan pasir laut dan air laut. selain itu, penelitian ini juga membandingkan beton berbahan pasir laut dan air laut dengan beton berbahan pasir sungai dan air sungai. pengaruh penggunaan semen ppc, yang memiliki ketahanan sedang terhadap sulfat dan dapat mengendalikan panas hidrasi, dibandingkan dengan semen tipe i (opc) juga dianalisis dalam penelitian ini. penelitian ini menggunakan variasi serbuk zeolit sebesar 5%, 7,5%, dan 10% dari berat semen. pengujian kuat tekan dilakukan menggunakan benda uji berbentuk kubus berukuran 150 × 150 × 150 mm, sementara uji kuat tarik belah dilakukan dengan benda uji silinder berdiameter 100 mm dan tinggi 200 mm. pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah dilakukan pada umur beton 14, 28, dan 56 hari. sementara itu, durabilitas beton diuji setelah perendaman dalam larutan sulfat (na₂so₄) berkonsentrasi 5% selama 30, 60, dan 90 hari. hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan 10% zeolit pada beton berbahan pasir laut dan air laut dengan semen opc meningkatkan kuat tekan sebesar 3,62% pada umur 56 hari. namun, beton dengan semen ppc mengalami penurunan kuat tekan seiring dengan bertambahnya kadar zeolit. dari segi durabilitas, beton dengan penambahan 10% zeolit mengalami peningkatan ketahanan sebesar 24,76% untuk semen opc dan 1,85% untuk semen ppc setelah perendaman 90 hari. sementara itu, uji kuat tarik belah menunjukkan bahwa penambahan 7,5% zeolit pada beton berbahan pasir laut dan air laut meningkatkan kuat tarik hingga 57,77% dibandingkan beton tanpa zeolit pada umur 56 hari, yang mengindikasikan peningkatan ketahanan terhadap retak. secara keseluruhan, penggunaan zeolit sebagai bahan tambahan dalam beton pasir laut dan air laut terbukti meningkatkan kuat tekan dan durabilitas beton. konsentrasi zeolit sebesar 7,5% memberikan hasil optimal dalam meningkatkan kekuatan dan daya tahan beton. peningkatan kuat tekan terjadi pada umur awal (14 dan 28 hari), meskipun sedikit menurun pada umur 56 hari. durabilitas beton juga meningkat pada umur perendaman 30 dan 60 hari, tetapi mengalami sedikit penurunan pada 90 hari. selain itu, beton pasir laut dengan semen ppc memiliki absorbsi lebih rendah dibandingkan semen opc, menunjukkan daya tahan lebih baik. beton dengan semen ppc juga lebih unggul dalam ketahanan jangka panjang, terutama dalam aspek durabilitas. secara mikroskopis, peningkatan kekuatan beton dengan zeolit terjadi melalui reaksi pozzolanik yang menghasilkan lebih banyak senyawa kalsium silikat hidrat (c-s-h) dan memperkuat struktur beton. penelitian ini memberikan kontribusi terhadap pengembangan teknologi beton ramah lingkungan yang berbasis sumber daya alternatif untuk wilayah pesisir. kata kunci : beton pasir laur air laut, serbuk zeolit, porland pozzoland cement (ppc), durabilitas, kuat tekan.



Abstract

The limited availability of fresh water in coastal regions encourages the exploration of alternative resources for concrete construction. This study investigates the potential of natural zeolite as a supplementary binder in enhancing the mechanical properties and durability of concrete produced with sea sand and seawater. The performance of this concrete is compared against conventional concrete utilizing river sand and fresh water. Furthermore, the study compares the effects of Ordinary Portland Cement (OPC) Type I and Portland Pozzolana Cement (PPC), known for its moderate sulfate resistance and controlled hydration heat, on the concrete's properties. Zeolite powder was incorporated at 5%, 7.5%, and 10% by cement weight. Compressive strength was evaluated using 150 mm cube specimens, while splitting tensile strength was measured on 100 mm diameter and 200 mm height cylinders at 14, 28, and 56 days. Durability was assessed through 90 days of immersion in a 5% sodium sulfate solution. Results indicated that a 10% zeolite addition in OPC-based seawater concrete improved 56-day compressive strength by 3.62%, while PPC-based concrete showed a reduction with increasing zeolite content. Durability tests revealed a 24.76% enhancement for OPC and 1.85% for PPC concrete with 10% zeolite after 90 days. Notably, a 7.5% zeolite addition increased the 56-day splitting tensile strength by 57.77%, suggesting improved crack resistance. Zeolite generally enhanced compressive strength and durability, with 7.5% yielding optimal performance. Strength improvements were observed at early ages (14 and 28 days), with slight reductions at 56 days. Durability improved up to 60 days, followed by a minor decline. PPC-based seawater concrete exhibited lower absorption and superior long-term durability compared to OPC. Microstructural analysis confirmed that zeolite-induced strength gains were due to enhanced pozzolanic reactions, leading to increased Calcium Silicate Hydrate (C-S-H) formation. This research highlights the potential of zeolite in developing sustainable, resource-efficient concrete for coastal applications. Keywords: sea water sea sand concrete, zeolite powder, Portland Pozzoland Cement, durability, compressive setrengh



    SERVICES DESK