Electronic Theses and Dissertation

Konstruksi hijau telah menjadi kecendrungan pada produksi beton dalam dekade terakhir ini. Penggunaan produk limbah dalam pembuatan RPC bermanfaat baik secara ekonomi maupun terhadap lingkungan hidup. Salah satu bahan limbah pertanian pasca panen adalah sekam padi. Pemanfaatan limbah sekam padi yang dijadikan sebagai material substitusi semen atau silica fume dapat menjadi salah satu alternatif dalam hal menciptakan industri konstruksi yang lebih ramah lingkungan dan menjaga lingkungan tetap bersih untuk ditinggali masyarakat. Penggunaan material RPC yang berasal dari sumber daya alam lokal juga menjadi alternatif dalam pengayaan pengunaan material alam di Provinsi Aceh. Pengolahan sekam padi hingga menjadi partikel halus yang digunakan untuk RPC umumnya diproses melalui alat penggiling berenergi tinggi yang masih menjadi salah satu penghalang terhadap pengembangan RPC di Indonesia. Penggunaan sintesis kimia merupakan alternatif yang efektif untuk menghasilkan material pozzolan yang lebih kecil dari 75 µm. RPC original terdiri dari sejumlah besar semen, pasir halus, abu kuarsa dan silica fume, dengan matriks yang sangat padat dicapai dengan mengoptimalkan packing density material granular. Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk merancang campuran RPC polos dengan matriks padat bermaterial abu sekam padi sintesis dan abu batu kuarsit berkadar semen rendah melalui penerapan Modified Andreassen & Andersen Packing Model. Penelitian ini mengkaji pemanfaatan abu sekam padi sintesis yang dihasilkan dari metode solid-state fusion dengan NaOH. Sekam padi sintesis digunakan sebagai bahan pozzolan alternatif pengganti silika fume, dan abu batu kuarsit digunakan sebagai filler dalam produksi RPC polos. Abu batu kuarsit diproses dari bongkahan batu kuarsit yang digiling hingga lolos saringan no. 200 (75 µm) dan dikalsinasi pada suhu 700 OC. Kandungan abu sekam padi sintesis dan silica fume (sebagai pembanding) digunakan sebesar 15%, 20%, 25%, 30% dan 35% dari berat semen pada masing-masing campuran. Untuk mencapai tujuan penelitian, karakteristik RPC berupa kekuatan tekan, modulus elastisitas, kekuatan lentur, kekuatan tarik langsung, susut hidrasi, dan laju penyerapan air dievaluasi. Selanjutnya, dua metode perawatan yang berbeda berupa perawatan nornal dan perawatan uap digunakan pasca pengecoran spesimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi abu sekam padi sintesis dan abu batu kuarsit dengan kadar semen rendah (636 kg/m3) mampu menghasilkan kuat tekan RPC mencapai 100 MPa pada hari ke-28 pada perawatan normal dan 112 MPa pada perawatan uap. Hasil ini menunjukkan bahwa perawatan uap tampak lebih efektif daripada perawatan normal dalam meningkatkan kinerja RPC. Diperoleh juga bahwa rasio optimum 30% abu sekam padi sintesis dan 61% abu batu kuarsit meningkatkan karakteritik RPC lebih tinggi dibandingkan dengan komposisi lainnya. Sedangkan penggunaan abu sekam padi sintesis sampai kadar 35% masih mampu menghasilkan RPC polos dengan kuat tekan yang tinggi.
Kata kunci: abu sekam padi sintesis, abu batu kuarsit, reactive powder concrete, karakteristik

Over the past ten years, green building has emerged as a trend in concrete production. The use of waste products in reactive powder concrete (RPC) manufacturing is beneficial both economically and environmentally. One of the post-harvest agricultural waste materials is rice husk. Utilizing rice husk waste as a substitute material for cement or silica fume can be an alternative in terms of creating a more environmentally friendly construction industry and keeping the environment clean for people to live in. The use of RPC materials derived from local natural resources is also an alternative for enriching the use of natural materials in Aceh Province. The processing of rice husk into the fine particles used for RPC is generally carried out through high-energy grinding equipment, which is still one of the barriers to the development of RPC in Indonesia. Chemical synthesized is a viable alternative for producing pozzolanic materials smaller than 75 m. The original RPC consisted of large amounts of cement, fine sand, quartz powder, and silica fume, with a very dense matrix achieved by optimizing the packing density of the granular material. Therefore, this study aimed to design a dense matrix plain RPC mixture of synthetic rice husk ash and quartzite powder with low cement content through the application of Modified Andreassen & Andersen Packing Model. This research examines the utilization of synthesized rice husk ash produced from solid-state fusion method with NaOH. Synthesized rice husk is used as an alternative pozzolanic material to silica fume, and quartzite powder is used as filler in the production of plain RPC. Quartzite powder was processed from quartzite rock ground to pass the no. 200 (75 µm) sieve and calcined at 700 OC. Synthesized rice husk ash and silica fume (as comparison) were used at 15%, 20%, 25%, 30% and 35% by weight of cement in each mixtures. To achieve the research objectives, RPC characteristics such as compressive strength, modulus of elasticity, flexural strength, direct tensile strength, hydration shrinkage, and water absorption rate were evaluated. Furthermore, two different treatment methods of nornal and steam curing were used after casting the specimens. The results showed that the combination of synthesized rice husk ash and quartzite powder with low cement content (636 kg/m3) was able to produce RPC compressive strengths reaching 100 MPa at day 28 under normal curing and 112 MPa under steam curing. These results indicate that steam curing appears to be more effective than normal curing in improving the performance of RPCs. It was also found that the optimum ratio of 30% synthesized rice husk ash and 61% quartzite powder improved the RPC characteristics more than the other compositions. Meanwhile, the use of synthesized rice husk ash up to 35% is still able to produce plain RPC with high compressive strength. Keywords: synthesized rice husk ash, quartzite powder, reactive powder concrete, characteristics