Electronic Theses and Dissertation

Cement Based Materials (CBM) berupa beton mutu tinggi (BMT) dan pasta semen merupakan salah satu material bangunan yang paling banyak digunakan dalam dunia konstruksi. Namun CBM dapat mengalami kerusakan akibat lingkungan yang ekstrim di mana CBM itu berada, seperti lingkungan yang berhubungan langsung dengan bahan bahan kimia, daerah laut yang mengandung banyak garam dan lain sebagainya. Dalam beberapa tahun yang lalu telah dilakukan beberapa studi terkait penggunaan tanah diatomae sebagai substitusi semen. Kandungan silika yang tinggi pada tanah diatomae dapat mengurangi kerusakan pada CBM. Pada studi ini dilakukan untuk mengkaji perubahan mikrostruktur pada CBM yang direndam dalam larutan natrium klorida (NaCl) dan dan natrium sulfat (Na2SO4) selama 8 bulan dan 12 bulan dengan menggunakan tanah diatomae sebagai substitusi semen. Benda uji dalam studi ini dibuat berbentuk kubus dengan ukuran 50 mm x 50 mm x 50 mm dengan jumlah total 16 buah. Analisis yang dilakukan berupa pengujian kehilangan massa, pengujian kuat tekan, dan pengamatan perubahan mikrostruktur menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil pengujian kehilangan massa setelah 12 bulan perendaman, menunjukkan kehilangan massa minimum terjadi pada BMT dengan substitusi tanah diatomae sebesar 0,19% akibat serangan NaCl, dan 0,35% akibat serangan Na2SO4. Hasil pengujian kuat tekan menunjukkan sisa kuat tekan minimum setelah 12 bulan perendaman larutan NaCl dan Na2SO4 terjadi pada pasta semen tanpa substitusi tanah diatomae yaitu secara berturut-turut sebesar 49,24% dan 34,45% dari kuat tekan awal. Kemudian hasil pengamatan perubahan mikrostruktur memperlihatkan CBM tanpa penggunaan tanah diatomae, memicu terbentuknya senyawa ettringite, gypsum, garam Friedel, dan calcium oxychloride yang bersifat merusak dan mengganggu reaksi hidrasi semen. Hal ini berbeda pada CBM dengan substitusi tanah diatomae, yang dapat memicu reaksi pozzolan sehingga terjadi peningkatan matriks Calcium Silicate Hydrate (C3S2H3).

Cement Based Materials (CBM) such as high-strength concrete (HSC) and cement paste, are among the most widely used building materials in the construction industry. However, CBM can be damage due to the extreme environments they are exposed to, such as as environments in direct contact with chemical, marine areas with high salt content, and others. In recent years, studies have explored on the use the diatomaceous earth as a substitute for cement. The high silica content in diatomaceous earth can reduce damage to CBM. This study aims to examine the microstructural changes in CBM immersed in sodium choride (NaCl) and sodium sulfate (Na2SO4) solutions for 8 months and 12 months, using diatomaceous earth as a cement substitute. The test samples in this study were fabricated in cube measuring 50 mm x 50 mm x 50 mm, totaling 16 specimens. The analysis involved mass loss testing, compressive strength testing, and microstructural changes observation using Scanning Electron Microscopy (SEM). The results of mass loss testing after 12 months immersion showed that the minimum mass occurred in HSC with diatomaceous earth substitution, at 0,19% due to NaCl exposure and 0,35% due to Na2SO4 exposure. Compressive strength test showed that the lowest residual compressive strength, after 12 months of immersion in NaCl and Na2SO4 solutions, was observed in cement paste without diatomaceous earth substitution, retaining only 49,24% and 34,45% of its initial compressive strength. Furthermore, oberservations of microstructural changes indicates that, CBM without the use of diatomaceous earth, the formation the ettringite, gypsum, Friedel’s salt, and calcium oxychloride compounds, which are destructive and disrupt the cement hydration reaction, was triggered. This contrasts in CBM with diatomaceous earth substitution, where pozzolanic reactions were initiated, leading to an increase in the Calcium Silicate Hydrate (C3S2H3) matrix.