Electronic Theses and Dissertation

Semen merupakan material utama pada beton karena kemampuannya untuk mengikat agregat melalui proses hidrasi. Namun, kebutuhan akan inovasi material pengganti semen memicu penelitian terhadap alternatif penganti. Salah satu alternatif tersebut adalah geopolimer, yang dikembangkan tanpa semen dan menggunakan material berbasis aluminosilikat seperti tanah diatomae. Tanah diatomae merupakan material yang kaya akan silika amorf, sehingga sangat potensial untuk dijadikan bahan dasar geopolimer melalui aktivasi alkali. Aktivator yang digunakan dalam penelitian ini adalah kombinasi natrium hidroksida (NaOH) dan natrium silikat (Na₂SiO₃). Proses geopolimerisasi melibatkan reaksi antara silikat dan aluminat membentuk struktur polimer tiga dimensi yang kuat dan stabil. Mekanisme reaksi diawali dengan pelarutan partikel aluminosilikat dalam lingkungan alkali tinggi, diikuti dengan pembentukan gel geopolimer yang kemudian mengeras membentuk matriks yang kokoh. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi molaritas NaOH (10M, 12M, dan 14M) terhadap karakteristik pasta geopolimer, meliputi kuat tekan, kuat lentur, dan workability. Hasil uji flow test menunjukkan bahwa molaritas 12M menghasilkan workability terbaik dengan nilai flow sebesar 27%, lebih baik dibandingkan 10M dan 14M. Pengujian kuat tekan pada umur 28 hari menunjukkan bahwa molaritas 12M mencapai nilai tertinggi sebesar 18,72 MPa, meningkat 3,02%. Demikian pula, hasil uji kuat lentur menunjukkan nilai tertinggi pada 12M sebesar 2,40 MPa. Peningkatan molaritas di atas 12M justru menurunkan kinerja mekanik karena konsentrasi alkali yang terlalu tinggi mengganggu proses geopolimerisasi. Berdasarkan hasil pengujian, dapat disimpulkan bahwa molaritas 12M merupakan kondisi tinggi untuk memperoleh karakteristik mekanik terbaik dari pasta geopolimer tanah diatomae. Dengan demikian, pasta geopolimer ini berpotensi sebagai alternatif material konstruksi yang efektif dan inovatif.

Cement is a primary material in concrete due to its ability to bind aggregates through the hydration process. However, the need for innovation in cement replacement materials has triggered research into alternative substitutes. One such alternative is geopolymer, which is developed without cement and utilizes aluminosilicate-based materials such as diatomaceous earth. Diatomaceous earth is rich in amorphous silica, making it highly potential as a raw material for geopolymers through alkaline activation. The activators used in this study are a combination of sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na₂SiO₃). The geopolymerization process involves reactions between silicate and aluminate to form a strong and stable three-dimensional polymer network. The reaction mechanism begins with the dissolution of aluminosilicate particles in a highly alkaline environment, followed by the formation of a geopolymer gel that hardens into a solid matrix. This study aims to evaluate the effect of varying NaOH molarity levels (10M, 12M, and 14M) on the characteristics of the geopolymer paste, including compressive strength, flexural strength, and workability. Flow test results show that a 12M molarity yields the best workability, with a flow value of 27%, outperforming both 10M and 14M. Compressive strength tests at 28 days indicate that the 12M molarity achieves the highest value of 18.72 MPa, representing a 3.02% increase. Similarly, flexural strength tests show the highest result at 12M, reaching 2.40 MPa. Increasing the molarity beyond 12M negatively affects mechanical performance due to excessive alkali concentration disrupting the geopolymerization process. Based on these results, it can be concluded that 12M molarity is the optimal condition to achieve the best mechanical characteristics of diatomaceous earth-based geopolymer paste. Therefore, this geopolymer paste shows strong potential as an effective and innovative alternative construction material.