STUDI EKSPERIMENTAL KUAT TARIK LENTUR BETON GEOPOLIMER DENGAN SUBSTITUSI PARSIAL LIMBAH KARBIT
Abstract
Beton geopolimer berbasis limbah industri berpotensi mengurangi ketergantungan terhadap semen Portland, tetapi kapasitas tarik lenturnya harus dipastikan karena retak awal pada elemen balok berkembang dari zona tarik. Penelitian ini mengevaluasi kuat tarik lentur beton geopolimer dengan prekursor 50% fly ash kelas F dan 50% limbah karbit. Proporsi agregat:binder adalah 60%:40%, prekursor:alkali aktivator 70%:30%, NaOH 10 M, dan rasio Na₂SiO₃:NaOH 1:1. Tiga balok 150 mm × 150 mm × 600 mm dirawat dengan metode membran dan diuji pada umur 28 hari. Kuat tekan pada umur 28 hari sebesar 23,67 MPa digunakan secara terbatas sebagai parameter pendamping untuk mengevaluasi persamaan empiris kuat tarik lentur. Hasil pengujian balok mencapai 2,40–2,67 MPa dengan rata-rata 2,53 MPa, simpangan baku 0,14 MPa, dan koefisien variasi 5,33%. Persamaan SNI 2847:2019, 0,62√f′c, memprediksi 3,02 MPa atau 19,07% lebih tinggi daripada hasil eksperimen. Koefisien berbasis dataset yang diperoleh adalah 0,521√f′c. Retak berkembang relatif vertikal dari serat tarik bawah dan menunjukkan keruntuhan dominan lentur. Hasil ini merupakan benchmark kelayakan awal campuran, bukan bukti kausal peningkatan akibat limbah karbit karena tidak tersedia campuran kontrol.
References
[2] E. Desimaliana, “Studi Eksperimental Kuat Tekan Beton Geopolimer dengan Metode Curing Pembasahan,” Jurnal Proyek Teknik Sipil, 2025, [Online]. Available: https://ejournal2.undip.ac.id/index.php/potensi/article/view/25933
[3] N. V. Diredja, E. Desimaliana, and Y. A. Pranata, “Performance evaluation of steam and membrane curing on geopolymer mortar with fly ash and carbide waste,” E3S Web of Conferences, vol. 688, p. 03001, 2026, doi: 10.1051/e3sconf/202668803001.
[4] E. Desimaliana, E. Widyaningsih, and A. Q. N. Kaltsum, “The effect of curing method on geopolymer concrete compressive strength,” in AIP Conference Proceedings, American Institute of Physics, Nov. 2025. doi: 10.1063/5.0299754.
[5] Y. Shi, Z. Zhang, Z. Sang, and Q. Zhao, “Microstructure and Composition of Red Mud-Fly Ash-Based Geopolymers Incorporating Carbide Slag,” Front. Mater., vol. Volume 7-2020, 2020, doi: 10.3389/fmats.2020.563233.
[6] T. O. Mohammed, D. Singh, and E. O. Fanijo, “Calcium Carbide Residue as a Supplementary Precursor is Geopolymer Binders,” Front. Mater., vol. Volume 12-2025, 2025, doi: 10.3389/fmats.2025.1718575.
[7] E. Desimaliana, A. R. Ma’aruf, and ..., “Analisis Serbuk Cangkang Kerang Sebagai Subtitusi Binder Terhadap Campuran Mortar Geopolimer,” Journal of Sustainable …, 2025, [Online]. Available: https://journal.unpar.ac.id/index.php/josc/article/view/9258
[8] S. K. Angelika, E. Desimaliana, and M. Khanza, “Pengaruh Subtitusi Parsial Variasi Tepung Kaca Terhadap Kuat Tekan Beton Geopolimer,” RekaRacana: Jurnal Teknil Sipil, vol. 9, no. 2, p. 70, 2023, doi: 10.26760/rekaracana.v9i2.70.
[9] N. A. Pratama and E. Desimaliana, “Pengaruh Subtitusi Parsial Limbah Bata Ringan terhadap Kuat Tekan Mortar Geopolimer,” RekaRacana: Jurnal Teknil Sipil, 2024, [Online]. Available: https://ejurnal.itenas.ac.id/index.php/rekaracana/article/view/11370
[10] E. Hanani, I. Satyarno, and D. Sulistyo, “Mix Design of Ambient Cured Geopolymer Concrete with Fly Ash, GGBFS, and Borax,” INERSIA lnformasi dan Ekspose Hasil Riset Teknik Sipil dan Arsitektur, vol. 20, no. 2, pp. 265–276, Dec. 2024, doi: 10.21831/inersia.v20i2.74464.
[11] J. Hartono, L. L. F. H, A. B. U, and H. T. S, “Komparasi Kuat Tekan Beton Geopolimer Berbahan Dasar Fly Ash Dengan Metode Curing Oven dan Suhu Ruang,” Teras Jurnal : Jurnal Teknik Sipil, vol. 12, no. 2, pp. 383–394, Oct. 2022, doi: 10.29103/tj.v12i2.714.
[12] B. R. Indriyantho, P. Purwanto, and R. Riko, “Mechanical Performance Analysis of Geopolymer Concrete using Fly Ash Tanjung Jati B for Sustainable Construction Materials,” TEKNIK, vol. 44, no. 1, pp. 39–45, May 2023, doi: 10.14710/teknik.v44i1.52958.
[13] Badan Standardisasi Nasional, “SNI 4431:2011 Cara uji kuat lentur beton normal dengan dua titik pembebanan,” Jakarta, 2011. [Online]. Available: www.bsn.go.id
[14] Badan Standardisasi Nasional, “SNI 2847:2019 Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung dan penjelasan (ACI 318M-14 dan ACI 318RM-14, MOD),” Jakarta, 2019.
[15] A. B. Malkawi, “Assessing Engineering Behavior of Fly Ash-Based Geopolymer Concrete: Empirical Modeling,” Infrastructures (Basel)., vol. 10, no. 7, Jul. 2025, doi: 10.3390/infrastructures10070168.
[16] A. A. Mohammed, H. U. Ahmed, and A. Mosavi, “Survey of mechanical properties of geopolymer concrete: A comprehensive review and data analysis,” Materials, vol. 14, no. 16, pp. 1–29, Aug. 2021, doi: 10.3390/ma14164690.
[17] A. A. Siyal, R. M. Hamidi, R. M. Shamsuddin, R. M. S. R. Mohamed, and S. U. Ilyas, “Optimization of flexural strength in fly ash-based geopolymers through response surface methodology,” Journal of Umm Al-Qura University for Engineering and Architecture, vol. 16, no. 4, pp. 1706–1718, Dec. 2025, doi: 10.1007/s43995-025-00205-1.
[18] Z. Zhang et al., “The Influence of Fly Ash and Slag on the Mechanical Properties of Geopolymer Concrete,” Buildings, vol. 14, no. 9, Sep. 2024, doi: 10.3390/buildings14092720.
[19] E. S. Lie and R. Rachmansyah, “Rasio Nilai Kuat Lentur pada Beton Geopolimer dengan Penambahan Superplasticizer,” Jurnal Teknik Sipil, vol. 19, no. 2, pp. 265–77, Oct. 2023, doi: 10.28932/jts.v19i2.6205.
