Pembuatan Panel Beton Ringan Berbasis Perlit dan Efek Komposisi terhadap Karakteristiknya

Abstract

The making of light weight concrete (perlit concrete I and II) have been done by using mixture cement - perlit and cement - aggregate (mixture of perlit and sand). Generally, the quality of light weight concrete was determined by composition of raw material and process. The procedure of perlit concrete making was used raw material (cement + perlit) for perlit concrete I and (cement + perlit + sand) for concrete perlit II, Raw material was mixed until homogeneous and casting in form of cylinder (diameter = 27 mm and high = 90 mm), also in beam form (160 x 40 x 40 cm3). Then the sample was dried naturally (7, 14, 21 and 28 day) and also used the autoclave with pressure 1.5 bar (during 20, 30, 60 and 90 minutes). The light weight Concrete characteristic measured cover: density, compressive strength, bending strength, tensile strength, water absorption, shrinkage, firing resistance (firing retardant), thermal conductivity, and microstructure analysis by using XRD. The characterization results indicate that the perlit concrete I and II with the composition: 80.00; 85.72; and 88.89 % (perlit volume or aggregate volume), dried during 28 day (naturally) and by using autoclave during 90 minute have the physical, mechanical and thermal properties that fulfill the condition as light weight concrete panel. The density of perlit concrete I, obtained from natural draining process (28 day), and dried by using autoclave with pressure 1.5 bar (90 minute) are about: 315.22 - 662.08 kg/m3 (0.315 - 0.662 g/cm3). The light weight concrete panel (perlit concrete II) that is dried during 28 days and 90 minute (using autoclave) have density in range: 1050.22 - 1420.35 kg/ m3. The best composition for water absorption of perlit concrete I and II are: 8 - 20 % and shrinkage about 0.05 - 0.17 %. The best fire resistance performance of perlite concrete I and II, fired during 4 hours (flash point) are: composition 80.00% and 85.72% (perlit volume), and 80.00%; 85.72% and 88.89% (aggregate). The perlit concrete panel I and II have the capability to reduce the heat with thermal conductivity about: 0.61 - 0.97 W/m2.K, so it can be used as insulation panel. The perlit concrete I was dominated by phases: Ca2SiO4 (C2S), Ca3SiO5 (C3S), and Ca3Al2SiO6 (C3A), and minor phase of SiO2 coming from perlit. The perlit concrete II have the dominant phase of SiO2 coming from sand and perlit: quartz, tridymit and crystobalit, while phase from cement: Ca2SiO4 (C2S), and Ca3SiO5 (C3S).

Telah dilakukan pembuatan panel beton ringan (beton perlit I dan II) dari campuran semen - perlit dan semen - agregat (campuran perlit dan pasir). Kualitas beton ringan secara umum sangat ditentukan oleh komposisi bahan baku dan proses pengeringannya.Prosedur pembuatan beton perlit I menggunakan bahan baku (semen + perlit) dan beton perlit II (semen + perlit + pasir), diaduk hingga rata dan dicetak berbentuk selinder(diameter 27 mm dan tinggi 90 mm), sedangkan bentuk balok berukuran 160 x 40 x 40cm3. Kemudian sampel tersebut dikeringkan secara alami (7, 14, 21 dan 28 hari) serta menggunakan autoclave dengan tekanan 1,5 bar (selama 20, 30, 60 dan 90 menit). Karakteristik beton ringan yang diukur meliputi: densitas, kuat tekan, kuat patah, kuat tarik, penyerapan air, penyusutan, firing resistance (firing retardant), konduktivitas termal, dan analisa mikrostrukturnya dengan XRD. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa beton perlit I dan II dengan komposisi: 80,00; 85,72; dan 88,89 % (volum perlit atau volum agregat) yang dikeringkan selama 28 hari (secara alami) dan dengan autoclave selama 90 menit memiliki sifat fisis, mekanik dan termal, memenuhi persyaratan sebagai panel beton ringan. Nilai densitas dari beton perlit I yang diperoleh dari proses pengeringan alami (28 hari), dan dikeringkan dengan menggunakan autoclave bertekanan 1,5 bar (90 menit) adalah sekitar: 315,22 - 662,08 kg/m3 (0,315 - 0,662 g/cm3). Panel beton ringan (beton perlit II) yang dikeringkan selama 28 hari (alami) dan dikeringkan selama 90 menit (menggunakan autoclave) menghasilkan densitas pada rentang: 1050,22 - 1420,35 kg/m3. Penyerapan air beton perlit I dan II pada komposisi terbaik adalah: 8 - 20 % dan penyusutannya sekitar 0,05 - 0,17 %. Ketahanan api terbaik dari beton perlit I dan II yang dibakar selama 4 jam (titik nyala api) adalah pada komposisi 80,00 dan 85,72 % volum perlit, dan 80,00; 85,72 dan 88,89 % agregat. Panel beton perlit I dan II memiliki kamampuan meredam panas dengan nilai konduktivitas panas sekitar: 0,61 - 0,97 W/m2.K, sehingga dapat dipergunakan sebagai panel isolasi panas. Beton perlit I didominasi oleh fasa-fasa: Ca2SiO4 (C2S), Ca3SiO5 (C3S), dan Ca3Al2SiO6 (C3A), dan fasa minor SiO2 yang berasal dari perlit. Beton perlit II memiliki fasa dominan SiO2 yang berasal dari pasir dan perlit: quarzt, tridymit dan crystobalit, sedangkan fasa dari semen: Ca2SiO4 (C2S), dan Ca3SiO5 (C3S). en_U