Pembangunan infrastruktur menyebabkan meningkatkan kebutuhan terhadap semen dan listrik meningkat. Hal ini menyebabkan terjadinya pemanasan global dan menumpuknya limbah fly ash pada PLTU. Geopolimer merupakan salah satu upaya untuk mengurangi penggunaan semen dan menggunakan limbah fly ash. Dilain pihak pembangunan saluran irigasi juga meningkat untuk mendukung ketahanan pangan. Kadangkala lokasi irigasi tersier yang jauh dan sulit pembuatan saluran in situ menyebabkan sistem pracetak berbentuk panel tipis yang mudah dibawa menjadi solusi. Di lingkungan asam pasang surut, beton kadang terendam dan kadang tidak terendam. Hal ini dapat mempengaruhi sifat mekanik beton. Sebagai material yang baru, perlu evaluasi durabilitas ferogeopolimer di lingkungan asam pasang surut.

Tujuan penelitian ini adalah: 1) membuat rekomendasi komposisi pemakaian fly ash Asam-Asam sebagai material dasar geopolimer, 2) mengevaluasi perubahan visual dan kuat tekan mortar geopolimer setelah terekspose lingkungan asam selama tiga bulan, 3) mengevaluasi kuat lentur ferogeopolimer setelah terekspose lingkungan asam.

Metode eksperimental digunakan dalam penelitian ini. Pertama penetapan komposisi optimum mortar geopolimer berdasarkan kuat tekan tertinggi pada umur 28 hari yang akan digunakan pada tahap kedua dan ketiga. Kedua durabilitas mortar geopolimer di lingkungan asam dan ketiga durabilitas ferogeopolimer.

Material dasar adalah fly ash limbah PLTU Asam-Asam. Larutan alkali adalah Na₂SiO₃ dan NaOH 8M dengan rasio 1, 1,5, 2 dan 2,5. Plastiment-VZ digunakan sebesar 0,1, 0,2 dan 0,3% dari berat fly ash. Rasio fly ash/larutan alkali adalah 60/40 dan rasio pasta geopolimer/agregat halus adalah 65/35. Benda uji pasta geopolimer berbentuk silinder diameter 3,8 cm dan tinggi 7,6 cm. Mortar berbentuk kubus dengan sisi 5 cm. Curing pasta dan mortar geopolimer dilembabkan. Kuat tekan dievaluasi pada umur 14 dan 28 hari. Pengujian porositas dan sorptivity dilakukan pada umur 28 hari. Pengujian durabilitas mortar geopolimer pada komposisi optimum dengan cara merendam mortar pada larutan asam sulfat pH 3 setelah berumur 28 hari. Untuk mengevaluasi pengaruh pasang surut, benda uji direndam tujuh hari (wet) kemudian dibiarkan pada suhu ruang tujuh hari (dry) sehingga disebut siklus wet-dry sampai pada umur pengujian. Lingkungan asam yang lain adalah dengan full rendam. Sebagai kontrol, mortar geopolimer direndam di air PDAM. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 1, 2 dan 3 bulan setelah terekspose lingkungan asam. Pengujian durabilitas juga dilakukan terhadap ferogepolimer berukuran 55×15×3,5 cm³. Penulangan ferogeopolimer mengikuti Balitbang PUPR dengan modifikasi yaitu tulangan pokok dan pembagi adalah tulangan polos diameter 6 mm, jarak tulangan 10 cm. Wire mesh diameter 1,5 mm dan lebar bukaan 10 mm dipasang diatas dan dibawah tulangan besi. Sebagai kontrol dilakukan pengujian yang sama terhadap mortar semen dan ferosemen.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa makin tinggi rasio alkali dan persentase admixture makin lama waktu pengikatan baik awal maupun akhir meskipun tidak signifikan perubahannya. Makin tinggi kuat tekan pasta geopolimer makin tinggi kuat tekan mortar geopolimer. Kuat tekan pasta geopolimer dan mortar geopolimer meningkat dengan meningkatnya umur benda uji, rasio larutan alkali dan meningkatnya persentase admixture. Makin tinggi rasio alkali makin tinggi rasio molar SiO₂/Na₂O yang menyebabkan waktu pengikatan bertambah lama meningkatkan kuat tekan.

Kuat tekan mortar geopolimer terus meningkat sampai dengan tiga bulan terekspose lingkungan full asam sedangkan mortar semen mengalami penurunan kuat tekan sampai 44%. Siklus wet-dry asam memberikan pengaruh yang berbeda. Kuat tekan mortar geopolimer meningkat hanya dibulan pertama perendaman, selanjutnya mengalami penurunan kuat tekan. Kuat tekan mortar semen mengalami penurunan 28,7% pada bulan ketiga. Pada kondisi lingkungan full normal (air PDAM) kedua mortar mengalami kenaikan. Kenaikan kuat tekan mortar geopolimer sangat signifikan dibandingkan dengan mortar semen. Sedangkan pada siklus wet-dry air normal, kuat tekan mortar geopolimer terus meningkat sedangkan mortar semen mengalami penurunan terus menerus sampai bulan ketiga yang mencapai 22,69%. Tidak terjadi perubahan visual mortar geopolimer yang signifikan antara full dengan siklus wet-dry baik pada lingkungan asam maupun normal. Hal ini mungkin disebabkan proses evaluasi yang hanya tiga bulan.

Kuat lentur ferogeopolimer meningkat di bulan pertama setelah terekspose lingkungan full asam sedangkan ferosemen mengalami penurunan kuat lentur sejak bulan pertama terus meningkat sampai bulan ketiga. Ketika diberikan ekspose wet-dry asam, kuat lentur ferogeopolimer dan ferosemen meningkat namun keduanya mengalami penurunan pada bulan kedua dan ketiga. Pada kondisi full normal, ferogeopolimer menunjukkan kuat lentur yang meningkat sedangkan ferosemen mengalami penurunan, walau tidak terlalu signifikan kenaikan atau penurunannya. Ketika terekspose lingkungan wet-dry normal, kuat lentur meningkat hanya dibulan pertama setelah itu kuat lentur terus menurun sampai bulan ketiga.

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa mortar geopolimer lebih tahan terhadap lingkungan asam dibanding mortar semen. Ferogeopolimer dan ferosemen yang berbeda hanya mortar pengisi panel pelatnya, karena mortar geopolimer pengisi panel pelat ferogeopolimer maka durabilitas ferogeopolimer lebih tahan jika dibandingkan ferosemen yang pengisinya adalah mortar semen. Sehingga dapat direkomendasikan bahwa pengaplikasian ferogeopolimer dapat dilakukan di lingkungan asam pasang surut.