Analisis Siifat Mekanik dan Mikrostruktur Beton Geopolimer Berbasis Fly Ash dan Abu Ampas Tebu dengan Penambahan Serat Nanas dan Serat Kelapa

Latar Belakang. Beton geopolimer merupakan alternatif beton rendah karbon yang menjanjikan dibandingkan beton berbasis semen Portland karena memanfaatkan limbah industri dan pertanian, seperti fly ash dan abu ampas tebu (sugarcane bagasse ash/SCBA), sebagai bahan pengikat yang lebih berkelanjutan. Namun, kajian mengenai mekanisme penguatan serta pengaruh serat alami, khususnya serat kelapa (COIR) dan serat daun nanas (PALF), terhadap sifat mekanik dan mikrostruktur beton geopolimer yang mengalami ambient curing masih terbatas. Tujuan. Penelitian ini bertujuan menganalisis kinerja COIR dan PALF sebagai bahan penguat alami pada beton geopolimer berbasis binder hibrida fly ash-SCBA. Metode. Kedua jenis serat ditambahkan sebesar 1% dari volume campuran menggunakan rasio aktivator alkali Na₂SiO₃/NaOH sebesar 1,0 dengan larutan NaOH 10 M, kemudian dilakukan curing pada suhu ruang. Pengujian meliputi kuat tekan, kuat tarik belah, kuat lentur, densitas, dan Ultrasonic Pulse Velocity (UPV), sedangkan karakterisasi mikrostruktur dilakukan menggunakan X-ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy–Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Hasil. COIR menghasilkan mikrostruktur yang lebih padat dan homogen, ditandai dengan fraksi fase amorf yang lebih tinggi serta kontinuitas gel yang lebih baik, sehingga meningkatkan kuat tekan dan kuat lentur hingga masing-masing 23 MPa dan 3,7 MPa pada umur 56 hari. Sebaliknya, PALF memberikan kuat tarik belah tertinggi sebesar 2,7 MPa karena memiliki rasio aspek yang lebih tinggi, ikatan antarmuka serat–matriks yang lebih kuat, serta mekanisme crack bridging yang lebih efektif. Analisis XRD dan SEM-EDS mengonfirmasi dua mekanisme penguatan yang berbeda, yaitu matrix densification pada sistem COIR dan fiber-dominated crack bridging pada sistem PALF. Selain itu, penelitian ini mengembangkan hubungan empiris antara kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur untuk menggambarkan perilaku spesifik beton geopolimer berbasis fly ash-SCBA yang diperkuat serat alami. Kesimpulan. Penelitian ini menunjukkan bahwa COIR lebih efektif meningkatkan kuat tekan dan kuat lentur melalui pemadatan matriks, sedangkan PALF lebih unggul dalam meningkatkan kuat tarik dan mengendalikan propagasi retak. Temuan ini memberikan dasar ilmiah dalam pemilihan serat alami untuk pengembangan komposit geopolimer yang berkelanjutan dan berkinerja tinggi.