Mortar semen merupakan material berbasis semen yang banyak digunakan sebagai bahan perekat, pengisi celah retak, dan finishing pada dinding. Salah satu upaya dalam meningkatkan kualitas kinerja mortar adalah dengan menambahkan bahan tambah pada campurannya seperti nanomaterial berbasis karbon, salah satunya flash graphene. Penelitian ini mengamati perubahan workability, serapan air, dan kuat tekan pada mortar semen dengan menambahkan flash graphene hasil sintesis dari palm kernel shell dan corn cob.Penelitian ini bersifat eksperimental di laboratorium dengan menambahkan kadar flash graphene sebesar 0%; 0,1%; 0,2%; dan 0,3% dari berat semen. Material palm kernel shell dan corn cob disintesiskan menjadi flash graphene dengan metode flash joule heating dan kemudian dilakukan dispersi menggunakan aquades, polyvinylpyrrolidone, dan metode high-speed shear sebelum dicampurkan ke dalam mortar. Pengujian mortar segar dilakukan melalui flow test setelah proses pencampuran, sedangkan pengujian mortar keras meliputi serapan air pada usia 28 hari, dan kuat tekan pada umur 7, 14, dan 28 hari menggunakan benda uji kubus ukuran 50 × 50 × 50 mm. Hasil penelitian menunjukkan penurunan nilai flow mortar segar dari 148,8 mm pada mortar kontrol menjadi 102,5 mm dan 105,0 mm pada penambahan 0,3% flash graphene basis palm kernel shell dan corn cob. Penurunan kadar serapan air pada 24 jam dari 7,69 menjadi 5,82 dan 6,27 gram/100 cm2 pada penambahan 0,3% flash graphene berbasis palm kernel shell dan corn cob. Peningkatan kuat tekan mortar usia 28 hari dari 24,49 MPa menjadi 38,24 MPa dan 39,34 MPa pada kadar penambahan sebesar 0,3% flash graphene basis palm kernel shell dan corn cob. Peningkatan kuat tekan tertinggi terjadi pada kadar penambahan 0,3% flash graphene berbasis corn cob pada usia 7 hari, yaitu sebesar 96,60%. Berdasarkan hasil yang didapatkan, penambahan kadar flash graphene dari 0,1% hingga 0,3% memberikan pengaruh positif terhadap sifat mekanik mortar semen keras, akan tetapi menurunkan nilai workability pada mortar segar.