Pemanfaatan Semen Portland Slag Untuk Meningkatkan Sifat Mekanik dan Durabilitas Beton
DOI:
https://doi.org/10.31815/jp.2018.13.77-89Kata Kunci:
Semen portland slag, kuat tekan, kuat lentur, durabilitas, permeabilitasAbstrak
Berbagai penelitian terkait pembuatan rancangan campuran beton dengan menggunakan limbah slag mengalami perkembangan yang pesat. Dalam perkembangannya, slag yang merupakan produk limbah dapat digunakan sebagai material pembentuk beton (baik sebagai agregat halus, agregat kasar, maupun semen). Semen slag merupakan jenis semen portland yang memanfaatkan slag dari industri baja sebagai salah satu bahan bakunya. Dalam proses produksinya, semen slag menghasilkan emisi CO2 yang rendah sehingga sangat ramah lingkungan dan layak disebut sebagai jawaban untuk konstruksi yang berkelanjutan (sustainable). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan semen slag terhadap sifat mekanik dan durabilitas beton dengan komposisi yang digunakan sebesar 100% semen slag. Material semen slag yang digunakan terdiri dari tipe LH (low heat) dan general. Pembuatan rancangan campuran beton mengacu pada SNI 03-2834-2002 (Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal), pengujian sifat mekanik beton mengacu pada SNI 1974-2011 (Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder) dan SNI 4431-2011 (Cara uji kuat lentur beton normal dengan dua titik pembebanan). Uji resistivity dan permeabilitas dilakukan untuk mengetahui durabilitas beton. Dari hasil uji laboratorium diperoleh bahwa terdapat peningkatan kuat tekan, kuat lentur dan durabilitas beton pada umur di atas 56 hari. Beton dengan penggunaan 100% semen slag tipe LH kuat tekannya lebih besar 15% dari beton konvensional.  Nilai resistivity beton dengan semen slag tipe LH adalah 59 KWcm dan beton konvensional sebesar 14 KWcm, artinya bahwa beton dengan semen slag tipe LH lebih tahan empat kali terhadap laju korosi dari beton konvensional. Berdasarkan hasil uji permeabilitas,  beton dengan semen slag tipe LH dan general mempunyai nilai permeabilitas dengan kualitas baik dan nilai indeks 2, karena berada dalam rentang KT (0,01 – 0,1) x 10-16 m2. Sedangkan beton konvensional nilai permeabilitasnya berada dalam kelas normal dengan indeks 3 karena berada dalam rentang KT (0,1 – 1,0) x 10-16 m2.Referensi
Ahmad, Syed Ishtiaq, dan Mohammad Anwar Hossain. 2017. “Water Permeability Characteristics of Normal Strength Concrete Made from Crushed Clay Bricks as Coarse Aggregate.†Advances in Materials Science and Engineering 2017: 1–9. https://doi.org/10.1155/2017/7279138.
ASTM C618. 1993. “Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral in Portland Cement Concrete".†Annual Book of ASTM Standards.
Awoyera, Paul O., Olurotimi M. Olofinnade, Ayobami A. Busari, Isaac I. Akinwumi, Moyosore Oyefesobi, dan Michael Ikemefuna. 2016. “Performance of Steel Slag Aggregate Concrete with Varied Water - Cement Ratio.†Jurnal Teknologi 78 (10): 125–31. https://doi.org/10.11113/jt.v78.8819.
Badan Standardisasi Nasional. 2000. “SNI 03-2834-2000, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal.â€
———. 2004a. “SNI 15-2049-2004 Semen Portland.â€
———. 2004b. “SNI 15-7064-2004, Semen Portland Komposit.â€
———. 2011. “SNI 4431:2011, Cara Uji Kuat Lentur Beton Normal Dengan Dua Titik Pembebanan.â€
———. 2014. “SNI 2461:2014, Spesifikasi Semen Portland Slag.â€
———. 2015. “SNI 15-2049-2015, Semen Portland - Bahan Bangunan, Jakarta, BSN.â€
———. 2016. “SNI 6385:2016, Spesifikasi Semen Slag untuk Digunakan dalam Beton dan Mortar.â€
———. 2017. “SNI 8363:2017 Semen Portland.â€
Bonavetti, V. L., C. Castellano, H. Donza, V. F. Rahhal, dan E. F. Irassar. 2014. “Cement with Silica Fume and Granulated Blast-furnace Slag: Strength Behavior and Hydration.†Materiales de Construcción 64 (315): e025. https://doi.org/10.3989/mc.2014.04813.
Bungey, J H, S G Milard, dan M G Grantham. 1982. “The Testing of Concrete in Structures.†Surrey University Press.
Castellano, C. C., V. L. Bonavetti, H. A. Donza, dan E. F. Irassar. 2016. “The Effect of w/b and Temperature on the Hydration and Strength of Blastfurnace Slag Cements.†Construction and Building Materials 111: 679–88. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.11.001.
EN 197-1. 2011. “Cement Part 1: Composition, Specifications and Conformity Criteria for Common Cements.†British Standard. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.64.88.
Gudimettla, Jagan, dan Gary Crawford. 2016. “Resistivity Tests for Concrete-recent Field Experience.†ACI Materials Journal 113 (4): 505–12. https://doi.org/10.14359/51688830.
Kadhafi, Muhammad. 2015. “Pemanfaatan Copper Slag Sebagai Substitusi Semen Pada Campuran Beton Mutu K-225.†Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan 3 (1): 734–40.
Karolina, R., dan A. L.A. Putra. 2018. “The Effect of Steel Slag as a Coarse Aggregate and Sinabung Volcanic Ash a Filler on High Strength Concrete.†In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 309:12009. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/309/1/012009.
Kushartomo, Widodo, dan Citra Wijaya Supiono. 2014. “Pengaruh Copper Slag Terhadap Sifat Mekanis Reactive.†Jurnal Kajian Teknologi 10 (3): 175–82.
Layssi, H., P. Ghods, A. R. Alizadeh, dan M. Salehi. 2015. “Electrical Resistivity of Concrete.†Concrete International 37 (5): 41–46.
Pusajatan, dan Indocement. 2018. “Laporan Hasil Uji Semen Portland Slag, Kerjasama Pusjatan dengan PT. Indocement Tunggal Prakarsa.â€
Rosianda, Yonna, Alex Kurniawandy, dan Zulfikar Djauhari. 2016. “Sifat Mekanis Beton Dengan Menggunakan Steel Slag Sebagai Bahan Subtitusi Agregat Halus Dan Fly Ash Sebagai Bahan Subtitusi Semen.†Jom FTEKNIK 3 (2): 1–8.
Saranya, P., Praveen Nagarajan, dan A. P. Shashikala. 2018. “Eco-friendly GGBS Concrete: A State-of-The-Art Review.†In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 330:12057. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/330/1/012057.
“Slag Cement (Low Heat) Certificate (2)-PT. Indocement.pdf.†n.d.
Subathra Devi, V., dan B. K. Gnanavel. 2014. “Properties of Concrete Manufactured Using Steel Slag.†Procedia Engineering 97: 95–104. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.229.
Takehisa, D., N. Nakajima, Y. Uno, dan S. Date. 2017. “Effect of Setting Accelerator to the Initial Strength of Mortar with Blast Furnace Slag Cement.†In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 264:12003. https://doi.org/10.1088/1757-899X/264/1/012003.
Vijayagowri, T., P. Sravana, dan P. Srinivasa Rao. 2015. “Rapid Chloride Permeability Test on High Volumes of Slag Concrete.†i-manager’s Journal on Structural Engineering 4 (1): 19–26. https://doi.org/10.26634/jste.4.1.3464.
Wang, Xiao Yong, dan Yao Luan. 2018. “Modeling of Hydration, Strength Development, and Optimum Combinations of Cement-Slag-Limestone Ternary Concrete.†International Journal of Concrete Structures and Materials 12 (1): 12. https://doi.org/10.1186/s40069-018-0241-z.
Wirma, Rizki, Alex Kurniawandy, dan Ermiyaty. 2016. “Sifat Mekanis Beton Akibat Pengaruh Steel Slag Sebagai Bahan Subtitusi Agregat Halus dengan Agregat Lokal Riau.†Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Bidang Teknik dan Sains 3 (2): 1–11.
Yang, Honglu, Rentai Liu, Zhuo Zheng, Haojie Liu, Yan Gao, dan Yankai Liu. 2018. “Experimental Study on Permeability of Concrete.†In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. https://doi.org/10.1088/1755-1315/108/2/022067.
