## Contents list available at journal.uib.ac.id

## Journal of Civil Engineering and Planning
Journal homepage: https://journal.uib.ac.id/index.php/jce JCEP - UIB

## Jurnal Penelitian

## Analisis Pengaruh Penggunaan Campuran Nano Silika Terhadap Kuat Tekan Beton Ringan
Analysis of the Effect of Using Nano Silica Mixture on the Compressive Strength of Lightweight Concrete
Wiliam 1 , Mahfuz Hudori 1 , Indrastuti 1
1 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Internasional Batam Emai korespondensi: indrastuti@uib.ac.id
INFO ARTIKEL ABSTRAK Kata kunci : Kuat  tekan  beton, nano  silika,    nilai slump. Perkembangan  daerah  perkotaan  yang  begitu  pesat  terutama  pada  bidang  proyek kosntruksi  seperti  pembangunan  gedung  dan  infrastruktur  yang  terus  meningkat seiring  dengan  perjalanan  waktu  serta  seiring  dengan  perkembangan  daerah perkotaan  yang  diikutin  oleh  perkembangan  teknologi-teknologi  yang  semakin canggih  terutama  pada  teknologi  beton  ini.  Maka  dari  itu  yang  mengakibatkan peningkatan  terhadap  campuran  beton.  Akan  tetapi  banyaknya  kebutuhan  akan kekuatan beton mutu tinggi memotivasi penulis untuk meneliti dengan pemanfaatan campuran  nano  silika  sebagai  bahan  tambah.  Pada  tugas  akhir  ini,  penulis menggunakan  campuran  beton  K-300  dengan  nano  silika  yang  disesuaikan  dengan kadar  yang  sudah  diperhitungkan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  perubahan  nilai slump, kuat tekan dan waktu ikat beton. Dalam penelitian ini campuran beton segar dengan mutu K-300 dicampurkan dengan nano silika dengan kadar 3%, 5% dan 7% terhadap semen dan beton normal dengan kadar 0% nano silika yang dijadikan sebagai control. Penulis melaksanakan proses pengujian kekuatan tekan beton sesuai dengan usia beton yang sudah ditentukan yaitu 7, 14, 21, dan 28 hari dengan nilai slump yaitu ± 12. Pada usia 28 hari didapatkan hasil kekuatan tekan beton yakni 208,94 kg/cm2, 216,56 kg/cm2 dan 240,77 kg/cm2  dengan kadar nano silika 3%, 5% dan 7% yaitu mengalami penurunan kuat tekan beton dibandingkan dengan hasil kuat tekan beton normal yakni 265,68 kg/cm2. ARTICLE INFO ABSTRACT Keywords: Concrete compressive The  development  of  urban  areas  is  so  rapid,  especially  in  the  field  of  construction projects such as building construction. The development of urban areas is followed by the development of increasingly sophisticated technologies, especially in this concrete technology. This results in an increase in the concrete mixture. However, the numerous

## Contents list available at journal.uib.ac.id

## Journal of Civil Engineering and Planning
Journal homepage: https://journal.uib.ac.id/index.php/jce JCEP - UIB
strength, nano
silika, slump values. demands for the strength of high quality concrete motivate the writer to investigate by using nano silica mixtures as added ingredients. In this thesis, the writers use a mixture of  K-300  concrete  with  nano  silica  which  is  adjusted  to  the  levels  that  have  been calculated with the aim to determine changes in the slump value, compressive strength and bonding time of the concrete. In this study, a mixture of fresh concrete with K-300 quality was mixed with nano silica with levels of 3%, 5% and 7% to cement and normal concrete  with  0%  nano  silica  as  a  control.  The  writers  carry  out  the  process  of compressive strength testing of concrete in accordance with the age of concrete that has been determined that is 7, 14, 21, and 28 days with slump values about ± 12 . At the age of 28 days the results obtained were compressive strength of 208,940 kg/cm2, 216,560  kg/cm2  and  240,770  kg/cm2  with  nano  silica  content  of  3%,  5%  and  7%, which  experienced a decrease in compressive strength  of concrete compared to the results obtained in compressive strength of normal concrete was 265,68 kg/cm2.

## 1. Pendahuluan
Perkembangan daerah perkotaan yang begitu pesat terutama pada bidang proyek kosntruksi seperti pembangunan gedung dan infrastruktur yang terus meningkat seiring dengan perjalanan waktu [1] . Hampir sebagian besar proyek yang ada sekarang ini tidak luput dari penggunaan bahan material  yang  berupa  beton  sehingga  menjadi  dampak  pada  kebutuhan  beton  yang  terus meningkat  yang  diikutin  dengan  perkembangan  daerah  yang  terus  meningkat  [2].  Sudah  tidak asing lagi di mana beton adalah material atau bahan bangunan sudah sangat terkenal karena beton mempunyai  sifat  yang  begitu  cocok  dan  akur  di  pembangunan  yang  membutuhkan  kekuatan tekanan tinggi, tahan terhadap suhu dan cuaca serta pengerjaan dan perawatan yang relative lebih mudah  [3].  Seiring  dengan  perkembangan  daerah  perkotaan  yang  diikutin  oleh  Perkembangan teknologi-teknologi  yang  semakin  canggih  terutama  pada  teknologi  beton  ini,  yang  disertai penelitian dengan penggunaan  bahan tambah berupa  nano  silika  pada  mortar  dan  beton.  Nano silika yang biasanya dimanfaatkan adalah bersumber dari bahan limbah industri semi konduktor. Didasari  dari  hasil  penelitian  dengan  penggunaan  nano  silika  sebgai  campuran  bahan  tambah menunjukkan  hasil  bahwa  penggunaan  nano  silika  dapat  meningkatkan  kekuatan  pada  beton. Sedangkan yang dilaporkan oleh Khanzadi et al.(2010) adalah mengenai perubahan sifat mekanik dan  durabilitas  dalam  penggunaan  nano  silika.  Dengan  hasil  yaitu  terjadinya  peningkatan  kuat Tarik dan tekan pada beton yang terindikasi dari reaktifitas nano silika. Dan yang terakhir adalah meningkatnya  kerapatan  pada  Interfacial  Transition  Zone  dan  permeabilitas  beton  apabila dibandingkan dengan beton normal.
Nano silika merupakan material yang diolah dengan menggunakan teknologi nano dan juga merupakan salah jenis bahan material yang ketersediaannya masih sangat melimpah di Indonesia saat ini. Dengan ditemukannya bahan tambah berupa campuran nano silika ini maka konstruksi pada pembangunan menjadi dua kali lebih kuat, tahan terhadap gempa dan kedap air laut. Maka dari  itu,  dalam  Konstruksi  pembangunan  dapat  memakai  bahan  tambah  yang  berada  pada lingkungan  sekitar  kita    dengan  tujuan  dijadikan  menjadi  pengganti  atau  bahan  tambah  dalam campuran beton salah satunya ialah memanfaatkan nano silika.

## 2. Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  penulis  memakai  metoda  ekperimental  di  laboratorium.  Pengujian menggunakan beton yang dicetak dalam bentuk kubus yang berukuran 150x150x150 mm yaitu dengan cara membaut perbandingan antara beton normal K-300 yang berfungsi sebagai control terhadap beton yang memakai bahan tambah campuran berupa nano silika sebanyak 3%, 5% dan 7%  dengan  usia  beton  7,  14,  21  dan  28  hari.  Penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh karateristik kuat tekan beton terhadap campuran nano silika.

## 2.1. Langkah Penelitian
Dalam penyetakan beton tersbut penulis mengikuti prosedur yaitu sebagai berikut:
1. Menghitung dan mempersiapkan Mix Design
2. Mempersiapkan peralatan pelaksanaan
3. Mempersiapkan material pelaksanaan
4. Membuat dan mencetak sampel kubus
5. Melakukan slump test pada beton
6. Melakukan perawatan curing pada beton
7. Melakukan pengujian kuat tekan
8. Pengolahan hasil uji

## 2.2. Lokasi Penelitian
Penulis  melakukan  penelitian  dan  pengamatan  di  Laboratorium  Pt.  Jutam  readymix  yang berlokasi di kawasan industri Sekupang Kav, 8 Jl. Tanjung Riau , Batam 29433, Sekupang, Tj. Riau, Kota Batam, Kepulauan Riau 14111.

## 2.3. Bahan Penelitian
Material penyusun campuran beton dengan kualitas mutu K-300 terdiri dari :
1. Semen
Menggunakan semen portland merek Tiga Roda (PCC) tipe 1.
2. Agregat halus
Memanfaatkan  agregat  halus  yang  telah  disediakan  di  tempat  penelitian  yaitu  PT.  Jutam ReadyMix. Material tersebut tidak perlu dilakukan pengujian lagi dikarenakan sudah lulus uji terhadap kadar air, gradasi, absorsi dan bebas dari zat kimia.
3. Agregat kasar
Memanfaatkan  agregat  kasar  yang  telah  disediakan  di  tempat  penelitian  yaitu  PT.  Jutam ReadyMix. Material tersebut tidak perlu dilakukan pengujian lagi dikarenakan sudah lulus uji terhadap kadar air, gradasi, absorsi dan bebas dari zat kimia.
4. Air
Memakai  air  bersih  dilokasi  penelitian  yakni  PT.  Jutam  ReadyMix  yang  bersumber  dari  PT. Adhya Tirta Batam.
5. Bahan Tambah (Admixture)
Bahan tambah yang dimanfaatkan pada adalah nano silika.
Tabel 1 Proporsi Campuran Pada Beton Beton Umur Pengujian (Hari) Jumlah Sampel (Kubus) Beton normal 7 1 14 1 21 1 28 1 Nano Silika 3% 7 1 14 1 21 1 28 1 Nano Silika 5% 7 1 14 1 21 1 28 1 Nano Silika 7% 7 1 14 1 21 1 28 1

## 2.4. Peralatan Penelitian
Peralatan yang dipakai pada saat penelitian yang disertai dengan manfaatnya yaitu:
1. Timbangan Digital
Dimanfaatkan untuk mengukur takaran material yang digunakan pada penyusun beton. 2. Gelas ukur
Dimanfaatkan untuk mengukur takaran air yang digunakan pada penyusun beton.
3. Molen
Dimanfaatkan untuk mencampur dan mengaduk bahan-bahan yang digunakan pada penyusun beton.
4. Kerucut Abrams
Dimanfaatkan untuk pengujian slump pada beton.
5. Cetakan kubus Dimanfaatkan pada ssaat mencetak sampel beton.
6. Compression Testing Machine
Dimanfaatkan utnuk menguji serta mengetahui kuat tekan pada beton yang dicampurkan.
7. Oven
Di manfaatkan untuk mengeringkan agregat kasar dan halus yang dalam keadaan basah..
8. Kolam perendam
Dimanfaatkan  pada  saat  melakukan  proses  peraawatan  beton  ketika  beton  sudah  selesai dicetak.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Mix Design
Pada pengujian ini peneliti memakai formula mix design dengan mutu beton K-300 dari PBB. Berikut adalah komposisi bahan-bahan yang dipakai pada beton per 1 m 3 yaitu:
1. Cement PCC : 360 kg
2. Coarse 20mm
: 1036 kg
3. Fine Sand : 782 kg 4. Water : 175 liter
Berikut adalah kadar persentase penambahan nanosilika dari berat semen setiap 1 m 3 yaitu :
1. 3% : 3% x 360 = 10,8 kg 2. 5% : 5% x 360 = 18 kg 3. 7%
: 7% x 360 = 28,8 kg
Berdasarkan  hasil  pengujian  di  laboratorium  bahwa  kuat  tekan  umur  7  hari  beton  adalah 241,450 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 3% yang berumur pengetesan 7 hari adalah 192,620 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 5% yang berumur pengetesan 7 hari adalah 194.230 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 7% yang berumur pengetesan 7 hari adalah 216,560 kg/cm 2 .
Tabel 2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 7 Hari
Adm (%) Umur Beton (hari) Berat Beban Maksimum (KN) Tegangan hancur (Kg/Cm 2 ) 0 7 7,8 532,757 241,450 3 7 7,8 425,020 192,620 5 7 7,8 428,577 194,230 7 7 7,8 477,849 216,560
Tegangan hancur = (Beban maksimum x 101,97)kg/225cm2.
Berdasarkan hasil pengujian bahwa kuat tekan pada beton normal pada umur 14 hari adalah 249,170 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 3% yang berumur pengetesan 14 hari adalah 199,180 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 5% yang berumur pengetesan  14 hari  adalah 203,880 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan  tekan  beton yang  didapatkan  terhadap  beton  yang  memiliki  kadar  nano  silika  sebesar  7%  yang  berumur pengetesan 14 hari adalah 245,700 kg/cm 2 .
Tabel 3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 14 Hari Adm (%) Umur Beton (hari) Berat Beban Maksim um (KN) Teganga n hancur (Kg/Cm 2 ) 0 14 7,9 549,798 249,170 3 14 7,8 439,496 199,180 5 14 7,9 449,859 203,880 7 14 7,9 542,145 245,700
Tegangan hancur = (Beban maksimum x 101,97)kg/225cm2
Berdasarkan hasil pengujian bahwa kuat tekan pada beton normal pada umur 21 hari adalah 269,520 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 3% yang berumur pengetesan 21 hari adalah 199,710 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 5% yang berumur pengetesan  21 hari  adalah 226,560 kg/cm 2 . Hasil dari kekuatan tekan  beton yang  didapatkan  terhadap  beton  yang  memiliki  kadar  nano  silika  sebesar  7%  yang  berumur pengetesan 21 hari adalah 241,450 kg/cm 2
Tabel 4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 21 Hari
Adm (%) Umur Beton (hari) Berat Beban Maksimum (KN) Tegangan hancur (Kg/Cm 2 ) 0 21 7,7 594,709 269,520 3 21 7,5 440,670 199,710 5 21 8,0 499,920 226,560 7 21 8,0 532,769 241,450

## Tegangan hancur = (Beban maksimum x 101,97)kg/225cm2
Berdasarkan  hasil  pengujian  bahwa  kuat  tekan  pada  beton  normal  pada  umur  28  hari adalah 265,680 kg/cm2. Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 3% yang berumur pengetesan 28 hari adalah 208,940 kg/cm2. Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 5% yang berumur pengetesan 28 hari adalah 216,560 kg/cm2. Hasil dari kekuatan tekan beton yang didapatkan terhadap beton yang memiliki kadar nano silika sebesar 7% yang berumur pengetesan 28 hari adalah 240,770 kg/cm2.
Tabel 5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari Adm (%) Umur Beton (hari) Berat Beban Maksimum (KN) Tegangan hancur (Kg/Cm 2 ) 0 28 8,1 586,222 265,680 3 28 8,0 461,027 208,940 5 28 8,1 456,849 216,560 7 28 8,0 531,260 240,770
Tegangan hancur = (Beban maksimum x 101,97)kg/225cm2
4. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat peneliti simpulkan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: 1. Tidak tercapai 100% pada kuat tekan beton 1.
Kekuatan  tekan  beton  normal  pada  usia
28 hari tidak tercapai secara sempurna atau 100% akan tetapi hanya tercapai 88.56% yaitu dengan nilai 265,68 kg/cm2 < 300 kg/cm2. Beton dengan kadar nanosilika 3% pada usia 28 hari mengalami penurunan dengan nilai 208,94 kg/cm2 < 300 kg/cm2 . Beton dengan kadar nanosilika  5%  pada  usia  28  hari  mengalami  penurunan  dengan  nilai  216,56kg/cm2  <  300 kg/cm2 . Beton dengan kadar nanosilika 7% pada usia 28 hari mengalami penurunan dengan nilai 240,77 kg/cm2 < 300 kg/cm2 . Dari hasil penelitian tersebut maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan nanosilika dapat menyebabkan penurunan pada kuat tekan beton.
2. Dari  hasil  penelitian  yang  didapatkan  maka  dapat  disimpulkan  kadar  optimum  yang  paling mendekati K-300 adalah beton nanosilika dengan kadar persentase 7%..

## 5. Saran
Penulis menyarankan akan beberapa hal yang dapat dijadikan pertimbangan yaitu:
1. Dapat  dilakukan  pengujian  ulang  dengan  kadar  nanosilika  yang  lebih  tinggi  dengan  tujuan untuk mendapatkan kadar optimumnya.
2. Dapat  dilakukan  pengujian  ulang  dengan  kadar  nanosilika  dan  karakteristik  yang  sama dilaboratorium yang berbeda.
3. Dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  memperhatikan  besar  butir  agregat  maksimum, modulus halus butir, kadar lumpur pada agregat halus, kekuatan pada agregat, berat jenis dan daya serap pada agregat dan berat volume agregat.
4. Penelitian lebih lanjut terhadap karakteristik kuat tarik beton dengan kadar yang berbeda.
5. Daftar Pustaka
[1] F. Fernando and A. J. Saputra, “ Analysis of the Effect of Shear Walls on Building Structural Deviations in High- rise Buildings Monde City Tower M2 Batam City,” Journal of Civil Engineering and Planning, vol. 3, no. 2, pp. 146 – 160, Dec. 2022, doi: 10.37253/jcep.v3i2.7434.
[2] P. H. Wibowo and D. Dony, “Comparative Study of Reinforced Concrete Beams in School Buildings Using Prestressed Concrete Beams,” Journal of Civil Engineering and Planning, vol. 3, no. 2, pp. 169 – 181, Dec. 2022, doi: 10.37253/jcep.v3i2.1237.
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 4. No. 1 Tahun 2023
[3] F.  Faldo  and  M.  Hudori, “PENGARUH  EFEKTIFITAS  PENGGUNAAN  SERAT  POLYPROPYLENE TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL,” Journal of Civil Engineering and Planning, vol. 2, no. 1,
2021.
[4] Antara.(2009). Teknologi Nano Gandakan Kekuatan Beton.
[5] Jonbi,  Anang  Kristianto,  A.  R.  I.  T.  (2013).  Studi  Komparasi  Pengaruh  Nanosilika  Alam  Dan Nanosilika Komersil Terhadap Beton (228m).
[6] Kholida, L. (2013). Tugas Resume Matakuliah Fisika Bahan Nano Silika
[7] Pane, F. P., Tanudjaja, H., & Windah, R. S. (2015). Pengujian kuat tarik lentur beton dengan variasi kuat tekan beton. Jurnal Sipil Statik, 3 No.(Mei), hal. 313-321.
[8] DPU. (1993).  SK  SNI-03-2383-1993.  Tata  cara  pembuatan  rencana  campuran  beton  normal. Pustran, Balitang.
[9] DPU.  (2000). SK SNI 03-2834-2000. Tata cara pembuatan rencana campuran beton.
[10] Hakas  Prayuda,  As’at  Pujianto  (2018).  Kuat  Tekan  Beton  Mutu  Tinggi  Menggunakan  Komparasi Agregat Gamalama, Agergat Merapi dan Agregat Kali Progo.
[11]   Mulyono, T., 2004., Teknologi Beton, Andi, Yogyakarta.