## DINAMIKA TEKNIK SIPIL
MAJALAH ILMIAH TEKNIK SIPIL Volume 16, Nomor 2, Deember 2023, Halaman 79-87 p-ISSN: 1411-8904, e-ISSN: 2828-2876 Tersedia online di https://journals.ums.ac.id/index.php/DTS/index

## PEMANFAATAN STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI AGREGAT KASAR PADA PEMBUATAN BETON HVFA-SCC TAHAN SERANGAN SULFAT
Nur Khotimah Handayani 1* , dan Nugroho Aldini Trisnawan 2 1,2 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura, Surakarta, Indonesia, Kode Pos 57102
* Email: nur.k.handayani@ums.ac.id Diajukan: 09/11/2023 Direvisi: 22/12/2023 Diterima: 22/12/2023

## Abstrak
Penggunaan  beton  dengan  volume  fly  ash  tinggi  atau    High  Volume  Fly  ash  (HVFA)  yang dipadukan  dengan  konsep    Self  Compacting  Concrete  (SCC)  telah  terbukti  mampu meningkatkan  kekuatan  beton  terhadap  serangan  sulfat.  Pengembangan  dilakukan  dengan menambahkan steel slag sebagai pengganti agregat kasar yang mampu meningkatkan kekuatan beton sekaligus pemanfaatan steel slag untuk mengurangi limbah hasil peleburan besi. Tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan  steel  slag  sebagai  substitusi agregat  kasar  pada  HVFA-SCC  terhadap  kekuatan  beton  yang  mengalami  serangan  sulfat. Serangan sulfat disekenariokan dalam 4 metode perendaman, yaitu air laut, larutan sulfat 5%, larutan  sulfat  5%  dengan  cara  rendam  angkat  dan  air  aquades  sebagai  kontrol.  Untuk mengukur  kekuatan  beton  dilakukan  pengujian  kuat  tekan  dan  modulus  elastisitas  dengan perencanaan  awal  sebesar  35  MPa,  sedangkan  untuk  mengukur  workability  menggunakan pengujian  slump  flow  dan  L-box.  Presentase  penggunaan  steel  slag  sebesar  20%  dari  total agregat kasar dan presentase penggunaan fly ash 50% dari total semen yang digunakan. Hasil pengujian menunjukkan substitusi 20% steel slag pada HVFA-SCC dapat meningkatkan kuat tekan beton  pada semua metode serangan sulfat, sehingga penggunaan steel slag pada HVFA- SCC dapat menjadi alternatif dalam pembuatan beton tahan serangan sulfat.
Kata Kunci : HVFA-SCC, Serangan Sulfat, Steel Slag

## Abstract
The use of concrete with high fly ash volumes (HVFA) combined with the  Self Compacting Concrete (SCC) concept has been proven to increase the strength of concrete against sulfate attacks. The development is carried out by adding steel slag as a substitute for coarse aggregate which can increase concrete strength as well as the use of steel slag to reduce waste from iron smelting.  The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  effect  of  adding  steel  slag  as  a substitute  for  coarse  aggregate  in  High  Volume  Fly  ash-Self  Compacting  Concrete  (HVFA- SCC) on the strength of concrete subjected to sulfate attack. Sulfate attack is concentrated in 4 soaking methods, namely seawater, 5% sulfate solution, 5% sulfate solution by lifting soak and ordinary water as a control. To measure the level of strength, compressive strength and modulus of elasticity testing was carried out with an initial plan of 35 Mpa, while to measure workability using slump flow and L-box testing. The percentage of steel slag use is 20% of the total coarse aggregate and the percentage of fly ash use is 50% of the total cement used. The substitution of 20% steel slag to HVFA-SCC can increase compressive strength  on all sulfate attack methods, so the use of steel slag in HVFA-SCC can be an alternative in making sulfate- resistant concrete.
Keywords : HVFA-SCC, Sulfate Attack, Steel Slag

## 1. PENDAHULUAN
Durabilitas  beton  sebagai  material konstruksi  sangat  dipengaruhi  oleh  beberapa faktor  yang  mampu  menurunkan  daya  tahan dan  kekuatan  beton.  Faktor  menurunnya durabilitas beton salah satunya disebabkan oleh serangan  berbagai  jenis  asam  seperti  sulfat, fosfat,  oksalat,  klorida,  nitrat,  dan  lain-lain. Salah  satu  asam  yang  paling  merusak  beton adalah asam sulfat (Allahverdi & Škvára, 2000) . Hal  ini  karena  reaksi  asam  sulfat  pada  beton akan  menghasilkan gypsum  yang  menambah volume  beton  sehingga  dapat  menurunkan kekuatan  beton  (Abd  Rahman  dkk.,  2023). Perbaikan  material  beton  pada  daerah  yang rentan  terhadap  serangan  sulfat  dilakukan melalui  pemakaian  semen  tipe  V  atau  semen dengan bahan tambah pozolan. Bahan pozolan memiliki  kandungan  silika  dan  alumina  yang akan  mengeras  jika  bereaksi  dengan  air  dan kalsium hidroksida hasil hidrasi semen.
Salah  satu  material  pozolan  adalah fly ash. Fly ash merupakan hasil pembakaran batu bara  yang  telah  dihapus  dari  kategori  limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) berdasarkan Peraturan  Pemerintah  (PP)  Nomor  22  Tahun 2021  tentang  Penyelenggaraan  Perlindungan dan  Pengelolaan  Lingkungan  Hidup. Fly  ash telah banyak dimanfaatkan untuk memperbaiki kualitas  semen  karena  dapat  menaikkan komponen  senyawa  kimia,  menaikkan  kuat tekan,  serta  mengurangi  keretakan  atau ekspansi  semen. Fly  ash  juga  meningkatkan durabilitas karena kandungan pozolan dalam fly ash mampu memperkecil laju infiltrasi asam ke dalam  beton  (Indriyanto  dkk.,  2020;  Wijaya dkk., 2021).
Substitusi  semen  dengan fly  ash  pada volume yang besar sekitar 50-70% memunculkan  istilah  beton  High  Volume Fly ash (HVFA). Penggunaan fly ash yg cukup besar ini  telah  terbukti  menurunkan  permeabilitas serangan asam dan meminimalkan risiko korosi (Madhavi et al., 2014). HVFA menjadi alternatif mengurangi penggunaan semen dan bermanfaat untuk lingkungan. Kadar optimum untuk kekuatan beton HVFA adalah 50% yang juga dipakai dalam penelitian ini (Madhavi dkk., 2014;  Patnaikuni  dkk.,  2013;  Solikin  & Setiawan, 2017).
Selain  penambahan  material  pozolan, perbaikan  material  beton  pada  daerah  yang
rentan terhadap serangan sulfat dapat dilakukan melalui  pengurangan  faktor-air-semen  (FAS). FAS  merupakan  variabel  yang  penting  dalam meminimalisir  serangan  sulfat  pada  beton karena rasio air yang tinggi menghasilkan beton dengan  kepadatan  yang  rendah,  permeabilitas yang  tinggi  dan  rentan  terhadap  serangan  ion sulfat  (Wu  dkk.,  2023).  Salah  satu  kerugian ketika  melakukan  pengurangan  air  semen adalah  kelecakan  beton  yang  akan  berkurang. Permasalahan  kelecakan  beton  yang  kurang dapat  diselesaikan  dengan  metode Self Compacting  Concrete  (SCC)  (Solikin  dkk., 2013). SCC memiliki kelecakan yang lebih cair sehingga  mampu  mengalir  sendiri  memenuhi media  cetak  dan  mencapai  kepadatan maksimum  karena  rongga  udara  berkurang (EPG,  2005). Rongga  udara yang  lebih sedikit pada Self  Compacting  Concrete  dapat memperlambat penetrasi larutan sulfat ke dalam beton, sehingga memperlambat laju kerusakan beton  akibat  serangan  sulfat.  Oleh  sebab  itu, kombinasi  HVFA  dengan  SCC  (selanjutnya disebut  HVFA-SCC)  diharapkan  mampu menciptakan  beton  yang  mampu  menahan serangan sulfat.
Penelitian  terkait  beton  tahan  serangan sulfat  sangat  dibutuhkan  di  Indonesia mengingat  Indonesia  merupakan  negara kepulauan  dengan  banyak  bangunan  di  tepi laut.  Hal  ini  karena  pembangunan  pelabuhan tepi  pantai  adalah  salah  satu  kebutuhan mendasar  dalam  upaya  ketercapaian  stategis pembangunan  nasional  (Biro  Perencanaan- Setjen KKP, 2021). Air laut sendiri merupakan salah  satu  sumber  serangan  sulfat  yang  dapat menurunkan durabilitas beton.
Selain  itu,  pengunaan  material  agregat kasar  secara  berlebihan  perlu  diperhatikan karena  dapat  merusak  sumber  daya  alam. Alternatif  pengganti  material  agregat  kasar dapat  menggunakan  limbah  baja/ steel  slag. Beton  dengan steel  slag  sebagai  substitusi agregat  kasar  telah  terbukti  meningkatkan performa beton; baik kuat tekan, kuat geser dan kuat  lentur;  jika  dibandingkan  dengan  beton konvensional yang memakai agregat kasar alam seluruhnya  (Lie  &  Narayudha  2008;  Awoyera dkk.  2016;  Dey  dkk.  2022;  Handayani  dkk. 2022).  Bahkan  substitusi  steel  slag  mampu menghasilkan  beton  yang  lebih  tahan  radiasi gamma  dan  neutron  dibanding  beton
konvensional  karena  beton  dengan  substitusi steel  slag  memiliki  kepadatan  yang  tinggi (Aliyah dkk., 2023; Amin dkk., 2023). Material beton dengan kepadatan yang tinggi inilah yang diharapkan  mampu  menjadikan  beton  tahan terhadap serangan sulfat.
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut, maka  perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut terkait steel slag sebagai substitusi agregat kasar pada High  Volume  Fly  ash-Self  Compacting Concrete  (HVFA-SCC)  dan  pengaplikasiannya pada serangan sulfat. Hal ini karena steel slag telah  terbukti  dapat  dipakai  dan  memenuhi syarat sebagai  substitusi  pada SCC  (Adiwijaya dkk.,  2021)  dan  mampu  meningkatkan  kuat tekan  pada  HVFA-SCC  (Wardhono,  2021). Namun  penelitian  terkait  substitusi steel  slag pada  HVFA-SCC  belum  banyak  dilakukan terutama  pengaplikasiannya  pada  beton  tahan serangan sulfat.

## 2. METODOLOGI
Penelitian eksperimental dilakukan untuk mengetahui pengaruh substitusi steel slag pada sifat  mekanik  HVFA-SCC  terhadap  serangan sulfat.  Sifat  mekanik  yang  diuji  adalah  kuat tekan dan modulus elastis.

## 2.1 Material dan benda uji
Sampel benda uji untuk kuat tekan beton berbentuk  silinder  dengan  ukuran  15  cm  x  30 cm. Rancang campur HVFA-SCC dengan kuat tekan  rencana  35 MPa yang  digunakan  dalam penelitian ini sesuai penelitian Handayani dkk. (2022).  Substitusi fly  ash  pada  semen  sebesar 50% sesuai rekomendasi Madhavi dkk., (2014); Patnaikuni  dkk.,  (2013);  Solikin  &  Setiawan, (2017).  Substitusi steel  slag  20%  terhadap agregat  kasar  digunakan  sesuai  rekomendasi Awoyera dkk., (2016); dan Deepak dkk., (2023) untuk beton normal.
Syarat  kelecakan  yang  tinggi  pada  SCC harus terpenuhi, maka digunakan bahan tambah superplasticizer.  Superplasticizer  yang  dipakai adalah  Sika  viscocrete-1003.  Faktor-air-semen yang digunakan adalah 0.3, dengan berat jenis semen, FA, pasir, kerikil dan steel slag berturut- turut sebesar 3150; 2650; 2700; 2530 dan 2680 kg/m 3 .
Dua jenis rancang campur beton dipakai untuk mengetahui pengaruh penambahan steel slag 20 % pada HVFA-SCC. Rancang campur
HS-N  merupakan  rancang  campur  HVFA-SCC tanpa  substituasi  agregat  kasar,  sedang  HS-S merupakan rancang campur HVFA-SCC dengan Steel  Slag  sebagai  substitusi  agregat  kasar sebesar  20%. Fly  ash  yang  digunakan  berasal dari  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU) Rembang,  agregat  halus  dari  pasir  gunung Merapi, agregat kasar ukuran maksimal 20 mm dari Gunung Tugel, dan steel slag didapat dari limbah  industri  pengolahan  baja  di  Ceper, Klaten. Rancang campur secara rinci ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rancang campur beton per m 3 (Handayani dkk. 2022)
Material Rancang Campur Satuan HS-S HS-N Semen 297,49 297,49 kg Fly ash 264,43 264,43 kg Pasir 947,66 947,66 kg Kerikil 581,23 726,54 kg Steel slag 153,92 - kg Air 163 163 liter Superplasticizer 8,43 8,43 liter

## Tabel 2. Hasil uji laboratorium air laut
Parameter  Satuan Hasil Analisa Standar pH - 8,51 6,0 – 9,0 Sulfat mg/l 2.770 - Klorida mg/l 21.900 - Tabel 3. Pengujian kerikil dan steel slag Jenis Pengujian Agregat Kasar Standar Kerikil Steel slag Keausan 25,90 % 36,50 % < 40 % Berat jenis 2,53 2,68 2,50 – 2,70 Absorbsi 2,68 %  1,06 % < 3 % Gradasi Agregat 20 mm  20 mm  Daerah 20 mm dan 40 mm Modulus halus 6,52 6,39 5 - 8
Benda uji setelah 1 hari dikeluarkan dari cetakan dan selanjutnya dilakukan perendaman beton.  Perendaman  bertujuan  untuk  menjaga proses hidrasi semen agar berjalan dengan baik serta menghindari keretakan ( cracking)
sehingga  menghasilkan  beton  dengan  kuat tekan yang maksimal.
Perendaman dilakukan melalui 4 metode, yaitu  1)  perendaman  menggunakan  rendaman air aquades sebagai kontrol sampel beton yang tidak  terendam  oleh  sulfat;  2)  perendaman dengan  air  laut  untuk  mengetahui  pengaruh serangan  sulfat  alami  terhadap  beton;  3) perendaman  dengan  larutan  magnesium  sulfat (MgSO 4 )  5%  karena  garam magnesium  sulfat; dan 4) perendaman dengan larutan magnesium sulfat  (MgSO 4 )  5%  dengan  perlakuan  rendam angkat setiap 2 hari sekali untuk mensimulasikan pasang surut air laut. Maksud dari  larutan  Magnesium  Sulfat  5%  adalah larutan  yang  digunakan  untuk  perendaman beton terdiri dari 95% air aquades + 5% cairan murni magnesium sulfat (MgSO 4 ). Air laut yang digunakan  untuk  merendam  sampel  beton berasal dari pantai Utara Pulau Jawa, tepatnya di  daerah  laut  Kec.  Kragan,  Kab.  Rembang. Hasil pengujian air laut yang digunakan tersaji dalam Tabel 2.
Perendaman  dilakukan  selama  28  hari. Selama 28 hari perendaman, bejana dikondisikan  di  ruangan  yang  terhindar  dari cahaya  matahari  serta  bejana  ditutup  dengan terpal untuk menghindari perubahan konsentrasi  klorida  yang  terkandung  di  dalam media  larutan.  Total  sampel  pengujian  adalah 48 sampel benda uji. Penamaan sampel benda uji  berdasarkan  rancang  campur  dan  metode perendaman. HS-N1, HS-N2, HS-N3 dan HS-N4 adalah  sampel  rancang  campur  HS-N  pada kondisi  perendaman  aquades,  air  laut,  larutan magnesium sulfat 5% dan perendaman larutan magnesium  sulfat  5%  (rendam-angkat).
Penamaan  yang  sama  dilakukan  pada  rancang campur HS-S.
Agregat  halus  yang  digunakan  telah memenuhi  standar  untuk  uji  organik,  berat jenis,  nilai  absorbsi,  kandungan  lumpur  dan memenuhi  kriteria  gradasi  untuk  daerah  II sesuai SNI C136:2012. Kerikil maupun limbah steel  slag  telah  memenuhi  standar  material agregat  kasar  berdasarkan  nilai keausan, berat jenis, absorbsi dan modulus halus. Perbandingan  keduanya  dapat  dilihat  pada Tabel  3  dimana steel  slag  terlihat  mempunyai nilai  keausan  yang  lebih  tinggi  dibandingkan nilai keausan agregat alami kerikil namun nilai tersebut masih dibawah batas maksimum 40%.

## 2.2 Pengujian  kuat  tekan  dan  sifat mekanik
Pengujian kuat tekan dan modulus elastis dilakukan pada benda uji silinder menggunakan alat  uji Universal  Testing  Machine  (UTM) dengan  tahapan  pengujian  mengacu  pada  SNI 1974:2011  dan  SNI  03-4169-1996.  Semua sampel  diuji  modulus  elastisnya  bersamaan ketika  melakukan  uji  kuat  tekan  beton.  Nilai modulus  elastis  beton  dihitung  berdasarkan besar beban maksimum yang diterima dan ring pengunci  untuk  mengetahui  setiap  perubahan panjang  sehingga  diketahui  regangan  dan tegangan yang terjadi pada setiap pembebanan dengan  persamaan  (1)  dengan  S1  adalah  nilai regangan  sebesar  0,00005  (MPa),  S2  adalah nilai 40% dari kuat tekan maksimum (kN), dan ε 2 adalah regangan longitudinal dari S2 (MPa).
(1)
Tabel 4. Pengujian slump flow & L-box Jenis Pengujian Parameter Rancang campur Standar Kesimpulan HS-S HS-N Slump flow Diameter (mm) 693,33 658,33 650-800 Syarat terpenuhi L-box PA = H2/H1 0,88 0,81 0,8 – 1,0 Syarat terpenuhi *PA = passing ability 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 S lump flow & L-box
Pengujian slump  flow  berfungsi  untuk mengukur  penyebaran  SCC  tanpa  adanya halangan sedangkan pengujian L-box dilakukan untuk  mengetahui  nilai  beton  segar  saat mengalir  melewati  halangan  ( passing  ability).
Hasil  pengujian slump  flow  dan  L-box  dapat dilihat pada Tabel 6.
Nilai pengujian slump flow pada HVFA- SCC  dengan  substitusi steel  slag  (HS-S) mendapatkan diameter 693,33 mm, sedangkan HVFA-SCC tanpa penambahan steel slag (HS- N) mendapatkan nilai lebih rendah yaitu 658,33
mm.  Keduanya  memenuhi  standar  beton  SCC berdasarkan  (EPG,  2005).  Hasil  menunjukkan substitusi steel slag sebanyak 20% menghasilkan slump  flow  yang  lebih  besar karena  sifat steel  slag  yang  mempunyai  nilai absorbsi yang lebih kecil (lihat Tabel 3).
Nilai  pengujian L-box  menunjukkan bahwa  substitusi steel  slag  sebanyak  20% menghasilkan  nilai passing  ability  yang  lebih tinggi  sebesar  0,88  dibandingkan  tanpa  steel slag yang bernilai 0,81. Namun keduanya masih memenuhi  standar  SCC  berdasarkan  (EPG, 2005). Hal ini dikarenakan nilai keauasan steel slag  lebih  tinggi  daripada  agregat  kasar  alam (lihat  Tabel  3).  Agregat steel  slag  memiliki kemungkinan  menjadi  bongkahan  yang  lebih kecil  dalam  proses  pengadukan  beton  dengan alat mixer.

## 3.2 Kuat tekan beton setelah serangan sulfat
Pengujian  kuat  tekan  beton  dilakukan saat  beton  berumur  28  hari.  Sampel  dengan
rancang  campur  beton  HS-N  dan  HS-S divariasikan melalui 4 jenis metode perendaman dan  hasilnya  disajikan  pada  Gambar  1. Kuat tekan pada rancang campur HS-N berturut-turut sebesar  45,1  MPa,  43,8  MPa,  42,1  MPa  dan 43,0 MPa untuk kondisi perendaman aquades, air  laut,  larutan  magnesium  5%  dan  larutan magnesium  5%  (rendam-angkat).  Kuat  tekan untuk  rancang  campur  HS-S  berturut-turut sebesar  48,3  MPa;  46,1  MPa;  44,9  MPa;  dan 44,5 MPa untuk kondisi yang sama.
Seluruh sampel menunjukkan kuat tekan rata-rata  di  atas  35  MPa.  Seluruh  sampel merupakan  HVFA-SCC  dengan  kandungan bahan fly ash sebagai material pozolan sehingga memiliki  kandungan  silika  dan  alumina  yang akan  mengeras  jika  bereaksi  dengan  air  dan kalsium hidroksida hasil hidrasi semen. Hal ini menunjukkan  substitusi fly  ash  pada  HVFA- SCC  mampu  memberikan  performa  yang  baik pada kuat tekan beton.
Gambar 1. Hasil pengujian kuat tekan beton
Gambar 2. Hasil pengujian modulus elastisitas
Pengaruh  penggunaan steel  slag  juga menunjukkan peningkatan pada nilai kuat tekan yang ditunjukkan pada Gambar 1. Penambahan 20% steel slag sebagai substitusi agregat kasar pada rancang campur HS-S mampu meningkatnya  kuat  tekan  beton  karena steel slag yang berbentuk padat dan berpori namun tidak  bersifat porous  sehingga  penyerapan  air oleh steel  slag  menjadi  cukup  rendah,  hal tersebut  menyebabkan  porositas  yang  terjadi pada beton dengan penambahan 20% steel slag dapat  tereminilasi  lebih  baik  dibandingkan dengan beton tanpa penambahan steel slag (HS- N). Seluruh rancang campur HS-S memiliki nilai kuat  tekan  lebih  tinggi  dibandingkan  rancang campur  HS-N  pada  seluruh  jenis  metode perendaman. Oleh sebab itu dapat disimpulkan bahwa steel  slag  mampu  meningkatkan performa  beton  pada  kondisi  serangan  sulfat yang  divariasikan  dalam  4  jenis  perendaman tersebut.
Performa  beton  SCC  dengan  substitusi steel  slag  telah  diteliti  oleh  Adiwijaya  dkk., (2021); Ahmad dkk., (2023) yang menunjukkan hal yang sama dimana steel slag bisa digunakan dalam  beton  SCC  dan  menunjukkan  performa yang  baik  pada  kuat  tekan  maupun  kuat gesernya.  Namun  penelitian  terkait  substitusi steel  slag  pada  HVFA-SCC  belum  banyak ditemukan.
Salah  satu  penelitian  terkait  pengaruh steel slag sebagai substitusi agregat kasar pada HVFA-SCC diteliti oleh  (Handayani dkk., 2022) untuk  mengetahui  performa  beton  dibawah serangan  klorida.  Berbeda  dengan  penelitian tersebut,  artikel  ini  meneliti  tentang  performa beton  dibawah  serangan  sulfat.  Keduanya menunjukkan bahwa  substitusi steel slag pada HVFA-SCC  mampu  meningkatkan  performa beton dalam kondisi serangan kimia.
HVFA-SCC  sendiri  telah  diketahui mampu  menahan  serangan  sulfat  maupun klorida  dibandingkan  beton  konvensional. Kumar  dkk.,  (2022)  melaporkan  bahwa penggunaan fly ash sebagai binder pada HVFA mampu  menahan  serangan  klorida  secara efektif dengan prosentase fly ash minimal 30% pada  binder  beton.  Penggunaan  HVFA  juga mampu  meningkatkan  performa  beton  yang menggunakan  agregat  kasar  daur  ulang  pada SCC.  Kumar  dkk.,  (2022)  melaporkan  bahwa ketika beton SCC menggunakan agregat kasar daur ulang beton bekas maka serangan klorida
meningkat,  namun  dapat  ditangani  jika menggunakan  HVFA-SCC.  Hal  ini  karena penggunaan fly  ash  pada  binder  mampu menurunkan  pori-pori  beton  dan  mencegah serangan klorida terjadi.
Alih-alih  menggunakan  agregat  daur ulang yang menurunkan durabilitas pada beton, penelitian  ini  menggunakan steel  slag  yang cukup mampu meningkatkan durabilitas beton. (Sosa  dkk.,  2022)  melaporkan  bahwa penggunaan steel  slag  pada  SCC  dapat meningkatkan  durabilitas  beton  pada  nilai rangkak,  kejutan  termal,  serangan  karbonasi, dan  tes  abrasi  dibandingkan  menggunakan agregat  kasar  alami  biasa.  Abendeh  &  Bani Baker (2022) juga melaporkan hal sama dimana penggunaan steel  slag  sebagai  substitusi agregat  kasar  meningkatkan  durabilitas  beton terhadap  penetrasi  serangan  sulfat  dan  uji Ultrasonic  Pulse  Velocity  (UPV),  serta menurunkan  kehilangan  massa  ( mass  loss) setelah  uji  pembekuan  dan  pencairan.  Namun kedua penelitian tersebut masih menggunakan SCC  biasa,  berbeda  dengan  penelitian  pada artikel ini yang menggunakan steel slag sebagai substitusi agregat kasar pada HVFA-SCC.
Berdasarkan  pembahasan  yang  telah dijelaskan  maka  dapat  diambil  kesimpulan bahwa penggunaan steel slag sebagai substitusi agregat kasar pada HVFA-SCC dapat dijadikan alternatif  material  konstruksi  beton  tahan serangan  sulfat.  Selain  itu,  pemanfaatan steel slag  dan  fly  ash  pada  HVFA-SCC  diharapkan mampu  mengurangi  penggunaan  semen  dan agregat  kasar  sebagai  material  konstruksi  dan mampu berdampak pada lingkungan.

## 3.3 Konsentrasi  sulfat  terhadap  kuat tekan beton
Pengaruh  metode  perendaman  juga ditinjau  pada  penelitian  ini.  Air  laut  yang digunakan  memiliki  kandungan  sulfat  hingga 2,7 mg/l, nilai ini lebih rendah daripada larutan magnesium sulfat 5% yaitu sebesar 39,9 mg/l. Konsentrasi sulfat yang lebih tinggi menyebabkan penurunan nilai kuat tekan beton HVFA-SCC  dengan steel  slag  (HS-S)  maupun tanpa steel  slag  (HS-N).  Nilai  kuat  tekan menurun  karena  ion  sulfat  (SO 4 2- )  sulfat menyerang  kalsium  hidroksida  (Ca(OH) 2 )  dan kalsium  silikat  hidrat  (C-S-H)  sebagai  produk hidrasi  kalsium  silikat.  Reaksi  sulfat  dengan
kalsium  hidroksida  dan  kalsium  silikat  hidrat membentuk gypsum yang merupakan salah satu senyawa  penyebab  kerusakan  beton  akibat sifatnya  yang  ekspansif,  sehingga  mendesak dan  merusak  ikatan  antar  partikel  penyusun beton.
Penurunan  kuat  tekan  yang  cukup signifikan antara benda uji variasi perendaman air  laut  dan  magnesium  sulfat  membuktikan bahwa konsentrasi sulfat yang terkandung pada larutan  perendam  mempengaruhi  kuat  tekan beton. Hal ini terjadi karena dengan konsentrasi larutan  sulfat  yang  lebih  tinggi,  pembentukan senyawa  yang  bersifat  ekspansif  dan  merusak seperti  gypsum  dan  ettringite  lebih  cepat, sehingga  memperbesar  penurunan  kuat  tekan. Penurunan kuat tekan pada variasi perendaman larutan sulfat dengan perendaman larutan sulfat metode rendam  angkat  tidak terlalu signifikan dikarenakan periode perendaman yang singkat. Penurunan kuat tekan yang lebih tinggi akibat metode  rendam  angkat  ini  diakibatkan  oleh kristalisasi  garam  sulfat  yang  telah  memasuki rongga-rongga  dalam  beton.  Ketika  beton diangkat, air sebagai media pelarut magnesium sulfat  akan  menguap  sehingga  meninggalkan magnesium  sulfat  dalam  bentuk  padat  pada rongga-rongga beton. Selanjutnya, hal tersebut akan terus berulang dan meninggalkan deposit magnesium  sulfat  dalam  jumlah  yang  lebih banyak  sehingga  mempercepat  terjadinya serangan sulfat.
Pengaruh konsentrasi sulfat terhadap nilai porositas beton SCC dengan substitusi steel slag juga  diteliti  oleh  (Wu  dkk.,  2023)  yang menyimpulkan  bahwa  kenaikan  konsentrasi akan meningkatkan porositas beton dan untuk mencegah serangan sulfat yang lebih ekspansif diusulkan  untuk  meningkatkan  ketebalan selimut beton.

## 3.4 Modulus elastisitas beton
Nilai  modulus  elastis  beton  ditunjukkan pada  Gambar  2  dan  Tabel  5.  Benda  uji  HS-S pada  kondisi  normal  memiliki  nilai  modulus elastis yang lebih tinggi dibanding HS-N, hal ini sejalan dengan teori bahwa nilai modulus elastis akan semakin tinggi jika kuat tekan juga tinggi. Namun  terjadi  anomali  pada  benda  uji  yang direndam dengan air laut dan magnesium sulfat dimana  nilai  modulus  elastis  HS-S  cenderung lebih  rendah  dibandingkan  dengan  HS-N
padahal  nilai  kuat  tekannya  lebih  tinggi. Dugaan  penurunan  ini  terjadi  karena  nilai deformasi regangan yang besar pada benda uji akibat  penambahan steel  slag.  Nilai  keausan agregat  dari steel  slag  yang  lebih  rendah dibandingkan agregat alami kerikil memungkinkan  menjadi  penyebab  deformasi regangan  yang  besar.  Akan  tetapi,  berat  jenis steel  slag  yang  lebih  tinggi  daripada  agregat kerikil  mampu  memberikan  performa  yang lebih  baik  dan  memberikan  nilai  kuat  tekan yang lebih tinggi.
Tabel 5. Hasil pengujian modulus elastisitas
Kode Sampe l Modulus elastisitas (MPa) Δ L pada pembe- banan
250 kN
(mm) Eksperi -mental Pers (1) Validasi (E=4700 √ f’ c ) Selisih (%)
HS-S1 23380,6  31565,1 25,93 0,74 HS-N1 24759,8  32668,6 24,21 0,76 HS-S2 25984,8  30490,4 14,78 0,85 HS-N2 23964,8  31366,4 23,60 0,76 HS-S3 24399,7  30708,4 20,54 0,80 HS-N3 22716,9  31492,6 27,87 0,72 HS-S4 23837,7  31099,6 23,35 0,77 HS-N4 22824,9  31697,0 27,99 0,72

## 4. KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1. Nilai slumpflow  dan  L-box  untuk sampel HVFA-SCC dengan substitusi steel  slag  20%  dari  agregat  kasar memiliki workability yang lebih tinggi dibandingkan  sampel  HVFA-SCC tanpa substitusi steel slag.
2. Penggunaan steel  slag  sebagai substitusi agregat kasar pada HVFA- SCC  memberikan  nilai  kuat  lebih tinggi  pada  seluruh  kondisi  skenario serangan  sulfat  jika  dibandingkan dengan HVFA-SCC tanpa steel slag. 3. Hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa pemanfaatan fly ash sebagai substitusi  semen  dan steel  slag sebagai substitusi agregat kasar pada HVFA-SCC  mampu  meningkatkan ketahanan  beton  terhadap  serangan sulfat dan material ini dapat dijadikan sebagai  alternatif  dalam  pembuatan beton tahan serangan sulfat.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih kepada Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah mendanai penelitian  ini  melalui  skema  PID  tahun  2022. Terima  kasih  kami  ucapkan  kepada  Denny Vitasari,  S.T.,  M.Eng.Sc.,  Ph.D.  atas  diskusi untuk pengembangan artikel ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Abd Rahman, R. F., Asrah, H., Rizalman, A. N.,
&  Mirasa,  A.  K.  (2023).  Effect  of  Spent Bleaching  Earth  Ash  on  Sulphate  Attack Resistance Of Concrete. Materials Today: Proceedings. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.03.0 54
Abendeh,  R.  M.,  &  Bani  Baker,  M.  (2022). Using Steel Slag Aggregate to Strengthen
Self-Compacting  Concrete  Durability.
Proceedings  of  the  Institution  of  Civil Engineers:  Structures  and  Buildings, 175(12),
925 – 939. https://doi.org/10.1680/jstbu.20.00067
Adiwijaya,  Datu,  I.  T.,  &  Khairil.  (2021). Applicability of Steel Slag as Replacement Aggregate  on  Characteristic  of  Self- Compacting  Concrete.  IOP  Conference Series:  Earth  and  Environmental  Science, 871(1). https://doi.org/10.1088/1755- 1315/871/1/012017
Ahmad, S., Upadhyay, S., Umar, A., & Al-Osta, M. A. (2023). Effect of Recycled Crushed Glass and Recycled Coarse Aggregate on The  Properties  of  Self-Compacting Concrete.  Case  Studies  in  Construction
Materials, 19. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e025 32
Aliyah, F., Kambali, I., Setiawan, A. F., Radzi, Y.  M.,  &  Rahman,  A.  A.  (2023). Utilization  of  Steel  Slag  from  Industrial Waste  for  Ionizing  Radiation  Shielding Concrete:  A  Systematic  Review.  Dalam Construction and Building Materials (Vol.
382). Elsevier Ltd.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.202
3.131360
Allahverdi,  A.,  &  Škvára,  F.  (2000).  Acidic Corrosion  of  Hydrated  Cement  Based Materials  Part  2.  -  Kinetics  of  the Phenomenon  and  Mathematical  Models. Ceramics - Silikaty, 44(4), 152 – 160.
Amin, A. M., Mahfouz, S. Y., Tawfic, A. F., & Ali,  M.  A.  E.  M.  (2023).  Experimental Investigation on Static/Dynamic Response And γ /n Shielding of Different Sustainable
Concrete Mixtures. Alexandria
Engineering  Journal,  75,  465 – 477. https://doi.org/10.1016/j.aej.2023.06.010
Awoyera, P. O., Olofinnade, O. M., Ayobami, A.,  Akinwumi,  I.  I.,  &  Oyefesobi,  M. (2016).  Performance  of  Steel  Slag Aggregate  Concrete  with  Varied  Water- Cement Ratio. Jurnal Teknologi, 10, 125 – 131.
Biro Perencanaan-Setjen KKP. (2021). Rencana Strategis  Kementerian  Kelautan  dan Perikanan Tahun 2021-2024.
Deepak, M., Ramalinga Reddy, Y., & Nagendra, R.  (2023).  Investigating  The  Mechanical Strength,  Durability  and  Micro-Structural Properties  of  Slag-Based  Concrete. Innovative Infrastructure Solutions, 8(10), 272.  https://doi.org/10.1007/s41062-023- 01234-2
Dey, S., Anurag, A., & Praveen Kumar, V. V.
(2022).  An  Experimental  Study  on Strength  and  Durability  Properties  of
Concrete  with  Partial  Replacement  of Aggregate  with  Ferrochrome  Slag. Architecture, Structures and Construction, 2(3), 335 – 347.
https://doi.org/10.1007/s44150-022-
00072-7
EPG. (2005). ERMCO The European Guidelines for  Self-Compacting  Concrete.  The European Guidelines for Self Compacting Concrete, May.
Handayani, N. K., Darmawan, B., & Nugroho, F. L. A. (2022). Pengaruh Substitusi Steel Slag Terhadap Sifat Mekanik High Volume Fly  Ash-Self  Compacting  Concrete  Pada Variasi  Konsentrasi  Perendaman  Klorida. Simposium Nasional RAPI XXI, 5(Gambar 1), 171 – 176.
Indriyanto,  L.  A.,  Saputra,  A.,  &  Sulistyo,  D. (2020).  Pengaruh  Air  Laut  Pada  Masa Perawatan  Terhadap  Infiltrasi Ion Klorida Pada Beton Dengan Penambahan Fly Ash 12,5%.  Jurnal  Riset  Rekayasa  Sipil,  3(2), 61.
https://doi.org/10.20961/jrrs.v3i2.40955
Kumar, S., Kapoor, K., Singh, S. P., Singh, P., &  Sharma,  V.  (2022).  A  Review  on  The Properties of Natural and Recycled Coarse Aggregates Concrete Made with Different Coal  Ashes.  Cleaner  Materials,  5(June), 100109. https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.1001 09
Lie, H. A., & Narayudha, M. (2008). Steel-Slag as  Aggregate  Substitute’s  Influence  to Concrete’s Shear Capacity an Experimental Approach. Test, 1 – 8.
Madhavi,  T.  Ch.,  Raju,  L.  S.,  &  Mathur,  D. (2014). Durabilty and Strength Properties of High Volume Fly Ash Concrete. Journal of  Civil  Engineering  Research,  4(2A),  7 – 11. https://doi.org/10.5923/c.jce.201401.02
Patnaikuni, I., Setunge, S., Solikin, M., Ling, X., &  Boina,  B.  (2013).  High  Strength  High Volume  Fly  Ash  Concrete.  805 – 810. https://doi.org/10.3850/978-981-07-5354- 2_m-62-464
Solikin, M., Basuki, & Setiawan, B. (2013). The Utilization  of  Self  Compacting  Concrete
(SCC)  in  Producing  Hollow  Concrete
Panel  Wall  to  Provide  Rapid  Shelter  for
Post  Disaster Srea. Procedia Engineering,
54(2004), 742 – 751.
https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.03.
Solikin, M., & Setiawan, B. (2017). The Effects of Design Strength, Fly Ash Content and Curing Method  on  Compressive  Strength of  High  Volume  Fly  Ash  Concrete:  A Design of Experimental. MATEC Web of Conferences, 103, 1 – 8. https://doi.org/10.1051/matecconf/20171
0301003
Sosa, I., Thomas, C., Polanco, J. A., Setién, J., Sainz-Aja,  J.  A.,  &  Tamayo,  P.  (2022). Durability  of  High-Performance  Self- Compacted  Concrete  Using  Electric  Arc
Furnace Slag Aggregate and Cupola Slag Powder. Cement and Concrete Composites, 127. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.20 21.104399 Wardhono, A. (2021). Flowability And Strength
Properties  of  High  Volume  of  Fly  Ash Material  on  Self-Compacting  Concrete. Journal  of  Physics:  Conference  Series,
1747(1). https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1747/1/012033
Wijaya, R. A., Wijayanti, S., Astuti, Y., Kimia,
D., Sains, F., & Diponegoro, U. (2021). Fly Ash Limbah Pembakaran Batubara sebagai Zat  Mineral  Tambahan  (Additive)  untuk Perbaikan  Kualitas  dan  Kuat  Tekan Semen. 27(1), 127 – 134.
Wu, T., Jin, L., Fan, T., Qiao, L., Liu, P., Zhou,
P.,  &  Zhang,  Y.  (2023).  A  Multi-Phase Numerical  Simulation  Method  for  The Changing  Process  of  Expansion  Products on  Concrete  Under  Sulfate  Attack.  Case Studies  in  Construction  Materials,  19. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e024
58