## PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI UNTUK MENGHASILKAN BETON BERMUTU ULTRA TINGGI
Shafira Shastri 1 , Roby Siswanto Pratama
2 , dan Moh. Nanang Lutfian 3
1 Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat : shafira.shastri@pu.go.id
2 Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat 3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Institut Teknologi Bandung
Abstrak: Beton mutu ultra tinggi dapat diaplikasikan di berbagai macam konstruksi, dengan karakteris- tiknya yang sangat padat dan kuat serta memiliki kuat tekan jauh di atas 100 MPa. Faktor yang mempen- garuhi beton mutu ultra tinggi antara lain adalah fas (faktor air semen), penambahan superplasticizer dan juga penambahan bahan lain sebagai substitusi parsial semen, dimana pada penelitian ini digunakan abu sekam padi yang memiliki kadar SiO2 tinggi. Pada penelitian ini, dilakukan perhitungan mix design dengan proporsi material yang berbeda-beda untuk menentukan proporsi yang optimal dalam membuat beton mutu ultra tinggi. Dibuat 3 jenis campuran di dalam penelitian ini, (i) Campuran I, yaitu beton normal dengan menggunakan 2% superplasticizer dari berat semen; (ii) Campuran II, yaitu beton dengan tambahan abu sekam padi sebesar  5% dengan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 kg semen; dan (iii) Campuran III, yaitu beton dengan tambahan abu sekam padi sebesar 5% dengan 2% superplasticizer dari berat semen. dari total penggunaan semen. Kemudian dibuat 4 buah silinder benda uji dengan ukuran Ø 10 cm x 20 cm pada setiap campuran untuk dilakukan pengujian kuat tekan beton dan volume beton ketika memasuki umur 7, 14, 21 dan 28 hari. Metode perawatan dilakukan dengan merendam beton di dalam air tawar selama 5 hari. Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan bahwa penambahan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 kg semen memiliki kuat tekan yang lebih besar dari penambahan superplasticizer sebesar 2% dari berat semen dan penambahan abu sekam padi sebesar 5% dapat meningkatkan kekuatan beton menjadi lebih tinggi.
Kata-kata kunci: beton mutu ultra tinggi, sekam padi, superplasticizer
Abstract : Ultra high quality concrete can be applied in a variety of constructions, with its characteristics of being very dense and strong and having a compressive strength well above 100 MPa. Factors that affect ultra high quality concrete include fas (water cement factor), addition of superplasticizer and also the addition of other materials as partial substitution of cement, where in this study rice husk ash which has a high SiO2 con - tent was used. In this study, mix design calculations were carried out with different proportions of materials to determine the optimal proportion in making ultra-high strength concrete. Three types of mixtures were made in this research, (i) Mixture I, namely normal concrete using 2% superplasticizer by weight of cement; (ii) Mixture II, namely concrete with the addition of 5% rice husk ash with a superplasticizer of 0.7 L/100 kg cement; and (iii) Mixture III, namely concrete with the addition of 5% rice husk ash with 2% superplasticizer by weight of cement. of the total cement use. Then 4 cylinders of test specimens with a size of 10 cm x 20 cm were made in each mixture to test the compressive strength of concrete and the volume of concrete when it entered the age of 7, 14, 21 and 28 days. The treatment method is done by soaking the concrete in fresh water for 5 days. Based on the results of the study, it was found that the addition of a superplasticizer of 0.7 L/100 kg of cement had a compressive strength greater than the addition of a superplasticizer of 2% of the weight of cement and the addition of rice husk ash by 5% could increase the strength of the concrete to be higher.
Keywords : ultra high strength concrete, rice husk, superplasticizer
JURNAL BANGUNAN, VOL. 26, NO.2, OKTOBER 2021: 21-32

## 1. PENDAHULUAN
Beton mutu ultra tinggi memiliki kekuatan tekan jauh di atas 100 MPa dan dapat diaplikasikan di berbagai macam konstruksi, misalkan pada gedung ber- tingkat. Kekuatannya yang lebih besar dari beton biasa dapat memperke-
22 JURNAL BANGUNAN, VOL. 26, NO.2, OKTOBER 2021: 21-32
cil dimensi dari struktur, sehingga berat struktur menjadi lebih ringan dan be- ban yang diterima struktur secara keseluruhan dapat menjadi relatif lebih kecil.
Ada beberapa faktor yang yang perlu dipertimbangkan untuk menghasilkan beton mutu ultra tinggi. Salah satunya adalah fas (faktor air semen), karena fas yang rendah dapat mem- pengaruhi kualitas beton bermutu tinggi yang dihasilkan (Doloksaribu, 2018). Kemudian penambahan superplasticizer juga berpengaruh di dalam jumlah air yang digunakan dalam campuran beton, karena superplasticizer dapat mengurangi jumlah air yang dibutuhkan sehingga diperoleh nilai fas yang rendah. Meskipun mengurangi nilai fas, tetapi super- plasticizer ini tidak akan mengurangi workability dari beton itu sendiri (Redianto, 2018).
Selain digunakan superplasticizer, juga digunakan abu sekam padi sebagai sub- stitusi parsial dari semen. Kabupaten Jember merupakan kabupaten produsen padi terbesar se-Indonesia (BPS Jawa Timur, 2017), dimana limbah sekam padi sangat melimpah dan abunya dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran beton. Peng- gunaan abu sekam padi dapat mengurangi polusi dari industri semen dan meman- faatkan limbah bekas pembakaran, serta dapat membantu proses pengikatan agre- gat menjadi lebih maksimal dan menambah kuat tekan dan kuat tarik beton karena kandungan siliki dioksida yang dimilikinya sekitar 87-97% (Handayani, 2015).
Penelitian tentang beton mutu ultra tinggi semakin berkembang di Indonesia, seir- ing dengan meningkatnya kebutuhan infrastruktur yang mendorong terjadinya inovasi teknologi konstruksi. Selain itu, penggunaan material lokal pun dilakukan, hal ini bertu- juan untuk menghemat material dan energi serta dapat mengurangi harga produksi beton (Alsalman, 2016). Pada tahun 2010, di Indonesia telah dapat dibuat beton mutu ultra tinggi dengan kekuatan mencapai 140 MPa dengan memanfaatkan material lokal wa- laupun masih dibuat di dalam laboratorium (Genial, 2012). Kemudian penelitian Yuli- ana (2020) yang menggunakan fly ash batu bara sebagai substitusi semen dan bijih besi sebagai  filler  dapat  menghasilkan  beton  berkekuatan  103,51  MPa  pada  umur  28  hari.
Beberapa proyek konstruksi di Indonesia yang telah menggunakan teknologi beton mutu ultra tinggi dalam pembangunannya adalah jembatan cable stayed di perumahan Grand wisata Bekasi, dengan Pylon jembatan yang terbuat dari beton mutu 60 MPa yang dapat memadat mandiri (self compacting concrete). Kemudian Jembatan Megamall di Pluit yang menerapkan beton mutu tinggi balok gelagar (girder) yang berkekuatan 80 MPa.
Oleh karena itu berdasarkan pemaparan tersebut, dengan memanfaatkan mate- rial alami yang potensial dalam meningkatkan nilai kuat tekan beton dan penamba- han superplasticizer dengan proporsi yang tepat akan menghasilkan beton mutu ul- tra tinggi yang lebih baik. Pada perencanaan mix design beton, diharapkan beton yang didapatkan memiliki kekuatan sesuai dengan rencana namun tetap ekonomis.

## 2. METODE
Metode pelaksanaan dilakukan dengan bereksperimen, melakukan proses trial and error dalam mix design dengan proporsi material yang berbeda-beda sehingga didapat- kan proporsi yang tepat sehingga memenuhi persyaratan untuk mencapai beton mutu
Shafira Shastri dkk , Pemanfaatan Abu Sekam Padi 23 ultra tinggi (ultra high performance concrete) namun tetap dengan biaya yang ekono- mis. Berikut ini merupakan tahapan-tahapan proses pembuatan beton yang dilakukan:
1. Tahap Penyiapan Alat dan Bahan
Meliputi persiapan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan saat proses pembua tan beton nanti.
2. Tahap Perencanaan Mix Design Merupakan tahapan perencanaan mengenai proporsi agregat yang akan digunakan dalam bahan campuran beton. Dilakukan perbandingan dimana nanti akan didapat kan proporsi dari masing-masing bahan yang akan digunakan. Mix design dihitung dengan mengacu pada SNI T-15-1990-03 Tentang Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Normal.
3. Tahap Pembuatan Benda Uji Pada penelitian ini, terdapat 3 jenis campuran beton yang dibuat, yaitu:
a. Campuran I, yaitu beton normal dengan menggunakan 2% superplasticizer dari berat semen;
b. Campuran II, yaitu beton dengan tambahan abu sekam padi sebesar  5% dengan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 kg semen;
c. Campuran III,  yaitu beton dengan tambahan abu sekam padi sebesar  5% dengan menggunakan 2% superplasticizer dari berat semen.
Kemudian dibuat 4 buah silinder benda uji dengan ukuran Ø 10 cm x 20 cm pada se tiap campuran untuk diuji ketika beton memasuki umur 7, 14, 21 dan 28 hari. Di lakukan pengujian slump sesuai dengan SNI 03-1972-1990 Tentang Metode Pengu jian Slump Beton, setelah itu campuran beton dimasukkan ke dalam cetakan.
4. Tahap IV : Metode Perawatan (curing method) Dilakukan metode perawatan untuk menjaga kelembaban dan temperatur beton, agar beton tidak terlalu cepat kehilangan air dan menjaga agar tidak terjadi susut yang berlebihan pada beton sehingga menimbulkan retakan atau keropos pada beton. Metode perawatan dilakukan dengan merendam beton ke dalam air sesuai dengan SNI 2493:2011 Tentang Tata Cara Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium
5. Tahap V : Pengujian Kuat Tekan dan Berat Volume Beton Dilakukan untuk meninjau kesesuaian kuat tekan dan berat volume yang didapatkan dengan kuat tekan yang telah direncanakan dalam mix design. Pengujian kuat tekan beton mengacu pada SNI 03-1974-1990 dan Pengujian berat volume beton mengacu pada SNI 03-1973-1990. Pengujian dilakukan ketika beton memasuki umur 7, 14, 21, dan 28 hari.
6. Tahap VI : Analisis Data dan Kesimpulan Setelah melakukan pengujian dan mendapatkan data kuat tekan beton, lalu dilakukan pengolahan data dan dapat ditarik kesimpulan berdasarkan data yang didapat. Gambar 1 berikut ini merupakan diagram alir dalam proses pembuatan beton untuk mempermudah penelitian dari awal hingga akhir.

## Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian (b)

## 3. HASIL
Hasil yang diperoleh dari pengujian material yang meliputi pasir, kerikil dan semen adalah sebagai berikut:

## Hasil Uji Agregat Halus
Adapun hasil pengujian agregat halus pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1 . Hasil Uji Agregat Halus
Parameter Proporsi Satuan Berat Jenis 2.669 g/cm 3 Kelembaban 0.36 % Air Resapan 0.45 % Berat volume 1498 kg/m 3
Sedangkan berdasarkan gradasinya (hasil analisis ayakan), agregat halus yang akan dipakai dapat diklasifikasikan menjadi 4 daerah. Penentuan daerah gradasi ini didasarkan atas grafik gradasi yang diberikan dalam Tabel 2. Agregat halus dapat dimasukkan menjadi salah satu dari empat daerah, yaitu 1, 2, 3, dan 4 seperti disajikan di dalam Gambar 2 dan Gambar 3.
Shafira Shastri dkk , Pemanfaatan Abu Sekam Padi 25
Tabel 2 . Hasil Analisa Agregat Halus Saringan Tinggal pada saringan % kumulatif Nomor Mm Gram % Tinggal Lolos 4 4,76 24,2 2,42 2,42 97,58 8 2,38 34,5 3,45 5,87 94,13 16 1,19 47,4 4,74 10,61 89,39 30 0,59 162,8 16,28 26,89 73,11 50 0,297 411,1 41,11 68 32 100 0,149 252 25,2 93,2 6,8 Pan 0 68 6,8 100 0
Gambar 2 .  Grafik Analisa Saringan Pasir (a)

## Gambar 3 .  Grafik Analisa Saringan Pasir (b)
Berdasarkan uji gradasi atau grafik analisa saringan pasir diatas, maka pasir yang di - gunakan pada penelitian ini termasuk pasir zona 3.

## Hasil Uji Agregat Kasar
Adapun hasil pengujian dan analisa agregat kasar pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4 berikut:

## Tabel 3. Hasil Uji Agregat Kasar
Parameter Proporsi Satuan Berat Jenis 2,505 g/cm 3 Kelembaban 0,62 % Air Resapan 1,54 % Berat volume 1622,875 kg/m 3 Tabel 4. Hasil Analisa Agregat Kasar Saringan Tinggal pada saringan % kumulatif Nomor Mm Gram % Tinggal lolos 3" 76,2 0 0 0 100 3/2" 38,1 0 0 0 100 3/4" 19 1410,3 35,26 35,26 64,74 3/8" 9,5 1116,1 27,9 63,16 36,84 4 4,75 1010,9 25,27 88,43 11,57 8 2,36 403,8 10,1 98,53 1,47 16 1,18 49,2 1,23 99,76 0,24 30 0,6 5,5 0,14 99,90 0,10 50 0,3 1,6 0,04 99,94 0,06 100 0,15 0,8 0,02 99,96 0,04 Pan 0 1,8 0,04 100 0 Jumlah 4000 100
Agregat kasar dapat dimasukkan menjadi salah satu dari tiga dae- rah, yaitu zona 1, 2 dan 3 seperti disajikan di dalam Gambar 4 dan Gambar 5
Gambar 4 .  Analisa Saringan Kerikil (a)

## Gambar 5 .  Analisa Saringan Kerikil (b)
Berdasarkan uji gradasi atau grafik analisa saringan kerikil diatas, maka kerikil yang digunakan pada penelitian ini termasuk kerikil zona 1.
Hasil Uji Semen
Adapun hasil pengujian semen pada penelitian ini dapat dilihat dalam Tabel 5 berikut:
Shafira Shastri dkk , Pemanfaatan Abu Sekam Padi 29
Tabel 5 . Hasil Uji Semen Parameter Satuan Proporsi Berat Jenis g/cm3 3.15 Berat Volume kg/m3 1250 Tabel 6 . Perencanaan Mix Design Beton No Uraian Nilai 1 Kuat tekan yang diisyaratkan 120 MPa 2 a. Deviasi standar (s) 4,5 MPa b. Nilai Tambah 7,2 MPa c. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan 127,2 MPa 3 Jenis semen Semen type I 4 Jenis agregat kasar Batu Alami Jenis agregat halus Pasir alami 5 Faktor air semen bebas 0,23 6 Faktor air semen maksimum 0,6 7 Slump 0-10 mm 8 Ukuran agregat maksimum 10 mm 9 Kadar air bebas 185 ltr 10 Jumlah semen 804 kg 11 Jumlah semen maksimum - 12 Jumlah semen minimum 275 kg 13 Faktor air semen yang disesuaikan - 14 susunan besar butir agregat halus Zona 3 15 Persen bahan lebih halus dari 4,80 mm 35% 16 Berat jenis relatif agregat (jenuh kering permukaan/ SSD) 26,125 17 Berat jenis beton 2380 kg/m² 18 Kadar agregat gabungan 1391 kg 19 Kadar agregat halus 487 kg 20 Kadar agregat kasar 904 kg

## Perhitungan Mix Design Benda Uji
Metode perhitungan yang digunakan pada penelitian ini berdasarkan SNI T-15-1990-03 Tentang Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Nor- mal, Departemen Pekerjaan Umum. Kuat tekan beton yang direncanakan sebe- sar 120 MPa (28 hari). Tabel 6 berikut merupakan perhitungan mix design beton.
Berdasarkan hasil perencanaan mix design diatas, maka dapat di- tentukan proporsi bahan sebagaimana pada Tabel 7 dan Tabel 8.
Tabel 7 . Proporsi Campuran Beton Per m 3
Proporsi Campuran per m3 Semen (kg) Air (L) Agregat Halus (Kg) Agregat Kasar (Kg) 1.2628 185 487 904
30 JURNAL BANGUNAN, VOL. 26, NO.2, OKTOBER 2021: 21-32

## Tabel 8 . Proporsi Campuran Per Benda Uji
Persentase Abu Sekam Padi Komposisi campuran Semen (Kg) Pasir (Kg) Air (L) Kerikil (Kg) Abu Sekam Padi (kg) Superplasti- cizer 0% 12,628 0,7642 0.2905 14,192 0 2% 5% 11,997 0,7642 0.2905 14,192 0.0631 2% 5% 11,997 0,7642 0.2905 14,192 0.0631 0.7L/100 kg semen

## 4. PEMBAHASAN Hasil Pengujian Kuat Tekan Benda Uji

## Gambar 6 . Hasil Uji Kuat Tekan Beton
Berdasarkan hasil uji kuat tekan beton pada Gambar 6, kuat tekan beton yang pal- ing mendekati kuat tekan yang direncanakan adalah beton dengan proporsi cam- puran abu sekam padi 5% dengan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 kg semen, yaitu 90,85 pada benda uji 1 dan 94,58 MPa pada benda uji 2 dan untuk kuat tekan dengan menggunakan 2% superplasticizer yaitu, 85,2 MPa pada benda uji 1 dan 86,3 MPa pada benda uji 2. Sedangkan bila dibandingkan dengan beton normal yang menggunakan 2% superplasticizer kedua proporsi diatas masih dibawah ni- lai yang di dapat yaitu 91,97 MPa pada benda uji 1 dan 108,33 MPa pada benda uji 2.
Shafira Shastri dkk , Pemanfaatan Abu Sekam Padi 31
Hasil Pengujian Berat Volume Benda Uji
Gambar 7 . Hasil Uji Berat Volume Beton
Berdasarkan hasil uji berat volume beton pada Gambar 7, berat volume beton pal- ing rendah adalah pada proporsi campuran 5% dengan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 yaitu 2393,18 kg kg/m3 pada benda uji 1 dan 2378,79 kg/m3. Untuk yang ter- tinggi adalah pada proporsi beton normal pada benda uji 1 yaitu, 27880,06 kg/m3.
Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan dan berat volume benda uji, didapatkan bahwa penambahan abu sekam padi mengurangi sedikit kuat tekan beton jika dibandingkan den- gan beton normal. Namun di samping itu, penambahan abu sekam padi dapat mengurangi penggunaan semen dan memberikan berat volume yang lebih ringan pada beton, sehingga jika diaplikasikan di dalam konstruksi, berat struktur bangunan dapat menjadi lebih ringan dan beban yang diterima struktur menjadi lebih kecil serta mengurangi biaya produksi.
Setelah mengetahui kuat tekan beton pada penelitian ini, maka beton terse- but dapat diaplikasikan pada konstruksi kolom dan balok pada bangunan ber- tingkat tinggi, misalnya bangunan apartemen, bangunan rumah sakit, ban- gunan sekolah/perkuliahan, bangunan ruko, bangunan mall dan sebagainya.

## 5. SIMPULAN
Berdasarkan pembahasan yang telah dipaparkan, dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Penambahan superplasticizer di dalam campuran beton dapat meningkatkan kekuatan beton menjadi lebih tinggi. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan, penambahan superplasticizer sebesar 0,7 L/100 kg semen memiliki kuat tekan yang lebih besar dari penambahan superplasticizer sebesar 2%.
2. Penambahan abu sekam padi sebesar 5% dapat meningkatkan kekuatan beton menjadi lebih tinggi.
32 JURNAL BANGUNAN, VOL. 26, NO.2, OKTOBER 2021: 21-32
3. Perlu dilakukan penelitian dan pengkajian lanjutan dengan komposisi abu sekam padi sebagai substitusi parsial semen dan superplasticizer yang bervariasi, agar didapatkan beton dengan mutu ultra tinggi yang lebih ekonomis namun kekuatan yang dimiliki tetap sesuai dengan perencanaan.

## 6. DAFTAR RUJUKAN
Alsalman, Ali, Canh N. Dang & W. Micah Hale. 2016. Development of ultra-high per formance concrete with locally available materials. Journal of Construction and Build ing Materials 133 (2017) 135-145.
Badan Pusat Statistik. 2017. Produksi Padi Menurut Kabupaten/Kota di Jawa Timur Ta hun 2007-2017.
Doloksaribu, Budi & Dewi Sriastuti Nababan. 2018. Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 1. Merauke.
Genial, Giovanni, Veronika Violintina & Antoni. 2012. Pembuatan Ultra High Strength Concrete dengan Material Lokal. Jurnal Dimensi Pratama Sipil Vol 1, No 1 (2012). Handayani, Prima Astuti, Eko Nurjanah & Wara Dyah Pita Rengga. 2015. Pemanfaatan Limbah Sekam Padi Menjadi Silika Gel. Jurnal Bahan Alam Terbarukan 4 (2). Sema rang
Redianto, Mukhamad, Eva Arifi & Indra Waluyohadi. 2018. Pengaruh Penggunaan Su perplasticizer Terhadap Keausan Beton Porous Yang Menggunakan RCA (Recycled Coarse Aggregate).
SNI 03-1972-1990. 1990. Metode Pengujian Slump Beton. Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-1973-1990. 1990. Metode Pengujian Berat Isi Beton. Badan Standarisasi Nasi onal.
SNI 03-1974-1990. 1990.
SNI 2493-2011. 2011. Tata Cara Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Labora torium. Badan Standarisasi Nasional.
SNI T-15-1990-03. 1990. Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Normal. De partemen Pekerjaan Umum.
Yuliana., Teuku Budi Aulia & Purwandy Hasibuan. 2020. Kuat Tekan Beton Mutu Ultra Tinggi Menggunakan Fly Ash Sebagai Substitusi Semen dan Bijih Besi sebagai Filler dengan Agregat Maksimum 5 mm dan 10 mm. Journal of The Civil Engineering Stu dent Vol. 2. No. 3. Banda Aceh.