## PENINGKATAN WAKTU IKAT SEMEN PPC AKIBAT PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI SUBSTITUSI POZOLAN
Mega Hardianti H.P 1 , Helga Dwi Fahyuan 1* , Mardian Peslinof 1 , Nasri MZ 2 , Febri Maulana 3 , Elmas Dopri 3
1 Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi, Mendalo Darat, Jambi 36361
2 Program Studi Geofisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi, Mendalo Darat, Jambi 36361
3 PT Semen Padang, Jl. Raya Indarung - Padang, Padang, 25237, Indonesia *e-mail: helgadwifahyuan@unja.ac.id

## Abstrak
Abu sekampadi (ASP) merupakan limbah dari pengolahan padi. ASP merupakan sumber silika (SiO 2 ) yang tinggi, sehingga bersifat pozzolanic. Penambahan abu sekam padi sebagai subtitusi semen mikrofine PPC dengan kehalusan 600 m 2 /kg telah dibuat. Banyaknya komponen semen PPC pada penggilingan adalah 5000 gr yang terdiri dari klinker, gipsum, pozolan S.P dan abu sekam padi sebagai pozolan. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh penambahan abu sekam padi sebagai substitusi pozolan terhadap waktu ikat semen. Semakin banyak penambahan abu sekam padi  sebagai substitusi pozolan maka akan mengalami perpanjangan waktu ikat semen. Waktu ikat semen mikrofine dipengaruhi oleh komposisi kimia yang berupa C 3 S, C 2 S, C 3 A dan C 4 AF yang akan dilakukan uji XRF.
Kata kunci : Semen Mikrofine PPC;Waktu Ikat Semen; Pozolan; Abu Sekam Padi

## Abstract
[Title: Improving Setting Time Of PPC Cemenet To Addition Of Rice Husk Ash As Pozolan Subtitution ] Rice husk ash (ASP) is a waste from rice processing. ASP is a high source of silica (SiO 2 ), so it is pozzolanic. Addition of rice husk ash as substitute for microfine cement PPC with smoothness of 600 m 2 /kg was made. The amount of PPC cement component in milling is 5000 gr which consists of clinker, gypsum, pozolan S.P and rice husk ash as pozolan. This study aims to see the effect of adding rice husk ash as a substitute for corn on the setting time of cement. The more addition of rice husk ash as a substitute for beans, the extension of the cement setting time will be. Setting time microfine cement  are influenced by chemical composition in the form of C 3 S, C 2 S, C 3 A and C 4 AF which will be carried out by XRF test.
Keywords : Microfine Cement PPC; Cement Setting Time; Pozzolan; Rice Husk Ash

## PENDAHULUAN
Waktu  ikat  merupakan  penentu  awal  dan  akhir pengikatatan pasta semen. Waktu ikat dipengaruhi oleh komposisi  mineral  dan  air  yang  dipakai.Selain  untuk menghidrasikan semen, air juga berfungsi untuk member mobilitas bagi pasta semen. Setting (pengikatan semen) pada  adonan  semen  dengan  air  adalah  sebagai  gejala terjadinya kekakuan atau kebekuan semen yang biasanya dinyatakan dengan waktu pengikatan (waktu ikat) yaitu diawali dari terbentuknya adonan semen sampai semen mulai  kaku,  sedangkan  hardening  (pengerasan)  yaitu keadaan dimana semen mulai mengeras dan memberikan kekuatan (SNI 2049,2015).
Semen  PPC  ( Portland  Pozzoland  Cement) adalah suatu  semen  hidrolis  yang  terdiri  dari  campuran  yang homogen  antara  semen portland dengan  pozolan  halus, dimana  kadar  pozolan  6%-40%  massa  semen portland pozolan (SNI 15-0302-2004). Terbatasnya ketersediaan Pozolan  sebagai  bahan  tambahan  pembuatan  semen merupakan  sumber  daya  alam  yang  tidak  dapat diperbarui  dan  jika  pengambilannya  dilakukan  secara terus-menerus  maka  keberadaan  bahan  baku  tersebut
akan habis pada masa mendatang. Kerusakan yang terjadi dapat  merusak  bentang  alam  dan  menyisakan  tebing curam,    juga  membahayakan  lingkungan  dan  warga masyarakat  setempat.  Upaya  yang  dilakukan  adalah mengganti  bahan  Pozolan  dengan  penambahan  abu sekam  padi  dalam  penggunaan  bahan  limbah  sebagai bahan  tambahan,  hal  tersebut  tidak  hanya  mengurangi biaya  pengolahan  limbah  tetapi  juga    dapat  menjadi penanggulangan pencemaran lingkungan (asma,2013).
Semen PPC dibuat menggunakan abu sekam padi sebagai  pozolan  dengan  ukuran  mikro  yang  sering dinamakan  dengan  semen mikrofine. Semen Microfine adalah semen yang dibuat dengan kehalusan  600 m 2 /kg. Semakin  halus  suatu  semen  maka  semakin  tinggi  nilai kuat  tekan  yang  dimilikinya  dan  dengan  penambahan bahan pozolan dari abu sekam padi pada semen PPC akan memperpanjang waktu pengikatan (ASTM C 618-93).
Semen mikrofine PPC  jika  dicampur  dengan  air membentuk  gel  yang  secara  bertahap  menjadi  kurang plastis,  dan  akhirnya  menjadi  keras.  Waktu  untuk mencapai tahap ini disebut sebagai waktu ikat. Waktu ikat  dikelompokkan  menjadi  dua  macam  yaitu  waktu
ikat awal dan waktu ikat akhir.Waktu ikat awal semen microfine diukur  mulai  dari  semen  berinteraksi  dengan air  sampai  jarum  vicat  menusuk  pasta  semen  dengan kedalaman  25  mm.  Waktu  ikat  akhir  semen microfine diukur mulai dari semen berinteraksi dengan air sampai pasta semen kaku (Irawati,2015).
Waktu  ikat  semen  dipengaruhi  oleh  komposisi mineral utama yaitu C 3 S, C 2 S, C 3 A dan C 3 AF yang dapat diketahui  dengan  uji  XRF.  XRF  merupakan  alat  yang digunakan  untuk  menganalisis  komposisi  kimia  beserta konsentrasi unsur yang terkandung dalam suatu sampel menggunakan metode spektrometri (Fadlillah, 2014).
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi  dan  pencacahan  karakteristik  sinar-X  yang terjadi  dari  peristiwa  efekfotolistrik.  Efekfotolistrik terjadi  karena  elektron  dalam  atom  target  (sampel) terkena  berkas  berenergi  tinggi  (radiasi  gamma,  sinar- X). Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat elektron dalam orbit K, L atau M atom target, maka elektron atom target akan keluar dari orbitnya. Dengan demikian,  atom  target  akan  mengalami  kekosongan elektron.  Kekosongan  elektron  dari  orbital  yang  lebih luar  diikuti  pelepasan  energi  yang  berupa  sinar-X (Munasir et al.,2013)

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium Quality Assurance PT  Semen  Padang  untuk  mengetahui  nilai blaine ,  waktu  ikat.  Pengujian  XRF  dilakukan  di Laboratorium Proses PT Semen Padang.
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  neraca  digital, crusher, oven, mill  mini,  mixer, batang  perojok,  spatula,  alat  pemotong,  kuas, alpine  air jet , palu, sendok, automatic toni set, vicat, alas ST, cincin
ebonite , blaine  automatic, torak,  XRF, bown  mill, dan pressing tablet . Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah  abu  sekam  padi  sebagai  pozolan,  pozolan  S.P, c linker ,  batu  kapur,  gipsum,  pasir ottawa ,  aquades  dan kertas saring.

## Preparasi Bahan
Sekam padi diambil dari tempat penggilingan padi, kemudian  dikeringkan  di  bawah  matahari  dan dibersihkan dari kotoran-kotoran pengikut seperti daun- daun  padi,  pasir  dan  kerikil.  Kemudian  sekam  padi dibakar dan dibiarkan menjadi abu sampai ± 1 hari agar proses pengabuan lebih sempurna. Abu yang dihasilkan kemudian  diayak  agar  ukuranya  seragam.  Sedangkan bahan material lainnya seperti pasir pozolan,gipsum dan klinker diambil dari pabrik PT.Semen Padang.
Pembuatan Semen Microfine PPC Semen mikrofine PPC  yang  dibuat  pada penelitian  ini  terdiri  dari  beberapa  komposisi  kimia, diantaranya  adalah  klinker, gipsum,  pozolan  semen padang dan abu sekam padi. Klinker yang diambil dari pabrik  PT.Semen  Padang  digiling  menggunakan crusher ME-100  agar  ukuran  yang  dihasilkan  lebih  kecil  atau berdiameter  lebih  kurang  dari  1  cm  dan  gipsum dikeringkan  menggunakan Hot  Plate lalu  dimasukan kedalam oven selama 3 jam dengan suhu 120 O C untuk menghilangkan  kadar  airnya.  Sebelum  penggilingan semen mikrofine dilakukan  maka  disiapkan  pembuatan komposisi  campuran  terlebih  dahulu.  Setiap  campuran terdiri dari pozolan (abu sekam padi dan pozolan S.P), klinker  dan  gipsum  sebenyak  5000  gram  yang  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi penggilingan Semen PPC Mikrofine PPC Klinker (gr) Gipsum (gr) Pozolan S.P (gr) ASP (gr) Blanko 4000 200 800 - ASP V.M  400 4000 200 400 400 ASP V.M 600 4000 200 200 600 ASP V.M 800 4000 200 - 800
Penggilingan  dilakukan  menggunakan bowl  mill yang  bertujuan  untuk  menghasilkan  kehalusan  semen. Semakin  lama  waktu  penggilingan  maka  semakin  halus semen yang didapatkan. Kehalusan yang akan diperoleh pada  saat  penggilingan  adalah  600  m 2 /kg  yang  dapat dilihat dari alat Blaine Automatic.
Proses  pembuatan  semen  mikrofine  PPC  melalui proses uji kehalusan menggunakan alat automatic blaine . Alat automatic blaine ini di lengkapi dengan torak dan sel
permeabilitas  yang  telah  ditentukan  dimensi  dan densitasnya,  yang  berfungsi  untuk  mengetahui  dimensi dan densitasnya ialah agar dapat menentukan konstanta (k). Jika diketahui nilai konstanta (k) maka sampel yang dimasukkan  ke  dalam  torak  dapat  di  uji  nilai kehalusannya.  Kehalusan  butir  semen  merupakan  sifat fisika dari semen. Semakin halus butiran semen, proses hidrasi  semakin  cepat  sehingga  kekuatan  mortar  akan lebih cepat tercapai. Hasil uji kehalusan semen mikrofine PPC dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Uji kehalusan semen Mikrofine PPC Kehalusan Butiran Semen (Blaine) (m 2 /g) Waktu Penggilingan (Menit) Blanko 600 45 ASP V.M 400 gr 600 30 ASP V.M 600 gr 600 23 ASP V.M 800 gr 600 15 Uji Waktu Ikat Semen Microfine PPC
Pengujian dimulai dengan pembuatan pasta kemudian diuji dengan alat automatic toni set . Buat pasta semen sesuai SNI 2049, kemudian
masukkan pasta ke dalam wadah peletakan pasta pada alat automatic  toni  set .  masukkan  program  dalam komputer.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Waktu Ikat Semen Microfine PPC
Tabel 3. Pengujian waktu ikat semen
PPC
Microfine Waktu Ikat Awal (menit) Waktu Ikat Akhir (menit) Blanko 90 150 ASP V.M 400 gr 95 151 ASP V.M 600 gr 96 161 ASP V.M 800 gr 106 171 Menurut (SNI-0302-2004) menjelaskan bahwa waktu pengikatan  semen  PPC  dengan  adanya  penambahan pozolan akan memperpanjang waktu pengikatan sehingga menghasilkan lebih kedap air dan kekuatan akhir yang lebih baik.  Perpanjangan waktu ikat  semen  dapat  dilihat  dari  waktu  ikat  awal  dan waktu ikat akhir yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Perpanjangan waktu ikat semen PPC keehalusan 600 m 2 /g
Berdasarkan  Gambar  1.  Semakin  banyak  abu sekam  padi  yang  ditambahkan  pada  semen mikrofine PPC maka akan mengalami perpanjangan waktu ikat semen, hal tersebut disebabkan oleh sifat abu sekam padi    yang  dapat  menyerap  air  dalam  jumlah  yang
banyak (kaboosi, 2008). Pada saat pembuatan adonan semen mikrofine PPC,  air  yang  dibutuhkan  pada adonan tanpa penembahan abu sekam padi sebanyak 108 mL, adonan penambahan abu sekam padi 400 gr sebanyak 187 mL, sedangkan adonan penambahan abu
sekam  padi  600  gr  sebanyak  194  mL  dan  adonan penambahan abu sekam padi 800 gr sebanyak 196 mL.
Hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  semakin banyak  penambahan  abu  sekam  padi  maka  semakin banyak pula air yang dibutuhkan yang menyebabkan
perpanjangan  waktu  ikat  semen  pada  saat  proses hidrasi semen berlangsung
Hasil Pengujian XRF (X-Ray Fluorescence Spectrometry ) Semen Microfine PPC Tabel 2. Uji komposisi menggunakan XRF Komposisi Kimia Blanko ASP V.M 400 ASP V.M 600 ASP V.M 800 SiO 2 30 36.8 41.6 45.6 Al 2 O 3 7.23 6.40 5.89 5.20 Fe 2 O 3 3.36 3.26 3.19 3.11 CaO 57.5 56.6 55.2 54.7 MgO 1.13 1.03 1.03 0.97 SO 3 2.03 1.61 1.58 1.52 C 3 S 53.14 128.28 134.65 167.68 C 2 S 126.11 202.26 220.83 257.21 C 3 A 13.47 11.44 10.09 8.52 C 4 AF 10.22 9.92 9.92 9.46
Berdasarkan Tabel 2. dapat dilihat bahwa nilai C 3 S  dan  C 2 S  pada  semen  mikrofine  PPC  semakin meningkat  bila  ditambahkan  abu  sekam  padi. kenaikan yang signifikan pada penambahan abu sekam padi  membuat  penurunan  kuat  tekan  terjadi.  Nilai C 3 A  mempengaruhi  lamanya  waktu  ikat  semen mirofine  PPC.  Semakin  kecil  nilai  kandungan  C 3 A semakin lama waktu ikat semen. Hal ini sesuai dengan pengujian waktu ikat semen dengan kandungan C 3 A yang kecil.
Kontribusi  komponen  utama  semen  terhadap kuat  tekan  semen  dan  waktu  ikat  dapat  dilihat  dari kandungan  C 3 S,  C 2 S,  C 3 A,  C 4 AF.  C 3 S  memberikan konstribusi yang besar pada perkembangan  kekuatan  awal,  jika  kandungan C 3 S  banyak  pada  semen  makan  kuat  tekan  di  umur awal  3  hari  dan  7  hari  meningkat.Sedangkan  C 2 S memberikan  konstribusi  kekuatan  tekan  pada  umur yang lebih panjang, jika kandungan C 2 S lebih banyak maka nilai kuat tekan di umur yang lama yaitu 28 hari akan  meningkat.  C 3 A  akan  bereaksi  paling  cepat menghasilkan  3CaO.Al 2 O 3 .3H 2 O  senyawa  ini membentuk  gel  yang  bersifat  cepat  set  (kaku) sehingga  akan  mengontrol  sifat  waktu  ikat  semen. Dalam  prakteknya  sifat  waktu  ikat  ini  ditunjukkan dengan  waktu  pengikatan  yaitu  waktu  mulai  dari adonan  terjadi  sampai  mulai  terjadi  kekakuan. Senyawa C 3 A bereaksi dengan air untuk membentuk pengerasan  pada  semen.  Reaksinya  mula-mula tergantung pada jumlah pemakaian gypsum sehingga setelah  reaksi  ini  selesai,  proses  kekakuan  tidak terbentuk  lagi  dan  terjadilah  pengerasan.  Semakin kecil kandungan C 3 A semakin lama waktu pengikatan dan sebaliknya. C 4 AF tidak mempengaruhi kekuatan
tekan  dan  waktu  ikat  terlalu  banyak.  (Hariawan, 2013).

## KESIMPULAN
Telah  berhasil  dibuat  semen  mikrofine  PPC ( Porland  Pozzolan  Cement )  dengan  penambahan  abu sekam  padi  sebagai  pozolan  dengan  kehalusan  600 m 2 /kg  berdasarkan  uji  blaine automatic yang  telah memenuhi standard SNI 2046:2015.Semakin banyak penambahan  abu  sekam  padi    sebagai  substitusi pozolan  maka  akan  mengalami  perpanjangan  waktu ikat semen.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM C 618-93. Standard Specification For Fly Ash And Raw Or Calcined Natural Pozzolan For Use As A Mineral Admixtures In Porland Cement Concrete .
Astm International. United States.
Asma, Assa. Erwin adinata. 2013. Karekteristik kimia dan  fisika  semen  pozolan  kapur  yang diperkaya silika sekam padi. jurnal dinamika penelitian industri. Vol.24,Hal 8-15.
Dermawan,  Adi.  Anggraini,Dian.Gunawan.  2008. Pengaruh Substitusi oleh Silika Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan dan Suhu Reaksi Semen Porland . Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi 11
(1). Hal 15-19.
Fadlillah,  D.  2014. PengaruhKomposisi  Nano  semen terhadapkuatTekanMortar. JurnalKaryaTekni kSipil. Vol 3 (4), 1031-1042.
Heriawan, Julian Bagus. 2013. Pengertian Semen . Biro Pembinaan  dan  Pengembangan  Personil PT.Semen Padang : Padang.
Irawati,  Nelvi,  Nilda  Tri  Putri,  dan  Alexia
Herryandie  Ba.  2015. Strategi  Perencanaan Jumlah Material Tambahan Dalam Memproduksi  Semen  Dengan  Pendekatan Taguchi  Untuk  Meminimalkan  Biaya  Produksi (Studi  Kasus  PT.  Semen  Padang ).  Jurnal Optimasi Sistem Industri. Vol. 14, No. 1 .
Kaboosi.2008. The Feasibility Of Rice Husk Application As  An  Envolope  Material  In  Subssurface Drainage  System .  Islamic  azad  university  : Iran.
Munasir. Triwikantoro. Zainuri,M. Darminto. 2012. Uji  XRD  Dan  XRF  Pada  Bahan  Mineral (Batuan  Dan  Pasir)  Sebagai  Sumber  Material . Jurnal  Penelitian  Fisika  Dan  Aplikasinya,
Vol 2 No 1. 2087-9946.
SNI  15-0302-2004.  2004. Semen  Portland  pozolan .
Badan Standarisasi Nasional : Jakarta.
SNI  2049-2015.  2015. Semen  Portland .  Badan Standarisasi Nasional.