ISSN 2776-463X

## EFEK PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP KUAT TEKAN MORTAR SEMEN
Mufti Amir Sultan* 1 , Raudha Hakim 1
1 Program Studi Teknik Sipil, UniversitasKhairun
Jalan Jusuf Abdulrahman Kampus II Gambesi Kota Ternate Selatan, Indonesia
* muftiasltn@unkhair.ac.id

## Abstrak
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)Rum Tidore Kepulauan menggunakan batubara sebagai bahan bakar, yang  menghasilkan  produk  sampingan  berupa  limbah  abudasar  (bottom  ash)  danabu  terbang  (flyash).  Limbah yang dihasilkan ini berpotensi atau dapat mencemari lingkungan sekitarnya, sehingga perlu ditangani. Salah satu penanganan adalah dengan memanfaatkan sebagai material dalam pembuatan mortar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek penambahan fly ash dalam campuran mortar. Komposisi fly ash yang dicampurkan pada mortar adalah berdasarkan dari berat semen dengan kadar 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50%. Mortar tanpa penambahan  fly  ash  sebagai  benda  uji  kontrol.  Ukuran  benda  uji  5  x  5  x  5  cm  berjumlah  150  buah.  Hasil penelitian menunjukan nilai kuat tekan optimum terjadi  pada variasi flyash 20% sebesar 29,atau kenaikan kuat tekan mortar fly ash terhadap mortar normal sebesar mortar 18,85%.
Kata kunci — Fly Ash, Kuat Tekan, Mortar

## PENDAHULUAN
PembangkiListrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  Rum  Tidore  Kepulauan  dalam  operasionalnya menggunakan  batu  bara  sebagai  bahan  bakar  untuk  menghasilkan  kukus  sebagai  media pemanas  atau  pembangkit  listrik.  Dalam  proses  pembakaran  batu  bara  akan  menghasilkan limbah  padat  berupa fly  ash dan bottom  ash yang  berjumlah  5%.  Dari  limbah  5%  ini  terbagi menajdi 10-20% berupa abu terbang atau fly ash dan 80-90% berupa abu dasar atau bottom ash (Haryanti, 2014) . Limbah yang dihasilkan oleh PLTU umumnya diletakkan pada lahan terbuka sehingga berpotensi untuk mencemari lingkungan sekitarnya. Salah satu penangan limbah ini adalah  dengan  memanfaatkan  sebagai  campuran  pada  beton  atau  mortar,  mengingat fly  ash memiliki sifat cementitious (Ammasi & Ragul, 2018) (Arshad, Ahmad, Khitab, & Hanif, 2021). Pada  penggunaan fly  ash sebagai  campuran  pada  beton  atau  mortar  mempunyai  keuntungan yaitu dapat memperbaiki sifat beton atau mortar tersebut. Penggunaan fly ash dicampur dengan abu  batu  menghasilkan  kinerja  mortar  yang  sangat baik  karena  kemampuan  mengisi  rongga yang  efisien,  komposisi  ini  direkomendasikan  sebagai  pengganti  pasir  sungai  (Rai,  Kumar,  & Satish,  2014). Fly  ash juga  dapatdimanfaatkanuntukmemperbaikikinerjia  mortar  berdasarkan gradasi atau kehalusan fly ash , dari penelitian dengan substitusi semen 10%, 20%, 30% dan 40% mampu  meningkatkan  kekuatan  dan  mengurangi  penyerapan  pada  mortar  (Naganathan  & Linda,  2013),  pengurangan  penyerapan  disebabkan fly  ash dapat  mengurangi  void  atau memperkecil pori-pori (Kusdiyono & Rochadi, 2012). Fly ash dapat memperkuat daya rekat bata dibandingakan dengan tanpa fly ash , ini disebabkan sifat cementitious yang dimiliki oleh fly ash (Karijanto, Wijaya, & Sugiharto, 2013).

## ISSN 2776-463X

## METODE PENELITIAN
Jenis Penelitian ini menggunakan metode eksprimental, dengan cara melakukan pengujian di Laboratorium Struktur dan Bahan Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Khairun.

## BahandanAlat
Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Semen Portland tipe I,
2. Agregat halus dari quarry Kalumata,
3. Fly ash dari PLTU Rum kotaTidore Kepulauan,
4. Air bersih dari laboratorium struktur dan bahan,
Alat-alat yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Mesin sieve analysis (ayakan),
2. Timbangan,
3. Cetakan benda uji kubus 5 x 5 x 5 cm,
4. Mesin uji tekan,
5. Bak perendam,
6. Wadah adukan mortar,
7. Oven,
8. Meja leleh.

## Benda Uji
Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm. Jumlah benda uji sebanyak 150 dengan rincian  seperti  pada  tabel  1.  Kadar fly  ash dihitung berdasarkan  persentase  dari  berat  semen. Pada saat membuat campuran berat fly ash yang telah diperoleh dari persentase terhadap berat semen ditambahkan kedalam campuran mortar.
Tabel 1 Variasi dan jumlah bendauji Kode Benda Uji Variasi Fly Ash (%) Jumlah Benda Uji (buah) MN 0 25 MF-10 10 25 MF-20 20 25 MF-30 30 25 MF-40 40 25 MF-50 50 25

## Pengujian Karakteristik Material
Sebelum pembuatan benda uji dilakukan pengujian karakteristik agregat halus mengacu pada SNI (SNI 03-4804, 1998), (SNI 1970, 2008), (SNI 03-1968, 1990), (SNI 03-1971-1990, 1990). Pengujian yang dilakukan meliputi:
a) Pengujian kadar lumpur
b) Pengujian berat volume
c) Pengujian berat jenis dan penyerapan.
CLAPEYRON :JurnalIlmiah Teknik Sipil 2(1): 19-26
ISSN 2776-463X
d) Pengujian Analisa saringan (modulus kehalusan)

## Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan mengacu pada SNI (SNI 03-6825, 2002). Pengujian kuat tekan dilakukan dengan meletakkan benda uji di bawah alat pembebanan, kemudian menghidupkan mesin pada awal  pengujian  selama  15  menit  setelah  mengatur  jarum  penunjuk  beban  pada  posisi  nol. Analisa  dilakukan  dengan  mencatat  data  beban  hancur.  Kuat  tekan  pasangan  bata  dihitung dengan persamaan (1).
𝑓 = 𝐹
𝐴
Di mana : 𝑓 adalah kuat tekan mortar (N/mm 2 ), 𝐹 max = beban maksimum benda uji (N),  dan 𝐴 adalah luasan permukaan tekan benda uji (mm 2 ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Pengujian Agregat Halus
Agregat halus pembentuk mortar semen berasal dari quarry Kalumata Kota Ternate Selatan. Pengujian karakteristik agregat halus seperti ditunjukan pada tabel 4.
Tabel 2 Properties agregat halus quarry Kalumata Jenis pengujian Hasil pengujian Kadar lumpur 9,00% Berat volume -  Kondisilepas 1,40 -  Kondisipadat 1,49 Beratjenis -  Beratjeniskering oven 2,10 -  Beratjenis SSD 2,20 -  Beratjenissemu 1,67 -  Penyerapan air 4,71% Modulus kehalusan 2,21%
Sumber : (Darwis, Sultan, & Sidogu, 2018)
Hasil  pemeriksaan  Agregat  halus  yang  berasal  dari  quarry  Kalumata  Kota  Ternate  yang memenuhi  spesifikasi  yaitu  pemeriksaan  berat  volume,  Bj  bulk  kering  oven,  Bj  bulk  SSD,  Bj semu, dan modulus halus butir, kecuali pada kadar lumpur dan penyerapan. Sehingga sebelum digunakan agregat halus dicuci terlebih dahulu.
ISSN 2776-463X

## Gambar 1 . Berat volume bata semen dengan berbagai sumber agregat halus

## Berat Volume Mortar
Berat  volume  mortar  semen  normal  dan  mortar  semen fly  ash seperti  ditunjukkan  pada gambar1.
Berat volume mortar semen normal (0%) dan mortar semen fly  ash dengan variasi 10%, 20%, 30%,  40%  dan  50%  secara  berurutan  adalah  2241,14  kg/m 3 ,  2226,89  kg/m 3 ,  2226,57  kg/m 3 , 2143,24  kg/m 3 ,  2285,66  kg/m 3 dan  2168,13  kg/m 3 .    Penambahan fly  ash tidak  berpengaruh secara signifikan terhadap berat mortar

## Kuat Tekan Mortar
Kuat tekan rata-rata mortar semen normal dan mortar semen fly ash seperti ditunjukkan pada gambar 2.
2241,14 2226,89 2226,57 2143,24 2285,66 2168,13 2050,00 2100,00 2150,00 2200,00 2250,00 2300,00 B er at V ol um e (K g /m 3) MN MF-10 MF- 20
MF-30 MF-40 MF-50
ISSN 2776-463X

## Gambar 2.Kuat rata-rata mortar dengan variasi fly ash
Kuattekan  rata-rata  mortar  normal  (0%)  dan  mortar fly  ash dengan  variasi  penambahan10%, 20%,  30%,  40%  dan  50%  secara  berurutan  adalah  24,91  MPa,  26,68  MPa,  29,61  MPa,  27,87 MPa, 23,97 MPa dan 23,54 MPa. Kuat tekan mortar setelah ditambah dengan fly ash sebesar 10% mengalami peningkatan sebesar 7,08%, penambahan 20% peningkatan kuat tekan sebesar 18,85%,  penambaan  30%  peningkatan  kuat  tekan  sebesar  11,85%,  selanjutnya  pada penambahan 40% dan 50% kuat tekan mengalami penurunan masing-masing 3,77% dan 5,51%, seperti  ditunjukkan  pada  gambar  3.  Penambahan fly  ash pada  campuran  mortar  dibatasi  oleh kadar optimum (Kabir, Imran, & Sultan, 2018), (Sultan, Imran, & Faujan, 2019).
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 K ua t T ek an ( M P a) Variasi Fly Ash (%)
ISSN 2776-463X
Gambar 3. Persentase penurunan kuat tekan rata-rata mortar fly ash terhadap mortar normal

## KESIMPULAN
Penambahan fly  ash dalam  campuran  mortar  semen  dengan  persentase  terhadap  berat  semen menghasilkan kuat tekan mortor optimum pada kadar 20% dengan kuat tekan 29,61 MPa atau kenaikan kuat tekan mortar fly ash terhadap mortar normal sebesar mortar 18,85%.
-10,00 -5,00 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 P ro se nt as e T er ha da p M N ( % ) MF-10 MF- 20 MF-30 MF-40 MF-50

## ISSN 2776-463X

## DAFTAR PUSTAKA
Ammasi,  A.  K.,  &  Ragul.  (2018).  Strength  and  Durability  of  High  Volume  Fly  Ash  in Engineered  Cementitious  Composites. Materials  Today:  Proceedings , 5 (11),  24050–24058. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.10.198
Arshad, M. T., Ahmad, S., Khitab, A., & Hanif, A. (2021). Synergistic Use of Fly Ash and Silica Fume to Produce High-Strength Self-Compacting Cementitious Composites. Crystals , 11 , 915. https://doi.org/10.3390/cryst11080915 Abstract:
Darwis, F., Sultan, M. A., & Sidogu, D. (2018). Variasi Penggunaan Pasir Besi Pada Campuran Mortar. Journal of Science and Engineering , 1 (1), 21–30.
Haryanti, N. H. (2014). Uji Abu Terbang PLTU Asam Asam Sebagai Bahan Pembuatan Bata Ringan. Jurnal Fisika FLUX , 11 (2), 114–124.
Kabir, D., Imran, I., & Sultan, M. A. (2018). Penggunaan Fly Ash Sebagai Bahan Tambah pada Proses Pembuatan Mortar Dengan Bahan Dasar Pasir Apung. Techno , 7 (2), 157–164.
Karijanto,  M.  A.,  Wijaya,  A.  R.,  &  Sugiharto,  H.  (2013).  Pengaruh  Penambahan  Fly  Ash Terhadap  Kuat  Tekan  Dan  Tarik  Perekat  Bata  Ringan. Dimensi  Pratama  Teknik  Sipil , 2 (2), 1–8.
Kusdiyono, K., & Rochadi, M. T. R. (2012). Pengaruh Pemanfaatan Limbah Batubara (Fly Ash) Terhadap Kekuatan Tekan Mortar Type M. Wahana TEKNIK SIPIL , 17 (2), 97–106.
Naganathan,  S.,  &  Linda,  T.  (2013).  Effect  of  fly  ash  fineness  on  the  performance  of  cement mortar. Jordan Journal of Civil Engineering , 7 (3), 326–331.
Rai, B., Kumar, S., & Satish, K. (2014). Effect of fly ash on mortar mixes with quarry dust as fine aggregate. Advances in Materials Science and Engineering , 2014 . https://doi.org/10.1155/2014/626425
SNI 03-1968. (1990). Metode Pengujian Tentang Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar.
In Badan Standar Nasional Indonesia . Retrieved from http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-slamet-widodo-st-mt/sni-03- 1968-1990.pdf
SNI  03-1971-1990.  (1990).  Metode  Pengujian  Kadar  Air  Agregat.  In Badan  Standarisasi Nasional Indonesia .
SNI  03-4804. (1998). Metode Pengujian Bobot Isi dan Rongga Udara dalam Agregat. Badan Standarisasi Nasional , 1–6.
SNI  03-6825.  (2002).  Metode  pengujian  kekuatan  tekan  mortar  semen  Portland  untuk pekerjaan sipil. In Badan Standardisasi Nasional .
SNI  1970.  (2008).  Cara  Uji  Berat  Jenis  dan  Penyerapan  Air  Agregat  Halus. Badan  Standar Nasional Indonesia , 7–18. Retrieved from http://sni.litbang.pu.go.id/index.php?r=/sni/new/sni/detail/id/195
ISSN 2776-463X
Sultan,  M.  A.,  Imran,  I.,  &  Faujan,  M.  (2019).  Pengaruh  Penambahan  Limbah  Pembakaran Batubara ( Fly Ash ) Ex Pltu Rum Pada Campuran Beton. Teras Jurnal , 9 (2), 83–90.