## doi: mkts.v26i2.31691

## Pengaruh Substitusi Semen dengan Semen Slag pada Mortar terhadap Kebutuhan Air dan Waktu Ikat, dan Peningkatan Kuat Tekan Mortar pada Umur 14 hari dan 28 Hari
* Rudi Yuniarto Adi, Safira Yulia Rizqi, Sie Alexander Patrick Subagyo, Han Ay Lie Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
*) Rudi Yuniarto Adi
Received: 17 Juli 2020 Revised: 27 Oktober 2020 Accepted: 6 November 2020

## Abstract
The use of industrial waste as a component of nowadays building material has become of major importance due to the underlining of environmental and sustainability issues. Among these materials is Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS), often referred to as slag-cement. The material is a residue produced during the steel refining process.  The cementitious nature of the product makes it most suitable for ordinary Portland cement (PC) substitution. However, the behavior of this slag-cement in terms of development time and strength has not been defined in great details. In the construction industry, time is of major importance, a prolonged hydration process could delay the overall process. This research work focused on the setting time and strength response of slag-cement in mortar. The ratio of mortar constituent of cement-to-sand was 1 : 3. The percentage of slag-cement substitute to PC was 0%, 25%, 50% and 75% to the cement weight. The compressive strength was tested at the age of 14 days and 28 days. The results of the analysis showed that  at a 25% slag-cement substitution a very significant increase in strength was shown. The increase was more pronounced at the age of  28  days  when  compared  to  14  days  and  recorded  to  be  31.90%.  As  for  the  50%  and  75%  slag-cement substitution,  no  significant  increase  in  strength  improvement  was  noticed.  The  test  results  showed  a  2.66% enhancement for the 50% slag- cement substitution and a 2.45% increase for a 75% slag-cement replacement. The study also showed that slag-cement required a higher water-cement factor for the normal consistency.
Keywords: Cement slag, mortar, age of mortar, substitution, compressive strength

## Abstrak
Saat ini pemanfaatan limbah industri sebagai material bahan bangunan banyak dikembangkan, salah satunya yaitu pemanfaatan Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) yang sering disebut dengan Semen Slag yang merupakan residu pembakaran tanur proses pemurnian baja yang dihaluskan sebagai bahan perekat. Dalam kontrak pelaksanaan konstruksi, batasan waktu penyelesaian pekerjaan menjadi faktor penting untuk menghindari  keterlambatan.  Oleh  sebab  itu  pengetahuan  kekuatan/mutu  material  yang  mempunyai peningkatan  berdasarkan  umur  material  sangat  dibutuhkan.  Penelitian  ini  menganalisis  pengaruh  umur mortar  terhadap  kuat  tekan  dengan  substitusi  Semen  Slag  pada  campuran  penyusunnya.  Perbandingan material dalam  mortar  antara semen dan pasir adalah 1 : 3. Persentase  penggantian  semen  slag terhadap semen Portland pada penelitian adalah 0%, 25%, 5% dan 75% dari berat semen, pengujian kuat tekan mortar dilakukan pada umur mortar 14 hari dan 28 hari. Hasil analisis menunjukkan bahwa pada substitusi semen slag 25% terjadi peningkatan mutu yang sangat signifikan pada umur 28 hari jika dibandingkan pada umur 14 hari yaitu sebesar 31,90 %. Pada substitusi semen slag 50% dan 75% tidak terjadi peningkatan mutu yang signifikan yaitu 2,66 % untuk substitusi semen slag 50% dan 2,45% untuk substitusi semen slag 75%.
Kata kunci: Semen slag, mortar, umur mortar, substitusi, kuat tekan

## Pendahuluan
Dalam  rangka  mengejar  ketertinggalan  Indonesia dengan  negara  lain,  pemerintah  Indonesia  terus
berupaya  menumbuhkan  sentra-sentra  ekonomi baru  di  seluruh  daerah  di  tanah  air.  Langkah pemerintah Indonesia
dalam mengejar ketertinggalan    salah  satunya  adalah  dengan
pembangunan infrastruktur. Namun dalam merealisasikan pembangunan infrastruktur, diperlukan  dukungan  dari  industri  konstruksi. Industri  konstruksi  di  Indonesia  saat  ini  sangat bergantung  dengan  komponen  struktur  berbasis semen  karena  banyaknya  ketersediaan  batu  serpih dan batu kapur sebagai material pembuatan semen, ditambah  biaya  yang  rendah,  menjadikan  semen sebagai  opsi  yang  paling  banyak  digunakan  pada konstruksi di Indonesia. Kelebihan lain dari bahan beton  dan mortar adalah  tidak  diperlukannya perawatan  seperti  halnya  baja  dan  kayu.  Namun, pabrik  semen  adalah  industri  yang  sebagian  besar produksinya  berupa  pengecilan  ukuran  material ( size  reduction )  dan  pembakaran  ( pyroprocessing ) sehingga  merupakan  salah  satu  penyumbang polutan  yang  cukup  besar  pada  pencemaran  udara berupa  emisi  gas  dan  partikel  debu  (Alfianto  & Lestari, 2014).
Industri  semen  menjadi  salah  satu  penghasil  CO 2 terbesar.  Hampir  5-7%  emisi  CO 2 global disebabkan  oleh  pabrik  semen,  sedangkan  900  kg CO 2 diemisikan  ke  atmosfer  untuk  menghasilkan satu ton semen (Benhelal et al., 2013). Di tengah isu pengrusakan  lingkungan  dan  pemanasan  global, perkembangan  dalam  dunia  konstruksi  ikut berperan terhadap dampak perubahan lingkungan di dunia.  Berbagai  bahan  konstruksi  alternatif  terus dikembangkan  dengan  material  yang  lebih  ramah lingkungan  dan  ekonomis  dengan  memanfaatkan limbah industri. Salah satunya adalah pemanfaatan slag.  Slag atau Granulated  Blast  Furnace  Slag (GBFS) adalah residu dari peleburan baja (Justin, H 2018)  yang  dapat  diproses  menjadi Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS).
GGBFS  atau  biasa  disebut  semen slag adalah granulated  blast  furnace  slag yang  sudah dihaluskan,  dan  digunakan  sebagai  bahan  perekat pada  beton  dan mortar .  Semen slag ini  berbentuk butiran  halus  dan  berwarna  putih  cerah  dengan unsur  pembentuk  berupa  kapur,  silika,  dan aluminium  yang  merupakan  bahan  mineral  alami. GGBFS  memiliki  komposisi  kimia  mirip  dengan kandungan  semen Portland ,  sehingga  dapat menggantikan fungsi semen  Portland pada rentang yang luas dengan rasio perbandingan massa tertentu (Susilowati et al., 2019).
Dalam  penelitian  ini  diselidiki  perilaku  mekanis mortar dengan  memanfaatkan  semen slag sebagai substitusi semen Portland sebagai bahan pengikat. Menurut Karim et al. (2018) hasil penambahan slag jelas menurunkan kuat tekan pada awal pengikatan ( curing 3 dan 7 hari). Tetapi pada akhir pengikatan 28  hari,  penambahan slag dapat  dikatakan  tidak mempengaruhi  kuat  tekan  bila  dibandingkan dengan produk yang menggunakan semen Portland
saja.  Hal  ini  dikarenakan slag memiliki  sifat pozzolanic yaitu  memiliki  kuat-tekan  awal  rendah yang meningkat sebagai fungsi waktu (Karim et al.,
2018). Adapun pengujian kuat tekan mortar dengan campuran  semen  Portland  jenis-I  dengan slag disajikan pada Gambar 1. Komposisi kimia dan sifat fisika  dari  GGBFS  dalam  penelitian  Karim et  al.
(2018) disajikan dalam Tabel 1.
Gambar 1. Pengaruh persentase slag terhadap kuat tekan (Karim et al., 2018)

## Tabel 1. Komposisi kimia dan sifat fisika slag
(GGBFS) No Uraian Hasil uji 1  Bagian tak larut (%) 0,47 2  Silikon Dioksida, SiO 2 (%) 36,00 3  Besi (III) Oksida, Fe 2 O 3 (%) 0,44 4  Aluminium Oksida, Al 2 O 3 (%) 14,50 5  Kalsium Oksida, CaO (%) 44,90 6  Magnesium Oksida, MgO (%) 1,60 7  Belerang Trioksida, SO 3 (%) 0,73 8  Hilang pada pemijaran (%) 0,08 9  Alkali sebagai Na 2 O (%) 0,54 10  Mangan Trioksida, Mn 2 O 3 (%) 0,24 11  Titanium Dioksida, Ti 2 O 3 (%) 0,55 12  Berat jenis, (g/cm 3 ) 2,87 13  Luas permukaan spesifik (cm 2 /g) 392,00
Sumber: Karim et al., 2018
Pengenalan  terhadap  sifat  mekanis  bahan  material sangat  diperlukan.  Dalam  kontrak  pelaksanaan konstruksi,  batasan  waktu  penyelesaian  pekerjaan menjadi  faktor  penting.  Keterkaitan  waktu  dalam pelaksanaan  proyek  konstruksi  beton  perlu mendapat  perhatian  serius  untuk  menghindari keterlambatan proyek, sehingga diperlukan pengkajian  khusus  dalam  proses  pelaksanaan konstruksi  (Ismael  2013).  Pengetahuan  tentang hubungan  usia mortar (waktu  pengerasan)  dengan mutu mortar dapat  dijadikan  dasar  untuk menentukan  kegiatan  selanjutnya,  terutama  bila terkait dengan pekerjaan yang berhubungan dengan
100 150 200 250 300 350 400 0 10 20 30 40 50 Ku at tek an ( k g /cm 2 ) Persentase slag (%) 3 hari 7 hari 28 hari
kekuatan  elemen mortar atau  beton  yang  dibuat sebelumnya.  Hal  ini  akan  sangat  tampak  pada gedung  bertingkat,  dimana  pelaksanaan  lantai berikutnya,  sangat  tergantung  kekuatan  elemen penumpu.  Penelitian  ini  akan  membandingkan aspek  berat  jenis  semen  dan  semen slag ,  dan menganalisis  pengaruh  substitusi  semen slag terhadap waktu ikat dan penggunaan air saat proses pembuatan adukan mortar , kuat tekan mortar , serta menganalisis pengaruh umur mortar terhadap mutu. Material  yang  digunakan  adalah  semen  Portland menggunakan  semen  merk  Gresik,  pasir  sebagai agregat  halus  berasal  dari  Muntilan,  semen slag produksi PT. Krakatau Semen Indonesia, Cilegon.
Komposisi  kimia  dari  semen slag (GGBFS) produksi  PT.  Krakatau  Semen  Indonesia,  Cilegon. menurut  penelitian  Woelandari  Fathonah et  al.
(2020) disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia semen slag (GGBFS) produksi PT. Krakatau Semen Indonesia, Cilegon.
No. Parameter Oksida  Hasil uji 1 Kalsium Oksida CaO 45,20% 2 Silikon Oksida SiO 2 34,80% 3 Aluminium Oksida Al 2 O 3 14,79% 4 Sulfur Oksida SO 3 1,74% 5 Ferri Oksida Fe 2 O 3 1,34% 6 Magnesium Oksida MgO 0,99% 7 Titanium Oksida TiO 2 0,55% 8 Kalium Oksida K 2 O 0,38% 9 Mangan Oksida MnO 0,25% 10  Natrium Oksida Na 2 O 0,22% 11  Barium Oksida BaO 0,08% 12  Phospor Oksida P 2 O 5 0,05% 13  Stronsium Oksida SrO 0,04% 14  Zirconium Oksida ZrO 2 0,04% 15  Chromium Oksida Cr 2 O 3 0,01% 16  Zinc Oksida ZnO 30ppm
Sumber: Fathonah et al. , 2020

## Metode
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental, data collecting , analisa dan observasi,  yaitu  dengan  melakukan  percobaan  uji tekan  pada mortar normal  yang  menggunakan komponen substitusi semen slag dengan variasi 0%, 25%,  50%,  dan  75%  dari  berat  semen  yang diperlukan.  Untuk  waktu  pengujian  dilakukan setelah mortar berumur  14  dan  28  hari.  Variabel- variabel  dalam  penelitian  ini  terbagi  menjadi  tiga jenis  yaitu  variabel  bebas,  variabel  terikat,  dan variabel kontrol.
Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab perubahan  timbulnya  variabel  terikat.  Variabel
bebas  pada  penelitian  ini  adalah  variasi  substitusi semen slag dan  umur mortar .  Variabel  terikat adalah  variabel  yang  dipengaruhi,  dan  menjadi akibat  karena  adanya  variabel  bebas.  Variabel terikat  dalam  hal  ini  adalah  hasil  uji  kuat  tekan mortar .  Variabel  kontrol  adalah  variabel  yang terkendali  atau  dibuat  konstan.  Variabel  kontrol dalam  penelitian  ini  adalah  dimensi mortar ,  tipe semen  yang  digunakan,  jenis  agregat,  cara pembuatan dan perawatan benda uji.
Untuk  mengetahui  karakteristik  semen slag yang berasal  dari  PT.  Krakatau  Semen  Indonesia  dalam penelitian  ini  dilakukan  dua  pengujian.  Pengujian yang  dilakukan  yaitu  pengujian  berat  jenis  dan pengujian  konsistensi  normal.  Pengujian  ini bertujuan  untuk  memperoleh  gambaran  tentang kebutuhan  air  agar  proses  kimia  sempurna,  serta waktu yang dibutuhkan untuk mencapai pengikatan sesuai standar.

## Pengujian berat jenis semen
Pengujian berat jenis diperlukan karena semen slag dalam  pengujian  ini  berperan  sebagai  substitusi terhadap semen Portland. sehingga perlu diketahui apakah  proses  substitusi  tersebut  mempengaruhi berat mortar . Berat material menjadi faktor penting dalam  pembangunan  suatu  konstruksi,  mengingat berat  sendiri  konstruksi  menjadi  salah  satu  faktor dalam perencanaan konstruksi.
Dalam  penelitian  ini  pengujian  berat  jenis  semen slag dilakukan  berdasarkan  SNI  15-2531-1991. Berat  jenis  semen  dapat  diketahui  dengan menggunakan  metode Le  Chatelier. Pada  tiap semen  dilakukan  percobaan  dengan  dua  botol Le Chatelier yang berbeda. Pada botol satu pembacaan skala awal pada angka satu dan botol dua pada skala 18.  Untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat  pada Gambar 2.

## Botol 1 Botol 2

## Gambar 2. Pengujian berat jenis semen dengan
dua botol Le Chatelier
Untuk mengetahui berat jenis semen pada tiap botol dapat dilakukan menggunakan rumus :
(1)
dengan γ 1 merupakan  berat  jenis  semen  pada pengujian  botol  satu,  m 1 adalah  berat  semen  yang
d ) V (V m  − = 1 2 1 1 
dimasukkan dalam botol satu, V 1 adalah pembacaan skala  pertama  sebelum  dimasukkan  semen, V 2 adalah pembacaan skala kedua setelah dimasukkan semen, dan d adalah berat jenis air.
(2)
dengan γ 2 merupakan  berat  jenis  semen  pada pengujian  botol  dua  m 2 adalah  berat  semen  yang dimasukkan dalam botol dua, V 1 adalah pembacaan skala  pertama  sebelum  dimasukkan  semen, V 2 adalah pembacaan skala kedua setelah dimasukkan semen, dan d adalah berat jenis air.
Selanjutnya  dapat  dicari  rata-rata  dari  percobaan antara botol pertama dan kedua, dengan cara :
(3)
dengan γ merupakan berat jenis semen.
Pengujian  berat  jenis  semen slag dapat  dilihat dalam Gambar 3.

## Gambar 3. Pengujian berat jenis semen botol pertama

## Pengujian konsistensi normal semen
Konsistensi normal merupakan jumlah molekul air yang  dibutuhkan  oleh  semen  agar  seluruh  partikel semen dapat terhidrasi dengan sempurna. Fungsi air pada adukan mortar atau beton selain untuk proses hidrasi  juga  untuk  menghasilkan  kelecakan ( workability )  yang  cukup  untuk  menjamin  bahwa dalam  proses  pencampuran  dan  pemadatan  terjadi massa  yang  homogen  tanpa  terjadinya  segregasi. Jika terlalu banyak air, adukan akan encer sehingga terlepasnya agregat dari adukan menjadi kekhawatiran,  juga  air  bebas  dalam  adukan  akan mengakibatkan  rongga  ( void )  dalam mortar . Kekurangan air maka akan berakibat adukan kering sehingga sulit dicampur dan dipadatkan, juga dapat mengakibatkan  tidak  semua  partikel  semen terhidrasi sempurna.
Pada  pengujian  konsistensi  normal  dibuat  pasta semen  dengan  memasukkan  semen  sebanyak 300  gram  ke  dalam  mangkuk  pengaduk,  dan menuangkan air ke dalam mangkuk pengaduk 50%
dari jumlah air yang digunakan selama percobaan. Pengadukan  campuran  selama  30  detik  dengan kecepatan  pengaduk  140±5  putaran  per  menit. Selama  pengadukan  awal  sisa  air  diberikan  secara perlahan, sehingga pasta tercampur merata (SNI 03- 6826-2002).
Konsistensi  normal  dapat  dicari  dengan  metode coba-coba  menggunakan  alat  vicat  seperti  pada Gambar 4.
4a 4b
Gambar 4. Pengujian konsistensi normal (4a), alat vicat diameter 10 mm (4b)
Alat  vicat  dilengkapi  dengan  dua  buah  jarum, masing-masing berdiameter 10 mm untuk penentuan  konsistensi  normal,  dan  jarum  1  mm untuk  penentuan  waktu  ikat  awal.  Konsistensi normal  ditentukan  berdasarkan  penurunan  jarum sebesar 10 mm dengan jarum vicat diameter 10 mm. Semen diuji dengan beberapa variasi kadar air, dan hasilnya  digambarkan  dalam  grafik  dimana persentase  air  merupakan  absis  (sumbu  X)  dan penurunan  jarum  merupakan  ordinat  (sumbu  Y), dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Metode penentuan konsistensi normal
Data yang diperoleh kemudian dirumuskan sebagai fungsi  kuadratik,  dan  jumlah  air  yang  dibutuhkan pada  penurunan  jarum  10  mm  dibaca  dari  kurva tersebut.  Pendekatan  fungsi  kuadratik  didekati dengan  analisa  statistik,  sehingga  fungsi  kadar  air terhadap  penurunan  jarum  dapat  diperoleh  secara numeris.  Nilai  kadar  air  yang  didapatkan  pada penurunan  jarum  10  mm  merupakan  konsistensi normal semen tersebut.
d ) V (V m  − = 1 2 2 2  2 2 1    + = 0 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30 31 32 P en u ru n an jaru m (m m )
Jumlah air adukan (% berat terhadap semen)

## Pengujian waktu ikat semen
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  waktu yang  diperlukan  semen  untuk  mengeras,  terhitung dari  mulai  bereaksi  dengan  air  dan  menjadi  pasta semen  hingga  pasta  semen  cukup  kaku  untuk menahan  tekanan.  Prosedur  pengujian  waktu  ikat semen  yang  pertama  adalah  persiapan  alat  jarum vicat  dan  pasta  semen.  Dilanjutkan  dengan mencatat  awal  penunjukan  jarum  selanjutnya. Pencatatan  penurunan  jarum  dilakukan  setelah  30 detik dan dilanjutkan dengan mengamati penunjukan  jarum  setiap  15  menit  sampai  didapat penetrasi  yang  lebih  kecil  dari  25  mm.  Jarak  titik pengukuran  satu  dan  lain  tidak  boleh  lebih  besar dari  6  mm  dan  tidak  boleh  lebih  kecil  dari  9  mm diukur  dari  tepi  cetakan  ( mold ).  Pencatatan  waktu dilanjutkan hingga diperoleh waktu yang diperlukan  hingga  jarum  vicat  tidak  dapat menembus  pasta  semen.  Dari  kurva  hubungan penurunan jarum dan waktu, ditentukan waktu yang diperlukan  untuk  mencapai  penetrasi  25  mm  yang disebut  waktu  ikat  awal  (Anggraini et  al., 2013). Metode  penentuan  kurva  hubungan  ini  juga dilakukan secara numeris (Gambar 6).

## Gambar 6. Penentuan waktu ikat awal

## Pembuatan benda uji
Benda  uji  pada  penelitian  ini  merupakan mortar dengan  dimensi  50x50x50  mm  sesuai  dengan ketentuan  yang  ada  dalam  SNI  03-6825-2002. Benda uji mortar ini memiliki komposisi campuran semen  dan  agregat  halus  sebesar  1  ba  ( binding agent ) : 3 ps, dengan FAS sebesar 0,5. Sedangkan untuk variasi substitusi semen slag terhadap Semen Portland adalah 0%, 25%, 50%, dan 75% dari berat semen.  Jumlah  spesimen  tiap  variasi  tersaji  dalam Tabel 3.

## Tabel 3. rencana jumlah benda uji
Mortar Substitusi semen slag Jumlah benda uji 0%  25%  50%  75% Kuat tekan 14 hari 6 6 6 6 24 Kuat tekan (28 hari) 6 6 6 6 24 Total Benda Uji 48

## Pengujian kuat tekan mortar
Berdasarkan  SNI  03-6825-2002,  kekuatan  tekan mortar semen  adalah  gaya  maksimum  per  satuan luas  yang  bekerja  pada  benda  uji mortar semen berbentuk  kubus  dengan  ukuran  tertentu  serta berumur  tertentu.  Alat  yang  digunakan  dalam pengujian  kuat  tekan mortar adalah Compression Testing Machine . Kuat tekan mortar dapat dihitung dengan rumus:
(3)
dengan f’ c adalah kuat tekan mortar , F adalah gaya maksimum, dan A adalah luas bidang permukaan.

## Hasil dan Pembahasan

## Pengujian berat jenis semen slag
Hasil pengujian berat jenis semen slag pada suhu air 20ºC  dan  suhu  ruangan  28ºC  dapat  dilihat  pada Tabel 4. Menurut SNI 15-2049-2004, kisaran berat jenis  semen  Portland  adalah  3,15  gr/ml.  Hasil  uji berat  jenis  semen slag menunjukkan  nilai  3,05 gr/ml, sehingga semen slag ini memiliki berat jenis lebih rendah daripada semen Portland,
menyebabkan berat jenis mortar dengan campuran semen slag lebih  ringan  dibandingkan  dengan mortar yang menggunakan semen Portland.

## Tabel 4. analisis berat jenis semen slag
Keterangan Percobaan I  Percobaan II Berat semen (gr) 64 15 V 1 (ml) 1 18 V 2 (ml) 23 22,8 Berat jenis (gr/ml) 2,909 3,191 Berat jenis rata- rata (gr/ml) 3,05

## Pengujian Konsistensi Normal Semen Slag
Hasil konsistensi normal semen slag dengan kadar substitusi  25%,  50%,  dan  75%  tampak  dalam Gambar 7.
Gambar 7. Grafik penentuan konsistensi normal substitusi semen slag 25 %, 50%, dan 75%
20 25 30 35 40 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 P en u ru n an Ja ru m (m m ) Waktu (menit) A F c f = ' 4 6 8 10 12 14 16 18 26 27 28 29 30 31 32 P en u ru n an j ar u m ( m m ) Kadar Air (%) 25% Semen slag 50% Semen slag 75% Semen slag 29,7 30,5 27,1
Hubungan  kandungan  semen slag dan  konsistensi normal dapat dilihat pada Tabel 5 dan Gambar 8.

## Tabel 5. Hasil konsistensi normal semen
substitusi No Substitusi semen slag Persentase air (%) 1 0% 25.489 2 25% 27.094 3 50% 29.661 4 75% 30.468
Gambar 8. Grafik konsistensi normal semen
Data tersebut menunjukkan bahwa variasi substitusi semen slag membutuhkan  lebih  banyak  air dibandingkan  semen  normal.  Hal  ini  menunjukan semen slag cenderung meningkatkan kebutuhan air selama  proses  pengadukan.  Peningkatan  ini dikarenakan  penyerapan  semen slag yang  lebih tinggi  dibandingkan  semen  Portland,  sehingga mengakibatkan jumlah air yang diserap meningkat. Penelitian  ini  juga  menunjukkan  bahwa mortar dengan  substitusi  100% slag memiliki  waktu pengerasan sangat lama. Dapat disimpulkan bahwa reaksi slag semen  murni  dengan  air  tidak mengakibatkan  terjadinya  proses  hidrasi.  Dengan kata  lain  dalam  penggunaannya,  semen slag membutuhkan  komponen  semen  Portland  sebagai pemicu ( trigger ) untuk dapat bereaksi dengan air.

## Waktu ikat semen
Waktu ikat semen ditentukan berdasarkan penurunan 25 mm dengan jarum vicat diameter 10 mm dengan kadar air yang ditetapkan berdasarkan hasil pengujian Konsistensi Normal. Hasil pemeriksaan  waktu  ikat  untuk  masing-masing variasi  substitusi  semen slag dapat  dilihat  pada Tabel 6 dan Gambar 9.
Gambar 9. Grafik waktu ikat semen substitusi
Tabel 6. Hasil waktu ikat semen substitusi No Substitusi semen slag Waktu ikat (menit) 1 0% 111.243 2 25% 118.894 3 50% 119.791 4 75% 167.072
Pengaruh variasi semen slag sebagai komponen substitusi Portland terhadap kuat tekan mortar
Pada penelitian ini, substitusi semen slag lebih dari 50%  memiliki  efek  perlambatan  yang  berlebihan. Hal ini didukung penelitian sebelumnya dari Brooks (2000)  dan  Nehdi  &  Sumner  (2002)  yang  telah mempelajari  waktu  ikat  beton  termasuk  GGBFS, secara  umum  menjelaskan  peningkatan  persentase substitusi GGBFS pada semen akan memperpanjang  waktu  pengerasan  beton.  Pola waktu  ikat  sebagai  fungsi  kandungan  semen slag dapat  dilukiskan  sebagai  fungsi  bi-linier,  dimana prosentase  kandungan  50%  merupakan  titik  kritis yang merubah perilaku waktu ikat semen slag , dan selanjutkan  bahan mortar .  Dari  pengujian  kuat tekan mortar disajikan dalam Tabel 7 dan Gambar 10. Dari tabel dan grafik dapat dilihat bahwa pada umur 14 hari dan 28 hari mortar dengan substitusi semen slag 0%  dan  substitusi  semen slag 25% mengalami  peningkatan  kuat  tekan  yang  sangat significant  pada  umur  28  hari,  jika  dibandingkan pada umur 14 hari. Pada substitusi semen slag 0% terjadi  peningkatan  kuat  tekan  sebesar  42,78%, sedangkan pada  substitusi  semen slag 25%  terjadi peningkatan kuat tekan sebesar 31,90%.
Tabel 7 . Hasil pengujian kuat tekan mortar
No Substitusi semen slag Kuat tekan (N/mm 2 ) Peningkatan mutu pada umur 28 hari terhadap umur 14
hari (%) f’ c (14) f’ c (28) 1 0 % 25,23  36,02 42,77 2 25 % 26,36  34,77 31,90 3 50 % 28,16  28,91 2,66 4 75 % 15,93  16,32 2,45
Pada  substitusi  semen slag 50%  dan  75%  tidak terjadi peningkatan kuat tekan yang significant baik pada  umur  14  hari  dan  28  hari.  Pada  substitusi semen slag 50%  peningkatan  kuat  tekan mortar pada umur 28 hari jika dibandingkan pada umur 14 hari yaitu sebesar 2,66% dan pada substitusi semen slag 50% peningkatan kuat tekan mortar pada umur 28 hari jika dibandingkan pada umur 14 hari yaitu sebesar  2,45%.  Untuk  menjelaskan  peningkatan kuat  tekan mortar pada  substitusi  50%  dan  75% yang rendah dari umur 14 hari ke umur 28 hari maka dilakukan perbandingan antara kuat tekan umur 14 hari terhadap kuat tekan umur 28 hari. Didapatkan hasil yang dapat dilihat pada Gambar 11.
24 26 28 30 32 0 25 50 75 P er sen tase air ( %) Substitusi semen slag (%)
100 120 140 160 180 0% 25% 50% 75%
W ak tu ik at (m en it)
Substitusi semen slag

## Gambar 10. Hubungan kuat tekan dengan umur mortar
Dari Gambar 11 dapat diketahui bahwa semen slag memiliki fungsi mempercepat pengerasan terhadap mortar .  Hal  ini  dibuktikan  dimana mortar dengan substitusi  semen slag 25%,  50%,  dan  75%  terjadi peningkatan kuat tekan mortar yang signifikan pada umur  14  hari  yaitu  sebesar  76%,  97%,  dan  98% terhadap  kuat  tekan  umur  28  hari.  Jika dibandingkan  dengan mortar tersubstitusi  dengan mortar normal (0% semen slag ), didapat hubungan seperti yang dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 11. Grafik pencapaian kuat tekan mortar umur 14 hari terhadap kuat tekan umur 28 hari
Gambar 12. Grafik perbandingan kuat tekan mortar dengan variasi substitusi semen slag terhadap kuat tekan mortar normal
Gambar 12 menunjukan dengan adanya peningkatan substitusi semen slag terhadap semen Portland  berpengaruh  pada  penurunan  kuat  tekan mortar , dimana penurunan kuat tekan yang  terjadi tidak  linier,  melainkan  sangat  signifikan  seiring dengan peningkatan substitusi semen.

## Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  mengenai "Pengaruh  Umur  Terhadap  Mutu Mortar Dengan Substitusi  Semen Slag Sebagai  Pengikat"  dapat diperoleh  beberapa  kesimpulan.  Berat  jenis  semen slag lebih  ringan  daripada  semen  Portland,  yaitu 3,05  gr/ml  sedangkan  berat  jenis  semen  Portland yaitu  3,15  gr/ml.  Hal  ini  berdampak  positif  pada struktur-struktur  yang  menggunakan  semen slag , karena  penurunan  berat  sendiri  konstruksi,  tidak hanya  berdampak  pada  elemen  struktur  itu  sendiri tetapi  juga  pada  elemen  kolom  pemikul  dan pondasi.
Peningkatan substitusi semen slag terhadap semen Portland berpengaruh pada peningkatan kebutuhan air  adukan  (peningkatan  konsistensi  normal)  dan waktu  ikat.  Peningkatan  faktor  air  semen  akan berpengaruh  pada  kelecakan  awal  adukan,  adukan akan  lebih  encer  dan  berpotensi  mengakibatkan segregasi  agregat  kasar.  Penggunaan additive berupa water-reducer dalam kasus semen- slag tak dapat  digunakan,  karena  akan  mempengaruhi kinerja  semen  ini  selama  proses  pengerasan.
Alternatif yang dapat digunakan adalah pemanfaatan superplasticizer . Additive
ini mengurangi  geseran  antara  partikel  dan  semen dengan menciptakan muatan listrik yang berlawanan, sehingga kelecakan dapat
dipertahankan dengan air yang relatif lebih sedikit. Kebutuhan  air  untuk  proses  hidrasi  semen slag harus ditentukan dengan teliti, dan koreksi terhadap kandungan air agregat harus diperhitungkan.
Pada substitusi semen slag 25% terjadi peningkatan kuat tekan yang sangat signifikan pada umur 28 hari jika dibandingkan pada umur 14 hari yaitu sebesar 31,90%. Hal ini menunjukkan bahwa proses hidrasi semen Portland belum sempurna. Sebaliknya, pada substitusi  semen slag 50%  dan  75%  tidak  terjadi peningkatan  kuat  tekan  yang  signifikan.  Ini menunjukkan  bahwa  semen slag telah  mencapai kekuatan penuh pada usia dini. Pada substitusi 25%, perilaku pengikatan dan perkembangan kuat tekan masih  didominasi  oleh  semen  Portland,  yang diketahui akan mencapai kekuatan penuh pada usia 28  hari.  Pada  saat  kandungan  semen  ditingkatkan, pengaruh  ini  menurun,  sehingga  perilaku  proses kimia  semen slag menjadi  lebih  utama.  Hal  ini tampak dari data bahwa pada substitusi semen slag 50%, peningkatan kuat tekan mortar pada umur 28 hari  jika  dibandingkan  pada  umur  14  hari  yaitu sebesar 2,66% dan pada substitusi semen slag 75% peningkatan  kuat  tekan mortar pada  umur  28  hari jika dibandingkan pada umur 14 hari yaitu sebesar 2,45%.  Temuan  ini  mendukung  pengamatan terhadap  percepatan  pengerasan  pada mortar berbasis semen slag . Dibuktikan pada mortar umur
0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 Ku at tek an ( N/m m 2 ) Umur benda uji (hari) 0% semen slag 25% semen slag 50% semen slag 75% semen slag 0 10 20 30 40 0% 25% 50% 75% P en in g k atan f' c( 28) terh ad ap f' c( 14) (% ) Variasi Substitusi Semen Slag (%) 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 0% 25% 50% 75%
100%
P er b an d in g an t er h ad ap k u at t ek an n o rmal Substitusi semen slag
14  hari,  dimana mortar dengan  substitusi  semen slag sebesar  25%,  50%,  dan  75%  terjadi peningkatan  pencapaian  kuat  tekan mortar yang signifikan  yaitu  sebesar  76%,  97%,  dan  98% terhadap kuat tekan optimum.
Penelitian  menunjukkan  adanya  perbedaan  antara penelitian  ini  dengan  penelitian  Karim, et  al. tentang  substitusi  semen slag optimum  dalam peningkatan mutu mortar . Pada penelitian Karim, et al. substitusi optimum untuk meningkatkan  mutu mortar pada  umur  28  hari adalah 50%, sedang pada penelitian ini adalah 25%. Hal  ini  terjadi  karena  kandungan  mineral  semen slag yang digunakan dalam penelitian dan slag yang digunakan  oleh  Karim et  al. (2018)  berbeda. Terdapat  unsur-unsur  yang  mempengaruhi  ikatan kimia  pada  intefasa  antara  agregat  dan mortar . Sebagai simpulan dapat dikatakan bahwa pemanfaatan  di  semen slag lapangan  dapat direkomendasikan untuk digunakan, karena memiliki  berat  jenis  yang  lebih  ringan,  sehingga dapat berpengaruh pada beban struktur, penggunaan semen slag sebagai substitusi bahan pengikat dapat mempercepat proses pengerasan sehingga pelepasan  bekisting  bisa  lebih  awal,  penggunaan semen slag disarankan  pada  substitusi  tidak  lebih dari 50%.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih terutama ditujukan kepada  Ir. Hariadi  Dewabrata,  MT.  yang  telah  membantu penyediaan  semen slag ,  Laboratorium  Bahan  dan Konstruksi  Departemen  Teknik  Sipil  Fakultas Teknik  Universitas  Diponegoro  yang  telah memfasilitasi  peralatan  dalam  pembuatan  sampel dan pengujian.

## Daftar Pustaka
Alfianto, P. N., & Lestari, P. (2014). Analisis emisi debu  dan  partikulat  terhadap  penggunaan  bahan bakar  alternatif  di  industri  semen. Jurnal  Teknik Lingkungan 20 (1),11–19.
Anggraini,  R.,  Ristinah,  &  Nurlina,  S.  (2013). Pengaruh  variasi  penambahan  bottom  ash  dalam pasta semen. Jurnal Rekayasa Sipil, 7 (1), 66–73.
Badan  Standarisasi  Nasional.  (1991). Metode pengujian  berat  jenis  semen  portland ,  SNI  15- 2531-1991. Jakarta: SNI.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002a). Metode pengujian  konsistensi  normal  semen  portland
dengan  alat  vicat  untuk  pekerjaan  sipil ,  SNI  03- 6826-2002. Jakarta: SNI.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002b). Standar nasional  indonesia  metode  pengujian  kekuatan tekan mortar semen portland untuk pekerjaan sipil, SNI 03-6825-2002. Jakarta: SNI.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2004). Semen portland , SNI 15-2049-2004. Jakarta: SNI.
Benhelal, E., Zahedi, G., Shamsaei, E., & Bahadori, A. (2013). Global  strategies and potentials to curb co2  emissions  in  cement  industry. Journal  of Cleaner Production, 51, 142–61.
Brooks,  J.  J.,  Johari,  M.  A.  M.,  &  Mazloom,  M.
(2000).  Cement  &  concrete  composites  effect  of admixtures  on  the  setting  times  of  high-strength.
Test, 22 (4), 293–301.
Fathonah,  W.,  E.  Mina,  R.  I.  Kusuma,  and  D.  Y. Ihsan.  (2020).  Stabilisasi  tanah  menggunakan semen slag serta  pengaruhnya  terhadap  nilai california bearing ratio ( CBR ) ( Studi Kasus : Jl . Munjul  ,  Kp  .  Ciherang  ,  Desa  Pasir  Tenjo  , Kecamatan  Sindang  Resmi. Jurnal  Fondasi 9(1), 87–93.
Justin,  H.  (2018)  Studi  eksperimental  beton  geo- polimer  slag  dengan  variasi  kadar  silica  fume, Skripsi , Universitas Katolik Parahyangan Bandung,
Ismael.  (2013).  Keterlambatan  proyek  konstruksi gedung faktor penyebab dan tindakan pencegahannya. Februari Jurnal Momentum, 14 (1), 46–56.
Karim, G. A., Susilowati, E., & Pratiwi, W. (2018). Pengaruh  ground  granulated  blast  furnace slag terhadap  sifat  fisika  semen  portland  jenis-i  the effect  of  ground  granulated  blast  furnace slag on physical  properties  of  portland  cement  type  I. Jurnal Teknologi Bahan Dan Barang Teknik , 8 , 47– 52.
Nehdi, M. L., & Sumner, J. (2002). Optimization of ternary  cementitious mortar blends  using  factorial experimental plans.
Materials
and Structures/Materiaux et Constructions, 35 (8), 495– 503.
Susilowati,  A.,  Pratiktio,  Praditya,  D.  Y.,  & Wijayanto,  K.  (2019).  Kuat  tekan  self  compacting concrete  menggunakan  ground  granulated  blast furnace  Slag.  Prokons. Jurnal  Teknik  Sipil 13 (2),111–17.