Pengaruh Penggunaan Zat Aditif Tipe C pada Kekuatan Tekan Beton
Zamroni 1* , Eka Susanti 1 , Dita Kamarul Fitriyah 1
1 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya
Email: * zamroni.zamroni2000@gmail.com

## Abstract
In the construction industry the development and use of mixed cement is increasing. This aims to minimize  the  use  of  cement.  The  use  of  fly  ash  as  a  substitute  material  to  reduce  the  amount  of cement has advantages, including saving costs and reducing negative impacts on the environment. However, based on recent research, it was found that the use of fly ash above 30% will reduce the compressive  strength  of  concrete.  The  use  of  additives  serves  to  ease  the  work  or  speed  up  the bonding  to  concrete  with  the  intention  of  shortening  the  construction  time  in  the  field.  The percentage of use of fly ash is limited to a percentage of 30% - 40% of the weight of cement. Under normal  conditions,  the  compressive  strength  of  concrete  will  increase  as  the  concrete  ages.  In general, at the age of 7 days, the compressive strength of concrete will reach 65% and at the age of 14 days it will reach 88% - 90% of the compressive strength of concrete at 28 days. In this study, it was  found  that  the  compressive  strength  for  normal  concrete  and  concrete  with  fly  ash  has decreased  strength  against  normal  concrete  for  ages  14,  28,  56  days.  The  highest  percentage reduction in strength occurred in the use of fly ash by 40% on the 56th day, which was -7.66% for normal  concrete.  But  it  still  fulfills  the  compressive  strength  of  the  plan  in  28  days  of  concrete, which is 25.99 MPa.
Keywords: Reinforced Concrete, Fly Ash, Compressive Strength, Additives

## Abstrak
Pengembangan dan penggunaan semen campuran semakin meningkat dalam industry konstruksi. Hal  ini  bertujuan    untuk  meminimalisir  penggunaan  semen.  Penggunaan  Fly  ash  yang  banyak digunakan  pada  material  pengganti  untuk  mengurangi  jumlah  semen,  memiliki  kelebihan, diantaranya  menghemat  biaya  dan  mengurangi  efek  negatif  pada  lingkungan  hidup.  Akan  tetapi, berdasarkan  penelitian  mutakhir,  didapatkan  bahwa  penggunaan  fly  ash  diatas  30%  akan menurunkan  kuat  tekan  beton.  Penggunaan  zat  aditif  berfungsi  untuk  kemudahan  pengerjaan ataupun mempercepat pengikatan pada beton dengan maksud mempersingkat waktu pelaksanaan konstruksi di lapangan. Prosentase penggunaan fly ash terbatasa pada prosentase 30%  - 40% dari berat  semen.  Pada  kondisi  normal,  kuat  tekan  beton  akan  meningkat  sesuai  bertambahnya  umur beton. Pada umumnya pada umur 7 hari, kuat tekan beton akan mencapai 65% dan pada umur 14 hari akan mencapai 88% - 90% dari kuat tekan beton umur 28 hari. Dalam penelitian ini didapatkan bahwa terjadi penurunan kekuatan terhadap beton normal untuk umur 14, 28, 56 hari pada kekuatan tekan  untuk  beton  normal  dan  beton  dengan  fly  ash.  Persentase  penurunan  kuat  beton  tertinggi terjadi pada pemakaian fly ash sebesar 40% pada hari ke-56, yaitu sebesar -7,66% terhadap beton normal. Tetapi masih memenuhi kuat tekan rencana diumur beton 28 hari yaitu 25,99 Mpa.
Kata Kunci: Beton Bertulang, Fly Ash, Kuat Tekan, Zat Aditif

## 1. Pendahuluan
Dalam industri konstruksi pengembangan dan penggunaan semen campuran semakin meningkat. Hal ini bertujuan  untuk meminimalisir penggunaan semen. Penggunaan fly ash sebagai bahan pengganti untuk meminimalisir penggunaan jumlah semen, memiliki kelebihan, diantaranya menghemat biaya dan mengurangi dampak negatif pada lingkungan. Penggunaan fly ash juga mengurangi rata-rata ukuran pori pada beton sehingga diperoleh permeabilitas beton yang lebih kecil. Kandungan silica dan alumina fly ash mencapai prosentase 80%, hal ini membuat fly ash memiliki kemiripan sifat – sifat seperti semen[1].
Hasil penelitian Alfian Hendri Umboh, 2014[2], menunjukkan bahwa penggunaan campuran fly ash hingga  30%,  masih  dapat  mencapai  kuat  tekan  beton  rencana  pada    usia  beton  28  hari.  Dan penggunaan fly ash diatas 30%, menurunkan kuat tekan beton.
Dalam kadar tertentu, kelembaban yang cukup dan suhu kamar, kandungan senyawa silika dan alumina pada fly  ash ,  akan  mengikat  senyawa  sisa  hasil  hidrasi  semen  yang  tidak  mempunyai  kemampuan mengikat, menjadi senyawa baru yang mempunyai sifat cementitious (mengikat). Sehingga kuat tekan beton akan makin meningkat setelah usia 28 hari[3]. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Sebayang 2015  [4], semakin banyak penggunaan fly ash , maka kuat tekan beton 28 hari akan semakin banyak mengalami peningkatan di umur 56 hari.
Dalam  dunia  konstruksi  terdapat  zat  aditif  yang  berfungsi  mempercepat  pengikatan  sebagai upaya  menghasilkan  beton  dengan  kemampuan  cepat  mengeras  dengan  tujuan  agar  kecepatan pelaksanaan konstruksi dapat lebih ditingkatkan. Untuk itu diperlukan penggunaan bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton. Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan (hidrasi), dan mempercepat pencapaian kekuatan beton. Zat aditif tersebut adalah zat aditif tipe C ( Accelerator ).
Dari penjelasan diatas, penelitian ini dimaksudkan untuk perbaikan pada hasil penelitian Umboh 2014  [3].  Tujuannya  memperbesar  prosentase  penggunaan fly  ash dengan  tetap  mempertahankan tercapainya mutu beton rencana, caranya dengan menambahkan zat aditif tipe C ( Accelerator ) dari berat total bahan pengikat. Prosentase penggunaan fly ash terbatas pada prosentase 30% dan 40% dari berat semen.

## 2. Metode
Adapun  metodologi  penelitian  yang  dilakukan  untuk  mencapai  tujuan  yang  dimaksud  yaitu sebagai berikut :
a) Studi Literatur
Studi  pustaka  dilakukan  dengan  mendalami  materi  yang  relevan  dengan  penelitian  ini. Kepustakaan ini meliputi berbagai buku teks, peraturan dan standar nasional yang dicantumkan pada daftar pustaka.
b) Metode Penelitian
Pada penelitian ini, metode pembuatan yang akan dilakukan yaitu dengan mengurangi jumlah semen yang dipakai dalam komposisi beton, ditentukan dengan menambahkan persentase fly ash dan pengujian menggunakan sejumlah benda uji beton  silinder ( Ø 15 cm, tinggi 30 cm). Benda uji tersebut dibuat di laboratorium RAJA BETON. Beton dengan mutu fc’ 25 menyatakan kekuatan tekan minimum adalah 25 MPa pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan silinder beton diameter 15 cm, tinggi 30 cm. Mengacu pada standar SNI 03-2847-2002 yang merujuk pada ACI 136 [5] Jumlah total benda uji tersebut sebanyak 135 buah (terdapat 4 varian dan tiap varian terdiri dari 15 buah benda uji), dengan perpaduan komposisi menggunakan fly ash 0%, 30% dan 40%. Kemudian diuji kuat tekan pada usia 14,28 dan 56 hari untuk  mencari varian yang memiliki  kuat tekan paling optimum.
c) Parameter Penelitian
Parameter yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
a. Penelitian dan pengujian bahan secara fisik
b. Pengujian kuat tekan beton pada umur  14 hari,28 hari dan 56 hari
c. Pengaruh penambahan accelerator terhadap beton normal dan beton dengan 30% fly ash d. Berapa  standar  deviasi  yang  tercapai  pada  pencampuran  beton  normal  dengan  beton penambahan 30% fly ash
d) Persiapan Peralatan dan Bahan
Menyiapkan bahan yaitu pasir agregat halus & kasar, air, semen portland tipe I, serta fly ash . Kemudian, berbagai peralatan yang digunakan dalam pengujian bahan dan benda uji.
e) Metodologi Pengujian
Dalam melakukan metodologi pengujian, acuan yang dipakai adalah SNI 2493-2011 [6] adapun beberapa pengujian yaitu sebagai berikut :
a. Pengujian agregat halus
● Analisa saringan agregat halus, berdasarkan (ASTM C 136 – 95A)
● Analisa Berat Jenis agregat halus, berdasarkan (ASTM C 128 – 93)
● Analisis kadar Air resapan agregat halus, berdasarkan (ASTM C 128 – 93)
● Analisa kebersihan agregat halus terhadap bahan organik, berdasarkan (ASTM C 40 – 92)
● Analisa Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur dengan cara (Pencucian), berdasarkan (ASTM C 117 – 95)
● Analisa Berat Volume Pasir agregat halus, berdasarkan (ASTM C 29 / C 29 M – 91)
b. Pengujian agregat kasar
● Analisa saringan agregat Kasar, berdasarkan ASTM C 136 – 95A [7]
● Analisa Berat Jenis agregat Kasar, berdasarkan (ASTM C 127 – 88 Reapp 93)
● Analisis kadar Air resapan agregat Kasar, berdasarkan (ASTM C 127 – 88 Reapp 93)
● Analisa  Kebersihan  Kerikil  Terhadap  Lumpur  dengan  cara  (Pencucian),  berdasarkan (ASTM C 117 – 95)
● Analisa Berat Volume Kerikil agregat halus, berdasarkan (ASTM C 29 / C 29 M – 91)
Gambar 1. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
f) Prosedur Pembuatan Benda Uji (ASTM C 192-90A)
Sesudah  mendapat  hasil  perhitungan  dari  perhitungan mix  design ,  metode  selanjutnya  yaitu membuat  campuran  beton.  Setelah  semua  agregat  tercampur  rata,  lau  mengambil  sebagian campuran beton atau pasta beton itu dengan sendok spesi untuk dilakukan tes berat volume beton dan uji slump .
Membuat cetakan beton dengan cetakan silinder Ø15 cm dan tinggi 30 cm, sambil dipadatkan dengan menggunakan alat perojok setiap 1/3 bagiannya sampai penuh. Lalu, didiamkan selama 24 jam.  Sesudah  24  jam  benda  uji dikeluarkan  dari  dalam  cetakan,  lalu  merendam  benda  uji  di  bak perendam yang berisi air selama 28 hari.
g) Prosedur Pelaksanaan Beton
Pada penelitian ini perencanaan mix design menggunakan metode DOE sesuai aturan SNI 03- 2847-2002. Berikut isian mix design menggunakan metode DOE dengan komposisi campuran beton mutu F’c ’25 Mpa.
h) Slump Test
Slump test digunakan untuk menentukan konsistensi/kekuatan dari campuran beton segar untuk menentukan tingkat workability nya. Kekakuan dalam suatu sampuran beton menunjukkan berapa banyak air yang digunakan. Untuk itu uji slump menunjukkan apakah campuran beton kekurangan, kelebihan, atau cukup air. Menurut SNI 1972:2008 Cara Uji Slump Beton.
i) Perawatan Benda Uji (Curing)
Setelah pelaksanaan pembuatan benda uji, maka dilakukan perawatan benda uji Beton silinder ukuran  15  cm  dan  tinggi  30  cm  dengan  ketentuan  ASTM  C  31  –  09.  Curing/perawatan  beton bertujuan untuk menjaga dan menjamin mutu pelaksanaan pembetonan.
j) Pengujian Kuat Tekan Beton
Uji kuat tekan dilaksanakan di laboratorium PT. Restu Anak Jaya Abadi Beton Indonesia dan pengujian ini kita lakukan untuk mengetahui kuat tekan beton yang telah mengeras dengan benda uji  berbentuk silinder.  Pembebanan  dilakukan  sampai silinder  beton  hancur  dan dicatat  besarnya beban maksimum P (MPa). Dan selanjutnya digunakan untuk menentukan tekan beton ( f’c ).

## 3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian  ini  bertujuan  meningkatkan  kuat  tekan  beton  pada  penelitian  sebelumnya,  dimana campuran  beton  tersebut  mengunakan  fly  ash  30%  sebagai  pengganti  semen.    Sesuai  penelitian terdahulu,  maka  penelitian  ini  juga  menggunakan  kuat  tekan  beton  rencana  25Mpa  dan  fas  0,47. Peningkatan kuat tekan beton diusahakan dengan menambahkan dari berat total bahan pengikat.
Adapun  hasil  pengujian  agregat  halus  telah  memenuhi  persyaratan  SNI  yang  dirujuk,  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Agregat Halus No Percobaan Pasir Lumajang Standart Keterangan Peraturan a Kelembaban 1,30 % 1 - 5% Memenuhi ASTM C 556 – 89 b Berat Jenis 2,67 gr/cm 3 1,60 – 3,30 gr/cm 3 Memenuhi ASTM C127 – 93 c Air Resapan 2,57 % Maks  5% Memenuhi ASTM C 127 – 93 d Berat Volume (Lepas) 1,56 kg/dm³ 0,4 - 1,9 kg/dm³ Memenuhi ASTM C 29 / C 29 M – 91
Berat Volume (Rojok) 1,60 kg/dm³ 0,4 - 1,9 kg/dm³ Memenuhi ASTM C 29 / C 29 M – 91 e Kadar Lumpur 2,4 % Maks 5% Memenuhi ASTM C 117 – 95 f Kadar Bahan Organik No.3 No.6 Memenuhi ASTM C 40 – 92 g Analisa Saringan Zona 2 (Fm = 2,41) 2,0 < Fm <3,1 Memenuhi ASTM C 136 – 95A (ASTM C 33)
Sumber : Hasil Analisis, 2020.
Begitu  juga  hasil  pengujian  pada  agregat  kasar  juga  telah  memenuhi  persyaratan  SNI  yang dirujuk, dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Agregat Kasar 10 – 20 Pandaan No Percobaan Pasir Lumajang Standart Keterangan Peraturan a Kelembaban 1,62 % 1 - 5% Memenuhi ASTM C 556 – 89 b Berat Jenis 2,78 gr/cm 3 1,60 – 3,30 gr/cm 3 Memenuhi ASTM C128 – 93 c Air Resapan 1,23 % Maks 4% Memenuhi ASTM C 128 – 93 d Berat Volume (Lepas) 1,35 kg/dm 3 0,4 - 1,9 kg/dm³ Memenuhi ASTM C 29 / C 29 M – 91 Berat Volume (Rojok) 1,5 kg/dm3 0,4 - 1,9 kg/dm³ Memenuhi ASTM C 29 / C 29 M – 91 e Kadar Lumpur 2,1% Maks 5% Memenuhi ASTM C 117 – 95 f Analisa Saringan Fm = 7,35 6,5 < Fm <8,0 Memenuhi ASTM C 33
Sumber : Hasil Analisis, 2020.
Setelah  pengujian  agregat  terpenuhi,  maka  dilakukan  perhtungan mix  design untuk mendapatkan proporsi bahan yang tepat, guna mencapai kuat tekan yang diharapkan. Maka didapatkan tiap m3 yaitu Semen 436 Kg, Agregat halus 628 Kg, agregat kasar 1166 Kg, dan air 205 Liter. Setelah dilakukan pembuatan benda uji hingga proses curing , Maka dilakukan uji tekan yang ditinjau pada umur beton 7, 14 dan 28 hari. Dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji Kuat Tekan Beton pada Umur 7, 14 dan 28 Hari
No. Fc 25 Mpa Beton Normal Fc 25 Mpa Beton Normal + accelerator Fc 25 Mpa Fly Ash 30% + accelerator Fc 25 Mpa Fly Ash 40% + accelerator Kuat Tekan pada berbagai umur 14 Hari, 28 Hari, dan 56 Hari (MPa) 14 Hari 28 Hari 56 Hari 14 Hari 28 Hari 56 Hari 14 Hari 28 Hari 56 Hari 14 Hari 28 Hari 56 Hari 1 24,46 27,75 28,60 25,63 27,86 28,88 23,78 26,33 26,73 23,10 26,05 26,16 2 24,63 27,46 27,75 25,20 27,46 28,77 23,90 26,61 26,90 23,50 26,16 25,76 3 24,86 27,18 27,86 25,59 27,18 28,31 23,67 26,50 27,18 22,76 25,76 25,82
Sumber : Hasil Analisis, 2020.
Dari  Tabel  3  Hasil  uji  kuat  tekan  beton  pada  umur  14,  28,  dan  56  hari  diatas  maka  dapat diperoleh Nilai kuat tekan rata – rata beton seperti berikut (Tabel 4) :
Tabel 4. Hasil Uji Kuat Tekan Beton rata – rata pada umur 14,28 dan 56 Hari No Uji Kuat Tekan Rata – rata (Mpa) Umur (Hari) 14 28 56 1 Fc 25 Mpa Beton Normal 24,65 27,46 28,07 2 Fc 25 Mpa Beton Normal + accelerator 25,27 27,50 28,65 3 Fc 25 Mpa Fly Ash 30% + accelerator 23,78 26,48 26,93 4 Fc 25 Mpa Fly Ash 40% + accelerator 23,12 25,99 25,92
Sumber : Hasil Analisis, 2020.
Dari Tabel 4. Hasil uji kuat tekan rata - rata beton pada umur 14, 28, dan 56 hari diatas maka dapat dibuat Grafik seperti berikut (Gambar 2.) :

## Gambar 2. Perbandingan Kuat Tekan Beton Rata Rata pada Umur 14, 28 dan 56 Hari.
Berdasarkan Gambar 2 dapat diambil kesimpulan bahwa kekuatan tekan beton akan meningkat sesuai dengan bertambahnya umur beton. Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan mencapai 65% dan pada umur 14 hari mencapai 88% - 90% dari kuat tekan beton umur 28 hari. (Peraturan Beton bertulang Indonesia, 1971).
Dilakukan  perbandingan  kuat  tekan  beton  normal  dengan  beton  dengan fly  ash 40%  + accelerator, dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Prosentase Kekuatan Beton ARIASI BENDA UJI UMUR BENDA UJI KUAT TEKAN BETON PENURUNAN          ( % ) Beton Normal 14 24,65 0,00 Fly Ash 40% + Accelerator 14 23,12 -6,21 Beton Normal 28 27,46 0,00 Fly Ash 40% + Accelerator 28 25,99 -5,35 Beton Normal 56 28,07 0,00 Fly Ash 40% + Accelerator 56 25,92 -7,66
Sumber : Hasil Perhitungan, 2020.
Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa nilai kekuatan tekan untuk beton normal dengan beton yang ditambahkan fly ash mengalami penurunan kekuatan terhadap beton normal untuk umur 14, 28, 56 hari. Persentase penurunan kekuatan tertinggi terjadi pada penambahan fly ash sebesar 40% pada hari ke-56, yaitu sebesar -7,66% terhadap beton normal. Tetapi masih memenuhi kuat tekan rencana diumur beton 28 hari yaitu 25,99 Mpa.
Tabel 6. Pengaruh Accelerator terhadap Kekuatan Tekan Beton Normal dan campuran beton dengan 30% Fly Ash No Uji Kuat Tekan Rata – rata (Mpa) Umur (Hari) 14 28 56 1 Beton Normal (NC) 24,65 27,46 28,07 2 Beton Normal + accelerator (NCA) 25,47 27,50 28,65 Rata – rata kuat tekan (%) 3,34 0,13 2,08 3 Beton campuran Fly Ash 30% (NCA) 23,33 26,16 27,26 4 Beton normal +  accelerator (NCAA) 23,78 25,48 25,60 Rata – rata kuat tekan (%) 1,94 1,22
1,26
20 25 30 14 28 56 Beton Normal Beton Normal + accelerator Fly Ash 30% + accelerator
Fly Ash 40% + accelerator
Sumber : Hasil Perhitungan, 2020. Jika  melihat  Tabel  6  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa accelerator dapat  meningkatkan  kuat tekan beton terutama memasuki usia beton 14, 28 dan 56 Hari. Kemudian, pengaruh accelerator lebih signifikan pada beton normal, daripada beton campuran 30% f ly ash.
Baik tidaknya kualitas pengerjaan beton dapat dilihat dari besar kecilnya nilai deviasi standar, makin kecil nilai deviasi standar , maka makin baik mutu pengerjaannya. Dari Tabel 7, deviasi standar rata – rata yang dihasilkan sebesar 0,26.  Apabila dibandingkan dengan standart yang diberikan oleh ACI  (Yogi  2012),  tabel  4.10,  maka  nilai  Standart  deviasi  0,26<1,5  dan  termasuk  dalam  kategori pengerjaan beton di laboratorium dengan kategori sempurna.
Tabel 7. Deviasi Standar Rata - Rata Keterangan usia beton Rata2 14 28 56 Standart Deviasi beton normal 0,02 0,29 0,46 0,32 Standart Deviasi beton normal + acc 0,24 0,34 0,3 0,29 Standart Deviasi beton dg 30%FA + acc 0,12 0,14 0,23 0,16 Standart Deviasi beton dg 40%FA + acc 0,37 0,21 0,22 0,26 Standart Deviasi rata2 0,26 Sumber : Hasil Perhitungan, 2020.

## 4. Kesimpulan
Dari penelitian yang sudah diakukan dapat disimpulkan bahwa Accelerator dapat meningkatkan nilai kekuatan  tekan  beton  normal  dan  Penambahan  fly  ash  30%  pada  campuran  beton  normal  dapat menurunkan  nilai  kuat  tekan  beton  mencapai  3,53%,  tetapi  dengan  adanya  penambahan  accelerator, mampu meningkatkan kuat tekan beton hingga 2%.

## Referensi
[1] A. Maryoto and G. Pamudji, “Program Studi Teknik Sipil Unsoed,” Din. Rekayasa , vol. 4, no. 1, pp. 41–49, 2008, [Online]. Available: http://dinarek.unsoed.ac.id/jurnal/index.php/dinarek/article/viewFile/132/132.
[2] A. H. Umboh, “Pengaruh pemanfaatan abu terbang ( fly ash ) dari pltu ii sulawesi utara sebagai substitusi parsial semen terhadap kuat tekan beton,” Surya Sebayang , vol. 2, no. 7, pp. 352–358, 2014.
[3] A. P. Marthinus and R. S. W. Marthin D. J. Sumajouw, “Pengaruh penambahan abu terbang ( fly ash) terhadap kuat tarik belah beton,” J. Sipil Statik , vol. 3, no. 11, pp. 729–736, 2015.
[4] S. Sebayang, “Pengaruh Kadar Abu Terbang Sebagai Pengganti Sejumlah Semen Pada Beton Alir Mutu Tinggi,” pp. 1–27, 2015.
[5] W. J. Halstead, “Use of Fly Ash in Concrete.,” Natl. Coop. Highw. Res. Program, Synth. Highw. Pract. , vol. 96, no. Reapproved, pp. 1–34, 1986.
[6] SNI  2493-2011,  “Tata  Cara  Pembuatan  dan  Perawatan  Benda  Uji  Beton  di  Laboratorium,” Badan Standar Nas. Indones. , p. 23, 2011, [Online]. Available: www.bsn.go.id.
[7] ASTM, “ASTM C 136 – 95A,” Hrvat. Vode , vol. 13, no. 50, pp. 85–86, 2005.