## PEMANFAATAN FLY ASH PADA KUAT TEKAN BETON K300
Mira Setiawati
Email : mirasetiawati060781@yahoo.com
Masri A Rivai
Email : masriarivai@gmail.com

## Dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Palembang

## ABSTRAK
Perkembangan  teknologi  beton  sekarang  ini  sangat  pesat.  Berbagai  penelitian  dan  percobaan  di  bidang beton  dilakukan  sebagai  upaya  untuk  meningkatkan  kualitas  beton,  teknologi  bahan  dan  teknik-teknik pelaksanaan.  Hal  ini  dimaksudkan  untuk  menjawab  tuntutan  dan  tantangan  yang  semakin  tinggi  terhadap pemakaian beton itu sendiri. Penelitian ini didesain dengan memanfaatkan fly ash  dan silicafume sebagai bahan  pengganti  semen  pada  campuran  beton.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh penggunaan    fly  ash  sebagai  bahan  pengganti  semen  terhadap  kuat  tekan  beton.  Persentase  fly  ash    yang digunakan  bervariasi,  mulai  dari  0%,  7.5%,  10%,  12.5%,  15%.    Mutu  beton  yang  direncanakan  adalah K300. Beton akan diuji pada umur 3, 7, 14 dan 28 hari setelah terlebih dahulu dilakukan curing. Dari hasil penelitian didapati bahwa penggunaan fly ash sebesar 7,5% memberikan nilai optimum yaitu sebesar 334,47 Kg/cm 2 pada  umur  beton  28  hari.  Penggunaan  fly  ash  sebear  15%  menghasilkan  beton  dengan  kekuatan terendah.  Dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  besar  persentase  penggunaan  fly  ash  pada  campuran beton,akan menghasilkan beton dengan kekuatan yang semakin menurun.
Kata Kunci: Beton,  fly ash, silica fume

## Pendahuluan

## Latar Belakang
Perkembangan  teknologi  beton  sekarang ini  sangat  pesat.    Berbagai  penelitian  dan percobaan  di  bidang  beton  dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas  beton,  teknologi  bahan  dan teknik-teknik pelaksanaan. Penelitian tentang  beton    mutu  tinggi  diharapkan mampu  menjawab  tuntutan  dan  tantangan yang  semakin  tinggi  terhadap  pemakaian beton  itu  sendiri.  Penelitian  mengenai beton mutu tinggi sudah banyak
dilakukan. Beton mutu tinggi membutuhkan  fas  yang  rendah,  namun jika  fas-nya  terlalu  rendah  pengerjaan beton  terutama  ketika  diaduk,  dituang, diangkut  dan  terutama  ketika  dipadatkan tidak maksimal, sehingga akan mengakibatkan  beton  menjadi  keropos, hal tersebut akan mengakibatkan menurunnya kuat tekan beton.
Silica fume adalah material pozollan yang sangat  halus,  dengan  kadar  kandungan senyawa SiO 2 yang sangat tinggi (> 90%) dan memiliki ukuran sekitar 1/100 ukuran
rata-rata  partikel  semen. Silica  fume sendiri  komposisi  silikanya  lebih  banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silikon atau alloy besi silikon.
Superplasticizer adalah  bahan  tambah yang bersifat kimiawi ( chemical admixture )  yang  lebih  banyak  digunakan untuk  memperbaiki  kinerja  pelaksanaan. Penggunaan superplasticizer dapat mengurangi jumlah pemakaian air, mempercepat  waktu  pengerasan  dan meningkatkan workability .
Penggunaan silica fume dan superplasticizer  dalam  campuran  beton diharapkan  dapat  menghasilkan  beton mutu  tinggi  khususnya  di  awal  umur beton.  Penelitian  ini  didesain  untuk mendapatkan  beton  dengan  kuat  tekan karakteristik  yang  tinggi  pada  awal  umur beton.  Beton dengan kekuatan awal tinggi (performa  tinggi)  akan  mengoptimalkan waktu  pengerjaan  suatu  konstruksi  tanpa mengabaikan kualitas beton yang digunakan. Penelitian ini nantinya merupakan dasar untuk mendisain komposisi ( mix-design ) beton mutu tinggi.
Setelah  komposisi  campuran  beton  mutu tinggi  diperoleh,  selanjutnya    dilakukan pengujian  terhadap  nilai  kuat  tekan  beton mutu tinggi.
Beton  dengan  kekuatan  awal  tinggi merupakan  jenis  beton  yang  memiliki workability yang  tinggi,  sehingga  tidak memerlukan pemadatan.

## Rumusan Masalah
Rumusan  masalah  penelitian  ini  adalah bagaimana  pengaruh  penggunaan fly  ash dan silica  fume sebagai  bahan  pengganti semen    pada  campuran  beton,  khususnya pada awal umur beton.

## Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  pengaruh  penggunaan fly  ash dan silica fume terhadap kuat tekan beton.
Tujuannya  untuk  mendapatkan  desain campuran beton yang mempunyai kekuatan  awal  yang  tinggi,  sehingga  bisa diaplikasikan di pekerjaan sipil.

## Tinjauan Pustaka
Beton merupakan campuran antara semen, agregat halus, split dan air yang dicampur menjadi  massa  padat  dengan  ataupun tanpa  bahan  tambah  (Mulyono  Tri,  2004, Teknologi  Beton).  Untuk  mendapatkan campuran beton yang baik harus memperhatikan  beberapa  hal,  antara  lain: pemilihan bahan pembentuk beton, proses pemadatan  beton  segar  dan  proses perawatan beton.

## Bahan Tambah
a. Bahan Tambah Mineral ( Silica Fume) Silica  fume merupakan  material  pozzolan yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak  dihasilkan  dari  tanur  tinggi  atau sisa produksi silikon dan alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan antara microsilica dengan silica  fume ). Silica
fume merupakan  bahan  pengisi  ( filler ) dalam  beton  yang  mengandung  kadar silica yang  tinggi.  Kandungan  SiO2 mencapai  lebih  dari  90%.  Penggunaan silica  fume dalam  campuran  beton dimaksudkan  untuk  menghasilkan  beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. 1) Sifat-sifat Fisik Silica Fume Sifat-sifat  fisik silica  fume sebagai berikut:
a)  Warna:  bervariasi  mulai  dari  abu-abu sampai abu-abu gelap.
b) Spesifik gravity : 2,0-2,5.
c) Bulk density : 250-300 kg/m3.
d)  Ukuran:  0,1-1,0  mikron  (1/100  ukuran partikel semen).
2) Sifat Kimia Silica Fume Silica  fume merupakan  material  yang bersifat pozzollonic .
Dalam penggunaanya, silica  fume berfungsi sebagai  pengganti  sebagian  dari  jumlah semen  dalam  campuran  beton,  yaitu sebanyak  5%-15%  dari  total  berat  semen. Kandungan  SiO2  dalam silica  fume akan bereaksi  dengan  kapur  bebas  yang dilepaskan  semen  pada  saat  proses pembentukan  senyawa kalsium  silikat hidrat (CSH)  yang  berpengaruh  dalam proses pengerasan semen.
3)  Keunggulan  dan  Kendala  Penggunaan Silica Fume
Keunggulan-keunggulan penggunaan silica  fume dalam  beton  adalah  sebagai berikut:
a) Meningkatkan kuat tekan beton;
b) Meningkatkan kuat lentur beton;
c) Memperbesar modulus elastisitas beton;
d) Mengecilkan regangan beton;
e) Meningkatkan durabilitas beton terhadap serangan unsur kimia;
f)  Mencegah  reaksi alkali  silica dalam beton;
g)  Meningkatkan  kepadatan  ( density ) beton;
h)  Meningkatkan  ketahanan  terhadap
abrasi dan korosi;
i) Menyebabkan temperatur beton menjadi lebih rendah sehingga mencegah terjadinya retak pada beton.
b.
Bahan
Tambah Kimia
( Superplasticizer )
Untuk meningkatkan kemudahan pelaksanaan pekerjaan pengecoran ( workability )  beton  dengan  menggunakan air  yang  seminimum  mungkin,  digunakan bahan kimia tambah ( chemical admixture ) seperti superplasticizer sehingga  dapat dihasilkan beton segar ( flowing concrete ). Beton berkekuatan tinggi dapat dihasilkan dengan  pengurangan  kadar  air,  akibat pengurangan  kadar  air  akan  membuat campuran lebih padat sehingga pemakaian superplasticizer sangat  diperlukan  untuk mempertahankan nilai slump yang tinggi.
Keistimewaan
penggunaan
superplasticizer dalam  campuran  pasta semen  maupun  campuran  beton  antara lain:
1. Menjaga  kandungan  air  dan  semen tetap  konstan  sehingga  didapatkan campuran dengan workability tinggi.
2. Mengurangi  jumlah  air  dan  menjaga kandungan semen
dengan
kemampuan kerjanya tetap sama serta
menghasilkan  faktor  air  semen  yang lebih  rendah  dengan  kekuatan  yang lebih besar.
3. Mengurangi kandungan air dan semen dengan faktor air semen yang konstan tetapi meningkatkan kemampuan kerjanya sehingga menghasilkan beton  dengan  kekuatan  yang  sama tetapi  menggunakan  semen  lebih sedikit.
4. Tidak  ada  udara yang  masuk. Penambahan 1% udara kedalam beton dapat menyebabkan pengurangan strength rata-rata 6%. Untuk memperoleh  kekuatan  yang  tinggi, diharapkan  dapat  menjaga  ” air content ”  di  dalam  beton  serendah mungkin. Penggunaan superplasticizer menyebabkan  sedikit bahkan  tidak  ada  udara  masuk kedalam beton.
5. Tidak adanya pengaruh korosi
terhadap tulangan.

## Fly Ash
Fly  Ash Batubara  ini  mempunyai  kandungan kimia  dengan  komposisi  yang  berbeda  pada setiap  jenisnya,  namun  secara  garis  besarnya kandungan  kimia  dalam Fly  Ash Batubara adalah:  Kalsium  Oksida  (CaO)  3,54%:  Silika (SiO 2 )  56,42%:  Alumina  (Al 2 O 3 )  27,32%: Ferioksida (Fe 2 O 3 ) 5,39%: Magnesium Oksida (  MgO)  1,36%:  Natrium  Oksida  (Na 2 O) 0,13%: Sulfur (SO 3 ) 3,16%.
(PT.  Superintending  Company  Of  Indonesia (SUCOFINDO)2002)
Menurut  Penelitian  Ferly  Septiawan dan  Zuldan  Manawar  Mahasiswa  Universitas Muhammadiyah  Palembang  dengan  judul penelitian Pengaruh  Penambahan  Fly  Ash Terhadap  Penggunaan  Beton  Mutu  Tinggi. Tahun 2004
Dengan hasil penelitian :
- Dengan  adanya  penambahan Fly  Ash sebesar 15% dari berat semen
- Dengan  adanya  penambahan Fly  Ash kenaikan optimal terjadi pada penambahan Fly  Ash 15%  yang kenaikannya mencapai 12,6%.
Menurut Penelitian Mahasiswa
Universitas  Tridinanti  Palembang  dengan judul  penelitian Pengaruh  Penggunaan  Fly Ash Terhadap Kuat Tekan Batu Bata . Dengan presentase  campuran  sebesar  0,5%  dan  1,0% dari  berat  batu  bata  normal  yang  belum dibakar.
Dengan hasil penelitian:
-  Persentase  bahan  campuran fly  ash 1,0% mengalami peningkatan
peningkatan kuat tekan yang cukup
besar  dari  nilai  kuat  tekan  batu bata standar.
-  untuk  persentase  campuran  0,5% sebagian  mengalami  peningkatan dan  penurunan,  hal  ini  disebabkan kecilnya persentase campuran.
(Erwin Ramuska Universitas
Tridinanti Palembang 2000). Menurut penelitian Zulkarnain Universitas  Muhammadiyah  Palembang  pada tahun 2006 dengan judul penelitian Pengaruh Penambahan  Fly  Ash  dan  Sika  Fume Terhadap Kuat Tekan beton K-600 .
Dengan hasil penelitian:
a. -  Peningkatan  kuat  tekan  beton  yang optimum terjadi pada persentase 10% fly ash dan  10% sika  fume yaitu  744.121 kg/cm 2 mengalami  kenaikan  sebesar 17,98%  dari  beton  normal  dengan  kuat tekan  yang  dihasilkan  sebesar  610.377 kg/cm 2 . Silica Fume
2.4 . Silica fume
Menurut standar “ Specification for silica  fume  for  use  in  hydraulic-cement concrete
and mortar ” (ASTM.C.1240,1995:637-642) Silica
Fume adalah  material pozzolan yang
halus,  dimana  komposisi  silica  lebih banyak  yang  dihasilkan  dari  tanur  tinggi atau  sisa  produksi  silicon  atau alloy besi silicon  (dikenal  sebagai  gabungan  antara microsilika  dengan  fume).  Penggunaan silica  fume berkisar  antara  0%  -  30% untuk memperbaiki karakteristik kekuatan dan  keawetan  beton  dengan  faktor  semen
sebesar    0,34  dan  0,28  dengan  atau  tanpa bahan superplastisizer nilai slump 50 mm ( Setiati Retno,2010 ).

## Metode Penelitian Perencanaan Campuran Beton
Jumlah  benda  uji  keseluruhan  sebanyak 100 sampel, yang akan diuji pada umur 3, 7,  14  dan  28  hari.  Perencanaan  campuran beton ( mix design ) yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Beton Normal
2. Beton dengan menggunakan fly ash 7,5
% + silica fume 12.5%
3. Beton dengan menggunakan fly ash 10
% + silica fume 12.5%
4. Beton  dengan  menggunakan fly  ash 12,5 % + silica fume 12.5%
5. Beton dengan menggunakan fly ash 15
% + silica fume 12.5%
Setelah  benda  uji  selesai  dibuat  dan dilakukan  pengujian  pada  umur  beton yang  telah  direncanakan,  akan  diperoleh nilai kuat tekan masing – masing.

## Hasil dan Pembahasan

## Hasil Pengujian Kuat tekan beton
Setelah  dilakukan  pengujian  kuat  tekan beton  dalam  hasil  KN,  apabila  akan dikonfersikan  kedalam  kg  maka  harus dikalikan 102 (Kg), dan  dibagi  225 untuk mendapatkan  nilai  kuat  tekan  beton (Kg/Cm 2 ).  Maka  dengan  perbandingan yang  dimiliki  setiap  benda  uji  baik  dari
segi berat maupun kuat tekan berdasarkan varian  beton  normal  dan  beton  dengan penambahan fly  ash dan silica  fume pada
umur 3, 7, 14   dan 28 hari maka di  dapat hasil sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil uji kuat tekan karakteristik (Kg/Cm 2 )
Variasi Campuran
Kuat Tekan beton (Kg/cm 2) Umur (hari) 3 7 14 28 Beton Normal 153,48 227,56 283,44 302,44 Beton Fly ash 7,5% + silica fume 12,5% 207,98 225,51 304,50 334,47 Beton Fly ash 10 % + silica fume 12,5% 198,71 205,21 287,82 323,10 Beton Fly ash 12,5 % + silica fume 12,5% 191,05 201,30 280,61 312,47 Beton Fly ash 15 % + silica fume 12,5% 187,43 197,33 257,25 297,46
Sumber: Hasil penelitian

## Pembahasan
Dari  hasil  penelitian  kuat  tekan  beton normal  dan beton  dengan  fly  ash dengan persentase fly  ash 7,5%,  10%,  12.5%  dan
15%  ,  maka  diperoleh    persentase
peningkatan  kuat  tekan  beton  dengan fly ash terhadap beton normal.
1. Peningkatan kuat  tekan beton  umur 3 hari.
Tabel 2. Hasil persentase kekuatan beton umur 3 hari Variasi Campuran Kuat Tekan beton Peningkatan kekuatan (Kg/cm2) (%) Beton Fly ash 7,5% + silica fume 12,5% 212,78 35,51
Beton Fly ash 10 %
+ silica fume 12,5% 202,61 29,47
Beton Fly ash 12,5%
+ silica fume 12,5% 186,05 24,48
Beton Fly ash 15%
+ silica fume 12,5% 194,43 22,12

## Sumber: Hasil penelitian
Tabel  2  menunjukkan    nilai    kuat tekan  karakteristik  untuk  beton  normal dan beton  dengan  fly  ash mengalami peningkatan kekuatan karateristik
terhadap beton normal  untuk umur 3 hari. Persentase  kenaikan kekuatan  beton karakteristik  terbesar  terjadi    pada
penggunaan fly  ash sebesar  7,5%,  yaitu sebesar 35,51% terhadap beton normal.
Dari Tabel 2 bisa disimpulkan bahwa pada  awal  umur  beton,  penggunaaan  fly ash  dan  silica  fume  tidak  memberikan dampak/pengaruh  terhadap  peningkatan kekuatan beton.
2. Peningkatan kuat  tekan beton  umur 7 hari.
Dari  pengolahan  data  kuat  tekan beton normal dan beton dengan pengunaan  fly  ash  dan  silica  fume
di dapat  persentase  perbandingan  kuat tekan beton dengan fly ash terhadap beton normal pada umur 7 hari pada tabel 3.
Tabel  3  menunjukkan    nilai    kuat tekan  karakteristik  untuk  beton  normal dan beton  dengan  fly  ash mengalami penurunan  kekuatan  karateristik  terhadap beton  normal    untuk  umur  7  hari. Persentase  penurunan  kekuatan  beton karakteristik terkecil terjadi pada penggunaan fly  ash sebesar  7,5%,  yaitu sebesar 0,9% terhadap beton normal.
Tabel 3. Hasil persentase kekuatan beton umur 7 hari
Variasi Campuran Kuat Tekan beton Peningkatan kekuatan (Kg/cm2) (%)
Beton Fly ash 7,5%
+ silica fume 12,5% 225,51 -0,90
Beton Fly ash 10 % + silica fume 12,5% 205,21
-9,82 Beton Fly ash 12,5% + silica fume 12,5% 201,3
-11,54 Beton Fly ash 15% + silica fume 12,5% 197,33 -13,28
Sumber: Hasil penelitian
3. Peningkatan  kuat  tekan  beton  umur 14 hari.
Dari  pengolahan  data  kuat  tekan beton normal dan beton dengan pengunaan  fly  ash  dan  silica  fume di dapat  persentase  perbandingan  kuat tekan beton dengan fly ash terhadap beton normal pada umur 14 hari pada tabel 4.
Tabel  4.  menunjukkan    nilai    kuat tekan  karakteristik  untuk  beton  normal dan beton  dengan  fly  ash mengalami peningkatan kekuatan karateristik terhadap  beton  normal    untuk  umur  14 hari.  Persentase  peningkatan    kekuatan beton  karakteristik  tebesarl  terjadi    pada penggunaan fly  ash sebesar  7,5%,  yaitu sebesar  7,43%  terhadap  beton  normal.
Tabel 4. Hasil persentase kekuatan beton umur 14 hari Variasi Campuran Kuat Tekan beton Peningkatan kekuatan (Kg/cm2) (%) Beton Fly ash 7,5% + silica fume 12,5% 304,5 7,43 Beton Fly ash 10 % + silica fume 12,5% 287,82 1,55 Beton Fly ash 12,5% + silica fume 12,5% 280,61 -1,00 Beton Fly ash 15% + silica fume 12,5% 257,25 -9,24 4.Peningkatan  kuat  tekan  beton  umur  28 hari.
Dari  pengolahan  data  kuat  tekan beton normal dan beton dengan pengunaan  fly  ash  dan  silica  fume di dapat  persentase  perbandingan  kuat tekan beton dengan fly ash terhadap beton normal pada umur 28 hari pada tabel 4.11.
Tabel  5.  menunjukkan    nilai    kuat tekan  karakteristik  untuk  beton  normal dan beton  dengan  fly  ash mengalami peningkatan kekuatan karateristik terhadap  beton  normal    untuk  umur  28 hari.  Persentase  peningkatan    kekuatan beton  karakteristik  tebesarl  terjadi    pada penggunaan fly  ash sebesar  7,5%,  yaitu sebesar 10,59 % terhadap beton normal.
Tabel 5. Hasil persentase kekuatan beton umur 28 hari Variasi Campuran Kuat Tekan beton Peningkatan kekuatan (Kg/cm2) (%) Beton Fly ash 7,5%
+ silica fume 12,5% 334,47 10,59
Beton Fly ash 10 %
+ silica fume 12,5% 323,1 6,83
Beton Fly ash 12,5%
+ silica fume 12,5% 312,47 3,32
Beton Fly ash 15%
+ silica fume 12,5% 297,46 -1,65
Sumber: Hasil penelitian
Dari  Hasil  analisa  dan  pembahasan terhadap  penelitian    maka  bisa  diambil kesimpulan bahwa penggunaan fly ash dan Silica  Fume sebagai  bahan  tambah
memberikan  pengaruh  yang  kurang  baik bagi  beton.  Hal  ini  dapat  terlihat  bahwa diawal  umur  beton,  terjadi  penurunan kekuatandari  beton  normal.  Pengaruh
penggunaan  fly  ash  dan  silica  fumebaru terlihat  pada  umur  beton  28  hari.Pada pengujian  beton  umur  28  hari  terjadi peningkatan  kekuatan  beton.  Peningkatan kekuatan  beton  tertinggi  terjadi  pada penggunaan fly  ash 7,5%.  Penurunan kekuatan  beton  terjadi  pada  penggunaan fly  ash sebesar  15%.  Dari  pengujian  di laboratorium  maka  dapat  disimpulkan bahwa  penggunaan fly  ah sebesar  7,5%
dari berat semen memberikan peningkatan kekuatan  beton  haya  pada  umur  28  hari, sedangkan  untuk  umur  awal  beton  (3,  7 hari) fly  ash tidak  memberikan  pengaruh yang signifikan.

## SIMPULAN
Dari  hasil  analisa  dan  pembahasan    yang sudah  dilakukan  maka  dapat  ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Penggunaan  fly  ash  dan  silica fume  pada  awal  umur  beton  tidak
memberikan pengaruh peningkatan kekuatan beton.
2. Pengaruh  penggunaan  fly  ash  dan silica fume baru terlihat pada umur 28 hari .
3. Persentase  penggunaan  fly  ash yang optimum terjadi pada penggunaan fly ash sebesar 7,5%.
4. Semakin  besar  persentase  fly  ash yang digunakan, semakin mennurunkan kuat tekan beton.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM.C.1240,1995:637-642
Mulyono,  Tri.  2004. Teknologi Beton. Yogyakarta. Andi Offset.
Ramuska Erwin. 2000. Pengaruh
Pengjgunaan  Fly  Ash  Terhadap Kuat  Tekan  Batu  Bata  .  Universitas Tridinanti Palembang
Septiawan  F  dan  Manawar  Z.  2004. Pengaruh  Penambahan  Fly  Ash Terhadap  Penggunaan  Beton  Mutu Tinggi.
Setiati,  Retno.  2010. Pengendalilan  Mutu Pekerjaan  Beton .  Penerbit  Balai Jembatan  dan  Bangunan  Pelengkap Jalan.Bandung.
Sugiharto,  Handoko.  2006. Peningkatan Kekuatan  Awal  Beton  Pada  Self Compacting  Concrete. Universitas Kristen Petra.
Zulkarnaen,  2006. Pengaruh  Penambahan Fly Ash dan Sika Fume Terhadap Kuat
Tekan beton K-600 .. Universitas Muhamamdiyah Palembang