Optimalisasi Penggunaan Pasir Besi dan Terak Nikel dalam Campuran Beton Mutu Tinggi

Abstract

Beton terdiri dari Semen Portland (PC), air, agregat kasar dan halus, dengan atau tanpa admixture. Peningkatan konstruksi meningkatkan permintaan agregat halus dan kasar, menyebabkan pasokan terbatas. Industri konstruksi perlu berinovasi menggunakan pasir besi kaya magnetit (Fe3O4) dan bahan limbah seperti terak nikel untuk mengurangi limbah slag dan menghasilkan beton yang lebih murah dan ramah lingkungan. Penggunaan beton mutu tinggi dapat meningkatkan efisiensi elemen struktural dan mengurangi berat total bangunan. Penelitian ini menggunakan substitusi pasir besi sebanyak 15% dari agregat halus dan terak nikel 10% hingga 40% dari agregat kasar, serta silica fume dan superplasticizer untuk menentukan kuat tekan, tarik belah, dan modulus elastisitas beton mutu tinggi setelah 28 hari. Perhitungan campuran beton mengikuti metode SNI 03-6468-2000 dengan target kuat tekan 45 MPa. Penelitian ini menunjukkan bahwa beton dengan variasi pasir besi 15% dan terak nikel 0% (V-01) memiliki nilai kuat tekan, tarik belah, dan modulus elastisitas yang lebih tinggi dibandingkan beton dengan variasi terak nikel 10% dan pasir besi 0% (V-02). Beton dengan variasi pasir besi dan terak nikel menunjukkan nilai maksimum pada variasi pasir besi 15% dan terak nikel 20% (V-04), dengan kuat tekan rata-rata 42,08 MPa, dan kuat tarik belah 3,41 MPa. Modulus elastisitas tertinggi berdasarkan kuat tekan, berat volume dan pengujian ditemukan pada variasi pasir besi 0% dan terak nikel 0% (N-00) dengan nilai 32.515,03 MPa, 35.813,79 MPa, dan 37.603,43 MPa. Sedangkan modulus elastisitas tertinggi pada beton variasi pasir besi dan terak nikel berdasarkan kuat tekan, berat volume dan pengujian ditemukan pada variasi pasir besi 15% dan terak nikel 20% (V-04) dengan nilai 30.487,09 MPa, 34.868,58 MPa, dan 33.485,70 MPa. Penggunaan terak nikel yang berlebihan dapat menurunkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas beton. Mutu rencana yang tidak tercapai dikarenakan adanya kandungan garam dalam pasir besi yang dapat menurunkan kekuatan tekan beton dan terak nikel dapat mengganggu proses pengerasan semen.