Pengaruh Persen Substitusi Metakaolin Terhadap Semen Sebagai Supplementary Cementitious Materials Ditinjau dari Nilai SAI (Strength Activity Index) dan Ketahanan Beton Terhadap Larutan Sulfat

Beton merupakan suatu bahan dasar yang umumnya digunakan pada bidang konstruksi. Salah satu bahan penyusun beton adalah semen. Industri semen diawasi dengan ketat dikarenakan banyaknya emisi gas CO2 yang tercatat berkontribusi terhadap 5-7% emisi CO2 yang ada di bumi. Salah satu alternatif yang sedang dikembangkan untuk mengurangi emisi gas CO2 dari industri semen serta memperbaiki beberapa sifat dari beton adalah menggantikan sebagian bahan semen dengan bahan-bahan pozzolan yang bertindak sebagai supplementary cementitious materials (SCMs). Salah satu bahan yang berpotensi sebagai SCMs adalah metakaolin. Pada penelitian ini, dilakukan substitusi sebagian semen sebagai bahan penyusun beton dengan metakaolin yang bertujuan untuk meningkatkan kuat tekan dari beton serta meningkatkan ketahanan beton terhadap kondisi lingkungan. Penelitian ini difokuskan untuk mempelajari seberapa banyak metakaolin yang dapat digunakan untuk menggantikan semen, yang dinyatakan dalam persentase metakaolin terhadap semen, pada campuran beton berdasarkan aktivitas pozzolaniknya yang ditinjau dari pengukuran kekuatan tekan pada metode SAI (Strength Activity Index) serta ketahanannya terhadap kondisi lingkungan yang ditinjau dari ketahanan beton dengan penambahan metakaolin terhadap larutan sulfat. Pada penelitian ini, jumlah persen substitusi metakaolin divariasikan menjadi 0% (kontrol), 20%, 22,5%, 25%, 27,5%, dan 30% dari jumlah semen. Metode yang dilakukan untuk mengetahui aktivitas atau kemampuan pozzolanik dari metakaolin dapat ditinjau secara tidak langsung, yaitu melalui metode SAI (Strength Activity Index) untuk mendapatkan kekuatan tekan beton yang telah direndam larutan Ca(OH)2 selama 3,7, dan 28 hari. Selain itu, juga dilakukan metode analisa langsung melalui metode uji Chapelle untuk mendapatkan aktivitas pozzolanik dari metakaolin dan titrasi Ca(OH)2 tersisa pada larutan sulfat untuk mendapatkan jumlah Ca(OH)2 yang leaching ke larutan sulfat setelah direndam selama 28 hari. Pada karakterisasi metakaolin, dilakukan analisa XRF (X-ray Fluorescence), XRD (X-ray Diffraction), dan PSA (Particle Size Analysis). Selain itu, dilakukan uji LOI (Loss on Ignition) dan pengujian kadar air dari metakaolin. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa reaksi pozzolanik akan terjadi lebih cepat pada usia curing 3-7 hari, namun melambat ketika beton memasuki usia curing 28 hari. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa beton dengan penambahan metakaolin memiliki ketahanan terhadap sulfat yang lebih baik dibandingkan beton kontrol. Ketahanan beton terhadap larutan sulfat optimal pada persen substitusi metakaolin 22,5% dan akan berkurang seiring meningkatnya jumlah metakaolin. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa berdasarkan metode SAI dan ketahanan terhadap sulfat, persentase substitusi metakaolin terhadap semen yang efektif adalah sebesar 22,5%