Karakterisasi Material dan Life Cycle Assessment Pasta Semen dengan Substitusi Abu Ampas Tebu dan Variasi Kapur

Abstract

Abu ampas tebu (AAT) merupakan limbah industri gula yang memiliki kandungan silika tinggi dan berpotensi dimanfaatkan sebagai material pozolan untuk mengurangi penggunaan semen. Namun, substitusi parsial semen menggunakan AAT sering menyebabkan penurunan kuat tekan akibat berkurangnya ketersediaan kalsium yang diperlukan dalam reaksi pozolanik. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh substitusi parsial semen menggunakan kombinasi AAT dan kapur terhadap kuat tekan pasta semen, mengidentifikasi perubahan karakteristik material, serta mengevaluasi potensi dampak lingkungan menggunakan metode Life Cycle Assessment (LCA). Variasi campuran terdiri atas pasta semen normal (S), pasta semen dengan substitusi AAT sebesar 10% (SA), serta pasta semen dengan substitusi AAT sebesar 10% dan kapur sebesar 2,5%; 5%; 7,5%; dan 10% dari total binder. Massa binder dijaga konstan sebesar 660 g pada seluruh variasi sehingga peningkatan kadar kapur diikuti oleh penurunan proporsi semen. Pengujian meliputi X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), kuat tekan umur 28 hari, dan LCA dengan batas sistem cradle to gate. Hasil XRF menunjukkan bahwa AAT memiliki kandungan SiO₂ sebesar 79,344% dengan total kandungan SiO₂, Al₂O₃, dan Fe₂O₃ sebesar 82,725%, sehingga memenuhi persyaratan ASTM C618 sebagai material pozolan. Substitusi AAT sebesar 10% menurunkan kuat tekan dari 17,62 MPa menjadi 12,50 MPa, sedangkan peningkatan proporsi kapur mampu meningkatkan kuat tekan hingga mencapai 23,65 MPa pada variasi SAK10. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa kapur meningkatkan ketersediaan kalsium dan mendukung pembentukan produk hidrasi yang menghasilkan mikrostruktur lebih rapat. Analisis LCA menunjukkan bahwa penggunaan AAT berpotensi mengurangi emisi karbon dibandingkan pasta semen normal. Dengan demikian, kombinasi AAT dan kapur berpotensi meningkatkan performa mekanik sekaligus mendukung pengembangan material konstruksi yang lebih berkelanjutan.