Optimasi Pasta Semen Berbasis Abu Ampas Tebu Dengan Penambahan Metakaolin Menggunakan Response Surface Methodology (Rsm)

Abstract

Abu ampas tebu (AAT) merupakan limbah industri gula yang berpotensi dimanfaatkan sebagai Supplementary Cementitious Material (SCM) karena memiliki kandungan silika tinggi. Namun, reaktivitas awal abu ampas tebu yang belum cukup stabil dan efektif menyebabkan kinerjanya sebagai material substitusi semen belum optimal. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan pemanfaatan AAT dengan penambahan metakaolin (MK) sebagai sistem multi-blended pozolan menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM) berbasis constrained mixture design. Karakterisasi AAT dilakukan menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD (X-Ray Diffraction), sedangkan evaluasi pasta semen meliputi pengujian berat volume, kuat tekan, XRD, dan SEM (Scanning Electron Microscopy) pada umur 28 hari. Hasil XRF menunjukkan jumlah SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 sebesar 81,976% sehingga memenuhi persyaratan ASTM C618 sebagai pozolan Kelas N, sedangkan analisis XRD menunjukkan tingkat kristalinitas sebesar 18,72% yang menandakan dominasi fase amorf. Kuat tekan pasta semen berkisar antara 15,23–25,04 MPa dengan hasil optimasi RSM pada komposisi 82,5% semen, 10% AAT, dan 7,5% MK yang menghasilkan prediksi kuat tekan sebesar 24,404 MPa serta hasil validasi sebesar 23,53 MPa dengan selisih rata-rata 5,05%. Komposisi campuran optimum menghasilkan kuat tekan 9,1% lebih tinggi dari pasta semen normal. Analisis XRD dan SEM menunjukkan perkembangan mikrostruktur yang lebih rapat akibat sinergi reaksi pozolan AAT dan MK. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembatasan penggunaan metakaolin hingga 7,5% tetap mampu meningkatkan kinerja pasta semen, sehingga pemanfaatan abu ampas tebu sebagai material substitusi semen dapat dioptimalkan secara lebih efektif melalui pendekatan constrained mixture design.