Analisis Substitusi Limbah Kaca dan Abu Tulang Sapi terhadap Karakteristik Beton berdasarkan Uji Laboratorium dan Pemodelan Elemen Hingga

Abstract

Permintaan beton sebagai salah satu material terus meningkat dan berbanding lurus dengan pemenuhan target pembangunan di Indonesia. Namun, penggunaan semen portland pada beton menimbulkan emisi gas CO2 sebesar 1 ton CO2/ton. Permasalahan semakin kompleks dengan komposisi sampah di Indonesia yang didominasi sampah organik mencapai 60% dari total sampah 64 juta ton tahun 2017, salah satunya limbah tulang sapi di Jawa Tengah mencapai 31,9 ton per hari mengandung CaO 78,86% dan 11,30% fosfor. Limbah kaca menempati urutan ketujuh penyumbang sampah terbesar di Indonesia dengan sifat tidak bisa terurai yang memiliki kandungan SiO2, Na2O, dan CaO dengan presentase lebih dari 70%. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis karakteristik beton dengan substitusi abu limbah tulang sapi sebagai substitusi semen portland dan kaca sebagai substitusi agregat halus menggunakan metode penelitian kuantitatif dan pemodelan elemen hingga. Hasil penelitian didapatkan kaca kombinasi tiga merupakan kombinasi optimum dengan hasil kuat tekan rata-rata yaitu 24,658 MPa dengan pola keruntuhan geser. Kuat tekan optimum beton substitusi abu tulang sapi persentase 20% yaitu 13,582 MPa dengan pola keruntuhan pada bagian selimut atas akibat lemahnya ikatan pada Interfacial Transition Zone. Pada pemodelan elemen hingga, validasi tegangan-regangan beton normal mencapai 96,372% dan 92,307%, sementara validasi tegangan-regangan beton substitusi mencapai 97,197% dan 87,097%.