PENGARUH KOMBINASI ARANG DAN NATRIUM SILIKAT TERHADAP KUAT TEKAN DAN POROSITAS BETON PCC

THE EFFECT OF CHARCOAL AND SODIUM SILICATE COMBINATION ON THE COMPRESSIVE STRENGTH AND POROSITY OF PCC CONCRETE

Authors

  • Y Djoko Setiyarto Universitas Komputer Indonesia
  • Muhammad Aksan Ipaenin Universitas Komputer Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33506/rb.v12i02.5604

Keywords:

Arang, Natrium Silikat, Beton PCC, Kuat Tekan, Porositas

Abstract

Pengembangan beton dengan bahan tambah alternatif menjadi salah satu pendekatan untuk meningkatkan efisiensi material. Penelitian ini mengevaluasi pengaruh penambahan arang (charcoal) dan natrium silikat terhadap kuat tekan dan porositas beton Portland Composite Cement (PCC). Kajian ini merupakan perluasan dari rangkaian eksperimen sebelumnya dan mengintegrasikan dua jalur variasi yang dianalisis secara terpisah, bukan sebagai rancangan faktorial penuh, yaitu kadar natrium silikat 5%, 10%, dan 15% pada arang tetap 2%, serta jalur tambahan kadar arang 2%, 3%, dan 5% pada natrium silikat tetap 5%. Kuat tekan diuji pada umur 7, 14, dan 28 hari, sedangkan porositas dievaluasi pada umur 28 hari. Di antara seluruh campuran yang diuji, beton natrium silikat 5% tanpa arang (BNS-5) menghasilkan kuat tekan rata-rata 28 hari tertinggi sebesar 16,63 MPa dan porositas terendah 1,49%. Pada arang tetap 2%, peningkatan natrium silikat dari 5% menjadi 10% dan 15% menurunkan kuat tekan 28 hari dari 15,99 MPa menjadi 15,36 MPa dan 11,82 MPa, serta meningkatkan porositas dari 1,57% menjadi 1,65% dan 1,73%. Pada jalur variasi arang, campuran arang 5% dengan natrium silikat 5% menghasilkan kuat tekan rata-rata 16,35 MPa dan porositas 1,69%. Mekanisme mikrostruktur yang dibahas dalam penelitian ini merupakan interpretasi berbasis literatur karena tidak dilakukan karakterisasi mikrostruktur atau hidrasi secara langsung. Campuran yang mengandung arang menunjukkan potensi sebagai alternatif material, namun manfaat lingkungannya belum dapat dikuantifikasi karena penelitian ini tidak mencakup analisis daur hidup atau indikator lingkungan lainnya.

References

Alam, F. F. N., Sihab, M., & Setiyarto, Y. D. (2026). Pengaruh Natrium Silikat Pada Beton PCC Dengan Penambahan Arang 2% Terhadap Kuat Tekan dan Porositas. CRANE : Civil Engineering Research Journal, 7(1), 42–52. https://doi.org/10.34010/crane.v7i1.19638

ASTM C39. (2020). Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens. ASTM International. https://doi.org/10.1520/C0039_C0039M-20

ASTM C642-21. (2022). Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete.

Chin, C. O., Yang, X., Kong, S. Y., Paul, S. C., Susilawati, & Wong, L. S. (2020). Mechanical and thermal properties of lightweight concrete incorporated with activated carbon as coarse aggregate. Journal of Building Engineering, 31, 101347. https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2020.101347

Gupta, S., Kua, H. W., & Pang, S. D. (2020). Effect of biochar on mechanical and permeability properties of concrete exposed to elevated temperature. Construction and Building Materials, 234, 117338. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2019.117338

Hylton, J., Hugen, A., Rowland, S. M., Griffin, M., & Tunstall, L. E. (2024). Relevant biochar characteristics influencing compressive strength of biochar-cement mortars. Biochar, 6(1). https://doi.org/10.1007/s42773-024-00375-6

Kiran, G. U., Nakkeeran, G., Roy, D., & Alaneme, G. U. (2025). Impact of biochar on strength, durability, and carbon sequestration in cement based materials. Discover Sustainability, 6(1). https://doi.org/10.1007/s43621-025-01481-6

Marino, G., & Setiyarto, Y. D. (2020). Penggunaan Tanah Liat untuk Mengurangi Jumlah Semen pada Beton Geopolimer. CRANE: Civil Engineering Research Journal, 1(2), 82–88. https://doi.org/10.34010/crane.v1i2.4186

Patel, R., Stobbs, J., & Acharya, B. (2025). Study of biochar in cementitious materials for developing green concrete composites. Scientific Reports, 15(1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-07210-3

Rashid, S., Raghav, A., Goyal, A., Danie Roy, A. B., & Singh, M. (2024). Biochar as a sustainable additive in cementitious composites: A comprehensive analysis of properties and environmental impact. Industrial Crops and Products, 209, 118044. https://doi.org/10.1016/J.INDCROP.2024.118044

Ridha, M. A. (2024). The Effect of Sodium Silicate (Na2SiO3) Addition against Water Absorption and Compressive Strength in Bricks. International Journal of Engineering, 6(1).

Setiyarto, Y. D., & Pahlevi, M. H. A. (2017, November 29). Potensi Penggunaan Abu dan Kapur untuk Mengurangi Jumlah Semen dalam Campuran Beton. Prosiding SAINTIKS FTIK UNIKOM.

Setiyarto, Y. D., & Pradana, D. (2022). Pengaruh Penggunaan Zat Epoxy Terhadap Kuat Tekan Beton Normal. CRANE : Civil Engineering Research Journal, 3(1), 12–21. https://doi.org/10.34010/crane.v3i1.7135

SNI 7656. (2012). Tata cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan beton massa. In Badan Standardisasi Nasional Indonesia. www.bsn.go.id

Tayyab, S., Ferdous, W., Lokuge, W., Siddique, R., & Manalo, A. (2025). Biochar in cementitious composites: A comprehensive review of properties, compatibility, and prospect of use in sustainable geopolymer concrete. Resources, Conservation & Recycling Advances, 25, 200242. https://doi.org/10.1016/J.RCRADV.2024.200242

Wang, Z., Sun, Y., Zhang, S., & Wang, Y. (2019). Effect of sodium silicate on Portland cement/calcium aluminate cement/gypsum rich-water system: Strength and microstructure. RSC Advances, 9(18), 9993–10003. https://doi.org/10.1039/c8ra09901d

William, M. R., Sembiring, K., Bangun, S., Ranap, P., & Naibaho, T. (2023). Effect of The Use of Wood Charcoal Ash on The Compressive Strength of Normal Concrete. International Journal of Civil Engineering and Infrastructure, 3(2).

Wu, S., Moges, K. A., Vashistha, P., & Pyo, S. (2023). Sustainable cementitious composites with 30% porosity and a compressive strength of 30 MPa. Journal of Materials Research and Technology, 25, 5494–5505. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.07.036

Zarzuela, R., Luna, M., Carrascosa, L. M., Yeste, M. P., Garcia-Lodeiro, I., Blanco-Varela, M. T., Cauqui, M. A., Rodríguez-Izquierdo, J. M., & Mosquera, M. J. (2020). Producing C-S-H gel by reaction between silica oligomers and portlandite: A promising approach to repair cementitious materials. Cement and Concrete Research, 130, 106008. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONRES.2020.106008

Zhao, Z., El-Naggar, A., Kau, J., Olson, C., Tomlinson, D., & Chang, S. X. (2024). Biochar affects compressive strength of Portland cement composites: a meta-analysis. Biochar, 6(1). https://doi.org/10.1007/s42773-024-00309-2

Published

2026-10-31

How to Cite

Setiyarto, Y. D., & Ipaenin, M. A. (2026). PENGARUH KOMBINASI ARANG DAN NATRIUM SILIKAT TERHADAP KUAT TEKAN DAN POROSITAS BETON PCC: THE EFFECT OF CHARCOAL AND SODIUM SILICATE COMBINATION ON THE COMPRESSIVE STRENGTH AND POROSITY OF PCC CONCRETE. Jurnal Teknik Sipil : Rancang Bangun, 12(02), 124–132. https://doi.org/10.33506/rb.v12i02.5604

Similar Articles

<< < 1 2 

You may also start an advanced similarity search for this article.