Systematic Literature Review: Peranan Fly ash, Silika, dan Slag Sebagai Bahan Tambahan dalam Meningkatkan Kekuatan Tekan Dini Beton

Alvin Alfredo Bara

doi:10.53863/kst.v7i01.1729

Penulis

Alvin Alfredo Bara Universitas Nusa Cendana, Kupang, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.53863/kst.v7i01.1729

Kata Kunci:

beton, Fly ash, silika, Slag, kekuatan tekan dini

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi secara sistematis peranan bahan tambahan mineral berupa Fly ash, silika (silica fume dan nano-silika), serta Slag (GGBFS) dalam meningkatkan kekuatan tekan dini beton pada umur 1 hingga 7 hari. Untuk mencapai tujuan tersebut, studi ini menerapkan metode Systematic Literature Review (SLR) terhadap tujuh artikel ilmiah internasional terpilih yang diterbitkan antara tahun 2023 hingga 2025. Analisis dilakukan terhadap jenis bahan tambahan, proporsi campuran, ukuran partikel, jenis aktivator, metode curing, serta hasil uji kuat tekan pada umur awal. Hasil kajian menunjukkan bahwa Fly ash memiliki potensi sebagai bahan tambahan ramah lingkungan, namun reaktivitas awalnya rendah dan membutuhkan aktivator atau kombinasi bahan lain untuk menghasilkan kekuatan tekan yang memadai. Silika fume terbukti efektif dalam mempercepat hidrasi dan meningkatkan pembentukan gel C-S-H, yang memperkuat struktur mikro beton pada usia dini. Slag memberikan kontribusi sinergis melalui pembentukan gel C-A-S-H, dan hasil terbaik dicapai ketika Slag dikombinasikan dengan Fly ash dan silika. Kombinasi optimal ketiga bahan tersebut mampu menghasilkan kekuatan tekan lebih dari 20 MPa dalam 1 hari dan di atas 40 MPa dalam 7 hari tanpa perlakuan panas. Studi ini menyimpulkan bahwa formulasi bahan tambahan mineral secara terstruktur dapat meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan, mempercepat pengerasan beton, dan mendukung praktik konstruksi berkelanjutan. Penelitian lanjutan disarankan dilakukan pada skala industri nyata serta eksplorasi bahan lokal alternatif dan pengembangan model prediktif berbasis data eksperimental

Referensi

Das, S., Ray, S., & Sarkar, S. (2023). Novel agricultural waste based hardening accelerator for early strength development of Fly ash-based concrete. Materials Today: Proceedings. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.099

Elhag, A. B., Selmi, A., Ahmad, Z., & Ghazouani, N. (2025). Enhancing mechanical properties and microstructural integrity of silica fume-based self-compacting geopolymer concrete through municipal solid waste incineration Fly ash incorporation. Materials Letters, 392, 138541. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2025.138541

Janamian, K., & Aguiar, J. (2023). Concrete materials and technology. In Concrete Materials and Technology. https://doi.org/10.1201/9781003384243

Jiang, B., Qian, Z., Gu, D., & Pan, J. (2023). Repair concrete structures with high-early-strength engineered cementitious composites (HES-ECC): Material design and interfacial behavior. Journal of Building Engineering, 68, 106060. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106060

Lin, M., Chen, G., Chen, Y., Han, D., Su, R., & Wu, J. (2025). Mechanical properties and microstructure of Fly ash and Slag-based geopolymer prepared by silica fume-based activator. Journal of Cleaner Production, 498, 145214. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.145214

Ordillas, K. A., Gombeda, M. J., Mendonca, F., & Lallas, Z. N. (2025). Reassessing early-age strength development of high-volume Fly ash concretes for precast buildings. Journal of Building Engineering, 100, 111630. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.111630

Shamanth Gowda, T., & Ranganath, R. V. (2023). High early strength–high performance concrete produced with combination of ultra-fine Slag and ultra-fine silica: Influence on fresh, mechanical, shrinkage and durability properties with microstructural investigation. Construction and Building Materials, 385, 131462. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131462

Shi, C., Mo, Y. L., & Dhonde, H. B. (2024). Ultra-high performance concrete. In High-Performance Construction Materials: Science and Applications. https://doi.org/10.1142/9789812797360_0002

Singh, R. P., Vanapalli, K. R., Cheela, V. R. S., Peddireddy, S. R., Sharma, H. B., & Mohanty, B. (2023). Fly ash, GGBS, and silica fume based geopolymer concrete with recycled aggregates: Properties and environmental impacts. Construction and Building Materials, 378, 131168. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131168

Wang, T., Fan, X., & Gao, C. (2024). Strength, pore characteristics, and characterization of Fly ash–Slag-based geopolymer mortar modified with silica fume. Structures, 69, 107525. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.107525