Pengaruh kalsium karbonat terhadap sifat mekanik dan daya tahan beton berkinerja ultra-tinggi dengan kadar silika fume yang bervariasi

Penelitian ini menyelidiki efek penggantian sebagian semen dengan kalsium karbonat (0-10%) dan silika fume (15-25%) terhadap sifat mekanik dan daya tahan beton berkinerja ultra-tinggi (UHPC). Persentase optimal 20% silika fume dan 5% CaCO3 diidentifikasi, dengan peningkatan kandungan silika fume menurunkan permeabilitas.

Davoud Tavakoli; Ashkan Saradar; Mir Alimohammad Mirgozar Langaroudi; Mohammad Mohtasham Moein; Moses Karakouzian· MATEC Web of Conferences· 2025· DOI 10.1051/matecconf/202540912003

Masalah inti

Beton berkinerja ultra-tinggi (UHPC) adalah material mutakhir dalam teknik sipil, dikenal karena kekuatan tekan dan daya tahannya yang luar biasa, sehingga ideal untuk komponen pracetak pada jembatan dan bangunan. Namun, tantangan utamanya adalah konsumsi semen yang tinggi, yang menimbulkan kekhawatiran lingkungan dan ekonomi. Penelitian ini bertujuan mengatasi masalah tersebut dengan mengeksplorasi penggantian sebagian semen dengan kalsium karbonat (CaCO3) dan silika fume. Studi ini menetapkan sembilan rancangan campuran dengan proporsi aditif yang bervariasi untuk mengevaluasi dampaknya terhadap sifat UHPC.

Inovasi

Sembilan rancangan campuran UHPC disiapkan, dengan memasukkan 0%, 5%, dan 10% CaCO3 sebagai pengganti sebagian semen, bersama dengan 15%, 20%, dan 25% silika fume yang juga menggantikan semen. Program eksperimen mencakup uji kekuatan tekan dan hambatan listrik yang dilakukan pada 7, 28, dan 90 hari. Selain itu, uji penyerapan air akhir dan penetrasi ion klorida dipercepat dilakukan untuk menilai daya tahan. Kombinasi uji ini memungkinkan evaluasi menyeluruh terhadap karakteristik mekanik dan daya tahan.

Pendahuluan

Beton berkinerja ultra-tinggi (UHPC) adalah material mutakhir dalam teknik sipil, dikenal karena kekuatan tekan dan daya tahannya yang luar biasa, sehingga ideal untuk komponen pracetak pada jembatan dan bangunan. Namun, tantangan utamanya adalah konsumsi semen yang tinggi, yang menimbulkan kekhawatiran lingkungan dan ekonomi. Penelitian ini bertujuan mengatasi masalah tersebut dengan mengeksplorasi penggantian sebagian semen dengan kalsium karbonat (CaCO3) dan silika fume. Studi ini menetapkan sembilan rancangan campuran dengan proporsi aditif yang bervariasi untuk mengevaluasi dampaknya terhadap sifat UHPC.

Mengapa penting

Temuan ini menunjukkan bahwa CaCO3 dan silika fume secara sinergis meningkatkan sifat UHPC. CaCO3 optimal 5% kemungkinan mengisi rongga dan mendorong produk hidrasi tambahan, sementara silika fume meningkatkan kepadatan partikel dan reaksi pozzolanic. Penurunan permeabilitas dengan kandungan silika fume yang lebih tinggi menunjukkan daya tahan yang lebih baik, yang krusial untuk memperpanjang masa layan. Studi ini memberikan wawasan berharga untuk mengoptimalkan campuran UHPC, menyeimbangkan kinerja dengan keberlanjutan melalui penurunan kandungan semen. Penelitian selanjutnya dapat mengeksplorasi daya tahan jangka panjang dan aplikasi lapangan.

Siapa yang sebaiknya membaca

Pembaca Research Digest dan praktisi rumpun ini.

Membuka konten member…