Jurnal Teknologi.
Vol.
No.
April 2026, 85-90 Optimalisasi Ukuran Maksimum Agregat terhadap Workability dan Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi dengan Tambahan Superplasticizer Reza Farhandasi1.
Alpin Maulidin 2,*.
Hanyta Khairunnisa3.
Yuni Rahmadhani3 1Jurusan Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Pontianak.
Jl.
Jenderal Ahmad Yani.
Pontianak, 78124.
Indonesia 2Jurusan Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Lhokseumawe.
Jln.
Aceh Medan Km.
Bukit Rata, 24301.
Indonesia 3Jurusan Teknik Sipil.
Fakultas Teknik Universitas Almuslim.
Jl Almuslim.
Matangglumpangdua.
Paya Cut.
Kec.
Peusangan.
Kabupaten Bireuen *E-mail: alpin.
maulidin@pnl.
Abstract Article history:
Received: 17-02-2026 Accepted: 15-03-2026 Published: 14-04-2026 Keywords:
compressive strength.
high-strength concrete.
interfacial transition zone.
maximum aggregate size.
The demand for High-Strength Concrete (HSC) in modern infrastructure necessitates the optimization of its constituent materials.
This study investigates the effect of varying Maximum Aggregate Size (MAS) on the compressive strength of HSC, which was designed with a low water-cement ratio .
and a target characteristic strength .
Ao.
of 40 MPa at 28 days, utilizing a superplasticizer to maintain workability.
Three variations of coarse aggregate size were tested: 19.
10 mm, 25.
56 mm, and 31.
50 mm.
Twenty cube specimens .
y15y15 c.
were prepared and tested.
The results showed a clear inverse correlation between MAS and compressive strength.
The 19.
10 mm aggregate produced the highest average strength of 30.
269 MPa, followed by 29.
110 MPa .
56 m.
322 MPa .
50 m.
This optimal performance is attributed to the superior gradation .
owest Fineness Modulu.
and the resulting enhancement of the Interfacial Transition Zone (ITZ) quality, as smaller aggregates promote a denser and stronger bond with the cement paste.
Although the target strength of 40 MPa was not achieved, the 19.
10 mm aggregate demonstrated the highest potential for strength development, showing a 10.
79% increase compared to the 31.
50 mm aggregate.
The study concludes that MAS 19.
10 mm is the most optimal size among the variations tested for maximizing compressive strength under the given mix design.
Pendahuluan Perkembangan teknologi di bidang konstruksi di Indonesia terus mengalami kemajuan seiring meningkatnya kebutuhan masyarakat akan infrastruktur modern, seperti jembatan bentang panjang, bangunan bertingkat tinggi, serta elemen-elemen struktur pracetak.
Tuntutan terhadap efisiensi struktur dalam hal kekuatan, keawetan, dan masa layan menyebabkan semakin banyak digunakan beton mutu tinggi .
igh-strength concrete - HSC) dalam perencanaan infrastruktur tersebut.
Beton mutu tinggi umumnya didefinisikan sebagai beton yang memiliki karakteristik kuat tekan .
lebih tinggi dari beton normal, dengan rentang yang bervariasi tergantung standar yang digunakan, namun seringkali berkisar antara 40 MPa hingga 80 MPa.
Dalam konteks penelitian ini.
Beton Mutu Tinggi ditargetkan memiliki kuat tekan rencana sebesar 40 MPa pada umur 28 hari, yang memerlukan perhatian khusus pada kualitas material penyusun dan proporsi Penggunaan beton mutu tinggi memungkinkan perancangan elemen struktur dengan dimensi yang lebih kecil, sehingga menghasilkan bangunan yang lebih ringan dan lebih hemat dari segi biaya konstruksi.
Salah satu karakteristik utama beton mutu tinggi adalah rendahnya nilai faktor air-semen (FAS), biasanya antara 0,20 hingga 0,40.
Meskipun demikian, rendahnya FAS dapat menyebabkan beton memiliki tingkat kelecakan .
yang rendah.
Untuk mengatasi hal tersebut, digunakan bahan tambah kimia berupa superplasticizer yang dapat meningkatkan kelecakan tanpa menambah jumlah air pencampur.
Superplasticizer adalah jenis bahan tambah .
berbasis polimer yang berfungsi untuk mengurangi viskositas beton segar, sehingga mampu meningkatkan kemampuan alir campuran beton dengan nilai FAS yang rendah.
Dalam campuran beton, agregat kasar merupakan komponen penyusun dengan proporsi volume terbesar.
Gradasi agregat kasar, yaitu distribusi ukuran butiran agregat, memainkan peran penting dalam menentukan kepadatan dan kekuatan beton.
Gradasi yang baik dengan variasi ukuran butir akan mengisi pori-pori secara lebih efisien, menghasilkan Jurnal Teknologi.
Vol.
No.
April 2026, 85-90 beton yang lebih padat dan kuat.
Selain gradasi, ukuran maksimum agregat kasar .
aximum aggregate size - MAS) juga sangat memengaruhi kualitas zona transisi antar-muka .
nterfacial transition zone - ITZ) antara agregat dan pasta semen, yang merupakan titik kritis dalam pencapaian kuat tekan tinggi.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa semakin kecil MAS yang digunakan, semakin tinggi potensi kuat tekan yang dihasilkan.
Selain peningkatan kekuatan beton, pemilihan agregat yang tepat juga dapat meningkatkan stabilitas dan dapat mengurangi penyusutan beton.
Penelitian terdahulu seringkali berfokus pada pengaruh MAS atau superplasticizer secara terpisah, atau hanya mengukur kuat tekan tanpa analisis mendalam terhadap mekanisme fisikkimia yang mendasarinya.
Penelitian ini mengatasi kesenjangan tersebut dengan tidak hanya menguji variasi MAS, tetapi juga secara workability, berat jenis, absorbsi, dan gradasi agregat untuk menjelaskan secara mendalam mekanisme peningkatan kuat tekan.
Pendekatan ini memberikan kebaruan dengan menyajikan analisis yang lebih holistik tentang bagaimana karakteristik agregat dan superplasticizer secara sinergis memengaruhi densitas dan kualitas ITZ, yang pada akhirnya menentukan kinerja mekanik BMT.
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh variasi ukuran agregat maksimum (MAS) terhadap workability, potensi densitas, dan kuat tekan beton mutu tinggi dengan FAS 0,4 dan tambahan superplasticizer, menganalisis sinergi antara MAS dan superplasticizer dalam memengaruhi potensi densitas dan kualitas zona transisi antarmuka (ITZ) beton, serta mengidentifikasi ukuran agregat kasar yang paling optimal untuk mencapai kuat tekan dan potensi kepadatan maksimum pada BMT dengan desain campuran yang diberikan.
Metode Penelitian ini menggunakan pendekatan mengevaluasi pengaruh variasi ukuran agregat maksimum (MAS) terhadap kuat tekan beton mutu tinggi (BMT) dengan faktor air-semen (FAS) sebesar 0,4.
Perencanaan campuran ini melibatkan pemilihan bahan yang tepat serta penentuan proporsi masing-masing material agar diperoleh beton dengan kekuatan, keawetan, dan efisiensi ekonomi yang sesuai Dalam penelitian ini, digunakan tiga variasi ukuran agregat kasar, yaitu 19,10 mm, 25,40 mm, dan 31,70 mm.
Material dan Karakteristik Material Material penyusun beton yang digunakan meliputi semen Portland, agregat halus .
, agregat kasar .
, air, dan bahan tambah kimia berupa superplasticizer.
Proses pengumpulan data diawali dengan pemeriksaan karakteristik agregat halus dan kasar sebagai penyusun beton.
Pengujian meliputi berat jenis sesuai SNI 1969:2016, daya serap berdasarkan SNI 03-1969-2008, berat volume mengacu pada SNI 03-4804-1998, serta analisis gradasi melalui uji saringan sesuai SNI ASTM C136:2012.
Pengujian ini bertujuan memastikan kualitas agregat memenuhi spesifikasi teknis campuran beton.
Mekanisme kerja superplasticizer adalah dengan membungkus partikel-partikel semen dan menciptakan gaya tolak elektrostatik di antara mereka.
Gaya tolak ini mencegah terjadinya penggumpalan .
dan memungkinkan pemadatan yang lebih efektif dan homogenitas yang lebih baik, yang pada akhirnya berkontribusi pada peningkatan kuat tekan.
, .
Perencanaan Campuran Beton (Mix Desig.
Perencanaan campuran beton dilakukan menggunakan metode dari American Concrete Institute (ACI) dengan nilai faktor air-semen (FAS) sebesar 0,4.
Perencanaan campuran ini melibatkan pemilihan bahan yang tepat serta penentuan proporsi masing-masing material agar diperoleh beton dengan kekuatan, keawetan, dan efisiensi ekonomi yang sesuai Dalam penelitian ini, digunakan tiga variasi ukuran agregat kasar, yaitu 19,10 mm, 25,4 mm, dan 31,7 mm.
Proporsi campuran beton ditunjukkan dalam Tabel 1.
Tabel 1.
Proporsi campuran beton Material Semen portland Air Agregat halus .
Agregat kasar Superplasticizer Jumlah 466,90 186,76 783,87 958,07 2,8014 Satuan Jurnal Teknologi.
Vol.
No.
April 2026, 85-90 Tabel 1 menunjukan proporsi campuran beton yang digunakan untuk setiap variasi ukuran agregat.
Proporsi ini dihitung berdasarkan metode ACI untuk mencapai target 40 MPa dengan FAS 0,4.
Pembuatan dan Pengujian Benda Uji Pembuatan benda uji dilakukan sebanyak 20 buah, masing-masing berbentuk kubus dengan dimensi 15 y 15 y 15 cm.
Rincian jumlah benda uji untuk setiap variasi MAS disajikan pada Tabel 2.
dan berat volume agregat individual disajikan pada Tabel 4.
Tabel 3.
Karakteristik fisik agregat kasar
Ukuran Berat jenis (SSD) Absorbsi
(%)
19,10
25,40
31,71
2,623
2,608
2,596
1,662
1,738
1,777
Tabel 4.
Berat volume agregat individual Tabel 2.
Rincian jumlah benda uji
Kode
benda uji
Ukuran agregat
Jumlah benda uji
BAK 1
BAK 2
BAK 3
19,10
25,40
31,70
Beton dituangkan ke dalam cetakan secara bertahap dan dipadatkan sesuai prosedur Setelah proses pencetakan, benda uji dirawat .
dengan metode perendaman air hingga umur pengujian.
Pengujian yang dilakukan meliputi uji kelecakan .
lump tes.
, dilakukan pada beton segar untuk mengukur workability campuran dan uji kuat tekan yang dilakukan pada umur beton 28 hari menggunakan mesin uji tekan untuk mengetahui pengaruh variasi MAS terhadap kekuatan akhir Analisis Karakteristik Material dan Kuat Tekan Data hasil pengujian kuat tekan dianalisis secara deskriptif dan komparatif.
Analisis difokuskan pada perbandingan kuat tekan ratarata dari ketiga variasi MAS dan evaluasi pencapaian kuat tekan terhadap target 40 MPa.
Pembahasan juga mencakup korelasi antara sifat fisis agregat .
ermasuk Modulus Halu.
dan hasil kuat tekan, dengan penekanan pada fenomena zona transisi antar-muka (ITZ).
Berat Volume .
/cm.
Jenis Agregat Hasil dan Pembahasan Karakteristik Material Penyusun Pemeriksaan awal terhadap sifat fisis agregat, meliputi berat jenis, penyerapan air, berat volume, serta analisa saringan, menunjukkan bahwa semua material memenuhi standar umum untuk campuran beton.
Detail karakteristik fisik agregat kasar untuk masingmasing variasi MAS disajikan pada Tabel 3, dan Split .
oarse aggregat.
Kerikil .
oarse aggregat.
Sirtu .
oarse aggregat.
Pasir .
ine aggregat.
1,526 1,555 1,585 1,534 Nilai modulus halus (FM) untuk agregat kasar dengan ukuran 19,10 mm, 25,40 mm, dan 31,70 mm seperti yang diperlihatkan pada Tabel Semakin tinggi nilai modulus halus (FM), maka semakin kasar tekstur agregat, yang berdampak pada tingkat kepadatan serta kekuatan beton yang dihasilkan.
Tabel 5.
Nilai fineness modulus (FM) agregat kasar dan agregat halus Jenis Split Pasir Nilai fine modulus agregat 19,10 mm 25,40 mm 31,70 mm Nilai modulus halus (FM) gabungan antara pasir dan agregat kasar diperlihatkan pada Tabel Tabel 6.
Nilai fineness modulus (FM) agregat Jenis agregat Pasir split 19,10 mm Pasir split 25,40 mm Pasir split 31,70 mm Nilai FM kombinasi agregat campuran Dari Tabel 6 terlihat bahwa gradasi agregat 19,10 mm (FM 5,.
berada dalam dibandingkan dengan agregat 25,40 mm (FM 5,.
dan 31,70 mm (FM 5,.
Gradasi yang lebih baik ini mengindikasikan distribusi ukuran butiran yang lebih merata, yang secara teoritis Jurnal Teknologi.
Vol.
No.
April 2026, 85-90 Karakteristik Workability Beton Segar dan Potensi Densitas Uji kelecakan .
lump tes.
pada Tabel 7 menunjukkan bahwa semua variasi campuran menghasilkan tipe slump runtuh .
ollapse Nilai slump tertinggi dicapai oleh campuran agregat 19,10 mm .
,5 c.
, diikuti oleh 25,40 mm .
,5 c.
, dan 31,70 mm .
Nilai slump yang tinggi ini merupakan hasil langsung dari penggunaan superplasticizer pada campuran beton dengan faktor air-semen (FAS) rendah .
Superplasticizer bekerja dengan mendispersi partikel semen, mengurangi viskositas, dan meningkatkan kemampuan alir tanpa menambah air, yang merupakan karakteristik penting dalam produksi beton mutu tinggi (BMT).
Tabel 7.
Nilai slump adukan beton variasi ukuran maksimum agregat kasar Jenis Beton Nilai slump .
Ukuran maks agregat 19,10 mm Ukuran maks agregat 25,40 mm Ukuran maks agregat 31,70 mm Superplasticizer mendispersi partikel semen, mengurangi viskositas, dan meningkatkan kemampuan alir tanpa menambah air, yang merupakan karakteristik penting dalam produksi beton mutu tinggi (BMT).
Perbedaan nilai slump menunjukkan bahwa ukuran agregat yang lebih kecil .
,10 m.
memerlukan lebih sedikit energi untuk mengalir, yang berkorelasi dengan peningkatan workability dan potensi pemadatan yang lebih baik.
Campuran dengan MAS 19,10 mm, yang memiliki berat jenis agregat tertinggi .
dan absorbsi terendah .
,662%), secara teoritis berkorelasi dengan potensi kepadatan beton segar yang lebih tinggi.
Kepadatan yang lebih tinggi ini secara langsung meminimalkan porositas dan meningkatkan resistensi beton tekanan.
Sinergi superplasticizer dan ukuran agregat terbukti dapat mengoptimalkan workability dan potensi densitas, sehingga menghasilkan campuran yang lebih homogen dan mudah diproses di lapangan.
Analisis Kuat Tekan Beton Hasil pengujian kuat tekan pada umur 28 hari menunjukkan tren yang jelas, di mana kuat tekan beton berbanding terbalik dengan ukuran maksimum agregat kasar (MAS) yang digunakan, seperti diperlihatkan pada Gambar 1.
Kuat Tekan Beton (MP.
akan meminimalkan volume pori meningkatkan kepadatan beton.
BAK 1
BAK 2
BAK 3
Gambar 1.
Grafik hubungan kuat tekan beton berdasarkan variasi benda uji Kuat tekan tertinggi diperoleh dari campuran dengan agregat 19,10 mm .
,269 MP.
, diikuti oleh 25,40 mm .
,110 MP.
, dan terendah 31,70 mm .
,322 MP.
Fenomena ini konsisten dengan prinsip dasar BMT, di mana penggunaan agregat kasar dengan ukuran yang lebih kecil cenderung menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi.
Peningkatan kuat tekan pada agregat yang lebih kecil dapat dijelaskan melalui dua mekanisme utama, pertama peningkatan luas permukaan kontak dan efek (Wall Effec.
: Agregat yang lebih kecil memiliki luas permukaan total yang lebih besar untuk volume yang sama.
Hal ini meningkatkan area kontak antara agregat dan pasta semen, yang pada gilirannya memperkuat ikatan kimia dan mekanis pada zona transisi antar-muka (ITZ).
Kedua adalah peningkatan kualitas ITZ yang merupakan area terlemah dalam beton.
Pada BMT, penggunaan agregat yang lebih kecil menghasilkan ITZ yang lebih tipis dan lebih Agregat yang lebih besar cenderung menahan air di bawahnya .
leeding wate.
, yang menciptakan pori-pori besar dan ITZ yang Dengan MAS yang lebih kecil .
,10 m.
, distribusi pasta semen menjadi lebih homogen, dan kualitas ITZ meningkat, sehingga meningkatkan kekuatan keseluruhan beton.
Data absorbsi agregat juga mendukung hal ini.
agregat 19,10 mm dengan absorbsi terendah .
,662%) cenderung memiliki ITZ yang lebih kuat karena meminimalkan penyerapan air dari Jurnal Teknologi.
Vol.
No.
April 2026, 85-90 pasta semen di sekitarnya, sehingga menjaga kualitas ITZ tetap padat dan kuat.
Evaluasi Mutu Beton dan Target Kuat Tekan Meskipun agregat 19,10 mm menghasilkan kuat tekan tertinggi, nilai 30,269 MPa belum memenuhi kriteria umum beton mutu tinggi (BMT) yang sering didefinisikan sebagai beton dengan kuat tekan karakteristik .
di atas 40 MPa atau 45 MPa.
Untuk mencapai beton mutu tinggi, diperlukan beberapa modifikasi signifikan pada desain campuran dibandingkan penggunaan faktor air-semen (FAS) yang sangat rendah, biasanya berkisar antara 0,20 hingga 0,40.
Analisis kesenjangan, penelitian ini menggunakan FAS 0,4, yang secara teoritis dapat menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi.
Kesenjangan antara hasil yang dicapai .
,27 MP.
dan potensi BMT menunjukkan adanya faktor pembatas.
Faktor-faktor ini mungkin termasuk kekuatan intrinsik agregat .
ekuatan bat.
mungkin menjadi faktor pembatas, terutama pada beton dengan kuat tekan di atas 30 Mpa, meskipun sifat fisis agregat memenuhi Perlu dikaji lebih lanjut apakah proporsi semen dan superplasticizer sudah optimal untuk mencapai f'c target yang lebih tinggi.
Keterkaitan Gradasi.
Potensi Kepadatan, dan Kuat Tekan Agregat yang lebih besar cenderung menyebabkan penumpukan air .
leeding wate.
di bawahnya, menciptakan ITZ yang lemah dan berpori, yang menjadi titik awal kegagalan saat beton menerima beban tekan.
, .
Hasil FM gabungan yang diperlihatkan pada Tabel 6 menguatkan temuan kuat tekan.
Agregat 19,10 mm memiliki FM terendah .
, yang menunjukkan gradasi yang paling baik dan Gradasi yang baik memungkinkan partikel agregat yang lebih kecil mengisi ruang kosong .
antara partikel yang lebih besar, menghasilkan beton yang lebih padat dan kuat.
Kepadatan yang lebih tinggi ini secara meningkatkan resistensi beton terhadap tekanan, yang tercermin dalam nilai kuat tekan Hasil penelitian mengonfirmasi bahwa variasi ukuran agregat kasar memiliki pengaruh signifikan terhadap kuat tekan beton, di mana ukuran 19,10 mm adalah yang paling optimal.
Keunggulan ini disebabkan oleh kombinasi gradasi yang lebih baik (FM lebih renda.
dan peningkatan kualitas ITZ karena MAS yang lebih Namun, perlu ditekankan bahwa nilai kuat tekan yang dicapai masih berada dalam kategori beton normal.
Untuk mencapai mutu tinggi yang sesungguhnya, penelitian lanjutan harus fokus penggunaan bahan tambah mineral .
ozzolanic materia.
yang terbukti efektif dalam meningkatkan kualitas ITZ dan kuat tekan BMT.
, atau pemilihan agregat dengan kekuatan intrinsik yang lebih tinggi.
Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian eksperimental mengenai sinergi optimalisasi ukuran agregat maksimum (MAS) dan peran superplasticizer pada beton mutu tinggi dengan target f'c 40 MPa dan FAS 0,4, dapat disimpulkan bahwa variasi ukuran agregat kasar berpengaruh signifikan terhadap workability, potensi densitas, dan kuat tekan beton, di mana mempertahankan nilai slump yang tinggi .
Ae23,5 c.
untuk mendukung pemadatan optimal.
Ukuran agregat 19,10 mm terbukti menghasilkan kinerja mekanik paling optimal dengan kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 30,269 MPa, yang didukung oleh karakteristik berat jenis tertinggi .
, absorbsi terendah .
,662%), serta gradasi yang paling rapat (FM 5,.
guna meningkatkan kualitas zona transisi antar-muka (ITZ).
Meskipun demikian, kuat tekan yang dicapai belum memenuhi target 40 MPa, sehingga untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan optimasi dosis superplasticizer yang lebih detail, menguji kekuatan intrinsik agregat lokal, serta mengintegrasikan bahan tambah mineral .
guna memperkuat struktur mikro ITZ dan mencapai mutu beton yang direncanakan secara konsisten.
Daftar Pustaka