Evaluasi SEM pada Komposit Mortar ECC-Kerikil Aspal-Styrofoam-Crumb Rubber Berbasis Abu Cangkang Sawit

Adellia Fitri, Muhammad Aswin

Abstract


Pembangunan infrastruktur jalan menuntut material perkerasan yang tidak hanya kuat tetapi juga ramah lingkungan. Tingginya penggunaan semen dalam konstruksi berdampak pada meningkatnya emisi COâ‚‚, sementara limbah industri seperti fly ash, styrofoam, crumb rubber, dan abu cangkang sawit masih menjadi permasalahan lingkungan. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengkaji potensi pemanfaatan material limbah tersebut dalam pembuatan komposit mortar Engineered Cementitious Composite (ECC) berbasis kerikil aspal porous. Tujuan utama penelitian adalah mengevaluasi mikrostruktur dan interaksi antar material melalui analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) setelah uji kuat tekan. Metode penelitian meliputi pembuatan benda uji kubus ECC dengan campuran kerikil aspal, styrofoam, dan crumb rubber, yang kemudian diuji kuat tekan pada umur 3 hari. Sampel yang telah diuji selanjutnya dipotong dan dianalisis mikrostrukturnya menggunakan SEM. Hasil uji menunjukkan bahwa mortar ECC dengan kerikil aspal porous memiliki kuat tekan rata-rata 6,401 MPa, lebih tinggi dibandingkan campuran dengan styrofoam-crumb rubber yang rata-rata hanya 4,447 MPa. Analisis SEM memperlihatkan adanya celah, retakan mikro, serta zona transisi antara pasta dan agregat. Penambahan styrofoam menyebabkan rongga besar dan ikatan pasta-agregat yang kurang kuat, sementara crumb rubber cenderung menyebar tidak merata dan mengalami deformasi akibat beban tekan. Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa penggunaan limbah styrofoam dan crumb rubber pada mortar ECC menurunkan kekuatan tekan serta menimbulkan mikrostruktur yang lebih rapuh dibandingkan kerikil aspal porous. Implikasi penelitian ini menegaskan bahwa meskipun pemanfaatan limbah dapat menjadi solusi keberlanjutan, diperlukan pendekatan desain material yang lebih tepat agar kinerja mekanis dan aspek ramah lingkungan dapat tercapai secara seimbang

Keywords


SEM; ECC; Kerikil Aspal Styrofoam-Crumb rubber; Mikrostruktur; Abu Cangkang Sawit

References


Abdulsahib, I., Hilal, M. M., & Fattah, M. Y. (2023). Semi-flexible pavement: A review of design and performance evaluation. E3S Web of Conferences, 427, 3001.

Al Ambia, I., Syarwan, S., & Ar, S. (2022). Pengaruh penambahan styrofoam terhadap material reclaimed asphalt pavement (RAP) sebagai campuran asphalt concrete–binder course (AC–BC). Jurnal Sipil Sains Terapan, 5(2).

Asri, L. M., Zakaria, Z., & Mulyo, A. (2023). Mineral tanah lempung formasi Batuasih berdasarkan data SEM (scanning electron microscope) dan XRD (X-ray diffractometer) pada lereng Citatah KM-23, Padalarang, Jawa Barat. Jurnal Geosains dan Teknologi, 6(1), 53–63.

Aziz, A. A., Rozli, M. I. F., Ghani, K. D. A., Jafri, N. A., & Zakaria, N. (2023). Effects of pre-treated crumb rubber as sand partial replacement on compressive strength of Engineered Cementitious Composites (ECC). Journal of Mechanical Engineering, 20(2), 153–166.

Badan Standarisasi Nasional (BSN). (2002). SNI 03-6861.1-2002 Spesifikasi bahan bangunan bagian A (bahan bangunan bukan logam).

Cakrawisnu, D., Dwina, D. O., Nurdin, A., & Alfernando, O. (2022). Pengaruh campuran palm oil fuel ash (POFA) terhadap stabilisasi tanah gambut ditinjau dari nilai CBR tanah. Jurnal Teknik Sipil Institut Teknologi Padang, 9(1), 1–7.

Chyliński, F. (2024). Microstructural assessment of pozzolanic activity of ilmenite mud waste compared to fly ash in cement composites. Materials, 17(11), 17–19.

Dasar, A., & Patah, D. (2024). Kekuatan dan durabilitas beton menggunakan palm oil fuel ash (POFA) dan pasir pantai. Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil, 8(1), 83–94.

Didik, L. A. (2020). Penentuan ukuran butir kristal CuCr0,98Ni0,02O2 dengan menggunakan X-ray diffraction (XRD) dan scanning electron microscope (SEM). Indonesian Physical Review, 3(1), 6–14.

Frisda, T., Aswin, M., Perwira, A., & Tarigan, M. (2022). Potensial penggunaan bata-ECC berbasis silica fume dan abu cangkang sawit berdasarkan kuat tekan. Siklus: Jurnal Teknik Sipil, 8(2), 261–271.

Hanif Khan, M., Zhu, H., Ali Sikandar, M., Zamin, B., Ahmad, M., & Muayad Sabri, M. M. (2022). Effects of various mineral admixtures and fibrillated polypropylene fibers on the properties of Engineered Cementitious Composite (ECC) based mortars. Materials, 15(8), 2880.

Hasudungan, H. I., & Aswin, M. (2022). Investigasi kuat tekan paving block ECC oktagonal berbasis fly ash dan abu sekam padi. Jurnal Syntax Admiration, 3(11), 1353–1365.

Hidayatussa’diah, H. D., Apriyanti, Y., & Fahriani, F. (2020). Pengaruh penambahan limbah abu cangkang sawit (POFA) terhadap nilai California Bearing Ratio (CBR) untuk stabilisasi tanah lempung. FROPIL (Forum Profesional Teknik Sipil), 8(2), 102–109.

Jufrimal, F., Muharani, I. F., Ultari, M., Maghensky, R., Jody, N. S., & Kushandayani, A. (2025). Pengaruh penambahan abu cangkang kelapa sawit palm oil fuel ash (POFA) terhadap nilai kuat geser tanah lempung. Akselerasi: Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 6(2).

Li, V. C. (2007). Engineered Cementitious Composites (ECC)–Material, structural, and durability performance.

Liao, Q., Su, Y. R., Yu, J. T., Yao, Q. Y., Meng, D., & Yu, K. Q. (2023). Experimental and theoretical investigation on compression-shear properties of high-strength Engineered Cementitious Composites (HS-ECC). Journal of Building Engineering, 67, 106015.

Ma, H., Yi, C., & Wu, C. (2021). Review and outlook on durability of Engineered Cementitious Composite (ECC). Construction and Building Materials, 287, 122719.

Pungut, P., Widyastuti, S., & Wiyarno, Y. (2021). Identifikasi mikroplastik pada cangkang kerang darah (Anadara granosa Linn) dengan menggunakan Fourier transform infrared (FTIR) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). In Seminar Nasional Hasil Riset dan Pengabdian (Vol. 3, pp. 109–120).

Purwanto, D., Permadi, D. D., & Saputri, U. S. (2023). Analisis uji kuat beton dengan menggunakan limbah styrofoam sebagai pengganti sebagian agregat halus. Jurnal TESLINK: Teknik Sipil dan Lingkungan, 5(1), 10–17.

Putri, E. E., & Adji, B. M. (2020). The effect of the use of styrofoam on performance of porous asphalt mixture. Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil, 17(1), 31–40.

Putu Wisnu, A. C. (2025). Pemanfaatan limbah rubber deposit dan aspal emulsi CRS-1P sebagai material waterproofing ramah lingkungan (Doctoral dissertation, Politeknik Penerbangan Palembang).

Rahmadi, R., Maizir, H., & Suryanita, R. (2021). Kekuatan mortar cellular lightweight concrete dengan tambahan abu cangkang sawit (POFA). Jurnal Rekayasa Sipil, 17(3), 239–247.

Sahdiah, H., & Kurniawan, R. (2023). Optimasi tegangan akselerasi pada scanning electron microscope–energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) untuk pengamatan morfologi sampel biologi. Jurnal Sains dan Edukasi Sains, 6(2), 117–123.

Sari, D. K. (2018). Study of chemical and physical characteristic of fly ash to determine the mechanical strength of fly ash-based geopolymer.

Sujatno, A., Salam, R., & Dimyati, A. (2015). Studi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk karakterisasi proses oksidasi paduan zirkonium. Jurnal Forum Nuklir (JFN).

Sukirman, S. (1999). Perkerasan lentur jalan raya. Bandung: Nova.

Sukirman, S. (2010). Perencanaan tebal struktur perkerasan lentur. Bandung: Nova.

Syahputra, N. (2023). Analisa kerusakan pada sistem kopling mobil Toyota Rush menggunakan metode uji SEM (scanning electron microscope). Jurnal MESIL (Mesin Elektro Sipil), 4(1), 25–30.

Tenriajeng, A. T. (2002). Rekayasa jalan raya-2. Depok: Gunadarma.

Wang, Q., Lai, M. H., Zhang, J., Wang, Z., & Ho, J. C. M. (2020). Greener Engineered Cementitious Composite (ECC)–The use of pozzolanic fillers and unoiled PVA fibers. Construction and Building Materials, 247, 118211.

Wang, S., & Li, V. C. (2007). Engineered Cementitious Composites with high-volume fly ash. ACI Materials Journal, 104(3), 233–241.

Yulianti, D., Ulfah, L., Lubis, L. R., & Haki, H. (2025). Studi eksperimental penambahan biji plastik dan fly ash pada karakteristik campuran aspal (AC-WC). Jurnal Talenta Sipil, 8(1), 430–439.

Zhang, D., Jaworska, B., Zhu, H., Dahlquist, K., & Li, V. C. (2020). Engineered Cementitious Composites (ECC) with limestone calcined clay cement (LC3). Cement and Concrete Composites, 114, 103766.




DOI: http://dx.doi.org/10.30811/portal.v17i2.7739

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2026 Adellia Fitri, Muhammad Aswin