Pengaruh Variasi Silica Fume terhadap Sifat Mekanik, Durabilitas, dan Prediksi Umur Layan Beton PCC

Silica fume (SF) sebagai pengganti sebagain semen pada beton merupakan salah satu pendekatan yang banyak dikaji dalam pemanfaatan supplementary cementitious materials. Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kadar SF (0%, 5%, 7%, 10%, dan 12%) terhadap sifat mekanik, ketahanan terhadap penetrasi ion klorida, dan prediksi umur layan pada beton berbasis Portland Composite Cement (PCC). Pengujian meliputi kuat tekan, kuat lentur, Ultrasonic Pulse Velocity (UPV), resistivitas listrik, Rapid Chloride Penetration Test (RCPT), serta analisis mikrostruktur sebagai dasar evaluasi durabilitas dan estimasi umur layan beton. Hasil menunjukkan bahwa penambahan SF meningkatkan kuat tekan dan ketahanan terhadap penetrasi klorida pada beton secara signifikan pada kadar optimum 7% SF. Mekanisme penguatannya dikendalikan oleh efek micro-filler dan reaksi pozzolanik antara silika amorf dan kalsium hidroksida yang menghasilkan gel C–S–H sekunder, sehingga meningkatkan densitas mikrostruktur dan interfacial transition zone (ITZ). Substitusi SF sebesar 7% menghasilkan kinerja beton optimum juga tercermin dari nilai UPV tertinggi. Secara keseluruhan, penelitian ini menegaskan bahwa kombinasi PCC dan 7% SF menghasilkan keseimbangan optimum antara kekuatan mekanik dan ketahanan ionik, sehingga berpotensi digunakan sebagai beton berdurabilitas tinggi (high-durability concrete) pada lingkungan agresif yang terpapar klorida. Selain itu, kadar ini mampu memperpanjang umur layan beton secara signifikan dibandingkan beton kontrol, sedangkan penggunaan SF dengan kadar lebih tinggi (>10%) tidak memberikan peningkatan kinerja lebih lanjut akibat terjadinya aglomerasi partikel dan meningkatnya kebutuhan air.