REKAYASA MATERIAL BATAKO BERKELANJUTAN BERBASIS SLAG NIKEL DAN PLASTIK HDPE

Peningkatan kebutuhan material konstruksi seiring pertumbuhan infrastruktur global telah mendorong eksploitasi agregat alam secara masif, sehingga diperlukan pengembangan material alternatif yang lebih berkelanjutan. Salah satu material yang berpotensi dimanfaatkan adalah slag nikel, yang memiliki karakteristik densitas tinggi, porositas rendah, serta kandungan silikat yang berkontribusi terhadap peningkatan kerapatan struktur material berbasis semen. Di sisi lain, plastik High-Density Polyethylene (HDPE) memiliki potensi sebagai material ringan, namun penggunaannya dalam beton umumnya menyebabkan penurunan kuat tekan akibat lemahnya ikatan antar muka (interfacial transition zone/ITZ). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengembangkan batako beton berkelanjutan berbasis sistem komposit multi-fase melalui integrasi slag nikel dan HDPE termodifikasi permukaan menggunakan pendekatan rekayasa antar muka (interface engineering). Penelitian dilakukan secara eksperimental menggunakan metode dry-cast dengan dua tahapan utama. Tahap pertama mengevaluasi pengaruh substitusi agregat halus menggunakan slag nikel sebesar 0%, 50%, 70%, dan 100% pada rasio air-semen konstan sebesar 0,52. Tahap kedua mengevaluasi penambahan HDPE termodifikasi permukaan melalui cement pre-coating pada 100% slag nikel. Parameter yang dianalisis meliputi densitas, penyerapan air, kuat tekan, dan perilaku regangan berdasarkan standar SNI dan ASTM yang relevan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan substitusi slag nikel secara signifikan meningkatkan densitas dan kuat tekan serta menurunkan penyerapan air akibat peningkatan particle packing dan densifikasi mikrostruktur. Variasi optimum penambahan plastik HDPE diperoleh pada substitusi sebesar 0.8%, dengan densitas dalam kategori batako normal, penyerapan air rendah, dan kuat tekan mencapai 10,04 MPa. Penambahan HDPE termodifikasi permukaan pada kadar rendah menunjukkan kemampuan mempertahankan kuat tekan sekaligus meningkatkan karakteristik deformasi material melalui perbaikan kualitas ITZ dan distribusi tegangan antar fase. Seluruh variasi campuran M4-1 sampai M4-5 memenuhi persyaratan SNI 03-0349-1989 untuk batako beton. Analisis kurva tegangan–regangan mengungkap bahwa optimum kuat tekan dan optimum kapasitas regangan tidak selalu tercapai pada kadar substitusi yang sama; regangan puncak menunjukkan pola non-monoton terhadap kadar slag nikel maupun HDPE, dengan kadar substitusi penuh slag nikel (M4) justru menghasilkan matriks yang progresif lebih kaku dan getas meskipun kuat tekannya tertinggi. Penelitian ini menghasilkan pendekatan baru berbasis mineral-dominated composite with interface-controlled polymer modification, di mana fase mineral berperan sebagai pengendali utama kekuatan, fase polimer memodifikasi perilaku deformasi, dan kualitas ITZ mengontrol efisiensi transfer tegangan antar fase. Temuan ini menunjukkan bahwa integrasi slag nikel dan HDPE termodifikasi permukaan berpotensi menjadi solusi material konstruksi berkelanjutan yang tidak hanya mengurangi limbah industri dan plastik, tetapi juga menghasilkan batako dengan kinerja mekanik dan durabilitas yang optimal.