Dibutuhkan inovasi material konstruksi yang unggul secara teknis dan mendukung prinsip keberlanjutan. Slag nikel menjadi alternatif potensial untuk menciptakan beton komposit mutu tinggi yang dapat memenuhi tuntutan pembangunan infrastruktur di IKN. Penelitian ini bertujuan menghasilkan beton komposit dengan kuat tekan minimum 41,4 MPa, ketahanan tinggi, serta ramah lingkungan, yang dapat diaplikasikan luas pada proyek-proyek IKN. Penelitian ini diketuai oleh Dr. Ir. Hijriah, S.T., M.T., dengan anggota tim peneliti yaitu Dr. Eng. Fakhrudin, S.T., M.T., Dr. Eng. Ir. Arief Hidayat, S.T., M.T., dan Amirul Alfan Fallevi.
Gambar 1. Slag Nikel Morowali
Fokus penelitian pada formulasi beton komposit mutu tinggi dengan substitusi parsial agregat kasar oleh slag nikel. Material ini dipilih karena ketersediaannya melimpah di kawasan industri nikel seperti Morowali, serta memiliki karakteristik yang mendukung performa beton. Berdasarkan uji X-Ray Fluorescence (XRF), slag nikel mengandung silika (Si) sebesar 29,782 yang berperan sebagai komponen pozzolanik aktif dalam pembentukan senyawa kalsium silikat hidrat (C-S-H). Empat variasi campuran dirancang dengan target kuat tekan ≥41,4 MPa sesuai SNI 03-2834-2000. Formulasi dilakukan berdasarkan uji gradasi, berat jenis, porositas, dan kandungan kimia, dilanjutkan perancangan mix design yang mempertimbangkan kelecakan dan homogenitas.
Kinerja mekanis beton slag nikel melalui uji kuat tekan dan analisis perilaku struktural. Hasil laboratorium menunjukkan bahwa substitusi 50% slag nikel menghasilkan kuat tekan tertinggi sebesar 46,31 MPa, meningkat 10,17% dibanding beton normal. Kandungan besi (Fe) yang tinggi dalam slag nikel diyakini berkontribusi terhadap peningkatan densitas dan kekuatan ikatan antar partikel. Selain itu, slag nikel juga mengandung silika (Si) sebesar 29,782% yang berperan sebagai komponen pozzolanik aktif dalam pembentukan senyawa kalsium silikat hidrat (C-S-H) – senyawa utama penyusun kekuatan beton. Kehadiran silika ini memperkuat matriks beton dan mempercepat reaksi hidrasi, sehingga meningkatkan kekompakan dan daya tahan beton. Pola retak columnar vertikal yang terbentuk pada benda uji menunjukkan distribusi beban yang merata, sesuai dengan standar ASTM C39. Selain itu, peningkatan densitas juga berdampak positif terhadap modulus elastisitas, yang penting dalam menahan deformasi jangka panjang. Oleh karena itu, beton ini sangat cocok digunakan dalam konstruksi besar seperti gedung bertingkat, jalan, dan struktur tahan beban tinggi di IKN.
Gambar 2. Uji Tekan Beton Slag Nikel
Aspek keberlanjutan dan keamanan lingkungan ditunjukkan melalui uji TCLP yang menunjukkan bahwa kadar logam berat seperti kromium dan nikel berada jauh di bawah ambang batas yang ditetapkan EPA dan PP No. 101 Tahun 2014. Ini membuktikan bahwa slag nikel aman untuk digunakan dalam beton. Pendekatan ini juga mengurangi ketergantungan pada agregat alam dari luar Kalimantan, menekan emisi logistik, dan memanfaatkan limbah industri secara optimal. Hal ini sejalan dengan strategi nasional pembangunan infrastruktur hijau yang tertuang dalam RPJMN 2020–2024, RIRN 2017–2045, dan visi IKN sebagai kota pintar berbasis ekologi.
Hasil penelitian ini diharapkan menjadi acuan ilmiah dan teknis dalam pengembangan beton komposit berbasis slag nikel, khususnya dalam implementasi infrastruktur berkelanjutan di IKN. Formulasi optimal, performa mekanis unggul, dan aspek lingkungan yang aman menjadikan beton ini sebagai solusi atas keterbatasan material lokal dan sebagai langkah menuju konstruksi hijau berbasis ekonomi sirkular di Indonesia.
Tim Penelitian:
1. Dr. Ir. Hijriah, S. T., M. T.
2. Dr. Eng. Fakhrudin, S.T., M.T.
3. Dr. Eng. Ir. Arief Hidayat, S.T., M.T.
1. Penelitian ini memberikan kontribusi ilmiah dalam pengembangan material ramah lingkungan, khususnya dalam bidang teknologi beton komposit mutu tinggi berbasis eco-material.
2. Memberikan alternatif solusi penggunaan limbah industri yang berlimpah, khususnya slag nikel dari industri tambang Morowali, dalam aplikasi konstruksi, sehingga dapat mengurangi dampak lingkungan dan meningkatkan nilai guna limbah.
3. Mendorong inovasi teknologi beton yang lebih ramah lingkungan dan memiliki performa struktural tinggi untuk mendukung proyek-proyek strategis nasional, termasuk pembangunan Ibu Kota Nusantara (IKN).