BAB V PEMBAHASAN
5.1
Pengujian Ba Bah han Bahan Bahan Baha an campuran beton beton, n, se sebe sebelum belu um di ddigunakan guna gu n kan harus melalui me serangkaian
pengujian terlebih penguj ujia ian bahan terl leb ebih ih ddahulu. ahulu. Selain dibutuhkan dibutuh uhka kann dalam dala da lam perhitungan perhitungaan mix design aktual, bahan ak ktual, data ta ppengujian enggujian ttersebut en ersebut juga berfungsi sebagai er seb bag agai a acuan acuaan apakah apak ap akah bah han a yang digunakan memenuhi Karena diguna aka kann mem menuhi persyaratan yang telah ditentukan n atau ttidak. idak id ak. Ka are r na kualitas penyusun beton ku ual alit itas as beton bet eton yang dihasilkan sangat ditentukan oleh bahan peny yus usun u beto on tersebut. agregat te ters rseb e ut.. Pengujian bahan yang dilakukan adalah pengujian ag agrega gatt ha halus, pengujian penguj jian agregat kasar, dan pengujian abu terbang ((fly ash). ash).
Halus 5.1.11 Pengujian Agregat Agr greg egat at Ha Halu l s bertujuan agregat Pengujian agregat halus bert rtuj ujua uann untuk mengetahui karakteristik agr greg egaat Pengujian ha s P halus. engujian tersebut meliputi pemeriksaan berat jenis dan penyerapan, penye yera rapaan, bberat erat satuan volume, kandungan sa satu tuan a vol lume, gradasi grada dasi si bbutiran utiran agregat, agre ag rega gatt, kadar kada ka dar air, ka kand ndun ungan llumpur, umpur, kandungan kand ka nduungan organik. zat or rga gani n k. a. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan penyerapan agregat halus berat Pada pengujian ini didapatkan n nilai ber rat jenis agregat halus sebesar 2,70 dan nilai penyerapan pada agregat hhalus alus sebesar 1,01%. Berat jenis agregat halus yang dihasilkan. Berat jenis yang tinggi akan akan mempengaruhi berat beton ya ang dihasilkan menyebabkan beton yang dihasilkan menjadi lebih berat. Penyerapan agregat halus mempengaruhi jumlah air yang dibutuhkan pada mix design. Penyerapan
46
47
yang tinggi akan menyebabkan kebutuhan air yang digunakan menjadi lebih tinggi. b. Pemeriksaan berat satuan vvolume olume agregatt halus ol ha Pada pengujian in inii didapatkan nilai berat satuan volume volu lume m agregat halus sebesar 1,605 gr/cm gr/c gr /cm3. Berat satua satuan an vo volu volume l me aagregat g eg gr egat halus memp mempengaruhi mpengaruhi jumlah kebutuhan volumenya. kebu butuhan agregat at hhalus allus u jika ditinjau darii vo volu lume mennya. Berat satuan sat atua u n volume tinggi meningkatkan yang tin ingg ggi akan ak m eniingkatkan jumlah agregatt halus en hal a us yang yan angg didapat dida di d pat tiapp satuan volume. vo olu lume me. Pemeriksaan c. Pe Pem merikksaan gradasi butiran agregat halus Pada halus sebesar Pa P daa pengujian ini didapatkan nilai gradasi butiran agregat halu us se seb besar 3,146. beton. 3,14 46. Gradasi butiran agregat halus mempengaruhi kepadatan suatu beto on. Gradasi Gr radasi butiran yang beragam akan saling mengisi rongga yang terdapat teerdapatt pada beton. be beto ton. Syarat gradasi graada dasi si bbutiran utir ut iran an agregat halus us adalah ada dala lahh 1, 1,55 hingga 3,8. agregat dd. Pemeriksaan kadar air pada agreg egat hhalus alus Kadar Pad pengujian ini didapatkan nilai kadar air agregat halus sebesar Pada sebesaar 5% 5%. Ka Kad dar airr agregatt hhalus mempengaruhi kebutuhan pada aai alu luss akan akan mempe peng ngar aruh uhii ke kebutuha hann ai airr pad da mix i design. desiign gn. Kadar Kadar agregat yang menimbulkan kebutuhan air ag air agrega g t ya yan ng tinggi akan m enimbuulkan pengurangan pengurang gan kebutuh uhaan air yang design. tinggi pada mix design i . lumpur e. Pemeriksaan kandungan lump pur u agregat at halus Pada pengujian ini didapatkan ni nnilai lai kandungan kandungan lumpur agregat halus sebesar 1%. Kandungan lumpur agregat halus akan mempengaruhi ikatan agregat 1% halus dengan air, sehingga kebutuhan air akan mengalami peningkatan. Kandungan lumpur yang tinggi akan menurunkan kuat tekan beton. Syarat
48
kandungan lumpur agregat halus adalah ≤ 5%. f. Pemeriksaan kandungan zat organik agregat halus didapatkan Pada pengujian ini didap pat atka kan nilai kandungan kand ndun unga g n zat organik dengan indikator Gardner Standard Standaard Color no. 5. Kandungan zat organik org gan anik akan mempengaruhi menimbulkan proses hidrasi hid idrasi semen dengan den ngann me meni nimb mbulka k n asam yangg mampu bereaksi dengan Kandungan deng ngan semen yyang angg se sedang mengeras. Ka Kand ndun unga gann zat organikk ya yyang ng tinggi menghambat membuat lebih akan m engh en ghaambat pproses roses hidrasi semen dan n m embuuat bbeton e on leb et bih i lama mengeras. kandungan zat organik agregat halus indikator me eng nger eras. Syarat Sy hal alus adalah ada dala lahh indika kator dengan warna deng de n an w arna kuning. Secara cukup Se keseluruhan, hasil pengujian terhadap agregat halus us cuk ukup up bbaik, aik, ditarik karena telah memenuhi persyaratan yang ditentukan. Maka, ddapat a at ditar ap rik kesimpulan bangunan. kesimp pulan bahwa agregat halus layak untuk digunakan sebagai bahan bangun unan.
5.1.2 55. 1.2 Pengujian Agregat Kasar Pengujian agregat kasar bertujuan untuk mengetahui karakteristik karakteri rist stiik aagregat greg gr egat kasar. Pengujian meliputi berat penyerapan, ka kasa sar. r Penguji jian ttersebut errse sebu butt melipu uti ppemeriksaan emer em erik ikssaan ber rat jjenis enis en is dan dan penyera apa pan, n, bberat erat agregat, lumpur, satuan n vvolume, olume,, ggradasi raddasi butiran ag ra gre r gat, kadar kad adar air, kandungan kandunga gann lump purr, dan da keausan agregat. a. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan peenyerapan n agregat kasar Pada pengujian ini didapatkan nnilai ilai bberat erat jenis agregat kasar sebesar 2,62 dan kasar nilai penyerapan pada agregat kasa sar sebesar 22,88%. 88% Berat jenis agregat kasar akan mempengaruhi berat beton yang dihasilkan. Berat jenis yang rendah akan menyebabkan beton yang dihasilkan menjadi lebih ringan. Penyerapan agregat
49
kasar mempengaruhi jumlah air yang dibutuhkan pada mix design. Penyerapan yang rendah akan menyebabkan kebutuhan air yang digunakan menjadi lebih rendah. berat b. Pemeriksaan be era ratt satuan volume agregat kasar pengujian didapatkan nilai satuan Pada pen ngujian ini didapatka kan ni nila l i berat bera be ratt sa atu t an volume agregat ag gre regat kasar sebesar 1,27 27 gr/cm3. Berat Bera rat satuan satu tuan volume agregatt kasar kasa ka sarr ak akan mempeng mempengaruhi gar a uhi jumlah kebutuhan volumenya. kebutu uha hann ag agregat ka kasar jika ditinjau dari vol olum umenya. Berat Bera Be ratt satuan volume yang didapat satuan yang rendah yang re h akan menurunkan jumlah agregat kasar ya ang did idap apat at ttiap iap sa ia atu t an volume. vo olumee. Pemeriksaan c. Pe P meeriksaan gradasi butiran agregat kasar Pada sebesar Pad da pengujian ini didapatkan nilai gradasi butiran agregat kasar ka sebesa sar 6,468. 6,4 468. Gradasi butiran agregat kasar mempengaruhi kepadatan ssuatu uatu bbeton. etonn. Gradasi seragam menimbulkan terbuka pada Gr Gra adasi butiran ya yang ng se sera raga gam akan meni nimb mbul ulka kann ro rrongga ngga yang te terb rbuka pa ada beton. Syarat gradasi butiran agregat agre rega gatt kkasar asar adalah 6 hingga 7,1. d. Pemeriksaan Peme Pe m riksaan kadar air pada agregat kasar Pada pengujian agregat sebesar Kadar Pa P da penguji jian iini ni ddidapatkan idapatka id kann nilai nila ni laii kadar kada ka dar air ag gre rega gatt kasar kasar seb besar 22%. %. K adar agregat kasar mempengaruhi air ag air agrega g t ka kas sar akan mempe pengaruhi kkebutuhan ebutuhan air pa pada d mix design. desi de sign. Kadar menimbulkan air agregat yang rendah akan n menimbu ulkan pengurangan kebutuhan air yang design. rendah pada mix design i . agregat e. Pemeriksaan kandungan lumpurr agreg egat kasar Pada pengujian ini didapatkan nilai nila lai kandungan lumpur agregat kasar sebesar 1%. Kandungan lumpur agregat kasar akan mempengaruhi ikatan agregat kasar dengan air, sehingga kebutuhan air akan mengalami peningkatan.
50
Kandungan lumpur yang rendah akan meningkatkan kuat tekan beton. Syarat kandungan lumpur agregat kasar adalah ≤ 1%. mesin f. Pemeriksaan keausan agregat agreega gatt kkasar asar dengan an m esin LAA agregat Pada pengujian n iini ni didapatkan nilai keausan agrega gat kasar sebesar 21,42%. mempengaruhi Keausan aagregat gregat kasar akan nm em mpe peng ngar aruhhi tingkat kekerasan kekeraasa san dan ketahanan suatu suat atu beton terhadap terh had adap ap sifat mekanis. Keausan K au Ke usa sann ag agregat yang rrendah e dah akan en meningkatkan tekan kasar mening gka katk tkan an kuat te teka kan beton. Syarat keausan ag agregat ka kasa sarr ad aadalah alah ≤ 440%. 0%. Secara agregat Seca Se cara kkeseluruhan, eseluruhan, hasil pengujian terhadap agreg gat a kasar kasar ar ccukup ukup bbaik, uk aik, karena dapat ka are renaa telah ah memenuhi persyaratan yang ditentukan. Maka, Mak ka, a dap apat at ditarik ik kesimpulan bahan bangunan. ke kesi sim mpul ulan bahwa agregat kasar layak untuk digunakan sebagai baha han ba bang ngun unan.
ash)) 5.1.3 Pengujian Abu Terbang (Fly ( ash Pengujian fly mengetahui kimia f y ash fl ash bertujuan bert be rtuj ujuan untuk me eng nget etah ahui ui kandungan kandungan senyawa sen nya yawa kim mia dalam Sebelum d lam fly ash dan untuk mengetahui da mengetah hui golongan gol oloongan atau tipe fly ash tersebut. Sebe belu lum m dilakukan dila di laku kuka k n pengujian, fly ash terlebih dahulu harus melalui proses pembakaran pemba baka karran oleh didapat oleh furnace. f rnace. Hal fu Hall tersebut ters te rseb ebut ut bertujuan bertuju juan an aagar garr di ga did dapat hasil hasi ha sill yang ya akurat akkuratt saat ddilakukan ilak il akukan pengujian kandungan penguj ujiian a kand dun ungan senyawa ki kimia. Karena Kaarena jika fly ash ash diuji diuji j tanpa taanp npa dibakar, kandungan karbon yang terdapat dalam fly ash ash akan terlihat sangat besar, sehingga hasil pengujian tidak memenuhii syarat. Pengujian Pengujian fly ash ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Instrumental, Instrumenttal a , Fa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Kimia, Yogyakarta. Kimia Universitas Gadjah Mada, Mada Yogy g akarta Pengujian yang dilakukan adalah dengan metode analisis EDX. Hasil pengujian senyawa kimia yang terdapat pada fly ash dapat dilihat pada tabel 5.1.
51
Tabel 5.1 Hasil Pengujian Abu Terbang (Fly ash) Persentase No. Parameter Standar (%) 1 SiO2 44,257 , 2 Al2O3 221,725 21 ,725 3 Fe2O3 12,264 12,2 264 4 SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 78,246 ≥70% 5 CaO Ca 9,199 ≤ 10 110% % 6 MgO Mg O 8,876 8, 7 SO O3 11,674 1, 6744 67 8 K2O 0,780 0,7 7800 9 TiO T iO2 00,748 ,74 748 10 MnO 0,189 11 Er2O3 0,106 12 SrO 0,060 13 V2O5 0,051 14 ZnO 0,017 15 ZrO2 0,016 16 Cr2O3 0,014 17 PbO 0,010 18 NiO 0,008 19 Y2O3 0,004 Berdasarkan Berdas sar arka kann da data ta yyang angg di an dida didapatkan d patkan n mak maka ka da dapa dapat patt di dita ditarik tari rikk kesimpulan bah bahwa hwa ab terbang ((fly ash) abu ash) yang digunakan adalah ada d lah tipe F. Penetapan tipe tersebutt kkarena aren ena jumlah SiO ju juml mlah ah S iO2 + Al2O3 + Fe2O3 ya yang terkandung terkanddun ungg se sebe sebesar besa sarr 78 78.246% .246 246% % ddan ann Ca CaO O yyang ang terkandung masuk te erk rkan andu dung sebesar sebe besa sarr 99.199% .1999% m a uk ddalam as alam al am persyaratan persy syar arat atan an abu bu tterbang erba er b ng ((fly flyy ash) fl ashh) tipe F. as Persyaratan tersebut adalah jumlah h SiO2 + Al A 2O3 + Fe2O3 ≥ 70% % dan dan CaO ≤ 10%. ash)) tipe F adalah fly ash yang Menurut ASTM C.618 abu abu terbang g ((fly ash pada dasarnya memiliki sifat pozzolan yang pad da dasarn nya juga memenuhi kriteria sebagai fly memiliki ash tipe C. Fly ash tipe F cenderung gm emiliki kandungan silika yang lebih tinggi (≥ 70%) dibandingkan dengan tipe C (≥ 50%), akan tetapi memiliki kandungan kalsium yang lebih rendah (≤ 10%) dibandingkan dengan tipe C (≥ 10%). Dengan demikian fly ash tipe F cocok untuk penggunaan dalam kadar yang tinggi sebagai
52
beton struktural, fly ash tipe F juga memiliki ketahanan terhadap paparan sulfat yang tinggi. Hal tersebut juga didukung dengan beberapa konstruksi di dunia yang juga menggunakan beton HVFA. Konstruksi HVF VFA A. Konstruk uksi si yang yang menggunakan beton HVFA tersebut dapat diliha dilihat at pada tabel 5.2. Tabel Beton Tabel 5.2 Bangunan an ddengan en ngaan Be Beto t n High Volume Fly Fly ash Jumlah Juml Ju mlah ah Fly Juml Jumlah lah Mutu Kelas Kela Ke lass No Nama Bangunan Ban angu gunnan ashh as Semen Beton Flyy ash (kg/m (kg/ /m3) (k (kg/m (kg/ g m3) ((MPa) (M Pa) Concrete Conc cre rete te bblok lok uuntuk ntuk satelit komunikasi 1 komu muni nika kasi di di Ottawa, Kanada Kelas F 1933 1511 46 15 4 (91 1 hari) (198 (1 (1987) 987) 7) Landasan L and n asan an parkir di komplek 2 ho hhotel tel dan perkantoran, Haliax, Kelas F 220 180 18 80 50 (120 (120 hari) hari ri) Canada C Ca naada (1988) Tempat Tem mpat kerja pekerja seni, 3 Kelas F 195 195 41 (28 (28 hari) hari)) Vancouver, Va ancouver, Canada (2001) Peningkatan Pe eningkatan struktur tahan 4 ggempa empa Barker Hall University of Kelas F 197 160 38 3 (28 hari) hari)) C aliornia Berkeley, USA (2001) Caliornia Perkerasan P erkerasan jalan beton, Punjab, 5 Kelas F 225 225 41 (28 (28 hari) har arii) India (2002)) In Sumber: Solikin, 22012 012 01 Dari tabel di atas, dapat dilihat bahwa fly ash yang digunakan m mencapai enca en cappai kadar 50%. Kenyataan menjawab tentang penerapan kada ka darr > 50 50% %. K enya en yata taan an ttersebut erse er sebu but me menj njaw awab ab kkeraguan erag er agua uann te tent ntan angg pe pene nera rapan teknologi lapangan. Maka, ditarik kesimpulan tekn knol olog ogii beton beto be tonn HVFA HVFA ddii lapang ngan. Ma M ka, dapat da ditari rikk kesi simp mpul ulan an bbahwa ahwa ah wa fly ash bahan tipe F tersebut layak digunakan sebagai seebagai bah han substitusi semen.
5.2
Kebutuhan Bahan Susun Beton B ton Be Perhitungan mix design menggunakan mengggunakan perhitungan sesuai SNI 03-6468-
2000 tentang “Tata Cara Perencanaan Campuran Tinggi dengan Semen Portland dengan Abu Terbang”. Kebutuhan bahan per 1 m3 campuran beton dapat dilihat pada tabel 5.3.
53
Tabel 5.3 Kebutuhan Bahan Susun per 1 m3 Campuran Beton Kode Pasir Split Semen Fly ash Air Superplasticizer Beton (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) 700,643 , 842,010 , 637,542 , 0,000 , 160,515 , 3,825 , BN 842,010 0100 318,771 318 318,771 8,77 771 160,515 3,825 BFA 50 700,643 842,01 842,010 842 2,010 255,017 382,525 16 160,515 3,825 BFA 60 700,643 84 700,643 43 842,010 191,263 446,279 160,51 160,515 515 3,825 BFA 70 700,64 Pembuatan benda Pe bend be ndaa uji untuk untu un uk setiap seetiap ap variasi var a ia iasi si dilaksanakan dil ilak a sanakan pada pa hari yang sama. proses, dibuat silinder sama ma. Dalam m sa satu tu kali pros ses es, di dib buat benda d uuji ji sebanyak sebanyak 8 si sili linder besar a dengan dengan ddiameter iam met e er 1150 50 mm m ddan an tinggi 300 mm dan 2 silinder kecil keci cil deng ngan an ddiameter iameteer 100 ia tinggi dilihat pada 5.4. mm m dan dan ting ggi 200 mm. Kebutuhan bahan tiap variasi dapat dili liha h t pa ada ttabel a el 5.4 ab .4.
Kode Kod de Beton Betton BN B N BFA BF FA 50 BFA BF FA 60 BFA BF A 70
55.3 5. 3
Tabel 5.4 Kebutuhan Bahan Susun Tiap Variasi Betonn Pasir Split Semen Fly ash Air Superp Superplasticizer rplasttic iciz izer (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (k 43,459 52,227 39,545 0,000 9,956 0,237 0,23 2 7 43,459 52,227 19,772 19,772 9,956 0,237 0,2 237 43,459 52,227 15,818 23,727 9,956 0,237 0,2 237 43,459 52,227 11,863 27,681 9,956 0,237 0,2 2377
Analisis Beton Segar Selama Sela Se lama ma pembuatan pemb pe mbua uata tann be bend benda nda uji sempat ter terjadi erja jadi di perubahan per erub ubah ahan an kkebutuhan ebut eb utuh uhan an aair ir yyang ang
digu di digunakan. guna nakan. Perub Perubahan ubah ahan an ter tersebut erse sebu but dikarenakan dika kare rena nakkan pe peng penggunaan nggu gunaa aann superplasticizer supe su p rplasticciz izeer sangat berpengaruh Superplasticizer berpengaru ruhh pada workability adukan ad duk u an bbeton. eton. Superplastici izer er yang ya digunakan dalam penelitian ini termasuk kee dalam tipee high range water reducer, sehingga dalam penggunaannya superplasticizer superplastticizer tersebut ter ersebut mampu mereduksi 20% - 30% kebutuhan air. Penambahan air yang ng ttelah elah dicampur superplasticizer dilakukan secara bertahap untuk menghindari adukan beton yang terlalu encer. Penambahan air dihentikan apabila adukan telah terlihat lecak dan mudah untuk dikerjakan. Kebutuhan air setelah proses mixing berkurang sebesar 20% dari kebutuhan air
54
yang telah dihitung pada mix design. Perhitungan kebutuhan air dilakukan dengan cara menambahkan kembali kebutuhan air yang sebelumnya telah dikurangi dengan kadar air agregat hal halus alus us ddan an kasar, ke kemudian kebutuhan air untuk 1m3 dibagi dengan kebu kebutuhan butu tuhan bahan bersifat semen untuk uk 1m3. Nilai f.a.s. f a.s. yang f. didapat berubah beru uba bah dari 0,33 menj menjadi njad di 0, 00,28. 28.. De 28 Deng Dengan gan berubahnya ni nnilai lai ff. f.a.s. a.s. menjadi maka akan semakin lebih kecil, ke akan berdampak pada ku kuat at ttekan ekaan yang sema ek makin tinggi. Perubahan dilihat Pe erubahann kebutuhan keb ebut utuuhan air air saat pembuatan benda ujii dapat dapa da p t dili liha hatt pa pada tabel el 5.5. Pembuatan Benda Ta 55.5 Tabel .5 Perubahan Kebutuhan Air Saat Pembuata tann Bend ndaa Uj Ujii Kebutuhan Air Kebutuhan Kebutu Ke uha han n Air JJenis Je niss Beton Kode Awal (liter) Akhir (liter) Ak (lit (l iter e ) Beton Beto ton Normal dengan BN 9,956 7,96 7,965 9 5 Superplasticizer Su uperplasticizer BFA 50 9,956 7,965 7,96 65 Beton B eton HVFA dengan BFA 60 9,956 7,965 7,96 65 SSuperplasticizer uperplasticizer BFA 70 9,956 7,965 7,96 65 Dari data dat ataa perubahan peru pe ruba baha hann kebutuhan kebu utu tuhan airr saat saat pe pembuatan pemb mbua uata tann benda bend be n a uji di atas da dapat apa patt bahwa superplasticizer dapatt me mereduksi tetapi di dilihat m reduksi kebutuhan air 20%, akann te teta tappi adukan dikerjakan. ad aduk ukan a bbeton eto tonn tetap teta te tapp mudah muda mu dahh di dike kerjjakan. Dengan Deng ngan an penggunaan peng pe nggu guna naan an air air yyang angg sa sama ma ppada ada setiap nilai jauh se eti tiap ap vvariasi ariasi bbeton, eton et on, nila ai slump sluump yang sl g didapatkan dida di dapatk kan tetap tet etap ap berbeda-beda berb be rbed eda-beda da dann ja jau uh dari dikarenakan target slump yang diinginkan. Hall tersebut ut dapat terjadi dikarenak kan penambahan dapat kadar fly ash pada beton HVFA A juga dap pat meningkatkan workability. Bentuk partikel fly ash yang berupa bbutiran utiran bulat bulat memberikan keuntungan untuk mengurangi gesekan antara bahan n ppengikat engikat dengan agregat. Berkurangnya gesekan antar partikel mengakibatkan jumlah air yang dibutuhkan untuk pembuatan beton dengan tinggi slump yang sama menjadi lebih sedikit dibandingkan dengan beton normal yang dibuat tanpa fly ash (Sata dkk., 2007).
55
Nilai slump yang didapat pada penelitian ini sesuai dengan kebutuhan air akhir dapat dilihat pada tabel 5.6. Tabel Pengujian Tabeel 55.6 .66 Hasil Peng nguj ujian Slump Kebutuhan Kebutu tuha h n Air Jenis Beto Beton on Kode (liter)) Beton Normal Norm rmal dengan BN 7,965 Superplasticizer Supe perplasticizer BFA BF A 50 7,965 7,96 7, 9655 Beton Bet Be ton HVFA dengan den enga gann BFA 60 77,965 7, 9655 96 Superplasticizer Superp rplasticiz izer er BFA BF A 70 7,965
5.4
Nilai Slump (mm) 170 200 2210 10 2300
Pen Pe Pengujian ngujjia ian Berat Jenis Beton Pengujian Peng ngujian berat jenis beton bertujuan agar beton yang diha dihasilkan asi silk lkan a pada pad da
pe pene nelitiaan ini dapat diklasifikasikan ke dalam jenis beton yang tela ah di dite tent ntukan. penelitian telah ditentukan. Pengujian terlebih Penguj jian berat jenis beton dilakukan dengan cara menimbang beton beeton terleb bih h dahulu luas dda hulu u dan dicatat beratnya. Kemudian berat beton tersebut dibagi dengan dengan n lua as penamp mpang silinder er bbeton. eton. Se et Sete tela l h itu, berat berrat jenis jeniis tiap tia iapp variasi v riasi beton va beto on dirata-ra rata ta penampang Setelah dirata-rata sse hingga didapat berat jenis beton rer erat ata. a Berat jenis beton rerata inilah yangg akan akan sehingga rerata. di dikl k assif ifik ikasikan ke dalam jenis beton yang telah ditentukan. Beton di diba bagi gi m enja en jadi diklasifikasikan dibagi menjadi 4 jenis jeni je nis sesuai den nga gann be berat jenis da dann pemakaiannya. pem pe makaiannyaa. Je Jeni n s beton menu nuru rutt berat dengan Jenis menurut pemakaiannya dilihat jenis dan dan pe pema maka kaiiannya dapat dili iha h t padaa ttabel abel 5.7. Tabel 5.7 Jenis Beton M enurut Be erat Jenis dan Pemakaiannya Menurut Berat Berat Jen Jenis nis Beton Jenis Beton Pemakaian (gram/cm (gram m/cm3) Beton Sangat Ringan <1,00 < 1,00 Non Struktur Beton Ringan 1,00-2,00 1, Struktur Ringan Beton Normal 22,30-2,50 ,30-2,50 Struktur Beton B t B Beratt >3,00 >3 00 Perisai P i i Si Sinar Sumber: Tjokrodimuljo,1996 Hasil pengujian berat jenis setiap variasi benda uji pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel 5.8.
56
Tabel 5.8 Hasil Pengujian Berat Jenis Beton 28 Hari dan 56 hari Kode Beton
Berat Jenis Beton (gr/cm3) Hasil Rerata
Kode Beton
BN – A BN – B BN – C BN – D BN – E BFA 50 – A BF BFA 50 – B BFA 50 – C BFA BF A 50 – D BFA BF A 50 – E BFA 60 – A BF BFA A 60 – B BFA BF FA 60 – C BFA B FA 60 – D BFA 60 – E BFA 70 – A BFA 70 – B BFA 70 – C BFA 70 – D BFA 70 – E
2,37 2,45 2, 45 2,35 2,47 2,34 2,42 2, 4 22,47 ,47 4 2,43 22,49 ,449 2,31 2,48 2,44 2,42 2,44 2,46 2,44 2,46 2,45 2,55 2,47 2, ,47
BN – F BN – G BN – H BN – I BN – J BFA BF FA 50 – F BFA 500 – G BFA BF A 50 5 –H BFA 50 – I BFA 50 – J BFA 60 – F BFA 60 – G BFA 60 – H BFA 60 – I BFA 60 - J BFA 70 – F BFA 70 – G BFA 70 – H BFA 70 – I BFA 70 - J
2,40
22,42 ,42 42
2,45
2,47
Berat Jenis Beton (gr/cm3) Hasil Rerata
2,52 2,33 2,41 2,47 47 2,41 2,42 2,32 2,47 47 2,51 51 2,46 2, 2,46 46 2,43 2,46 2,47 2,46 2,44 2,45 2,51 2,51 2,49
2,42
2,444
2,46 46
2,48 2,4 48
Untuk lebih jelasnya, trend d peningkatan peni ninngkatan berat jenis beton HVFA 28 8 ha har hari ri dan 56 hhari dan ari dapat dilihat pada gambar 5.1 dan 5.2. 2,48 2, ,48
Berat Jenis (gr/cm m3 )
2,47 2 ,47 2,46
y = 00,2915x ,29 , 91 15x 2 - 0, 15 0 0,0906x ,09 090 90 6x x+ 2 2,3951 ,3 ,39 951 51 R² = 0,99 0,998 ,
2,45 2,44 2,43 2,42 2,41
2,40 2,39 2,38 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
x = Kadar Fly Ash (%) y = Berat Jenis (gr/cm3)
Kadar Fly Ash
Gambar 5.1 Berat Jenis Beton Rata-rata 28 Hari
57
2,49
Beratt Jenis (gr/cm m3 )
2,48 2,47
y = 0,2858x 2 - 0,1209x + 2,4249 R² = 0,999
2,46 2,45 2,44 4 2,43 2 ,43 2,42
2,41 2,40 2,39 2 2, 39 0% 10% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % 70% 7 % 80% 70 % 90% 90 0% 10 100% 1 0%
x = Kadarr Fly Fly Ash (%) Berat y = Be erat Jenis (gr/cm3)
Kadar Fly Ash
Gambar 5.2 Berat Jenis Beton Rata-rata 56 Ha Hari r Dari Da ari data berat jenis di atas, dapat disimpulkan bahwaa beton b to be on HVFA H FA HV A termasuk te term rmasuuk ke dalam beton normal karena berat jenisnya berkisar antara antaara r 2,44 gr/cm gr/cm m3 – 2,5 gr/cm gr/ r cm3 dan termasuk ke dalam beton struktural. Penambahan kkadar adar fly ash ashh da dapa p tm enyebabkan berat jenis beton HVFA meningkat. Pada umur be etonn 228 8 hhari arii ar dapat menyebabkan beton peningkatan be bera ratt je jeni niss beton beto be tonn HV HVFA F ter rha hada dapp be beto tonn no norm rmal al un uuntuk tuk kadar flyy ash ash berat jenis terhadap beton normal 50% 60%, dan 70% berturut-turut seb 50%, besar 1,10%; 2,19%; dan 3,28%, sedangkan sed dan angk gkaan sebesar pada uumur pada mur be mu bbeton ton 56 hhari arii be ar bert rtur urut ut-turut sebesar sebe besa sarr 0, 00,44%; 44%; 44 %; 1,27%; 1,27 1, 27%; %; dan dan 2, 2,27 27%. %. Maka, Ma berturut-turut 2,27%. da dapa patt di dita tari rikk ke kesi sim mpul ulan an bbahwa ahwa hwa ukur ran butirr fl fly ashh (1 μm m – 15 1500 μm μm)) ya yan ng lebih dapat ditarik kesimpulan ukuran yang halus dibandingkan dengan seme en menyeb ebabkan beton yang dihasilkan menjadi semen menyebabkan lebih padat karena setiap rongg ga yang terdapat terrdapat pada beton dapat terisi penuh, rongga sehingga beton menjadi lebih beratt daripada daripaada beton normal.
5.5
Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian kuat tekan beton ini menggunakan mesin Compressing Testing
Machine merek ELE dengan cara silinder beton ditekan pada permukaan atasnya
58
hingga hancur. Sebelum pengujian dilakukan, terlebih dahulu dilakukan capping belerang pada permukaan silinder beton untuk memperbaiki permukaan beton miring. Pengujian yang tidak rata ataupun miri ing ng. P engujian dilakukan dila di lakukan pada variasi beton dengan umur beton 28 hari ddan an 56 hari. Pengujian dilaksanakan n ddii Laboratorium Struktur Teknik, Program dan Bahan Ba Bangunan, Fakultass T ekni ek n k, P rogram ro a Studi Teknik Tekniik Sipil, Universitas Yogyakarta Hasil Atma JJaya aya Yogyakar rta pada padda hari yang sama pada pa paada ssetiap etia et iap variasi. Ha asi s l pengujian kuat dilihat ku uat tekan n um umur ur bbeton eton 228 8 hari hari dan 56 hari dapat di ili liha hat padaa ttabel abel ab el 55.9. .9. Tabel Tabbel 5. Ta 5.99 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 Hari ri dan 566 Ha Hari ri Kuat Tekan Beton (MPa) Umur Um Kuat Ku uat T Tekan e an ek Kode Beton Beton Rerata Beton n Rerata ta ((MPa) M a) MP 1 2 3 BN 39,046 41,592 39,612 40,083 40 0,0 ,083 83 BFA 50 35,085 39,329 40,178 338,197 38 ,1197 28 Hari BFA 60 39,612 37,914 35,934 37,8200 37 BFA 70 37,631 36,782 38,763 37,726 37 7,726 BN 61,964 61,398 54,891 59,418 59 9,418 BFA 50 62,530 75,338 64,222 67,363 5566 Hari BFA 60 65,643 61,115 63,945 63,568 63 3,568 68 BFA BF A 70 62,530 58 58,665 ,665 6 59,282 59 ,282 28 60,159 60 0,159 Untuk lebih jelasnya, trend perkembangan pe kuat tekan beton norm normal mal ddan an beton dapat dilihat 5.3 be beto tonn HVFA HVFA pa pada da uumur murr 28 hhari mu ari dan 56 hari da ar apa patt di dili liha hatt pada pada ggambar amba am bar 5. .3 da dann 55.4. .4.
Kuat Tekan (MPa)
50
y = 2,25 2,2 2,2582x 5 8 2x x 2 - 5,00 5,0003x 0003 0 0 x + 40 40,0 40,086 0 ,086 86 6 R² = 0, 0,997
45
40
35
30 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
x = Kadar Fly Ash (%) y = Kuat Tekan (MPa)
Kadar Fly Ash
Gambar 5.3 Kuat Tekan Beton Rata-rata 28 Hari
59
Kuat u a Tekan (MPa (MPa)
70
65
60
55
50
y = --72,333x 72,333x 72 3 x 2 + 51 51,2 51,296x 2 96 6x + 59 559,435 ,435 ,,4 35 R² = 0,98 0,985 0% 10% % 20% 20 60% 70% 80% % 90% 90% 100% 30% 40% 50% 60%
x = Ka K Kadar dar Fly Fly Ash Ash (%) y = Kuat at Tekan Tekan (MPa)
Kadar Fly Ash
Gambar 5.4 Kuat Tekan Beton Rata-rata 56 Ha H Hari ri Dari umur beton hari Da ari data kuat tekan di atas, dapat dilihat bahwa pada umu mur be beto tonn 28 har ri beton penambahan kadar be beto ton cenderung ceenderung mengalami penurunan kuat tekan seiring penamba ahan ka kada dar fly Hal berkurang ash. H al tersebut dapat terjadi dikarenakan penggunaan semen yangg berkura angg menyebabkan demikian, m enyeebabkan panas hidrasi menjadi lebih rendah. Dengan demik kian, pproses rosees hidrasii tersebut akan aka kann bberjalan erjjalan llebih ebih eb ih lambat.. Se Selain itu, pada pada fl flyy ash terj jadi 2 reaksi reak aksi si terjadi se secara berurutan, reaksi primer adalah ah hidrasi hidrasi semen, dan reaksi sekunder ad adal alaah adalah pengikatan menghasilkan Penurunan pe peng ngik kat atan an ssilika ilik il ikaa terhadap terh te rhad adap ap kkapur apur yang akan m ap engh en ghas asil ilka kann CS CSH. H. Pe Penuru runa nann kkuat uat tekan normal terjadi beton te teka kann beton b ton HFVA be VA tterhadap erha hada dapp be bbeton tonn no norm rmal yang yan ng te terj rjad adii pa pada d umur be eto tonn 228 8 hari dan sebesar untuk kadar kada ka darr fl fly ash 50%, 60%, da an 70% bberturut-turut erturut-turut sebesa ar 44,706%, ,70 7066%, 5,647%. umur dan 5,882%, sehingga pada um mur beton 28 28 hari didapat kadar optimal fly ash sebesar 50%. Pada umur beton 56 hari kkuat uatt tekan beton HVFA telah menunjukkan peningkatan fly ashh 50%, akan i k kkuat tekan k ddengan penambahan b h kkadar d fl k tetapii kkuat tekan berangsur-angsur turun setelah penambahan fly ash sebesar 50%. Meski di atas kadar fly ash 50% beton mengalami penurunan kuat tekan, akan tetapi ketiga
60
variasi beton HVFA memiiki kuat tekan di atas beton normal. Hal tersebut dapat terjadi dikarenakan kedua reaksi pada beton HVFA telah selesai pada umur 56 mencapai hari sehingga beton HVFA ttelah elah h mencapa ai kekuatan k kuatan penuh. Peningkatan kuat ke tekan beton HVFA A terhadap terhadap beton normal yang terjadi terjad di pa ppada da umur beton 56 hari untuk kadar fly berturut-turut fl ash 50%, 60%, ddan an 770% 0% % be bert r urrut u -turut sebesar 13 113,372%; ,372%; 6,984%; dan 1, 1,247%, optimal ,24 247%, sehingga ga pada pad ada umur beton 56 hari hari ddidapat idap id apat kadar opt ptim i al fly ash sebesar 50%. seebesar 50 0%. Perbandingan terhadap Per erbbanddin ingan juga dilakukan pada kuat tekan umur bbeton e on 288 ha et hari ri terh had a ap 566 hari beton harri dengan denngan variasi yang sama. Peningkatan kuat tekan pada pad ada be eto tonn normal, normal al, kadar 48,235%, 76,357%, kada ka dar flyy ash 50%, 60%, dan 70% berturut-turut sebesar 48,235 5%, 76 76,3 ,357 5 %, 68,080%, 68,0800%, dan 59,464%. Peningkatan kuat tekan optimal adalah pada kkadar adar fly fly ash ash 50%. Untuk lebih jelasnya, peningkatan kuat tekan beton normal dan bbeton etonn HVFA umur beton dapat dilihat gambar FA terhadap umu ur be beto tonn 28 hari dan 56 hari har arii da dapa patt di dili l hat pada gam mba bar 5.5. 80
Kuat Ku att Tek Tekan ekan a (MP (MPa) M a) a
70 60 50 40 30 20 10 0 0%
50%
60%
70%
Kadar Fly Ash Ka
Gambar 55.5 Kuat 5 Perbandingan Ku uat Tekan Beton 28 Hari dan 56 Hari Kuat tekan beton akan mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya umur beton. Hal itu dapat terjadi karena pada beton normal setelah
61
28 hari kuat tekan beton akan terus meningkat meskipun sangat kecil. Akan tetapi pada beton HVFA peningkatan kuat tekan beton setelah 28 hari masih relatif HVFA besar, dikarenakan beton HVF VFA A baru mencapai menca capa pai kuat tekan optimal pada umur hari. Hal beton di atas 28 har ri. H al tersebut terbukti dengan hasil hasiil pe peningkatan kuat tekan di normal berada atas 28 harii pada beton norma mal be bera ada ddibawah i aw ib awah 50%, sedangkan sedaang ngkan pada setiap dapat kesimpulan variasii bbeton eton HVFA A berada ber erad da di atas 50%. Maka, Maka ka, da dapa patt ditarik kesimp mpulan bahwa kandungan menurunkan ka andungann fly fly ash a h tinggi as ting nggi gi pada umur beton awall akan ak m enur en urun unkan kuat a tekan tetapi meningkatkan beton, beton, n, akan akan tetap api pada umur beton akhir akan meningkat tka k n ku kkuat at ttekan ekan ek a bet eton, bahkan dapat beton ba ahk hkan n dap pat mencapai kuat tekan yang sama atau lebih tinggi dari dar ari beto tonn nnormal. ormall.
5.6
Pengujian Modulus Elastisitas Beton Pengujian modulus elastisitas beton menggunakan mesin n Universal Univversaal
Test ting Machine merek mere rekk Shimadzu. Shim Sh imad adzu z . Pengujiann dilakukan dillak di akuk ukan an pada pada variasi be beto ton deng gan Testing beton dengan uum ur beton 28 hari. Pengujian dilaksanakan dilaks ksan nak akan di Laboratorium Struktur dan Bahan Baha Ba hann umur Ba Bang ngun unan, Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas as Atma Atm ma Ja Jaya Bangunan, Yo Yogy gyakarta t . Nilai Nillaii modulus Ni modu mo dulu lus elastisitas elasti tisi sita tass diambil diam di ambbil 30% 300% dari dari kuat kuatt tekan tekkan beton. beeto tonn. Hasil Hasil Yogyakarta. penguj pengujian ujia ian modu modulus ulu luss elastisitas umu umur ur beton 28 hari dapat di dilihat ili liha hatt pa ppada da tab tabel abel el 5.10. ujian Modul lus Elastisitas Beton 28 Hari Tabel 5.10 Hasil Pengu Pengujian Modulus Modulus Modulus M odulus Elastisitas Jenis Beton Kode B Beton eton Elastisitas (MPa) Rerata (MPa) BN - D 21753,41 Beton Normal dengan 21563,94 Superplasticizer BN - E 21374,47 BFA 50 - D 19464,97 19464 97 19266,73 BFA 50 – E 19068,49 18238,77 Beton HVFA Dengan BFA 60 – D 18133,60 Superplasticizer BFA 60 – E 18028,43 BFA 70 – D 17786,52 17624,53 BFA 70 - E 17462,54
62
Untuk lebih jelasnya, trend modulus elastisitas beton normal dan beton HVFA pada umur beton 28 hari dapat dilihat pada gambar 5.6.
Modulus Modu Mo dulu luss Elastisitass (M ((MPa) Pa)
25000 20000 20 000 000 15000 10000 0 0 5000 0
y = --4455,3x 4455,3x 5 2 - 2662,8x 62,8x + 21571 1 R² = 0,990 0,9 , 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90 90% 0% 100% %
x = Kadar Fly Ash (%) Kadar Fly Ash y = Modulus Elastisitas (MPa)
Hari Gambar 5.6 Modulus Elastisitas Beton Rata-rata 28 Ha ari r Dari data modulus di atas, beton terlihat mengalami penurunan nilai penuurunan nila lai modulus modul lus elastisitas. Hal tersebut berbanding lurus dengan hasil kuat tekan padaa Penurunan modulus umur ur beton beton 28 hari ri yyang angg ju an juga g mengalami mi penurunan. pen enur urun unan. Penuruna nann modu ulu luss elastisitas HVFA. eel astisitas terjadi seiring dengan bbertambahnya erta er t mb mbahnya kadar fly ash pada beton H VFA. VF A Penurunan Pe Penu uru runan nilai modulus elastisitas pada beton HVFA terhadap beton bet etoon nnormal orrmal 50%,60%, berturut-turut pada umur bbeton pada etton 28 hhari arii untukk kadar ar kada ka darr fly fly ash ash 50 0%,60 60%, %, ddan an 770% 0% ber rtu turu rutt-turut sebesar 10,65%, 18,27%. sebesa sarr 10,6 5%, % 15 15,91%, dan 18 8,27%. Pe Penurunan nilaii mo modulus tersebut, ters te rsebut, juga lambat disebabkan oleh perkembangan yang lamb bat dari fly ash yang termasuk dalam bertambahnya material pozzolan. Akan tetapi seiring seeir i ing bert tambahnya umur beton, maka nilai kuat tekan beton juga akan meningkat, bersamaan ber e sam maan dengan nilai modulus elastisitasnya. Maka, dapat ditarik kesimpulan bahwa Maka w beton dengan kandungan fly ash yang tinggi memiliki nilai modulus elastisitas yang cenderung rendah, sesuai dengan kuat tekan yang rendah pada umur beton 28 hari.
63
5.7
Perbandingan Harga Beton HVFA dengan Beton Normal Harga fly ash yang tergolong murah dibandingkan dengan semen dapat
dipertimbangkan apabila beto beton on HV HVFA dapatt mencapai me kuat tekan yang sama atau beton lebih tinggi dari beton beto tonn normal. Penghematan harga beto on tiap variasi beton HVFA beton terjadi terhadap beto ton normal dengan pe ppeningkatan ning ni ngka kata tann ku kkuat at tekan yang terja jadi dapat dihitung. susun Harga ssatuan atuan bahan ssusun usun us un beton, total harga bahan b ha ba h n su susu sun per m3 camp campuran mpuran beton, dan penghematan harga dapat pada da an penghe hema mataan harg ga be beton dan peningkatan kuat at ttekan ekan da dapa patt di ddilihat lihat pa ada d tabel 5.11, 5.12, 5.112, dan 5. dan 55.13. .13. Tabel 5.11 Harga Satuan Bahan Susun Beton Jumlah Harga Bahan (kg) (Rp) Air 1 0 Semen 1 1250 Fly ash 1 700 Split 1 142 Pasir 1 93 Superplasticizer Supe Su perpllastic iciz izer e 1 75000 7500 75 0 0 Tabel 5.12 Total Harga Bahan Susun per m3 Campuran Beton Kadar Kada Ka ar Pasir Split Sp plit Semen Flyy ash Air Ai ir SP Flyy ash Fl ash (Rp) (R p) (Rp) (R p) (Rp) (R p) (Rp) (R p) (Rp) (R p) (Rp) (R p) 0% 65.481 81 119.340 119. 11 9.34 3 0 796.928 796 79 6.928 0 0 286.894 286. 28 6.894 50% 50% 65.481 65 .481 4 1 119.3400 398.464 398.46 464 223.140 223.14 1400 0 286.894 28 60% 665.481 5.481 119.340 318.771 318.77 7 1 267.768 0 286.894 70% 65.481 119.3400 239.078 239.07 78 312.396 0 286.894 Tabel 5.13 Penghematan Ha Harga arg r a Beto Beton ton HVFA terhadap Beton Normal f f’c Total T otal Penghematan Kadar 56 Hari Harga Harga Beton Fly ash (MPa) (Rp) (%) 0% 59,418 1.268.642 50% 67,363 1.093.318 -13,820% 60% 63,568 1.058.253 -16,584% 70% 60,159 1.023.189 -19,348%
64
Dengan total harga bahan susun per m3 kita dapat mengetahui harga bahan yang dibutuhkan tiap variasi. Peningkatan kuat tekan beton HVFA terhadap beton umur normal yang terjadi pada umu murr beton beton 56 ha hhari ri uuntuk ntuk kadar fly ash 50%, 60%, dan 70% berturut-turut adalah ad 13,371%, 6,984%. dan 1,247%. 1,24 2477%. Penghematan harga normal beton HVFA A terhadap beton no orm rmal al pada pad adaa um umur ur beton 56 hari uuntuk n uk kadar fly ash nt berturut-turut 13,820%, 16,584%, 19,348%. 50%, 660%, 0%, dan 70% be bert rtur urut-turut adalah 13,8 820 20%, %, 16 16,5 584%, dan 19 9,3 ,348%. Dengan dengan penghematan harga Deeng ngan an ppeningkatan eningk gkat atan kuat tekan disertai den nga gan peng ghe hema mata t n harg ga beton, Maka, dapat ditarik beton HVFA HVF HV FA dapat dapat menjadi sangat menguntungkan. Ma M ka, da dapa pat di ita tarik kesimpulan menurunkan ke esi simp pulan n bahwa penggunaan fly ash dalam jumlah besar ddapat apat m ap enurunkaan en biaya produksi bi biay aya pr roduksi beton pada umur 56 hari yang memiliki kuat tekann di atas atas bbeton eton normal. normal l.
