PENGARUH KOMPOSISI PASIR DAN UKURAN AGREGAT KASAR MAKSIMUM TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN, POROSITAS, DAN KUAT TEKAN BETON MEMADAT MANDIRI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH KOMPOSISI PASIR DAN UKURAN AGREGAT KASAR MAKSIMUM TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN, POROSITAS, DAN KUAT TEKAN BETON MEMADAT MANDIRI Influence of Sand Composition and Coarse Aggregate Maximum Size on Surface Quality, Porosity, and Compressive Strength of Self Compacting Concrete Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Disusun Oleh :

IHYA ULUMIDDIN ZUHDI NIM I0107088

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

commit to user


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Ihya Ulumiddin Zuhdi, 2011. Pengaruh Komposisi Pasir dan Ukuran Agregat Kasar Maksimum terhadap Kualitas Permukaan, Porositas, dan Kuat Tekan Beton Memadat Mandiri. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton memadat mandiri (beton SCC) adalah produk teknologi beton masa kini, namun punya beberapa kelemahan, terutama pada kualitas permukaan. Proporsi agregat kasar dengan agregat halus yang dikombinasikan dengan ukuran diameter maksimum agregat kasar diperkirakan akan mempengaruhi kualitas permukaannya. Penelitian ini bertujuan mengetahui hubungan dari segi kualitas permukaan terhadap porositas dan kuat tekan beton keras SCC. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total 9 campuran yang terdiri dari 3 campuran dengan perbedaan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, 15 mm, dan 10 mm. Masing-masing dari ketiganya terdiri dari komposisi pasir 60%, 50%, dan 40% dari berat total agregat. Semua campuran tersebut dilihat hasilnya dari parameter persentase luas bugholes, persentase contrast gradasi warna, porositas, dan kuat tekan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa diameter agregat kasar yang kecil menunjukkan kehalusan permukaan yang semakin jelek. Sedangkan komposisi pasir yang besar cenderung menunjukkan kehalusan permukaan yang semakin bagus. Porositas dan kuat tekan tidak dipengaruhi oleh komposisi pasir maupun ukuran agregat kasar. Tidak ada hubungan antara porositas dengan kualitas permukaan Sedangkan hubungan antara porositas dan kuat tekan beton SCC hanya sedikit.

Kata kunci: beton memadat mandiri, bugholes, gradasi warna, komposisi pasir, kuat tekan, porositas, ukuran agregat kasar maksimum.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

Ihya Ulumiddin Zuhdi, 2011. Influence of Sand Composition and Coarse Aggregate Maximum Size on Surface Quality, Porosity, and Compressive Strength of Self Compacting Concrete. Script. Department of Civil Engineering Faculty of

Engineering, University of Sebelas Maret Surakarta. Self compacting concrete is the product of modern concrete technology, but it has some weaknesses especially on the surface quality. The proportion of coarse aggregate to fine aggregate combined with a maximum diameter of coarse aggregate is estimated to affect the quality of its surface. The aims of this research is to find out the relationship of surface quality to the porosity and compressive strength of hardened concrete of SCC. This research used an experimental method with a total of 9 mixture consisting of 3 mixtures containing different coarse aggregate with maximum size 25 mm, 15 mm, and 10 mm in diameter. Each was then combined with three sand composition 60%, 50%, and 40% of total aggregate weight. All of total mixtures were evaluated by measuring their bugholes percentage, contrast colour gradation, porosity, and compressive strength. The results of this research showed that the small diameter of coarse aggregate showed poor surface. While the large sand compositions tend to exhibit a better surface. Porosity and compressive strength was not influenced by the composition of sand and coarse aggregate size. There was no significant relation between porosity and concrete surface quality. However the influence of porosity to compressive strength of SCC was not really clear.

Keyword: bugholes, coarse aggregate maximum size, compressive strength, contrast gradations of colour, porosity, self compacting concrete, the composition of sand.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt atas segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Penulis mengambil tugas akhir dengan judul ”Pengaruh Komposisi Pasir dan Ukuran Agregat Kasar Maksimum terhadap Kualitas Permukaan, Porositas, dan Kuat Tekan Beton Memadat Mandiri”, yang bertujuan untuk mengetahui parameter-parameter tersebut diatas pada beton memadat mandiri. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka rasanya sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua saya, Ayah saya dr. H. Agus Budi Harto dan Ibu saya Hj. Zidni Hidayati, SH. 2. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 3. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 4. Dr. Techn. Ir. Sholihin As’ad, MT selaku dosen pembimbing I sekaligus pembimbing akademik. 5. Wibowo, ST. DEA selaku dosen pembimbing II. 6. Tim penguji pada ujian pendadaran tugas akhir. 7. Segenap staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 8. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 9. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2007 Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 10. Semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu. commit to user


digilib.uns.ac.id

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun akan penulis terima demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.

Surakarta, Oktober 2011

Penulis

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari semua hasil pengujian, analisa data dan pembahasan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: a. Kualitas kehalusan permukaan tidak berhubungan dengan nilai porositas beton. Namun ada indikasi bahwa semakin banyak pori beton akan semakin rendah kuat tekannya. Demikian pula semakin rendah kuat tekan beton akan semakin jelek kualitas permukaannya. b. Semakin kecil diameter agregat kasar maka kehalusan permukaan semakin jelek dan komposisi pasir yang besar cenderung menunjukkan kehalusan permukaan yang bagus. Sementara itu, nilai contrast gradasi warna tidak menunjukkan sesuatu yang khas. c. Pada variasi kerikil D25, semakin banyak kerikil justru semakin rendah porositasnya. Berbeda dengan pada variasi kerikil D10, semakin banyak kerikil maka semakin tinggi porositasnya. Sedangkan pada variasi kerikil D15, porositas naik secara drastis pada komposisi pasir 50%. d. Pada variasi kerikil D25, semakin banyak kerikil maka semakin turun kuat tekannya. Sedangkan pada variasi kerikil D15, kuat tekan turun drastis pada komposisi pasir 50%. e. Diameter agregat kasar dan proporsi agregat halus mempengaruhi aliran beton segar SCC dimana didapatkan cukup banyak beton segar yang gagal mengalir karena diameter agregat kasar yang besar dan komposisi agregat kasar yang berlebihan, misalnya 60% agregat kasar pada campuran diameter maksimum 15 mm dan 25 mm. Namun aliran beton segar tidak memberi indikasi adanya hubungan yang jelas terhadap kualitas permukaan, kuat tekan, dan porositas beton SCC. commit to user

77

78 digilib.uns.ac.id


5.2. Saran Menindaklanjuti penelitian ini, kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi agar penelitian-penelitian selanjutnya dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain: a. Perlu memastikan bahwa alat-alat yang akan digunakan dalam kondisi baik dan memenuhi standar. b. Perlu kehati-hatian dalam penggunaan Superplasticizer (Viscocrete 10) karena sangat sensitif terhadap perubahan viskositas dan jika kadar yang digunakan terlalu besar, maka dapat mengurangi deformability (ikatan antar agregat). c. Dalam melakukan pengadukan, perlu lebih memperhatikan sifat homogen dari campuran, karena mudah terjadi bleeding dan segregasi

commit to user


digilib.uns.ac.id 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Beton Memadat Mandiri (Self Compacting Concrete) atau yang biasa disebut beton SCC adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi ke seluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat-sifat untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar untuk pemadatan. Beton SCC ini banyak digunakan di Negara-negara maju seperti Jepang, Eropa, dan Amerika Serikat (Ouchi, 2003). Beton SCC pertama kali digunakan di Jepang sejak 1989 (Okamura,2003) dalam rangka mendapatkan beton yang memiliki durabilitas tinggi, memudahkan penuangan beton ke sudut sempit, serta mengurangi penggunaan vibrator yang menyebabkan kebisingan. Penggunaan beton SCC di Jepang terus berkembang. Hingga tahun 2000 saja penggunaan untuk precast maupun ready mix sudah mencapai 400.000 m3 (Ouchi, 2003) Beton SCC digunakan pada industri beton pracetak dan insitu. Pada saat ini, proyekproyek besar seringkali menggunakan desain tulangan yang sangat rumit. Proyek seperti ini tentunya sangat sesuai apabila menggunakan beton SCC, karena sifat beton tersebut yang mampu mengalir dan mengisi rongga-rongga di antara tulangan. Sedangkan pada beton pracetak, kemampuan mengalir ini juga sangat bermanfaat untuk workability dan mempercepat proses produksi beton pracetak. Dalam pelaksanaan pengecoran, hasilnya sering ditemukan ada rongga-rongga baik di dalam maupun di permukaan beton, seperti bugholes, honeycomb, dan gradasi warna yang tidak merata. Hal ini akan mengganggu penampilan kehalusan permukaan beton, khususnya beton pracetak. Biasanya konsumen pertama kali melihat dari sisi luar terlebih dahulu. Apabila beton pracetak yang permukaannya banyak terdapat

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

rongga-rongga dan tidak merata, maka diperkirakan kualitas beton SCC juga akan dianggap jelek. Pada dasarnya terdapat banyak faktor yang bisa mempengaruhi kualitas permukaan beton keras SCC, diantaranya komposisi campuran, ukuran agregat kasar, kekentalan campuran, kesalahan proporsi zat tambah, dll. Selain mempengaruhi kualitas permukaan beton, beberapa hal diatas diperkirakan akan mempengaruhi kadar pori beton. Kadar pori beton diukur dengan nilai Porositas. Porositas beton adalah jumlah/besarnya kadar pori yang terkandung dalam beton. Pori-pori beton tidak semuanya tertutup oleh pasta semen. Pori tersebut biasanya terisi udara atau berisi air yang saling berhubungan dan dinamakan kapiler beton. Kapiler beton ini akan tetap ada walaupun air yang digunakan telah menguap, sehingga kapiler ini akan mengurangi kepadatan beton yang dihasilkan. Gelembung udara yang terperangkap dan air yang menguap merupakan sumber utama dari timbulnya rongga/pori dalam beton. Beton yang memiliki jumlah pori sedikit merupakan beton kedap air, padat, dan kuat. Salah satu parameter kualitas beton keras adalah nilai kuat tekan beton yang dihasilkan. Kuat tekan beton adalah besarnya gaya maksimum yang dapat diterima oleh permukaan beton berbanding dengan luasnya. Kuat tekan ini berbanding terbalik dengan porositas. Beton yang baik adalah beton yang memiliki porositas rendah dan kuat tekan yang tinggi (Sambowo, 2007). Kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan seharusnya merupakan hal-hal yang berkaitan antara satu dengan yang lainnya. Kehalusan permukaan yang lebih baik diharapkan tidak hanya tingkat kepuasan pelanggan yang terpenuhi, tetapi juga mengurangi nilai porositas pada beton dan tentunya dengan porositas yang rendah akan didapatkan kuat tekan yang semakin tinggi. Dari pertimbangan di atas, penulis bermaksud melakukan penelitian dengan merubah variasi komposisi pasir dan ukuran

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

agregat kasar maksimum pada beton SCC untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dirumuskan suatu masalah yaitu bagaimana pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC

1.3 Batasan Masalah Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut: a. Pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir kali biasa b. Semen yang digunakan adalah Portland Pozzolan Cement (PPC) c. Bahan tambah yang digunakan adalah Superplasticizer jenis Viscocrete 10 d. Komposisi berat pasir yang digunakan adalah 40%, 50%, dan 60% e. Ukuran agregat kasar maksimum yang digunakan adalah 10 mm, 15 mm, dan 25 mm f. Beton SCC ini memanfaatkan pencampuran kombinasi dari porsi kandungan, agregat, semen, fly ash, air, dan superplasticizer g. Pengujian Kehalusan Permukaan menggunakan kamera digital, software Autocad, dan software Adobe Photoshop

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: a. Mengetahui pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC b. Mengetahui apakah ada hubungan antara kualitas permukaan dengan kuat tekan dan porositas beton SC

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Menambah pengetahuan tentang pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC. b. Memberikan kontribusi terhadap perkembangan teknologi beton SCC, terutama dalam industri beton pracetak

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental di laboratorium. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian dasar bahan, pengujian workability beton SCC, pengujian kehalusan permukaan, pengujian porositas, dan pengujian kuat tekan. Uraian tentang bahan, pekerjaan, dan langkah-langkah penelitian yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut.

3.1. Benda Uji Penelitian Benda uji yang digunakan untuk pengujian kualitas kehalusan permukaan menggunakan benda uji beton keras berbentuk pelat dengan ukuran 40 x 40 x 7 cm. Pengujian porositas menggunakan benda uji beton keras berbentuk kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm3. Sedangkan benda uji kuat tekan beton adalah silinder beton yang mempunyai diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Masing-masing pengujian menggunakan variasi berat pasir dari berat total agregat dan variasi diameter agregat maksimum. Benda uji yang digunakan pada penelitian kehalusan permukaan beton, porositas, dan kuat tekan masing-masing terdiri dari 3 buah. Pengujian benda uji dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Benda uji kehalusan permukaan beton dapat dilihat di Tabel 3.1, untuk sampel benda uji porositas dapat dilihat di Tabel 3.2. sedangkan benda uji kuat tekan beton, dapat dilihat pada Tabel 3.3 Variasi yang digunakan dalam pembuatan benda uji ini adalah komposisi berat pasir terhadap berat total agregat dan ukuran agregat kasar maksimum yang digunakan.

commit to user 22


digilib.uns.ac.id 23

Tabel 3.1. Rincian sampel benda uji kualitas permukaan beton No 1

Variasi Berat Komposisi Pasir Pasir 40 %

2

Pasir 50 %

3

Pasir 60 %

Variasi Ukuran Agregat Kasar Max 10 mm 15 mm 25 mm 10 mm 15 mm 25 mm 10 mm 15 mm 25 mm Jumlah

Nama Sampel P-P40-D10 P-P40-D15 P-P40-D25 P-P50-D10 P-P50-D15 P-P50-D25 P-P60-D10 P-P60-D15 P-P60-D25

Jumlah 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27

Keterangan : ·

B-P40-D10: Benda Uji Pelat dengan pasir 40 % dan ukuran agregat < 10 mm

·


·


·


·


·


·


·


·


Tabel 3.2. Rincian sampel benda uji porositas beton No 1


2

Pasir 50 %

3

Pasir 60 %


commit to user

Nama Sampel K-P40-D10 K-P40-D15 K-P40-D25 K-P50-D10 K-P50-D15 K-P50-D25 K-P60-D10 K-P60-D15 K-P60-D25

Jumlah 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27



Keterangan : ·

K-P40-D10: Benda Uji Kubus dengan pasir 40 % dan ukuran agregat < 10 mm

·


·


·


·


·


·


·


·


Tabel 3.3. Rincian sampel benda uji kuat tekan beton

No 1


2

Pasir 50 %

3

Pasir 60 %


Nama Sampel S-P40-D10 S-P40-D15 S-P40-D25 S-P50-D10 S-P50-D15 S-P50-D25 S-P60-D10 S-P60-D15 S-P60-D25

Keterangan : ·

S-P40-D10: Benda Uji Silinder dengan pasir 40 % dan ukuran agregat < 10 mm

·


·


·


·


·


·


·


·


commit to user

Jumlah 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27



3.2. Alat dan Bahan Uji Penelitian Penelitian ini menggunakan alat uji sebagai berikut : a. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg yang digunakan untuk mengukur berat bahan campuran beton b. Oven dengan temperatur 220 oC dan daya listrik 1500 W yang digunakan untuk mengeringkan agregat c. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk mengukur keadaan SSD agregat halus d. Cetakan benda uji untuk uji kuat tekan berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, untuk benda uji porositas digunakan cetakan kubus 5 x 5 x 5 cm3, sedangkan untuk benda uji kehalusan permukaan beton digunakan cetakan pelat ukuran 40 x 40 x 7 cm e. Alat uji beton segar SCC meliputi: 1) Papan aliran (flow table) dengan permukaan licin berukuran 80 cm x 80 cm 2) Papan aliran dengan penghalang (J-ring flow table) dengan permukaan licin berukuran 80 cm x 80 cm 3) L-Box terbuat dari kayu dengan partition gate yang terbuat dari baja. 4) Box type test terbuat dari kayu dengan partition gate yang terbuat dari baja. 5) V-funnel test yang terbuat dari plat baja dengan katup pembuka pada bagian bawahnya 6) Kerucut Abrams untuk pengujian slump flow table dan J-ring flow table f. Compression Testing Machine, alat ini digunakan untuk mengukur besarnya kuat tekan pada beton g. Vacuum Pump untuk pengujian porositas h. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator) yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat. i. Desicator untuk penempatan sampel porositas.

commit to user



j. Kamera digital Canon 10 megapixel untuk pengujian kualitas permukaan k. Alat bantu lain yaitu gelas ukur, pipet, cangkul, ember, alat tulis, stopwatch, dll.

Sedangkan bahan yang digunakan adalah: a. Portland Pozzolan Cement (PPC) b. Air c. Pasir d. Kerikil e. Superplasticizer jenis Viscocrete 10 f. Fly ash

3.3 Tahap Penelitian Tahapan-tahapan pelaksanaan penelitian selengkapnya meliputi: a. Tahap I Tahap studi pustaka. Pada tahap ini dilakukan studi literatur terkait dengan beton SCC yang mana digunakan untuk pedoman penelitian serta sifat-sifatnya yang terkait dengan pengujian yang akan dilakukan b.

Tahap II Persiapan seluruh bahan dan peralatan yang dibutuhkan agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.

c. Tahap III Pengujian terhadap bahan yang digunakan. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah bahan tersebut memenuhi persyaratan atau tidak bila digunakan sebagai bahan penyusun beton. d. Tahap IV Kajian mix design beton SCC. Pada tahap ini dilakukan perhitungan mix design dengan memperhatikan syarat-syaratnya.

commit to user



e. Tahap V Tahap ini dilakukan uji beton segar SCC dengan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum, yaitu untuk mengetahui workability, flowability, dan passingability beton segar SCC. Lima macam uji beton segar SCC antara lain ialah: 1) Slump flow table test 2) J-ring flow table test 3) L-box test 4) Box type test 5) V- funnel test

f. Tahap VI Tahap pengujian utama. Pada tahap ini dilakukan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum. Setelah semua benda uji selesai dibuat, ditunggu selama 28 hari, kemudian dilakukan pengujian kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC g. Tahap VII Tahap analisa data. Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil pegujian dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabelvariabel yang diteliti dalam penelitian. h. Tahap VIII Tahap pengambilan kesimpulan. Pada tahap ini, data yang telah dianalisis dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan penelitian. Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada Gambar 3.1

commit to user



Mulai Tahap I Studi Pustaka Melihat sifat beton SCC dan sifatnya tentang kehalusan permukaan

Tahap II

Persiapan

Semen

Agregat Halus

Agregat Kasar

Air

Bahan Tambah : -superplasticizer -fly ash

Uji Agregat

Uji Agregat halus:

Uji Agregat kasar:

- kadar lumpur

- abrasi

- kadar organik

- spesific gravity

- spesific gravity

- gradasi

tidak

Agregat memenuhi syarat

ya A

commit to user

Tahap III



A

Kajian mix design Beton SCC dengan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum

Tahap IV

(Penentuan komposisi pasir, agregat kasar, semen, air, fly ash, superplasticizer)

Uji Beton segar SCC

Tahap V

Pengujian kehalusan permukaan, porositas, dan kuat tekan beton memadat mandiri

Tahap VI

Analisa Data dan Pembahasan

Tahap VII

Kesimpulan dan Saran Tahap VIII

Selesai

Gambar 3.1 Bagan alir tahap-tahap penelitian

3.4. Pengujian 3.4.1

Pengujian Bahan Dasar Beton

Pengujian bahan dasar beton sangat penting, hal ini untuk mengetahui kelayakan karakteristik bahan penyusun beton yang nantinya dipakai dalam desain campuran

commit to user



terhadap satu target tertentu. Pengujian bahan dasar beton hanya dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar.

3.4.2 Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan sampel uji beton SCC: a. Bahan-bahan campuran adukan beton disiapkan dan ditimbang sesuai dengan beberapa rancang campur adukan beton (mix design). b. Bahan-bahan tersebut dicampur hingga homogen dengan cara dimasukkan ke dalam alat aduk beton secara berurutan mulai dari kerikil, semen, fly ash, pasir, dan serat. Setelah bahan-bahan tersebut tercampur hingga homogen, ditambahkan air dan superplasticizer secara perlahan-lahan supaya campuran beton SCC dapat terkendali dengan baik. Proses pencampuran dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut:

Gambar 3.2 Pencampuran beton untuk pembuatan benda uji

commit to user



3.4.3

Pengujian Beton Segar

3.4.3.1 Pengujian pada Papan Aliran (Slump Flow Table Test)

Pengujian kemampuan mengalir beton memadat mandiri dilakukan dengan menggunakan uji papan aliran. Alat uji ini terdiri dari papan aliran dengan permukaan licin berukuran 100 cm x 100 cm dan terdapat lingkaran dengan diameter 50 cm pada bagian tengah papan tersebut. Papan dilengkapi dengan kerucut pengarah tuangan beton segar setinggi 30 cm dengan diameter atas 10 cm dan diameter bawah 20 cm. Cara pengujian nilai slump flow adalah sebagai berikut: a. Papan aliran (flow table) disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Kerucut Abrams diletakkan dengan posisi normal dibagian tengah papan atau di tengah lingkaran diameter 50 cm pada papan aliran tersebut, kemudian beton segar dituangkan ke dalam kerucut Abrams tersebut. c. Kerucut Abrams diangkat secara perlahan-lahan sehingga adonan beton segar menyebar di atas papan aliran, lalu dicatat waktu yang dibutuhkan beton memadat mandiri melewati diameter 500 mm (t500). d. Diameter sebaran beton memadat mandiri tersebut diukur pada dua sisi diameter yang saling tegak lurus. Nilai slump flow beton segar SCC adalah rata-rata dua diameter sebaran beton segar SCC tersebut. Pengujian slump flow beton segar pada flow table dapat dilihat pada Gambar 3.3.

commit to user



1

2

Kerucut Abrams Slump flow = (D1+D2)/2

500 mm

Segregation border

Gambar 3.3 Pengujian nilai slump flow beton segar pada Flow table

3.4.3.2 Pengujian Papan Aliran dengan Penghalang (J-ring Flow Table)

J-ring merupakan besi sebanyak 22 buah terpasang tegak dan masing-masing berjarak seragam dengan formasi lingkaran diameter 30 cm di bagian tengah papan aliran. Papan aliran ini berukuran 80 cm x 80 cm dan dilengkapi marka garis lingkaran dengan diameter 500 mm yang berfungsi untuk mengukur waktu kecepatan pengaliran dalam melewati garis lingkaran tersebut. Cara pengujian nilai slump flow adalah sebagai berikut: a. Papan aliran dengan penghalang (J-ring flow table) disiapkan dan membasahinya dengan air.

commit to user



b. Kerucut Abrams diletakkan dengan posisi terbalik dibagian tengah lingkaran diameter 50 cm pada papan aliran tersebut. Kemudian beton segar dituangkan ke dalam kerucut Abrams c. Kerucut Abrams diangkat secara perlahan-lahan sehingga adonan beton segar menyebar di atas papan aliran. d. Pencatatan waktu yang dibutuhkan beton memadat mandiri melewati dimeter 500 mm (t500). e. Diameter sebaran beton segar SCC tersebut diukur pada dua sisi diameter yang saling tegak lurus. Nilai slump flow pada J-ring flow table beton segar SCC adalah rata-rata dua diameter sebaran beton segar SCC tersebut. Pengujian nilai slump flow beton segar pada J-ring flow table dapat dilihat pada Gambar 3.4 mm mm mm mm

22 besi tegak J-Ring flow table 800 mm x 800 mm

Gambar 3.4 Pengujian nilai slump flow beton segar pada J-ring flow table

3.4.3.3 Pengujian L-box

Kotak L (L-box) mengukur kualitas passingability dan flowability beton segar SCC pada cetakan melewati komponen besi penghalang berupa 3 tulangan baja ukuran diameter 13 mm dengan partition gate baja. Alat terbuat dari dua prisma berongga yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya saat partition gate terbuka

commit to user



dan saling berhubungan membentuk huruf L. Cara pengujian L-box adalah sebagai berikut: a. L-box disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Beton segar dituangkan ke dalam rongga prisma tegak dengan bagian partition gate dalam keadaan tertutup hingga penuh. Kemudian partition gate dibuka dan waktu yang dibutuhkan beton segar mengalir sejauh 200 mm dan 400 mm dicatat. c. Tinggi permukaan beton dibandingkan di awal dan di akhir prisma kotak L (L-box) setelah partition gate dibuka (h2/h1), jika hasil tinggi permukaan beton segar hampir sama antara bagian kotak L (L-box) yang tegak dengan bagian kotak L (Lbox) yang tidur, maka menunjukkan pengaliran beton memadat mandiri sudah baik. Sebaliknya, jika hasil tinggi permukaan beton berbeda jauh antara bagian kotak L (L-box) yang tegak dengan bagian kotak L (L-box) yang tidur, maka menunjukkan pengaliran beton memadat mandiri belum baik. Pengujian beton segar pada L-box dapat dilihat pada Gambar 3.5.

1

3

Gambar 3.5 Pengujian beton segar pada L-box

commit to user



3.4.3.4 Pengujian Box Type

Box type berbentuk dua prisma berongga, yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya, alat ini saling berhubungan membentuk kotak. Dalam pengujian ini diperhatikan juga perbandingan beda tinggi permukaan beton segar yang dituang ke dalam box type setelah partition gate dibuka, jika tinggi antara rongga sebelah kanan dan kiri pada box type hampir sama menunjukkan bahwa workability, flowability, dan passingability beton SCC sudah baik dan sebaliknya. Cara pengujian box type adalah sebagai berikut: a. Box type test disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Beton segar dituangkan ke dalam rongga prisma tegak hingga penuh dengan partition gate dalam keadaan tertutup. c. Partition gate dibuka dan tinggi permukaan beton di dalam box type dibandingkan setelah beton berhenti mengalir (h2/h1). Pengujian beton segar pada box type dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Pengujian beton segar pada Box type

commit to user



3.4.3.5 Pengujian V-funnel

V-funnel terbuat dari plat baja yang berbentuk huruf V dan terdapat katup pembuka pada bagian bawahnya. Pengujian beton memadat mandiri dengan menggunakan Vfunnel ini bertujuan untuk mengetahui waktu (t) beton memadat mandiri mengalir melewati celah yang lebih kecil dan kemampuan mengalir pada saat proses penuangan berlangsung. Cara pengujian V-funnel adalah sebagai berikut: a. Beton segar dituangkan ke dalam V-funnel dengan katup dalam keadaan tertutup hingga penuh. b. Katup dibuka dan waktu (t) hingga beton segar tersebut habis terbuang melalui lubang kecil di bagian bawah dicatat. Pengujian beton segar pada V-funnel dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Pengujian beton segar pada V-funnel

Batasan parameter beton memadat mandiri berbeda-beda sesuai dengan peneliti yang mengemukakannya. Nilai batasan tersebut umumnya mengacu kepada kebiasaan lembaga atau standar yang digunakan pada negara tempat melakukan pengujian. Tabel 3.4 memperlihatkan rangkuman beberapa batasan yang diambil dari berbagai sumber.

commit to user



Tabel 3.4 Parameter untuk pengujian beton memadat mandiri tanpa serat No

Jenis pengujian SCC

Data yang dicari

Parameter pengujian

1

Papan pengaliran tanpa

t500, sec

2–5

penghalang ( flow table)

(Siddque, 2001) Dimeter sebaran SCC, mm

700 (EN- 12350)

2

Uji papan pengaliran

t500, sec

2–5

dengan penghalang (J-ring flow table)

(Siddque, 2001) Dimeter sebaran SCC, mm

600 (EN- 12350)

3

Uji L-box

t200, sec

3,4 (As’ad, 2008)

t400, sec

6 (As’ad, 2008)

h1, mm

–

h2, mm

– ≥ 0,8 dan maks =

h2/h1

1 (Kumar, 2001) 4

5

Box type test

V-funnel test

h (ketinggian SCC setelah

300

partition gate dibuka), mm

(Kumar, 2006)

t

(waktu

melewati pada

SCC

keluar

lubang

kecil

V-funnel

bagian

bawah hingga habis), sec

commit to user

6 – 12 (Siddque, 2001)



3.4.4 Pengujian Kualitas Permukaan

Pengujian ini pada dasarnya adalah melihat kualitas permukaan beton secara visual dari luar. Benda uji berbentuk balok dengan ukuran 40 x 40 x 7 cm. Pengamatan ini dengan menggunakan kamera digital canon 10 megapixel, permukaan beton difoto dengan jarak dan sudut yang sama untuk semua benda uji. Proses pengambilan foto adalah seperti pada Gambar 3.8 berikut:

kam era

jarak kam era dengan benda uji harus konstan

benda uji

Gambar 3.8 Pengujian kualitas permukaan SCC

Hasil foto permukaan benda uji beton SCC dapat dilihat pada Gambar 3.9 berikut:

Gambar 3.9. Bugholes dan gradasi warna yang terjadi

commit to user



3.4.4.1 Bugholes Hasil foto permukaan sampel beton kemudian foto tersebut dicopy ke autocad. Dengan menggunakan autocad, bugholes yang tampak dapat diberi hatch, lalu dapat dihitung luasnya dengan melihat pada properties. Kemudian luas bugholes dibandingkan dengan luas permukaan total sampel beton. Prosesnya adalah seperti pada Gambar 3.10 berikut:

Gambar 3.10 Proses mencari luas bugholes

Beton SCC dengan persentase bugholes rendah, berarti kualitasnya relatif bagus, karena di permukaannya hanya terdapat sedikit bugholes. Sedangkan bila persentase bugholes tinggi, berarti terdapat banyak bugholes di permukaan sampel beton SCC tersebut.

commit to user



3.4.4.2 Gradasi Warna

Hasil foto tersebut juga sekaligus menunjukkan gradasi warna yang terjadi pada permukaan beton. Untuk melihat berapa nilai gradasi warna, foto dibuka dengan software adobe photoshop, kemudian pilih menu brightnest/contrast. Nilai contrast diatur sampai kelihatan perbedaan gradasi warnanya. Nilai contrast tersebut digunakan untuk membandingkan sampel yang satu dengan sampel lainnya. Proses pengujiannya dapat dilihat pada gambar 3.11 berikut ini:

Gambar 3.11 Proses mencari nilai contrast gradasi warna

Sampel beton dengan persen contrast kecil, berarti gradasi warnanya tidak merata, karena dengan merubah sedikit saja nilai contrast, gradasi warnanya sudah kelihatan jelas. Begitu juga sebaliknya, sampel beton dengan persen contrast besar, berarti gradasi warnanya merata, karena perlu menaikkan nilai contrast yang cukup besar untuk melihat gradasi warnanya. Beton yang bagus kualitasnya mempunyai gradasi warna yang merata, tidak terdapat bercak-bercak warna lain.

commit to user



3.4.5 Pengujian Porositas

Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut: a. Menyiapkan benda uji lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1000 C selama 24 jam b. Benda uji dikeluarkan dari oven dan diangin-anginkan pada suhu kamar (250C) kemudian ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering oven (C) c. Benda uji dimasukkan ke dalam desicator guna proses pemvacuuman benda uji dengan vacuum pump. Proses pemvacuuman benda uji dilakukan selama 24 jam. Setelah divacuum, benda uji dialiri air sampai semua benda uji benar-benar terendam air. Perendaman benda uji juga dalam kondisi vacuum dan dilakukan selama 24 jam. Setelah perendaman selama 24 jam kemudian ditimbang dalam air dan di dapatkan berat benda uji dalam air (A). d. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaanya untuk mendapatkan kondisi SSD kemudian sampel ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi SSD setelah perendaman (B). Untuk mengetahui nilai porositas dapat diukur dengan menggunakan perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel (B-C) dengan berat sampel padat/volume mortar padat (B-A)

Gambar 3.12 Alat Uji Porositas

commit to user



3.4.6 Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 3 buah untuk setiap jenis variasi. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya beban (P) maksimum atau beban pada saat beton hancur dengan menggunakan alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine) yang dapat dilihat pada Gambar 3.13

Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut : a. Menyiapkan benda uji silinder beton yang akan diuji. b. Meletakkan benda uji silinder beton pada alat uji kuat tekan (CTM). c. Mengatur jarum alat uji kuat tekan tepat pada posisi nol. d. Menyalakan alat uji kuat tekan kemudian membaca jarum penunjuk beban sampai silinder beton hancur. e. Mencatat besarnya nilai beban tekan maksimum yang kemudian digunakan untuk menghitung nilai kuat tekan silinder beton.

Gambar 3.13 Alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine)

commit to user



BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Pengujian bahan dan benda uji dilaksanakan sesuai dengan standar pengujian ASTM. Waktu pelaksanaan percobaan disesuaikan dengan jadwal penelitian dan ijin penggunaan Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS.

Bab ini akan menyajikan hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh. Data rinci hasil pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton disajikan dalam lampiran A.

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus Jenis Pengujian

Hasil Pengujian

Standar

Kesimpulan

Kandungan Zat Organik

Kuning muda

Kuning

Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur

3,0 %

Maks 5 %

Memenuhi syarat

Bulk Specific Gravity

2,475 gr/cm3

-

-

Bulk Specific SSD

2,5 gr/cm3

-

-

Apparent Specific Gravity

2,54 gr/cm3

-

-

Absorbtion

1,0 %

-

-

Modulus Halus

3,1

2,3 – 3,1

Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 commit to user dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.

43



Tabel 4.2. Hasil pengujian gradasi agregat halus

Ukuran ayakan (mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.85 0.3 0.15 Pan Jumlah

gram 0 60.81 381.52 1009.45 507.15 660.52 238.15 139.8 2997.4

Berat tertahan Berat lolos kumulatif Syarat (%) % Kumulatif (%) ASTM C-33 100 0 0 100 97.9712 2.0288 2.0288 95-100 85.2429 12.7284 14.7571 80-100 51.5654 33.6775 48.4346 50-85 34.6457 16.9197 65.3543 25-60 12.6093 22.0364 87.3907 10-30 4.6640 7.9452 95.3360 2-10 0 4.6640 100.0000 0 100 413.3015

Dari Tabel 4.2 didapat kurva gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

100 90

% Lolos ayakan

80 70

batas atas

60 50

batas bawah

40 30

%kumulatif lolos

20 10 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ukuran saringan (mm)

Gambar 4.1. Kurva gradasi agregat halus

commit to user

10



4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar dalam penelitian ini adalah pengujian terhadap split (batu pecah). Pengujian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga dapat diketahui gradasinya. Data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran A. Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat kasar batu pecah Jenis Pengujian

Hasil Pengujian

Standar

Kesimpulan

Bulk Specific Gravity

2,54 gr/cm3

-

-

3

-

-

3

2,67 gr/cm

-

-

Absorbtion

1,83 %

-

-

Abrasi

44,2%

Maksimum 50 %

Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir

5,54

5-8

Memenuhi syarat

Bulk Specific SSD Apparent Specific

2,57 gr/cm

Gravity

Tabel 4.4. Hasil pengujian gradasi agregat kasar batu pecah Ukuran ayakan (mm) 19 12.5 9.5 4.75 2.36 1.18 0.85 0.3 0 Jumlah

gram 0 170 1410 1255 150 0 0 0 0 2985

Berat tertahan Berat lolos kumulatif Syarat % Kumulatif (%) (%) ASTM C-33 0 0 100 100 5.695142 5.695142379 94.30485762 90-100 47.23618 52.93132328 47.06867672 40-70 42.04355 94.97487437 5.025125628 0-15 5.025126 100 0 0-5 0 100 0 0 100 0 0 100 0 0 100 0 100 653.60134

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2. commit to user



100 90

kumulatif lolos %

80 70 60

%lolos kumulatif

50 40

batas bawah

30 20 10

batas atas

0 0

4

8

12

16

20

ukuran saringan

Gambar 4.2. Kurva gradasi agregat kasar

Secara visual agregat kasar batu pecah dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Agregat kasar batu pecah

4.2. Rancang Campur Adukan Beton

Peninjauan rancang campur (mix design) beton SCC yang diamati berdasarkan

commitkasar to user prosentase perbandingan antara agregat dengan agregat halus dan prosentase



fly ash terhadap semen. Komposisi agregat dan fly ash menjadi tinjauan utama karena berpengaruh terhadap workability pada beton. Dari perhitungan mix design adukan beton, diperoleh kebutuhan bahan untuk setiap adukan seperti pada Tabel 4.5, dan perhitungan secara lengkap terdapat pada lampiran B Tabel 4.5. Proporsi campuran adukan beton SCC untuk setiap variasi adukan Berat bahan Berat Pasir (kg) Berat kerikil (kg) Berat Semen (kg) Berat fly ash (kg) Berat Air (kg) Berat SP (kg)

P40 K60 31.945 47.917 33.697 8.424 12.436 0.421

P50 K50 39.931 39.931 33.697 8.424 12.436 0.421

P60 K40 47.917 31.945 33.697 8.424 12.436 0.421

4.3. Hasil Pengujian Beton SCC 4.3.1. Hasil Pengujian Slump Flow

Hasil pengujian slump flow table test dari masing-masing campuran beton SCC dapat dilihat pada Tabel 4.6. Hubungan antara sampel dengan t500, sampel dengan diameter sebaran, dan sampel dengan kecepatan aliran dapat dilihat pada Gambar 4.4 – 4.6.

Tabel 4.6 Nilai slump flow dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Variasi P60 K40 D25 P50 K50 D25 P40 K60 D25 P60 K40 D15 P50 K50 D15 P40 K60 D15 P60 K40 D10 P50 K50 D10 P40 K60 D10

t500 (detik) 11.85 5.11 9.6 5.01 20.62 10.3 6.2 5.15 4.6

Diameter Sebaran (mm) 700 705 715 760 770 735 755 745 740

commit to user

Kecepatan Aliran (mm/dt) 59.07 137.96 74.47 151.69 37.34 71.35 121.77 144.66 160.86


25

25

20

20

20

15 10 5

Waktu Aliran, t (dt)

25 Waktu Aliran, t (dt)

Waktu Aliran, t (dt)


15 10

0

5 0

P60 K40 D25

P50 K50 D25

P40 K60 D25

15 10 5 0

P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

780

780

760

760

760

740 720 700 680 660

Diameter Aliran (dt)

780 Diameter Aliran (mm)

Diameter Aliran (mm)

Gambar 4.4. Hubungan waktu aliran (t500) pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test

740 720 700 680 660

P60 K40 D25

P50 K50 D25

P40 K60 D25

740 720 700 680 660

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Kecepatan Aliran (mm/dt)

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0



Gambar 4.5. Hubungan diameter aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test

P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.6. Hubungan kecepatan aliran pada variasi komposisi pasir dan commit to user ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test



Grafik di atas menunjukkan kecenderungan yang cukup khas. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, aliran tercepat adalah pada komposisi pasir 50%. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran agregat yang cukup besar lebih mudah terguling bersama pasir yang sama jumlah komposisinya. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 15 mm, aliran tercepat pada komposisi pasir 60%, dan aliran terlambat pada komposisi 50%. Hal ini kemungkinan karena ukuran kerikil ini adalah ukuran ideal beton, sehingga pada komposisi dengan banyak pasir, aliran menjadi lebih baik. Campuran yang terakhir dengan ukuran agregat kasar maksimum 10 mm, menunjukkan aliran tercepat pada komposisi pasir 40%. Hal ini kemungkinan karena ukuran agregat kasar yang kecil, maka tidak terlalu mempengaruhi aliran beton segar. Sehingga dengan kerikil yang banyak, beton cenderung berperilaku sebagai pasta

4.3.2 Hasil Pengujian J-ring Flow Table

Hasil pengujian J-ring slump flow dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.7. Grafik hubungan antara sampel dengan t500, sampel dengan diameter sebaran, dan sampel dengan kecepatan aliran dapat dilihat pada Gambar 4.7– 4.9.

Tabel 4.7 Nilai slump flow dari berbagai variasi variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Variasi P60 K40 D25 P50 K50 D25 P40 K60 D25 P60 K40 D15 P50 K50 D15 P40 K60 D15 P60 K40 D10 P50 K50 D10 P40 K60 D10

t500 (detik) 30.75 26.94 37.7 18.46 75.25 54.96 29 24.18 12.9

Diameter Sebaran (mm) 635 715 650 650 520 540 570 580 605

Kecepatan Aliran (mm/dt) 20.65 26.54 17.24 35.21 6.91 9.82 19.65 23.98 46.89

commit to user

h1 5 5 5 1.5 3 7 5 5 4

h2 5 6 5 3.5 4.5 7.5 5 6 5


80

80

70

70

70

60

60

60

50

50

40 30

Waktu, t (dt)

80

Waktu, t (dt

Waktu, t (dt)


40 30

50 40 30

20

20

20

10

10

10

0

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

740

740

690

690

690

640 590 540 490 440


740



Gambar 4.7. Hubungan waktu aliran (t500) pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table

640 590 540 490 440

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

640 590 540 490 440

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.8. Hubungan diameter aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table

commit to user


50

50

45

45

45

40 35 30 25 20 15 10 5


50 Kecepatan Aliran (mm/dt)



40 35 30 25 20 15 10 5

0

35 30 25 20 15 10 5

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

40

0 P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.9. Hubungan kecepatan aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table Pada pengujian J-ring flow table, hasil yang diperoleh hampir sama dengan pada slump flow. Dengan diameter agregat kasar maksimum 25 cm, seharusnya kecepatan tercepat ada pada komposisi pasir 60%, karena jumlah kerikilnya sedikit, sehingga tidak terganggu tulangan besi. Namun kenyataannya yang tercepat adalah pada komposisi pasir 50%. Hal ini kemungkinan karena jumlah komposis pasir dan kerikil yang sama akan memudahkan beton segar untuk mengalir. Ukuran agregat kasar maksimum 15 mm menunjukkan kecenderungan yang hampir sama dengan pada pengujian slump flow, yaitu aliran tercepat pada komposisi pasir 60%. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran kerikil yang tidak terlalu besar, sehingga dengan jumlah krikil yang banyak, tidak mengganggu aliran, tapi semakin cepat karena berat kerikil itu sendiri. Sedangkan pada diameter agregat kasar maksimum 10 mm, karena ukurannya yang kecil, maka tidak terlalu mempengaruhi kecepatan aliran. Sehingga dengan kerikil yang banyak, beton cenderung berperilaku sebagai pasta. Hasilnya, kecepatan aliran tertinggi pada komposisi pasir 40% dan komposisi kerikil 60%. commit to user



4.3.3 Hasil Pengujian L-box

Hasil pengujian L-box dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.8. Grafik hubungan antara sampel dengan t200, t400 dan sampel dengan rasio permukaan (h2/h1) dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan 4.11. Tabel 4.8 NO

Nilai waktu aliran dan h2/h1 dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box Nama sampel P60 K40 D25 P50 K50 D25 P40 K60 D25 P60 K40 D15 P50 K50 D15 P40 K60 D15 P60 K40 D10 P50 K50 D10 P40 K60 D10

1 2 3 4 5 6 7 8 9

t200 (dt) 37.94 44.17 37.41 3.29 41.62 26.11 17.12 17.59 17.61

t400 (dt) 123.42 97.25 139.22 7.33 117.15 55.53 56.71 62.47 *

L-box test h1 h2 (mm) (mm) 44 2 12 1 72 70 54 72 -

h2/h1 1 0.04 0.08 1 0.97 0.02 1 1 -

* : Sampel tidak mengalir, sehingga tidak diperoleh data yang diinginkan 140

140

140

120

120

120

t20 (detik)

100

100

80

80

t40 (detik)

60

60

40

40

20

20

Waktu, t (dt)

100 80 60 40 20

0

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

tidak meng alir

0 P60 K40 D10

P50 K50 D10

P40 K60 D10

Gambar 4.10. Hubungan waktu aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box

commit to user


1.2

1.2

1

1

1

0.8 0.6 0.4 0.2 0

Rasio Permukaan (h2/h1)

1.2 Rasio Permukaan (h2/h1)



0.8 0.6 0.4 0.2 0

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

0.8 0.6 0.4 0.2 0

P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.11. Hubungan h2/h1 pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box

Pengujian L-box menunjukkan flow ability, passing ability, dan self leveling dengan melewati tulangan. Kecenderungan flow ability dan passing ability yang ditunjukkan oleh gambar 4.10 hampir sama hasilnya dengan kecenderungan pada J-ring flow. Namun pada diameter agregat kasar maksimum 10 mm, dengan komposisi pasir 40%, beton segar tidak mampu mengalir sejauh 40 mm. Gambar 4.11 menunjukkan self leveling beton segar SCC, yaitu kemampuan untuk meratakan permukaan secara mandiri. Pada diameter agregat kasar maksimum 25 mm, self leveling terbaik adalah pada komposisi pasir 60%. Hal ini kemungkinan terjadi karena jumlah kerikil yang sedikit menyebabkan lebih mudah merata pengalirannya. Pada diameter agregat kasar maksimum 15 mm, self leveling yang baik terjadi pada komposisi pasir 60% dan 50%. Sedangkan yang sangat buruk pada komposisi pasir 40%. Ukuran agregat kasar maksimum 15 mm adalah ukuran yang cukup ideal, sehingga dengan komposisi pasir yang hanya 40% maka pasir tidak mampu mengalir bersama-sama dengan kerikil, sehingga terjadi penggumpalan di tulangan. Campuran yang terakhir dengan diameter agregat kasar maksimum 10 mm, commit to user menunjukkan self leveling yang hampir seragam, yaitu bernilai 1. Hal ini



kemungkinan karena dengan ukuran agregat yang kecil, maka hampir tidak ada yang tergumpal di tulangan, sehingga mampu mengalir dengan baik hingga merata dengan mandiri.

4.3.4 Hasil Pengujian Box Type

Hasil pengujian Box type dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.9 dan grafik hubungan antara sampel dengan rasio permukaan (h2/h1) dapat dilihat pada Gambar 4.12. Tabel 4.9 Nilai h2/h1 dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Box type Nama sampel

h1 (mm) 49 51 56 1 1 1 1 1 1

P60 K40 D25 P50 K50 D25 P40 K60 D25 P60 K40 D15 P50 K50 D15 P40 K60 D15 P60 K40 D10 P50 K50 D10 P40 K60 D10

1 2 3 4 5 6 7 8 9



1.2

Box type test h2 (mm) 23 20 17.5 1 1 1 1 1 1

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

h2/h1 0.46 0.39 0.31 1 1 1 1 1 1


No

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.12. Hubungan h2/h1 pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimumcommit pada ujitoBox usertype



Pengujian box type untuk mengetahui kohesivitas campuran pada beton segar SCC. Hasil pengujian ini menunjukkan hampir semua campuran bersifat kohesif dengan self leveling yang sempurna, karena menunjukkan angka 1. Namun pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, nilai h2/h1 berturut turut dari komposisi pasir 60%,50%, dan 40% menunjukkan angka 0,46, 0,39, dan 0,31. Hal ini kemungkinan terjadi karena dengan ukuran agregat kasar yang cukup besar, beton segar menjadi kurang bersifat kohesif.

4.3.5 Hasil Pengujian V-funnel

Hasil pengujian V-funnel dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.10 dan grafik hubungan antara sampel dengan waktu aliran (t) dapat dilihat pada Gambar 4.13.

Tabel 4.10 Nilai waktu dari berbagai komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji V-funnel No

Nama sampel

1 2


3 4 5 6 7 8 9

V-funnel test t (dt) 232.67 * * 17.5 310.47 136.9 41.55 44.24 47.2

* : Sampel tidak mengalir, sehingga tidak diperoleh data yang diinginkan

commit to user


350

350

300

300

300

250

250

250

200 150 100 50

Waktu, t (dt)

350

Waktu, t (dt)

Waktu, t (dt)


200 150 100 50

0

150 100 50

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

200

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.13. Hubungan waktu aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji V-funnel

Pengujian V-funnel memperlihatkan deformabilitas dan viskositas campuran beton segar SCC. Pada ukuran agregat kasar 25 mm, beton segar yang mampu mengalir hanya pada komposisi pasir 60%, yaitu dalam waktu yang cukup lama 232,67 detik. Hal ini kemungkinan terjadi karena ukuran agregat kasar yang cukup besar membuat beton sukar mengalir pada lubang yang sempit. Pada ukuran agregat kasar maksimum 15 mm, kemampuan terbaik adalah pada komposisi pasir 60%, yaitu mampu mengalir habis dalam waktu 17,5 detik. Hal ini bisa terjadi karena banyaknya komposisi pasir membuat beton segar bersifat cenderung sebagai pasta yang mudah mengalir. Campuran yang terakhir pada ukuran agregat kasar maksimum 10 mm, waktu pengaliran menunjukkan hasil yang cukup seragam dan cepat, yaitu 41,55 detik, 44,24 detik, dan 47,2 detik. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran agregat kasar yang kecil, menyebabkan beton segar bersifat seperti pasta, sehingga mudah mengalir dan deformabilitas serta viskositasnya terjaga.

commit to user



4.4. Rekapitulasi Hasil Pengujian Beton Segar SCC Data hasil pengujian sembilan campuran beton segar SCC telah diperoleh dan dilakukan analisa. Analisa data dilakukan dengan cara mengamati sifat-sifat beton segar SCC yang memenuhi parameter workability, flowability, dan passingability. Hasil pengamatan grafik dari masing-masing sampel campuran beton segar SCC dapat dilihat pada Tabel 4.13.

commit to user

58

Tabel 4.11 Rekapitulasi hasil pengujian beton segar SCC Nama sampel No

Aspek

Parameter

yang ditinjau

Beton memadat mandiri

1

Slump flow table test

t500 = 2 dt – 5 dt (Siddque, 2001)

P60-K40-D15

P50-K50-D15

P40-K60-D15

P60-K40-D10

P50-K50-D10

P40-K60-D10

t500 = 9,6 dt D = 715 mm v = 74,5 mm/dt

t500 = 5,01 dt D = 760 mm v = 151,7 mm/dt

t500 = 20,62 dt D = 770 mm v = 37,3 mm/dt

t500 = 10,3 dt D = 735 mm v = 71,4 mm/dt

t500 = 6,2 dt D = 755 mm v = 121,8 mm/dt

t500 = 5,15 dt D = 745 mm v = 144,7 mm/dt

t500 = 4,6 dt D = 740 mm v = 160,9 mm/dt

t500 = 26,94 dt D = 715 mm v = 26,54 mm/dt

t500 = 37,7 dt D = 650 mm v = 17,24 mm/dt

t500 = 18,46 dt D = 650 mm v = 35,21 mm/dt

t500 = 75,25 dt D = 520 mm v = 6,91 mm/dt

t500 = 54,96 dt D = 540 mm v = 9,83 mm/dt

t500 = 29 dt D = 570 mm v = 9,66 mm/dt

t500 = 24,18 dt D = 580 mm v = 23,99 mm/dt

t500 = 12,9 dt D = 605 mm v = 46,9 mm/dt

t200 = 44,17 dt t400 = 97,25 dt h2/h1 = 0,045

t200 = 37,4 dt t400 = 139 dt h2/h1 = 0,0833

t200 = 3,29 dt t400 = 7,3 dt h2/h1 = 1,00

t200 = 41,6 dt t400 = 117,15 dt h2/h1 = 0,9722

t200 = 26,11 dt t400 = 55,53 dt h2/h1 = 0,0185

t200 = 17,10 dt t400 = 56,7 dt h2/h1 = 1,00

t200 = 17,59 dt t400 = 62,47 dt h2/h1 = 1,00

t200 = 17,6 dt t400 = h2/h1 = 1,00

h2/h1= 0,392

h2/h1 = 0,3125

h2/h1= 1,00

h2/h1 = 1,00

h2/h1 = 1,00

t=-

t=-

t = 136,9 dt

t = 41,55 dt

P60-K40-D25

P50-K50-D25

t500 = 11,85 dt D = 700 mm v = 59,1 mm/dt

t500 = 5,11 dt D = 705 mm v = 138 mm/dt

t500 = 30,75 dt D = 635 mm v = 20,65 mm/dt

t200 = 37,19 dt t400 = 123,42 dt h2/h1 = 1,00

P40-K60-D25

D = 700 mm (EN – 12350) 2

J-ring flow table test

t500 = 2 dt – 5 dt (Siddque, 2001) D = 600 mm (EN – 12350)

3

L-box test

t200 = 3,40 dt (As’ad, 2006) t400 = 6,00 dt (As’ad, 2006) h2/h1 ≥ 0,8 (Kumar, 2001)

4

5

Box type test

V-funnel test

h2 = 300 mm (Kumar, 2006)

t = 6 dt – 12 dt (Siddque, 2001)

h2/h1= 0,469

t = 232,67 dt

t = 17,5 dt

h2/h1= 1,00

t = 310,47 dt

h2/h1= 1,00

t = 44,24 dt

h2/h1= 1,00

t = 47,2 dt



Keterangan Tabel 4.11: v

= Kecepatan aliran (mm/dt)

D

= Diameter aliran beton (mm)

h2/h1

= Rasio permukaan

t500

= Waktu aliran beton untuk melewati diameter 500 mm (dt)

t200

= Waktu aliran beton untuk melewati jarak 200 mm pada L-box (dt)

t400

= Waktu aliran beton untuk melewati jarak 400 mm pada L-box (dt)

t

= Waktu aliran beton pada V-funnel (dt)

Dalam perencanaan 9 campuran beton memadat mandiri tanpa tambahan serat, diperoleh data aliran yang berbeda-beda. Tabel 4.13 menunjukkan faktor yang membedakan aliran tersebut adalah prosentase perbandingan komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa beton SCC sukar mengalir pada perbandingan agregat kasar dengan agregat halus 50:50 dan dengan ukuran maksimum agregat 15 mm, yaitu pada variasi P50-K50-D15. Sedangkan beton SCC mudah mengalir pada variasi P60-K40-D15 dan P40-K60D10

4.5 Hasil Pengujian Kualitas Permukaan 4.5.1 Bugholes

Bugholes adalah lubang-lubang kecil pada permukaan beton yang disebabkan oleh gelembung-gelembung udara yang terjebak di dalam beton. Pengujian ini dilakukan dengan pemotretan pada permukaan sampel beton, kemudian dari foto hasil pemotretan tersebut, melalui software autocad, dicari luas bugholes dan luas permukaan total sampel beton. Sebagai contoh hasilnya dapat dilihat pada gambar 4.14 berikut ini:

commit to user



commit to user



Data hasil perhitungan luas bugholes dapat dilihat pada Tabel 4.12 berikut :

Tabel 4.12 Luas Bugholes pada pengujian kualitas permukaan

No.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Persen Bugholes Rata-rata

Luas Bugholes

Luas Total

Persen Bugholes

0.289 0.243 0.365

63.397 65.314 64.080

0.46 0.37 0.57

0.086 0.151

84.225 76.095

0.10 0.19

0.128

80.503

0.16

P-P40-K60-D25

0.821 0.425 0.700

88.295 68.007 68.832

0.93 0.63 1.02

0.86

P-P60-K40-D15

0.508 0.187 0.455

91.710 64.612 56.075

0.55 0.29 0.81

0.55

0.698 0.715

94.069 95.244

0.74 0.75

0.929

87.183

1.07

P-P40-K60-D15

1.765 0.341 0.519

64.755 65.726 60.396

2.72 0.51 0.85

1.367

P-P60-K40-D10

1.552 1.884 1.027

73.245 71.802 51.276

2.12 2.63 2.00

2.24

1.779 1.702

70.327 72.395

2.53 2.35

2.228

91.890

2.42

4.234 2.811 3.565

75.527 74.328 74.927

5.60 3.78 4.75

Kode Sampel Benda Uji P-P60-K40-D25

P-P50-K50-D25

P-P50-K50-D15

P-P50-K50-D10

P-P40-K60-D10

commit to user

0.47

0.15

0.85

2.43

4.72


5

4.5

4.5

4

4

3.5

3.5

3 2.5 2 1.5

3 2.5 2 1.5

1

1

0.5

0.5

0

% Bugholes

5

% Bugholes

% Bugholes


0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.15 Hasil pengujian persentase luas bugholes pada berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum Dari grafik Gambar 4.15 terlihat persentase bugholes terkecil justru pada campuran dengan ukuran agregat kasar maksimum 25 mm. Pada campuran ini, urutan komposisi dari yang halus permukaannya sampai yang paling kasar adalah pada komposisi pasir 50%, 60%, dan 40%. Pada campuran dengan komposisi pasir 50%, mungkin beton segar bisa tercampur dengan baik, tanpa terjadi bleeding. Seharusnya kehalusan permukaan beton semakin buruk seiring dengan bertambahnya komposisi kerikil. Namun pada penelitian ini, bisa saja kehalusan pada campuran pasir 60% dan ukuran kerikil maksimum 25 mm menjadi kurang baik karena pengaruh penambahan superplasticizer yang tidak sesuai, sehingga terjadi gelembung-gelembung udara di permukaan yang menyebabkan adanya bugholes di permukaan beton keras. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 15 mm, kecenderungan menunjukkan sesuatu yang khas, yaitu semakin banyak kerikil, maka semakin banyak bugholes yang terjadi. Sedangkan pada diameter agregat kasar maksimum 10 mm, terjadi kecenderungan yang sama dengan pada diameter agregat kasar 15 mm, yaitu semakin banyak jumlah kerikil, maka di permukaannya semakin banyak bugholes yang terjadi. commit to user



Persentase luas bugholes terhadap luas permukaan mewakili kualitas permukaan pada beton SCC. Beton yang halus permukaannya, maka luas bugholesnya juga sedikit. Begitu juga sebaliknya, beton yang permukaannya jelek, maka luas bugholesnya juga besar. 4.5.2 Gradasi Warna

Penambahan fly ash pada campuran beton SCC bisa berefek terhadap gradasi warna pada permukaan sampel beton. Pengujian ini melihat gradasi warna yg terjadi pada beton dengan cara mengamati foto permukaan sampel beton. Foto yang sudah diambil kemudian diedit dengan menggunakan software adobe photoshop untuk memperbesar contrast agar lebih jelas gradasi warnanya. Nilai yang dipakai untuk membandingkan antar sampel beton adalah nilai contrastnya Contoh hasil foto permukaan sampel beton dapat dilihat pada gambar 4.16 berikut:

commit to user



A

B

Gambar 4.16 Permukaan sampel benda uji gradasi warna A. Sebelum diubah nilai contrast B. Sesudah diubah nilai contrast

commit to user



Data hasil pengujian gradasi warna dapat dilihat pada tabel 4.13 berikut Tabel 4.13 Contrast gradasi warna pada pengujian kualitas permukaan Kode Sampel No.

1

2

% Contrast

% Contrast rata-rata

43 50 24

39

Benda Uji P-P60-K40-D25

P-P50-K50-D25

89 86

86.67

85

3

4

5

P-P40-K60-D25

77 75 77

76.33

P-P60-K40-D15

53 39 49

47

P-P50-K50-D15

41 50

44.67

43

6

7

8

P-P40-K60-D15

81 72 73

75.33

P-P60-K40-D10

77 69 77

74.33

P-P50-K50-D10

81 77

80

82

9

P-P40-K60-D10

65 69 62

65.33

commit to user


% Contrast Gradasi Warna


100

100

100

90

90

90

80

80

80

70

70

70

60

60

60

50

50

50

40

40

40

30

30

30

20

20

20

10

10

10

0

0

0

P60 K40 D25

P50 K50 D25

P40 K60 D25

P60 K40 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

P60 K40 D10

P50 K50 D10

P40 K60 D10

Gambar 4.17 Hasil pengujian contrast gradasi warna pada berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum Pengujian gradasi warna ini menjelaskan kualitas permukaan beton jika dilihat dari warna permukaan. Sampel beton yang rendah contrastnya menunjukkan bahwa tingkat gradasi warna pada beton ini cukup tinggi, karena dengan perubahan contrast yang sedikit saja, gradasi warna sudah sangat kelihatan. Begitu juga sebaliknya, sampel beton yang gradasi warnanya rendah, maka nilai contrastnya cukup tinggi. Gradasi warna paling kecil pada ukuran agregat kasar maksimum 25 mm adalah pada komposisi pasir 50% dengan nilai contrast tinggi yaitu 86,67%. Pada campuran ini, kemungkinan komposisi pasir tercampur dengan merata bersama fly ashnya. Pada diameter agregat kasar maksimum 15 mm, komposisi pasir 40% menjadi yang paling baik gradasi warnanya, yaitu dengan nilai contrast 75,33%. Hal ini kemungkinan terjadi karena adanya fly ash mampu mengisi diantara celah-celah kerikil yang jumlahnya banyak, sehingga tidak menimbulkan gradasi warna yang tidak merata. Campuran dengan diameter agregat kasar 10 mm menunjukkan kecenderungan yang sama dengan pada diameter agregat kasar maksimum 25 mm, yaitu gradasi commit to user warna terkecil pada komposisi pasir 50%.



4.6 Hasil Pengujian Porositas

Nilai porositas beton diukur dengan menggunakan perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel dengan berat sampel padat/volume mortar padat dan dihitung menurut persamaan 2.2 Hasil pengujian porositas beton pada benda uji kubus dengan panjang sisi 5 cm pada umur 28 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.14. Tabel 4.14. Hasil pengujian porositas beton

No.

1

2

3

4

Berat kering (C)

Berat dalam air (A)

Berat SSD (B)

Porositas

Porositas rata-rata

302 312

210 215

313 326

10.68 12.61

11.47

308

212

320

11.11

K-P50-K50-D25

310 317 285

207 212 194

315 327 292

4.63 8.70 7.14

6.82

K-P40-K60-D25

333 336 299

221 221 199

338 342 304

4.27 4.96 4.76

4.66

296 298

175 179

307 310

8.33 9.16

305

182

315

7.52

302 321 300

199 214 230

315 336 312

11.21 12.30 14.63

300 296 295 303 304

183 184 184 205 205

310 307 308 315 311

7.87 8.94 10.48 10.90 6.60

315

207.5

324

7.73

K-P50-K50-D10

307 314 314

183 190 187

320 328 326

9.49 10.14 8.63

9.42

K-P40-K60-D10

290 287 287

174 303 176 to user 298 commit 176 300

10.08 9.02 10.48

9.86

Kode Sampel Benda Uji K-P60-K40-D25

K-P60-K40-D15

5

K-P50-K50-D15

6

K-P40-K60-D15

7

K-P60-K40-D10

8

9

8.34

12.71

9.10

8.41


14

14

12

12

12

10

10

10

8 6 4

8 6 4

2

2

0

0 P60 K40 D25

P50 K50 D25

% Porositas

14

% Porositas

% Porositas


P40 K60 D25

8 6 4 2 0

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.18 Porositas pada berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum Hasil pengujian porositas menunjukkan hasil tertentu. Pada campuran dengan agregat kasar maksimum 25 mm, porositas menunjukkan kecenderungan yang khas. Semakin banyak kerikil, maka justru porositasnya semakin kecil. Hal ini sebenarnya tidak sesuai, karena biasanya porositas akan tinggi kalau jumlah kerikilnya lebih banyak daripada jumlah pasir. Dalam penelitian ini, kemungkinan terjadi faktor non teknis, yaitu misalnya kerikil yang masuk ke dalam cetakan porositas cuma sedikit karena ukuran kerikil yang cukup besar. Karena kerikil yang masuk cuma sedikit, berarti dalam cetakan porositas lebih banyak diisi pasir, sehingga porositasnya semakin rendah. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 15 mm, porositas tertinggi adalah pada komposisi pasir 50%. Hal ini mungkin terjadi karena dengan komposisi pasir dan kerikil yang sama, beton justru tidak bisa mendapatkan kepadatan yang bagus. Campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 10 mm, terjadi kecenderungan yang cukup bagus, yaitu porositas semakin naik seiring dengan kenaikan jumlah komposisi kerikil dalam campuran. Angka porositas yang rendah menunjukkan kualitas beton yang baik, karena semakin rendah porositas, berarti beton mempunyai kepadatan di dalam yang cukup baik.

commit to user



4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 28 hari dengan menggunakan Compression Testing Machine untuk mendapatkan beban maksimum yaitu beban pada saat beton hancur ketika menerima beban tersebut (Pmax). Proses pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada Gambar 4.19

Gambar 4.19 Proses pengujian kuat tekan beton Sebagai contoh perhitungan kuat tekan diambil data dari benda uji S-P50-K50D25 dengan menggunakan persamaa 2.3. Dari hasil pengujian didapat : Pmax

= 730 kN = 730000 N

A

= 0,25 x π x D2 = 0,25 x π x 1502 mm2 = 17678,571 mm2

Maka fc’

=

730000N = 41,3305025 MPa 17678,571 mm 2

Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm pada umur 28 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.15.

commit to user



Tabel 4.15. Hasil pengujian kuat tekan beton No. 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Kode Sampel Benda Uji

Pmax (kN)

fc’ (MPa)

fc’ rata-rata (MPa)

S-P60-K40-D25

990 755 665

56.05 42.74 37.65

45.48

S-P50-K50-D25

730 708 830

41.33 40.08 46.99

42.80

525 693

29.72 39.23

598

33.85

S-P60-K40-D15

875 1025 1005

49.53 58.03 56.90

54.82

S-P50-K50-D15

440 393 520

24.91 22.25 29.44

25.53

1165 997

65.95 56.44

998

56.50

S-P60-K40-D10

635 530 690

35.95 30.00 39.06

35.01

S-P50-K50-D10

435 545 1165

24.62 30.85 65.95

40.48

430 520

24.34 29.44

620

35.10

S-P40-K60-D25

S-P40-K60-D15

S-P40-K60-D10

34.27

59.64

29.63

Dari Tabel 4.10 diperoleh grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh variasi komposisi agregat halus terhadap agregat kasar dan variasi ukuran agregat kasar maksimum pada beton SCC terhadap kuat tekan yang dapat dilihat pada Gambar 4.20

commit to user


70

70

60

60

60

50

50

50

40 30 20

Kuat Tekan (MPa)

70

Kuat Tekan (MPa)

Kuat Tekan (MPa)


40 30 20

40 30 20

10

10

10

0

0

0

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D25 D25 D25

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 P50 P40 K40 K50 K60 D10 D10 D10

Gambar 4.20 Kuat tekan beton pada berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum Dari grafik di atas dapat dilihat beberapa kecenderungan yang terjadi. Pada diameter agregat kasar maksimum 25 mm, semakin sedikit pasir, maka semakin turun pula kuat tekannya. Hal ini wajar karena pasir membuat beton semakin padar sehingga kuat tekannya menjadi lebih tinggi. Pada diameter agregat kasar maksimum 15 mm, grafik kuat tekan cenderung tidak beraturan. Pada komposisi pasir 50% kuat tekan justru turun cukup jauh. Hal ini mungkin saja terjadi karena pada campuran ini mengalami bleeding atau segregasi, sehingga beton menjadi keropos dan kuat tekannya menjadi turun jauh. Campuran yang terakhir pada ukuran agregat kasar maksimum 10 mm, terjadi kenaikan pada komposisi pasir 50%, tapi kemudian turun pada komposisi pasir 40%. Nilai maksimal kuat tekan adalah pada komposisi pasir 50%. Hal ini kemungkinan terjadi karena komposisi tersebut merupakan komposisi yang paling sesuai dengan ukuran kerikil 10 mm.

commit to user



4.8

Hubungan Antara Kualitas Permukaan, Porositas, dan Kuat Tekan Beton SCC

Bagian ini mencoba menganalisis kemungkinan adanya hubngan antara kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan. Menurut beberapa penelitian terdahulu menyebtkan bahwa porositas yang tinggi kemungkinan besar akan berpengaruh terhadap kuat tekan, yaitu semakin tinggi porositas maka semakin rendah pula kuat tekan yang diperoleh. Namun belum ada petunjuk tentang pengaruh porositas terhadap kualitas permukaan. Data kuat tekan, porositas, dan kualitas permukaan pada pengujian ini disajikan dalam Tabel 4.16 Tabel 4.16 Hubungan antara kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC Kode Benda Uji

Kuat tekan (MPa)


45.48 42.80 34.27 54.82 25.53 59.64 35.01 40.48 29.63

Porositas (%)

Luas bugholes (%)

11.47 6.82 4.66 8.34 12.71 9.10 8.41 9.42 9.86

0.47 0.15 0.86 0.55 0.85 1.37 2.25 2.43 4.72

Contrast gradasi warna (%) 39.00 86.67 76.33 47.00 44.67 75.33 74.33 80.00 65.33

Dari tabel diatas, kemudian apabila dimasukkan ke dalam grafik dan dikumpulkan menjadi satu, hasilnya seperti gambar 4.21 berikut:

commit to user


Kuat Tekan (MPa)


70 60 50 40 30 20 10 0

70 60 50 40 30 20 10 0

% Porositas

P60 K40 D25

P40 K60 D25

P60 K40 D15

P50 K50 D25

P40 K60 D15

P50 K50 D15

P40 K60 D15

5

5

5

4

4

4

3

3

3

2

2

1

1

2

P60 K40 D15

P60 K40 P50 K50 P40 K60 D25 D25 D25

P50 K50 D15

100

100

80

80

80

60

60

60

40

40

40

20

20

20

0 P60 K40 D25

P50 K50 D25

P40 K60 D25

P40 K60 D10

P60 K40 D10

P50 K50 D10

P40 K60 D10

P50 K50 D10

P40 K60 D10

P60 K40 D10

P40 K60 D15

100

0

P50 K50 D10

0

0

0

P60 K40 D10 14 12 10 8 6 4 2 0

P60 K40 D15

P40 K60 D25

1

% Contrast Gradasi Warna

P50 K50 D15

14 12 10 8 6 4 2 0

14 12 10 8 6 4 2 0 P60 K40 D25

% Bugholes

P50 K50 D25

70 60 50 40 30 20 10 0

0 P60 P50 P40 K40 K50 K60 D15 D15 D15

P60 K40 D10

P50 K50 D10

P40 K60 D10

Gambar 4.21 Nilai kuat tekan, persen porositas, luas bugholes, dan contrast gradasi warna pada berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat commit to userkasar maksimum



4.8.1 Hubungan antara porositas dengan kualitas kehalusan permukaan Parameter yang diharapkan akan saling berhubungan adalah porositas dengan kualitas kehalusan permukaan. Berikut grafik hubungan antara keduanya:

% Bugholes

D25 mm 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

D15 mm

y = 0.0024x + 0.9007 R² = 0.0002

y = -0.0376x + 0.7804 R² = 0.1371

0.00 5.00 10.00 15.00 % Porositas

D10 mm

y = 1.4383x - 10.144 R² = 0.6038 0.00

10.00

20.00

% Porositas

0.00

5.00

10.00 15.00

% Porositas

Gambar 4.22 Hubungan antara porositas dengan luas bugholes

Dari grafik linier diatas, kualitas kehalusan permukaan yang diwakili oleh luas bugholes ternyata tidak menunjukkan kecenderungan yang sama dengan porositas. Nilai R² yang dihasilkan hanya 0,137; 0,00; dan 0,603. Kecenderungan yang cukup berkaitan hanya pada variasi D10 mm. Hal ini mungkin terjadi karena beberapa faktor penyebab. Dugaan awal adalah apabila banyak lubang di permukaan, maka di dalam beton kepadatannya juga kurang. Namun apabila diperhatikan lebih lanjut, penyebab lubang-lubang di permukaan tidak hanya karena komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum, namun bisa juga disebabkan permukaan bekesing yang tidak rata, sehingga udara akan terjebak di permukaan beton segar dan berakibat adanya bugholes.

commit to user



4.8.2 Hubungan antara kuat tekan dengan porositas Hubungan antara kuat tekan dengan porositas kurang menunjukkan suatu keterkaitan. Pada variasi D25 mm, nilai R² adalah 0,769, namun hubungan yang terjadi berbanding lurus, padahal seharusnya berbanding terbalik. Seperti pada penelitian dari T. Zadražil, F. Vodák, O. Kapičková, porositas beton yang terjadi juga berbanding lurus dengan kuat tekan, karena porositas juga dipengaruhi oleh panas hidrasi dan umur beton. Pada diameter agregat kasar maksimum 15 mm, nilai R² adalah cukup tinggi yaitu 0,915. Hal ini menunjukkan hubungan bahwa semakin tinggi porositas, maka semakin rendah kuat tekan yang diperoleh. Pada variasi dengan ukuran agregat kasar maksimum 10 mm, nilai R² sangat kecil, yaitu hanya 0,083. Seharusnya porositas mempunyai hubungan yang erat dengan kuat tekan. Dalam penelitian ini mungkin disebabkan karena antara campuran pada diameter agregat kasar maksimum 10 mm terjadi bleeding, sehingga hasil kuat tekannya menjadi tidak menentu. Grafiknya dapat dilihat pada gambar 4.23 berikut:

D25 mm

D15 mm

D10 mm

14.00 12.00 Porositas

10.00 8.00

y = 0.521x 13.631 R² = 0.7696

6.00

y = -0.0396x + 10.619 R² = 0.0839

y = -0.121x + 15.70 R² = 0.915

4.00 2.00 0.00 0.00 20.00 40.00 60.00 Kuat Tekan

0.00

20.00

40.00

60.00

0.00

20.00 40.00 60.00

Kuat Tekan

Gambar 4.23 Hubungan antara kuat tekan dengan porositas commit to user

Kuat Tekan



4.8.3 Hubungan antara Kuat Tekan dengan Kehalusan Permukaan Permukaan beton yang halus diharapkan mempunyai kuat tekan yang tinggi. Pada penelitian ini, terdapat hubungan yang cukup erat pada variasi diameter agregat kasar maksimum 25 mm dan 10 mm. Nilai R² yang didapat adalah 0,594 dan 0,684. Pada variasi diameter agregat kasar maksimum 15 mm, tidak ada hubungan yang cukup erat antara kehalusan permukaan dengan kuat tekan. Nilai R² yang terjadi hanya 0,077. Hal ini kemungkinan terjadi karena jeleknya permukaan bekesting, sehingga menyebabkan adanya lubang-lubang udara di permukaan beton SCC yang akhirnya menyebabkan terjadi bugholes. Sebab lain adalah kemungkinan terjadi bleeding pada waktu pengadukan, sehingga kuat tekannya menjadi tak menentu.

% Bugholes

D25 mm 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

D15 mm

y = 0.0062x + 0.635 R² = 0.077

y = -0.0465x + 2.3905 R² = 0.5941

0.00 20.00 40.00 60.00 Kuat Tekan

D10 mm

y = -0.2095x + 10.473 R² = 0.6848

0.00

20.00

40.00

60.00

0.00

20.00 40.00 60.00

Kuat Tekan

Gambar 4.24 Hubungan antara kuat tekan dengan luas bugholes

commit to user

Kuat Tekan


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka Beton SCC adalah beton yang mampu mengalir sendiri pada bekisting tanpa dipadatkan. Beton ini dicampur memanfaatkan pengaturan ukuran agregat, porsi agregat dan bahan tambah superplasticizer untuk mencapai kekentalan khusus yang memungkinkannya mengalir sendiri tanpa bantuan alat pemadat (vibrator). Sekali dituang ke dalam cetakan, beton ini akan mengalir mengisi semua ruang mengikuti prinsip gravitasi, termasuk pada pengecoran beton dengan tulangan pembesian yang sangat rapat. Beton segar akan mengalir ke semua celah di tempat pengecoran dengan memanfaatkan berat sendiri campuran beton ( Ladwig et.al, 2001). Menurut Hela dan Hubertova (2006), kemampuan mengalir dengan tingkat ketahanan terhadap segregasi yang tinggi pada beton SCC disebabkan dua hal, yaitu : a. Penggunaan superplasticizer yang memadai untuk mengatur komposisi agregat pada campuran. b. Rasio air-semen (w/c-ratio) yang rendah dengan mengendalikan volume agregat yang dikombinasikan dengan agregat pengisi 0,125 mm menyebabkan campuran beton ini tidak mudah mengalami segregasi. Pada komposisi campuran beton, perbedaan utama beton SCC dengan beton konvensional adalah penggunaan porsi bahan pengisi yang cukup besar, sekitar 40 % dari volume total campuran beton. Bahan pengisi ini adalah pasir butiran halus dengan ukuran butiran maksimum ≤ 0,125 mm. Porsi besar bahan pengisi ini menyebabkan campuran beton cenderung berperilaku sebagai pasta. Penggunaan superplasticizer yang memadai memungkinkan penggunaan air pada campuran dapat dikurangi, namun pengerjaan (workability) dan kemampuan pengaliran (flowability)

commit to user 5


digilib.uns.ac.id 6

campuran beton dapat dijaga. Bahan pengisi tambahan lain yang digunakan dalam pembuatan beton memadat mandiri adalah fly ash , silica fume, terak, metakaolin dan lain-lain (Hela dan Hubertova, 2006).

Kemudahan dalam hal pencetakan dengan tidak memerlukan pemadat berupa vibrator menjadikan beton SCC banyak dimanfaatkan dalam industri beton precast. Penggunaan beton SCC akan memperpendek siklus waktu pencetakan. Hal ini berarti bahwa dalam waktu tertentu, produktifitas dalam bentuk jumlah hasil produk akan lebih tinggi dibandingkan capaian pada sistem beton normal. Keuntungan lain adalah penghematan energi yang digunakan untuk penggetar dan penghilangan kebisingan yang memungkinkan perbaikan suasana lingkungan proyek.

Komposisi dan ukuran agregat akan berpengaruh terhadap kehalusan permukaan beton. Komponen beton padat terdiri dari agregat dan pasta semen. Ukuran dan proporsi agregat kasar serta agregat halus tentu akan mempengaruhi tekstur, kepadatan, dan kehalusan permukaan. Dari beberapa penelitian menunjukan bahwa pemakaian agregat kasar yang lebih kecil (< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi. Namun pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih menunjukan tingkat keberhasilan yang baik (Larrard, 1990).

Dengan kehalusan permukaan yang lebih baik diharapkan mengurangi nilai porositas didalam beton. Semakin tinggi tingkat porositas maka semakin rendah kuat tekan yang didapatkan. Dan sebaliknya semakin rendah tingkat porositas semakin besar nilai kuat tekan. Hal ini disebabkan karena tingkat porositas menunjukkan tingkat kepadatan beton. Semakin padat suatu beton maka kuat tekan juga semakin tinggi (Sambowo, 2007)

Lubang-lubang kecil pada permukaan beton atau yang biasa disebut bugholes, adalah lubang-lubang yang disebabkan oleh gelembung-gelembung udara yang terjebak dan biasanya mempunyai diameter ± 15 mm. Udara yang terjebak tersebut terjadi ketika

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

proses pengadukan, transportasi,dan selama proses penuangan. Bugholes ini dapat dikurangi dan distabilkan dengan menjaga kohesivitas campuran SCC (Ready Mixed Concrete Association of Ontario, 2009)

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Beton Memadat Mandiri (Self Compacting Concrete)

Beton memadat mandiri (Self Compacting Concrete) atau yang biasa disebut dengan beton SCC merupakan beton hasil penelitian yang sudah lama dilakukan di Jepang mulai era tahun 1980an. Penelitian ini berhasil diselesaikan pada tahun 1988. Dalam perkembangannya di masyarakat luas, beton SCC ini menawarkan banyak hal baru, misalnya pengerjaan beton di lapangan dengan tidak memerlukan pemadatan lagi. Selain itu dengan beton SCC ini juga dapat memenuhi tuntutan desainer untuk mewujudkan suatu struktur dengan tulangan yang kompleks. Ini disebabkan karena beton SCC dapat mengisi setiap sela-sela dari tulangan-tulangan yang kompleks tersebut.

Beton SCC menawarkan banyak keuntungan untuk beton precast dan penggunaan di bidang konstruksi, keuntungan-keuntungannya antara lain sbb: -

konstruksi lebih cepat,

-

meningkatkan kualitas dan daya tahan,

-

kekuatan yang dihasilkan lebih tinggi.

-

bisa mengurangi kebisingan di tempat proyek,

-

mengurangi masalah di bidang getaran,

-

mengurangi pekerjaan di lapangan,

Selain itu beton SCC juga mempunyai beberapa kekurangan, diantaranya : - menggunakan bahan tambah, sehingga biaya pembuatan menjadi lebih mahal - harus trial terlebih dahulu untuk menentukan mix design dan kuat tekan beton

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

2.2.2

a.

Sifat-Sifat Beton SCC

Pada beton segar (fresh state concrete) Beton SCC dalam keadaan segar harus memiliki tingkat workability yang baik yaitu : - filling ability : Kemampuan campuran beton segar untuk mengisi ruangan. - passing ability : Kemampuan campuran beton segar untuk melewati tulangan. - segregation resistance : Ketahanan campuran beton segar terhadap segregasi.

b.

Pada beton keras (hardened concrete) -

Memiliki tingkat absorpsi dan permeabilitas yang rendah,

-

Mempunyai tingkat durabilitas yang tinggi,

-

Mampu membentuk campuran beton yang homogen.

2.2.3 Mix Design dan Pengujian Beton SCC

Untuk membuat campuran beton SCC yang baik, metode mix design yang biasa tidak dapat lagi dipergunakan. Karena itu pada tahun 1995, Okamura dan Ozawa (1995) mengusulkan metode mix design yang sederhana dengan mengacu pada material yang sudah tersedia pada pabrik beton ready-mix. Kadar agregat kasar dan agregat halus ditentukan terlebih dahulu dan pemadatan mandiri dapat didapatkan dengan mengatur faktor air-binder dan dosis superplasticizer saja. Spesifikasinya antara lain: a. Agregat kasar yang digunakan adalah maksimal 50% volume solid. b. Volume agregat halus ditetapkan hanya 40% dari total volume mortar. c. Rasio volume untuk air dan binder ditetapkan sekitar 0,8 hingga 1 d. Dosis superplasticizer dan faktor air-binder ditentukan setelahnya untuk mendapatkan pemadatan secara mendiri.

Pada mix design beton konvensional, faktor air-semen digunakan untuk memastikan kekuatan akhirnya. Sementara untuk menentukan mix design pada beton SCC, yang digunakan adalah rasio volume untuk air-binder yang ditetapkan sekitar 0,8 hingga 1.

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Penentuan kualitas beton segar SCC mengacu pada pengujian untuk mengalir tanpa terjadi segregasi. Berbagai macam pengujian yang telah dikenal diantaranya adalah: a. Box type test, untuk megetahui kohesivitas campuran b. L-box test, untuk mengetahui flow ability, passing ability, dan self leveling dengan melewati tulangan c. Slump flow table test, untuk mengetahui flow ability di permukaan cetakan d. J-ring flow table test, untuk mengetahui flow ability dan passing ability di cetakan yang melewati celah tulangan e. V-funnel test, untuk mengetahui deformabilitas dan viskositas (EFNARC, 2002) Sementara itu ada beberapa pengujian beton segar lain yang dipaparkan oleh Tattersall (1983): a. Fill box test, untuk mengetahui kemampuan beton segar mengisi tulangan dan menghindari segregasi b. Wet Sieving Stability Test, untuk mengetahui rasio segregasi beton segar c. Penetration Test for Segregation, untuk mengukur resistensi penetrasi beton yang bersifat cair dan pemadatan mandiri.

2.2.4 Bahan Penyusun Beton SCC 2.2.4.1 Semen Portland Semen Portland ialah semen hidrolis yang terdiri dari bahan-bahan yang mengandung kapur, silika, alumina, dan oksida besi. Semen portland memiliki sifat-sifat yang dapat meningkatkan kekuatan. Sifat yang paling penting dari semen portland ini adalah mampu mengeras melalui suatu reaksi kimia dengan air yang disebut hidrasi. Penelitian ini menggunakan Portland Pozzolan Cement atau yang biasa disebut PPC. PPC adalah semen hidrolis yang terbuat dari penggilingan terak (clinker) semen portland dengan gipsum dan bahan pozzolan, untuk bangunan umum dan bangunan

commit to user



yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang seperti jembatan, jalan raya, perumahan, dermaga, beton massa, bendungan, dan bangunan irigasi. Jenis-jenis semen secara umum seperti yang terdapat pada Tabel 2.1 berikut: Tabel 2.1. Jenis semen portland di Indonesia sesuai SNI 0013-81 Jenis Semen Jenis I

Karakteristik Umum Semen

portland

untuk

penggunaan

umum

yang

tidak

memerlukan persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenisjenis lain Jenis II

Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang

Jenis III

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi Jenis IV

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan panas hidrasi yang rendah Jenis V

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

2.2.4.2 Agregat

Agregat merupakan butiran mineral alami atau buatan yang berfungsi sebagai bahan pengisi campuran beton. Agregat sangat berpengaruh terhadap sifat ataupun kualitas beton, sehingga pemilihan agregat merupakan bagian penting dalam pembuatan beton. Terdapat 2 agregat yang dibutuhkan yaitu: a. Agregat halus Pasir dalam campuran mortar sangat menentukan kemudahan workability, kekuatan, dan tingkat keawetan dari mortar yang dihasilkan. Pasir biasanya didapatkan dari

commit to user



alam dengan cara memompa dari sungai atau melalui endapan. Pada beberapa daerah pasir didapatkan melalui tambang pasir atau pecahan batu. Pasir sebagai agregat halus harus memenuhi gradasi dan persyaratan yang telah ditentukan. Syarat-syarat agregat halus sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.3, adalah sebagai berikut : 1) Agregat halus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. 2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). 3) Agregat halus tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH). 4) Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beranekaragam dan melewati ayakan sebesar 4,75 mm. 5) Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk lembaga pemeriksaan bahan yang diakui. Batasan susunan butiran agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Batasan susunan butiran agregat halus Ukuran saringan

Persentase lolos saringan Daerah 1

Daerah 2

Daerah 3

Daerah 4

10,00

100

100

100

100

4,80

90-100

90-100

90-100

95-100

2,40

60-95

75-100

85-100

95-100

1,20

30-70

55-90

75-100

90-100

0,60

15-34

35-59

60-79

80-100

0,30

5-20

8-30

12-40

15-50

0,15

0-10

0-10

0-10

0-15

(mm)

Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

commit to user



Keterangan: Daerah 1 : Pasir kasar Daerah 2 : Pasir agak kasar Daerah 3 : Pasir agak halus Daerah 4 : Pasir halus

b. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar (antara 5 mm dan 40 mm) (Tjokrodimuljo, 1996). Sifat dari agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan semen.

Sifat-sifat bahan bangunan sangat perlu untuk diketahui, karena dengan mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan tersebut, dapat ditentukan langkah-langkah yang diambil dalam menangani bahan bangunan tersebut. Sifat-sifat dari agregat kasar yang perlu untuk diketahui antara lain ketahanan (hardness), bentuk dan tekstur permukaan (shape and texture surface), berat jenis agregat (spesific gravity), ikatan agregat kasar (bonding), modulus halus butir (finenes modulus), dan gradasi agregat (grading). Batasan susunan butiran agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Persyaratan gradasi agregat kasar Ukuran saringan

Persentase lolos saringan

(mm)

40 mm

20 mm

40

95-100

100

20

30-70

95 – 100

10

10-35

22-55

4,8

0-5

0-10

Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

commit to user



2.2.4.3 Air

Air merupakan bahan dasar penyusun mortar yang paling penting. Air yang digunakan dalam campuran mortar mempunyai fungsi sebagai peningkat kelecakan dalam pembuatan mortar dan berperan penting dalam reaksi kimia yang disebut juga reaksi hidrasi. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen dan menyebabkan terjadinya pengikatan antara pasta semen dengan agregat, sedangkan fungsi lain sebagai bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Jumlah air dalam pembuatan mortar harus cukup supaya terjadi rekatan yang benar-benar kuat antara partikel di dalam campuran mortar, tetapi jumlahnya tidak boleh berlebih karena akan menimbulkan rongga-rongga pada mortar dan kekuatannya akan menurun. Secara umum air yang dapat digunakan dalam campuran adukan mortar adalah air yang apabila dipakai akan menghasilkan mortar dengan kekuatan lebih dari 90 % dari mortar yang memakai air suling.

2.2.4.4 Bahan Tambah a. Superplasticizer Superplasticizer (high range water reducer admixtures) adalah bahan tambah pada beton SCC yang bisa sangat menambah kelecakan dari campuran. Superplasticizer digunakan terutama untuk beton mutu tinggi, karena dapat mengurangi air sampai dengan 30%. Dalam penelitian ini digunakan Sika Viscocrete 10. Sika Viscocrete 10 merupakan superplasticizer untuk beton dan mortar, digunakan untuk menghasilkan beton dengan tingkat flowability yang tinggi.

Tingginya flowability karena penambahan superplacticizer dikarenakan partikelpartikel semen lebih tersebar sehingga air yang menggumpal atau “terperangkap” pada semen menjadi lebih sedikit. Terdapat dua macam mekanisme penyebaran partikel-partikel semen akibat penambahan superplasticizers yaitu:

commit to user



1) Gaya tolak-menolak elektrostatik (electrostatic repulsion) yaitu menjadikan nilai potensial zeta lebih negatif sehingga dapat memperbesar gaya

tolak-menolak

dari

partikel-partikel

yang

bermuatan

negatif

(BREINS,2010).

Gambar 2.1. Mekanisme penyebaran partikel semen berdasarkan gaya tolakmenolak elektrostatik (electrostatic repulsion)

2) Proses pencegahan bentuk (steric hindrance) Non ionic polymer yang terserap akan memperlemah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel padat. Hal ini menyebabkan kemampuan penyebaran semen lebih stabil sehingga dapat menahan ketersebaran tersebut dalam waktu yang lama dan mengakibatkan campuran beton mempunyai ketahanan alir (slump retention) untuk waktu yang cukup lama pula (BREINS,2010).

Gambar 2. 2. Mekanisme steric hindrance Penambahan superplasticizers secara tidak langsung dapat menambah kuat tekan pada beton. Hal ini disebabkan karena dengan jumlah air yang sedikit, telah dicapai workability yang memadai. Jumlah air yang sedikit tersebut berpengaruh terhadap faktor air-semen (fas), yang mana semakin kecil nilai fas semakin besar kuat tekan yang dapat dicapai. .

commit to user



Beberapa manfaat penggunaan superplasticizer diantaranya adalah: §

Meningkatkan workability lebih besar dari pada water reducer biasa.

§

Mengurangi kebutuhan air (25 - 35%).

§

Memudahkan pembuatan beton yang sangat cair. Memungkinkan penuangan pada tulangan yang rapat, atau pada bagian yang sulit dijangkau oleh pemadatan yang memadai.

§

Karena tidak terpengaruh oleh pengaruh perawatan, yang dipercepat, dapat membantu mempercepat pelepasan kabel pratekan dan acuan.

§

Dapat membantu penuangan dalam air, karena gangguan menyebarnya beton dihindari.

b. Fly Ash (abu terbang) Fly ash merupakan bahan sisa buangan yang berasal dari pembakaran batu bara yang digunakan pada pembangkit tenaga listrik. Pada akhir proses pembakaran, partikel buangan yang melayang (fly ash) ditangkap kembali dengan filter elektrostatis. Sekitar 75-90% abu yang keluar dari cerobong asap ditangkap dengan sistem elektromagnetik precipitator. Sisa yang lain didapat di dasar tungku yang disebut bottom ash. Mutu fly ash tergantung dari kesempurnaan pembakaran. Material ini mempunyai kadar bahan semen yang tinggi dan bersifat pozzolan. Komposisi dari fly ash sebagian besar terdiri dari silikat dioksida (SiO2), alumunium (Al2O3), besi (Fe2O3), dan kalsium (CaO), serta magnesium, potassium, sodium, titanium, dan sulfat dalam jumlah yang lebih sedikit (ACI, 1993). Ketika fly ash dicampurkan ke beton, reaksi pozzolanic terjadi antara silica (SiO2) dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) atau kapur yang merupakan produk hidrasi dari semen Portland. Penambahan fly ash pada semen Portland

meningkatkan

penyebaran partikel semen dan semen menjadi lebih reaktif (Dhir et al, 1986) . Reaksinya adalah sebagai berikut:

commit to user



Kalsium hidroksida + silica = trikalsium silikat + air 3Ca(OH)2 + SiO2 = 3CaO · SiO2 + 3H2O ....................................................... (2.1)

Pada beton segar, fly ash dapat meningkatkan rheological beton segar dikarenakan ukurannya partikelnya yang relatif bulat, berbeda dengan semen yang bentuknya tidak teratur. Hal ini menjadi keuntungan yang utama pada pembuatan beton SCC. Beton SCC dengan campuran fly ash menunjukkan flowing ability yang bagus dan self compactability yang tinggi (Paul dan Antoni, 2007). Berikut ini gambar SEM (Scanning Electron Microscopy) dari fly ash dan semen:

Gambar 2.3 Scanning Electron Microscopy dari fly ash (kiri) dan semen (kanan) (http://en.wikipedia.org/wiki/Fly_ash, http://www.fugrorobertson.com/technicalservices/sedimentology/petrographics/)

Dengan penambahan fly ash juga akan mengurangi kebutuhan air yang dibutuhkan untuk slump yang sama dengan beton yang memakai semen portland biasa saja. Berkurangnya kebutuhan air akan mengurangi terjadinya bleeding dan segregasi. Fly ash pada beton keras memberikan kontribusi berupa peningkatan kuat tekan beton pada umur setelah 52 hari, meningkatkan durabilitas beton, meningkatkan kepadatan (density), serta mengurangi terjadinya penyusutan (Supartono, 2005). Selain mempunyai banyak keuntungan, perlu diperhatikan juga faktor-faktor yang kurang menguntungkan dari fly ash. Diantaranya adalah beton yang dihasilkan memiliki tekstur permukaan yang berbubuk dan peningkatan kekuatannya berjalan lambat.

commit to user



Selain itu waktu curing lebih lama dan kelembaban pada beton harus dijaga sampai beton betul-betul telah mengeras. 2.2.5 Kerusakan Permukaan Beton SCC

Permukaan beton SCC sering mengalami kerusakan. Hal ini sering disebabkan karena pada waktu pengerjaan dan perawatan yang kurang maksimal. Berikut ini adalah beberapa contoh model kerusakan pada permukaan beton SCC:

2.2.5.1 Honeycomb

Honeycomb adalah rongga beton, yaitu keroposnya permukaan beton dimana terjadi pemisahan agregat kasar. Hal ini disebabkan oleh pengerjaan beton yang tidak maksimal, misalnya pada saat penuangan terlalu tinggi jaraknya, sehingga agregat yang lebih berat akan jatuh lebih dulu daripada agregat yang ringan, selanjutnya akan terjadi pemisahan agregat yang mengakibatkan beton menjadi keropos.

Sebab lain adalah terjadi kebocoran pada sambungan bekisting, jadi pasta semen keluar dari celah kebocoran tersebut. Honeycomb dapat dihindari dengan penggunaan bekisting dengan spesifikasi tertentu (tidak menimbulkan kebocoran), serta penuangan beton tidak terlalu tinggi jatuhnya (Ready Mixed Concrete Association of Ontario, 2009).

2.2.5.2 Bugholes

Bugholes adalah lubang-lubang kecil pada permukaan beton yang disebabkan oleh gelembung-gelembung udara yang terjebak dan biasanya mempunyai diameter ± 15 mm. Udara yang terjebak tersebut terjadi ketika proses pengadukan, transportasi,dan selama proses penuangan. Hal ini dapat dikurangi dan distabilkan dengan menjaga kohesivitas campuran SCC (Ready Mixed Concrete Association of Ontario, 2009).

commit to user



Campuran beton dengan slump flow yang tinggi dan kekentalan yang rendah membuat udara lebih mudah dihilangkan dan didapatkan permukaan akhir yang baik. Bugholes juga dapat terbetuk karena udara terjebak diantara bekisting dengan beton saat penuangan. Jadi kualitas permukaan bekisting yang berhubungan dengan beton segar dan cara penuangan juga sangat mempengaruhi terjadi atau tidaknya bugholes.

2.2.5.3 Gradasi warna yang tidak merata akibat Bleeding

Gradasi warna adalah perbedaan warna di permukaan beton. Perbedaan warna ini disebabkan oleh bleeding dan tingkat variasi material yang digunakan untuk membuat beton. Hal-hal lain yang mempengaruhi adalah penggunaan komponen halus, proses pencampuran atau mixing yang tidak sempurna, proses penuangan, pengeringan permukaan beton yang tidak merata dan penggunaan bahan tambah yang berlebih (Ready Mixed Concrete Association of Ontario, 2009).

2.2.6 Porositas

Porositas adalah jumlah/besarnya kadar pori yang terkandung dalam beton. Pori-pori beton tidak semuanya tertutup oleh pasta semen. Pori tersebut biasanya terisi udara (air void) atau berisi air (water filled space) yang saling berhubungan dan dinamakan kapiler beton. Kapiler beton ini akan tetap ada walaupun air yang digunakan telah menguap, sehingga kapiler ini akan mengurangi kepadatan beton yang dihasilkan. Gelembung udara yang terperangkap dan air yang menguap merupakan sumber utama dari timbulnya rongga/pori dalam beton. Beton yang memiliki jumlah pori sedikit merupakan beton kedap air, padat, dan kuat. Kepadatan beton diperoleh dengan cara mereduksi perbandingan air semen seminimal mungkin sejauh kemudahan pengerjaan campuran beton (workability) masih konsisten untuk dipadatkan dengan baik.

commit to user



Nilai porositas dapat diukur dengan menggunakan perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel (B-C) dengan berat sampel padat/volume mortar padat (B-A) dan dihitung dengan persamaan berikut : Ǟorositas B

Dengan:

100%

. . . . . . . . . . . (2.2)

A = berat sampel dalam air (gr) B = berat sampel dalam kondisi SSD (gr) C = berat sampel kering oven (gr)

2.2.7 Kuat Tekan

Kuat tekan adalah besarnya beban persatuan luas, yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin uji. Kuat tekan beton ditentukan oleh perbandingan semen dan agregat halus, agregat kasar, bahan tambah dan air dari berbagai jenis campuran. Perbandingan air terhadap semen merupakan faktor utama dalam penentuan kuat tekan beton.

Kuat tekan beton diwakili dengan tegangan tekan maksimum fc’ dengan satuan N/mm2 atau MPa. Pengujian kuat tekan beton menggunakan benda uji silinder beton dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Kekuatan tekan beton merupakan sifat yang paling penting dari beton keras. Pencatatan yang dilakukan saat pengujian kuat tekan adalah besarnya beban P pada saat silinder beton hancur. Untuk mendapatkan besarnya tegangan hancur pada benda uji silinder digunakan rumus: f 'c =

dimana:

P A

…..……………………..(2.3)

fc’ = kuat tekan beton benda uji silinder (MPa) P = beban tekan max (N) A = luas permukaan benda uji silinder (mm)

commit to user



2.2.8 Hubungan kehalusan permukaan dengan tingkat porositas beton SCC

Kualitas kehalusan permukaan (bugholes, honeycomb, dan gradasi warna yang tidak merata) kemungkinan berhubungan erat dengan porositas beton. Hal ini dapat dilihat, misalnya terdapat banyak lubang permukaan dan terjadi keropos pada beton, maka kemungkinan nilai porositas juga semakin tinggi. Gradasi warna yang terjadi karena bleeding juga sangat mempengaruhi porositas karena diperoleh campuran yang tidak homogen pada beton (agregat halus dan air cenderung naik ke atas).

2.2.9 Hubungan nilai porositas dan kuat tekan beton

Kuat tekan dan porositas adalah 2 parameter yang saling berhubungan. Gambar 2.4 berikut memperlihatkan hubungan keduanya yang dipaparkan oleh Sambowo (2007) : 120 Compressive Strength, MPa

Ctrl Concrete

10% MK

10% MK

100

20% MK 30% MK

80

Control Concrete

40% MK 50% MK

60

20% PFA

40

20% MK+PFA 40% PFA

20

40% MK+PFA

40% PFA

60% MK+PFA

0 0

5

10

15

20

Porosity, %

Sumber : Interrelationships for Strength, Permeability and Porosity of High Performance MetakaolinPFA Concrete; Kusno A Sambowo (2007)

Gambar 2.4 Hubungan nilai porositas dan kuat tekan beton

commit to user



Gambar tersebut menunjukkan semakin tinggi tingkat porositas maka semakin rendah kuat tekan yang didapatkan. Sebaliknya semakin rendah tingkat porositas semakin besar nilai kuat tekan. Hal ini disebabkan karena tingkat porositas menunjukkan tingkat kepadatan beton. Semakin padat suatu beton maka kuat tekan juga semakin tinggi. Namun dalam penelitian lain terkadang juga menghasilkan hal yang berbeda. Seperti pada penelitian yang dilakukan oleh T. Zadražil, F. Vodák, dan O. Kapičková (2004), porositas pada umur 28 hari justru meningkat seiring dengan meningkatnya kuat tekan. Hal ini terjadi karena porositas juga dipengaruhi oleh panas hidrasi dan umur beton itu sendiri. Grafiknya adalah sebagai berikut:

Sumber: Effect of Temperature and Age of Concrete on Strength – Porosity Relation: T. Zadražil, F. Vodák, dan O. Kapičková (2004) Gambar 2.5 Hubungan porositas dan kuat tekan pada beton umur 28 hari

commit to user

PENGARUH KOMPOSISI PASIR DAN UKURAN AGREGAT KASAR MAKSIMUM TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN, POROSITAS, DAN KUAT TEKAN BETON MEMADAT MANDIRI

Recommend Documents