PENGARUH PROPORSI AGREGAT KASAR DAUR ULANG DALAM SCC TERHADAP KINERJA BETON SEGAR DAN KUAT TEKANNYA

PENGARUH PROPORSI AGREGAT KASAR DAUR ULANG DALAM SCC TERHADAP KINERJA BETON SEGAR DAN KUAT TEKANNYA Sholihin As’ad1, Endah Safitri2, Novi Andi Setiana3 dan Kurnia Widiantoro4 1

Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret (UNS-Solo), Jl. Ir. Sutami 36 A, Solo 57126 email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret (UNS-Solo), Jl. Ir. Sutami 36 A, Solo 57126 email: [email protected] 3,4 Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret (UNS-Solo), Jl. Ir. Sutami 36 A, Solo 57126

ABSTRAK Penggunaan agregat daur ulang dari pecahan reruntuhan bangunan dilakukan untuk keberlanjutan penggunaan material beton dan mengurangi eksploitasi batuan alam. Makalah ini menyajikan pengaruh penggunaan agregat daur ulang pada kinerja beton segar dan kuat tekan beton memadat mandiri atau self compacting concrete (SCC). Beton SCC adalah beton dengan kinerja beton segar sangat baik yang ditandai dengan kemampuan mengalir mengisi ruang cetakan beton dan dengan bantuan pemadatan yang sangat minim atau tanpa pemadatan sama sekali. Enam campuran beton disiapkan terdiri dari lima beton SCC dengan proporsi agregat daur ulang 20%, 40 %, 60%, 80% dan 100% berat agregat serta satu campuran beton SCC tanpa agregat daur ulang sebagai acuan. Faktor air bahan pengikat(w/b) campuran adalah 0.275 dengan kandungan semen OPC 662 kg per meter kubik campuran beton, fly ash dan silicafume dengan kadar masing-masing 20% dan 5% berat semen sebagai penambah komponen halus dan penguat campuran beton. Agregat halus adalah pasir alam. Rancang campur beton SCC mengikuti Okamura dengan sedikit modifikasi. Uji kinerja beton segar SCC yang dilakukan adalah uji slump flow, uji J-ring, uji L-box, uji U-box dan uji V-funnel. Uji beton segar dilakukan sesaat seteleah pencampuran sedangkan uji kuat tekan dilakukan pada umur beton 28 hari. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa kecepatan alir beton segar cenderung menurun dengan pertambahan proporsi agregat daur ulang dalam SCC. Perubahan kuat tekan tidak terlalu signifikan pada proporsi kandungan agregat daur ulang yang rendah, 20 % berat agregat. Penggantian agregat alam sepenuhnya oleh agregat daur ulang menurunkan kuat tekan beton 13%. Kata kunci: agregat daur ulang, beton memadat mandiri (SCC), beton segar, kuat tekan, self compacting concrete

1.

PENDAHULUAN

Berbagai upaya dilakukan untuk meningkatkan keberlanjutan material bangunan. Limbah demolisi bangunan dapat didaur ulang menjadi bahan timbunan atau agregat baru sebagai lapis pondasi jalan, material porous untuk drainase, paving block, building block, bahkan sebagai beton baru, baik beton non struktural maupun beton struktural (Ngo, 2004) Potensi limbah demolisi bangunan tersebut sangat besar. Di sejumlah negara dengan aturan lingkungan ketat, misalnya Eropa, Australia, Jepang, Singapura, Hongkong, Brazil dll telah memanfaatkan material tersebut menjadi agregat daur ulang dengan aturan standard teknik nasional. Di Eropa, setidaknya 31% dari 3 juta limbah pertahun merupakan limbah demolisi bangunan dan di Aljazair ada sekitar 2.2 juta ton limbah bangunan akibat gempa bumi (Debieb dkk., 2009). Di Jerman tersedia lebih dari 70 juta ton reruntuhan bangunan pada tahun 1999 dan Denmark menghasilkan lebih dari 5 juta ton reruntuhan bangunan (Oikonomou ,2005) (Muller,2004). Pemerintah Hongkong sengaja menyiapakan beberapa tempat penampungan limbah penampungan limbah reruntuhan bangunan misalnya di lahan bandara lama Kai Tak (Poon dkk. 2004). Hung dkk (2008) melaporkan bahwa di kota Ho Chi Minh, Vietnam, setidaknya selalu dihasilkan tidak kurang dari 2000 ton reruntuhan bangunan setiap hari karena penggantian bangunan lama dengan bangunan baru yang lebih modern. Tidak ada data yang pasti tentang deposit reruntuhan yang bangunan di Indonesia. Namun, melihat perkembangan pertumbuhan bangunan kota dimana banyak bangunan lama diganti dengan bangunan baru terutama di kota besar, dan kejadian bencana alam di Indonesia, dapat dipastikan bahwa jumlah reruntuhan bangunan tersebut sangat banyak.

SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

S-7

Struktur

Gambar 1. Reruntuhan bangunan dan material reruntuhan pilihan yang telah didaur ulang sebagai agregat kasar untuk campuran beton Ada beberapa kelemahan agregat daur ulang dibandingkan dengan agregat alami, diantaranya serapan air agregat daur ulang yang tinggi, adanya lekatan mortar di permukaan agregat aslinya yang merupakan bidang lemah agregat, adanya material ikutan (contaminant), misalnya dari kayu, plastik dll. Atas alasan tersebut, penggunaan agregat daur ulang umumnya masih banyak untuk beton non struktural. Sedangkan, untuk beton struktural penggunaanya masih dibatasi secara ketat. Brazil, Ausrtralia, Inggris dan Singapura hanya mengizinkan penggunaan 20% agregat daur ulang sebagai pengganti untuk beton struktural (Estefano de Olivera dkk, 2009). Untuk kepentingan yang sama Hungaria mengizinkan maksimum 30 % agregat daur ulang. Itupun harus memenuhi beberapa syarat teknik lain, misalnya maksimum serapan air, maksimum kandungan material bawaan dll (Balaz dkk, 2008). Akibat material bawaan dan sisa mortar permukaan, serapan air agregat daur ulang lebih tinggi dan durabilitas beton yang menggunakan agregat daur ulang cenderung lebih rendah dan kekuatan beton cenderung lebih rendah dari beton yang menggunakan agregat alam (Debieb dkk. 2009) Berbagai penelitian dan aplikasi lapangan tentang penggunaan agregat kasar daur ulang pada beton konvensional telah dilakukan. Makalah ini melaporkan pengaruh penggunaan agregat daur ulang pada kinerja beton segar dan kuat tekan beton memadat mandiri atau self compacting concrete (SCC). Beton SCC merupakan beton yang mampu mengalir sendiri yang dapat dicetak pada cetakan (bekisting) dengan tingkat penggunaan alat pemadat yang sangat sedikit atau bahkan tidak memerlukan alat pemadat sama sekali. Beton ini dicampur memanfaatkan pengaturan ukuran agregat, porsi agregat bersama komponen halus dan bahan admixture superplastiziser untuk mencapai kekentalan khusus yang memungkinkannya mengalir sendiri tanpa bantuan alat pemadat (Hela and Hubertova, 2006). Sekali dituang ke dalam cetakan, beton ini akan mengalir sendiri mengisi semua ruang mengikuti prinsip gravitasi, termasuk pada pengecoran beton dengan tulangan pembesian yang sangat rapat. Beton akan mengalir ke semua celah di tempat pengecoran dengan memanfaatkan berat sendiri campuran beton. Perilaku beton segar SCC sangat rentan terhadap perubahan kadar air karena sangat mempengaruhi kekentalan campuran. Di sisi lain, agregat daur ulang cenderung memiliki daya serap air yang tinggi dan rentan menggangu kinerja beton segar. Untuk itu, beberapa campuran beton SCC dengan porsi agregat daur ulang yang bervariasi 0%, 20%, 40%, 60%, 80% dan 100% diamati perilaku beton segarnya dalam ukuran diameter sebaran aliran, waktu aliran, kemampunan self leveling dan waktu tuang. Pada umur beton keras 28 hari, kuat tekan beton diuji dan dibandingkan satu campuran dengan campuran lain.

2.

MATERIAL, BENDA UJI DAN METODE

Material Agregat daur ulang dibuat dari bongkahan buangan dari laboratorium bahan Universitas Sebelas Maret (UNS) yang ditampung secara khusus sebelum dibuang ke tempat pembuangan akhir. Bongkahan tersebut merupakan sampah benda uji untuk uji kekuatan beton dari berbagai proyek di sekitar kota Solo dan sebagian lagi merupakan sampah hasil uji praktikum material beton mahasiswa. Kekuatan tekan beton lama teruji umumnya berada pada rentang 20 MPa hingga 50 MPa. Bongkahan tersebut kemudian dipecahkan hingga menjadi ukuran agregat yang lebih kecil. Ukuran agregat daur ulang dibatasi hingga maksimum 20 mm agar memenuhi syarat ukuran untuk material SCC. Tabel 1. Komponen campuran beton K om ponen semen (O PC I) agregat halus agregat kasar [max. 20 mm] fly ash silica fum e air w /b superplasticizer

1,5% W sem en

kuantitas [kg] per m 3 beton 662 701 615 166 33 218 0.275 12.5

Campuran beton dibuat dari agregat kasar dan agregat halus, semen OPC tipe I yang dikombinasikan dengan komponen halus fly ash dan silica fume masing-masing dengan porsi 20% dan 5% dari berat semen. Campuran S-8


Struktur menggunakan faktor air semen 0.275 dengan tambahan superplasticizer berbasis polycarbixilate. Rancangan campuran beton menggunakan pendekatan Okamura dengan sedikit modifikasi. Rincian komponen material campuran per satu meter kubik beton disajikan dalam Tabel 1.

Benda uji Ada enam campuran beton SCC yang disiapkan. Satu campuran sepenuhnya menggunakan agregat kasar alami batu pecah, sedangkan lima campuran yang lain menggunakan agregat kasar daur ulang dengan variasi porsi agregat kasar adalah 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%. Keenam campuran tersebut selanjutnya dibedakan dalam enam label benda uji. Notasi benda uji dituliskan sebagai berikut: 100%BP (sepenuhnya menggunakan agregat kasar Batu Pecah alami), x%BP+y%DU (menggunakan x% agregat kasar Batu Pecah alami ditambah dengan y% agregat kasar Daur Ulang) dan 100% DU (sepenuhnya menggunakan agregat Daur Ulang).

Pengujian beton segar Pengujian beton segar SCC dilakukan sesaat setelah pencampuran beton. Parameter beton segar SCC yang diuji adalah kemampuan pengaliran yang meliputi diameter sebaran aliran di atas papan pengaliran dan waktu pengaliran sejauh 500 mm diameter sebaran lingkaran di atas papan aliran. Besaran tersebut diamati dalam keadaan tanpa halangan tulangan menggunakan slump flow test dan dengan penghalang menggunakan J-ring test. Menurut EN12350 alat slump flow test terdiri dari papan aliran dengan permukaan licin berukuran 80 cm x 80 cm. Papan dilengkapi dengan kerucut pengarah tuangan beton segar setinggi 30 cm dengan diameter atas 10 cm dan diameter bawah 20 cm (Gambar 2a) . Sedangkan J-Ring merupakan papan slum flow yang dilengkapi besi tulangan diameter 13 mm sebanyak 22 buah membentuk lingkaran dengan diameter 300 mm di tengah papan aliran (Gambar 2 b).

(a) Slump flow

(b) J-ring

(c) L-box

(d) U-box

(e) V-funnel

Gambar 2. Sketsa alat uji beton segar SCC Selain menggunakan papan alir J-ring, parameter waktu pengaliran SCC melalui penghalang tulangan juga diamati mengunakan alat uji L-box (Gambar 2c). Alat ini terbuat dari dua prisma berongga, yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya, saling berhubungan membentuk huruf L. Prisma tegak berdimensi tinggi 600 mm, lebar 200 mm dan tebal 100 mm dan prisma datar berdimensi panjang 700 mm, lebar 200 mm dan tinggi 150 mm. Proses pengujian dilakukan dengan cara menuang beton segar ke dalam rongga prisma tegak dengan bagian slide dalam keadaan tertutup. Bila rongga prisma telah terisi penuh, slide dilepas sehingga beton segar akan mengalir melalui celah tiga batang tulangan diameter 13 mm. Waktu pegaliran dicatat waktu pengaliran sepanjang 20 cm dan 40 cm dari bukaan slide, yang masing-masing dikenal sebagai t200 dan t400. Setelah beton segar mengalir melewati bukaan slide dasar L-box, ketinggian beton segar di bagian awal prisma datar, h1 dan ketinggian beton segar di bagian akhir prisma datar, h2, dicatat. Perbandingan nilai h2 terhadap h1 menunjukkan kualitas self-leveling beton segar SCC. Kualitas self levelling bernilai sempurna apabila nilai h2/h1 sama dengan satu. Umumnya self-leveling SCC memenuhi syarat bila nilai h2/h1 berada di antara nilai 0,8 hingga 1,0. Alat lain yang mengukur self-leveling beton segar SCC adalah U-box ( Gambar 2d). Alat ini merupakan dua perisma berongga tegak yang berdempetan dan saling terhubungkan. Tinggi masing-masing prisma adalah 680 mm dan 340 mm, ketebalan dan lebar kedua prisma adalah sama, masing-masing 140 mm dan 200 mm . Pengujian dilakukan dengan menuangkan beton segar pada rongga prisma tegak yang tinggi dalam kedaan slide menutup. Selanjutnya, slide dilepas sehingga beton segar mengalir melewati tiga tulangan diameter 13 mm dan menempati rongga prisma tegak yang pendek. Ketinggian beton segar di prisma tegak pendek h2 dan di prisma tegak tinggi h1 dicatat. Kualtias self-leveling ditentukan dari perbandingan h2/h1, dengan nilai yang memenuhi syarat pada rentang 0,8 hingga 1,0. Parameter kecepatan tuang atau waktu tuang SCC ke dalam bekisting diukur menggunakan alat uji V-funnel (Gambar 2e). .Alat ukur berupa wadah berbentuk V dengan kapasitas sekitar 12 liter adonan beton. Bukaan atas wadah V berdimensi panjang 515 mm, lebar 75 mm dan tinggi rongga V adalah 600 mm. Bukaan bawah berdimensi panjang 75 mm dan lebar 65 mm. Pengujian dilakukan dengan cara menuangkan beton segar ke dalam wadah V, dalam keadaan bukaan bawah pada posisi tertutup, hingga penuh. Slide bukaan bawah kemudian dilepas dan beton


S-9

Struktur segar SCC seketika tertuang ke bawah. Waktu tuang adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengeluarkan semua beton dari wadah V.

Pengujian kuat tekan Ukuran benda uji beton keras untuk kekuatan tekan beton adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.. Besarnya kuat tekan dinyatakan dalam perbandingan gaya yang meruntuhkan kekuatan beton dibagi dengan panampang benda uji. Sebelum diuji, benda uji di-curing dalam air selama 14 hari kemudian diangin-anginkan sebelum diuji pada umur beton 28 hari. Kuat tekan beton terukur dinyatakan sebagai nilai rata-rata tiga silinder dari setiap campuran beton SCC.

3.

HASIL DAN DISKUSI

Beton segar SCC Gambar 3a menyajikan diameter sebaran aliran pada alat uji slump flow dan J-ring , sendangkan waktu aliran pada kedua alat uji tersebut untuk mencapai diameter sebaran 500 mm disajikan pada Gambar 3b. Dari gambar tersebut terlihat bahwa porsi agregat daur ulang dalam campuran beton SCC mempengaruhi diameter sebaran dalam keadaan tanpa dan dengan penghalang tulangan. Semua data menunjukkan kecenderungan pengurangan diameter dengan bertambahnya agregat kasar daur ulang dalam SCC, sekalipun pengurangan tersebut relatif kecil. Campuran beton yang mengandung seratus persen agregat kasar daur ulang mencata diameter sebaran 675 mm pada slum flow dan 575 mm pada J-ring flow yang berarti masih memenuhi syarat diameter sebaran SCC lebih besar 550 mm.

] glir[d n e p aktu w

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

t500 slump flow test t500 J-Ring test 5 .8 2 7

.0 5 6

.0 2 5

.7 6 4

.0 2

.7 5 1

0 .5 6 1

0 .5 4 1 .9 2 1 .4 0 1

9 .6 5

4 .9 5

porsi agregat alam batu pecah [BP] dan daur ulang [DU]

(a)

(c )

(b)

(d)

Gambar 3. Pengaruh proporsi agregat daur ulang pada beton memadat mandiri (SCC) terhadap diameter aliran dan waktu pengaliran dengan diameter sebaran 500 mm (t500) pada uji slump flow (c ) dan uji J-ring (d) Penggunaan agregat kasar daur ulang, mengurangi kecepatan pengaliran. Data pada Gambar 3b menunjukkan bahwa pada papan pengaliran tanpa penghalang, kecepatan aliran berkurang hingga menjadi hanya sepertiga dari campuran tanpa agregat kasar daur ulang (sepenuhnya menggunakan agregat kasar batu pecah alami) . Waktu yang dibutuhkan untuk mengalir dengan sebaran diameter 500 mm ( t500) untuk beton SCC adalah 5.69 detik untuk campuran yang tidak mengandung agregat kasar daur ulang menjadi 16,60 detik untuk campuran dengan sepenuhnya menggunakan agregat kasar daur ulang atau tiga kali lebih lama dari campuran beton segar SCC yang sepenuhnya menggunakan agregat alami batu pecah.

S-10


Struktur Pada aliran SCC melewati celah tulangan menggunakan alat uji J-ring mengalami penuruan kecepatan aliran drastis yang ditandai dengan peningkatan waktu t500 yang sangat besar dari 12,92 detik pada SCC menggunakan sepenuhnya agregat kasar alami batu pecah menjadi 72,85 detik pada campuran SCC yang sepenuhnya menggunakan aggregat kasar daur ulang. Keberadaan barisan tulangan, menbuat gerak adonan tidak leluasa melewati celah tulangan. Tulangan cenderung menghalangi laju aliran dan membuat konsentrasi butiran di mulut cela tulangan. Hal ini memperlambat aliran beton segar melewati celah tulangan, sekalipun sebenarnya mortar dan agregat kasar pada akhirnya tetap bisa menembus celah tersebut dan menyebar dengan waktu alir yang lebih lama. Konsentrasi aliran di mulut celah tulangan sangat berpeluang membetuk blocking aliran. Pada pengujian ini, pengaruh agregat kasar daur ulang relatif kecil terhadap tinggi blocking yang terjadi, dimana tercatat data bahwa blocking aliran relatif hampir sama yaitu sekitar 15 mm hingga 25 mm. Gambaran yang sama diperoleh pada uji pengaliran beton segar SCC menggunakan L-box. Aliran di dasar prisma tegak L-box cenderung melambat dengan meningkatnya porsi agregat kasar daur ulang di dalam campuran beton segar SCC. Gambar 4 b menunjukkan bahwa waktu pengaliran beton segar SCC untuk mencapai jarak datar 200 mm (t200) dan jarak datar 400 mm (t400), keduanya mengalami peningkatan waktu alir secara proporsional dengan porsi agregat kasar daur pada campuran beton segar SCC. 250 t2 0 0

200

t4 0 0

. 9 6 1

150

.8 3 1

100

.2 3 8

.0 4 6

] glir[d n e p aktu w

50

.2 3 6

.0 4 .6 4 3 .0 9 2 .7 3 2 .5 8 1 .8 2 1 .2 8

0

p o rs i a g re g a t a la m b a tu p e ca h [ B P ] d a n d a u r u la n g [ D U ]

(b)

(a)

Gambar 4. Pengujian L-box (a) dan pengaruh proporsi kandungan agregat daur ulang terhadap waktu pengaliran t200 dan t400 uji L-box (b) Alat uji L-box juga digunakan untuk melihat perilaku kemampuan self-leveling beton segar. Porsi kandungan agregat kasar daur ulang tidak mempengaruhi kualitas self leveling campuran beton segar SCC. Semua campuran beton segar SCC yang diuji menunjukkan kualitas self leveling yang sempurna, atau h2/h1 adalah 1,0. Hanya saja, waktu pencapaian kualitas self-leveling yang sempurna tersebut berbeda. Campuran yang tidak mengandung agregat kasar daur ulang adalah campuran yang paling cepat dalam aliran mencapai nilai self leveling sempurna tersebut dan waktu untuk mencapai self-leveling sempurna melambat dengan bertambahnya porsi agregat daur ulang dalam beton segar SCC. Hasil yang sama, dimana semua campuran beton segar SCC dengan atau tanpa agregat daur ulang, juga diperoleh dari hasil uji U-box. Hasil uji penuangan beton segar SCC menggunakan alat uji V- funnel disajikan dalam Gambar 5 b. Terlihat fenomena yang sama dengan pengujian sebelumnya, perlambatan aliran dengan peningkatan kadar agregat kasar daur ulang di dalam campuran beton segar SCC. Peningkatan waktu tuang terjadi cukup signifikan pada campuran beton segar SCC dengan kandungan agregat kasar daur ulang di atas 20%. 800 700 .5 1 2 6

600

. 4 6 5

500

.0 5 4

400 . 1 0 3

300 ] g[d n aktu w

200 100

.2 8 5 .6 0 3

0

p o rs i a g re g a t a la m b a tu p e ca h [B P ] d a n d a u r u la n g [D U ]

Gambar 5. Pengujian kecepatan penuangan V-funnel (a) dan pengaruh porsi agregat daur ulang dalam SCC terhadap waktu tuang beton segarnya SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

S-11

Struktur Perlambatan aliran beton SCC dengan adanya agregat kasar daur ulang, sangat mungkin disebabkan karena permukaan butiran agregat kasar daur ulang yang lebih kasar dan lebih porous dibandingkan dengan agregat alami batu pecah. Diperkirakan permukaan kasar dan dan porous tersebut menyebabkan variasi kontak permukaan agregat kasar daur ulang dengan mortar segar dan membutuhkan waktu lebih lama untuk bergerak. Pori yang lebih besar memungkinkan terbentuknya interaksi khusus antara mortar dengan permukaan agregat dan kandungan pori di permukaan agregat.Permukaan agregat kasar daur ulang yang didominasi oleh mortar bekas beton lama, memiliki friksi yang lebih besar dalam adonan saat beton segar SCC. Friksi gerak partikel agregat kasar daur ulang dalam beton meningkat dengan bertambahnya porsi agregat daur ulang dalam beton segar SCC dan semakin melambatkan aliran dan waktu tuang beton segar SCC. Perlambatan tersebut diperparah dengan adanya halangan tulangan. Celah tulangan merupakan titik kritis perubahan aliran beton segar SCC. Sebahagian beton segar SCC tertahan di tulangan kemudian dituntut untuk melakukan penyesuaian aliran di sekitar celah tulangan. Akibatnya, aliran beton segar yang seharusnya bebas bergerak harus menghadapi pantulan aliran yang tertahan di permukaan tulangan, hal ini membutuhkan waktu yang lebih lama untuk penyesuaian gerak antar agregat, dan akan semakin lama bila agregat tersebut merupakan agregat kasar daur ulang. Ganguan aliran di celah dan friksi mortar dan agregat kasar daur ulang yang lebih besar menyebabkan perlambatan aliran yang drastis yang teramati di alat uji J-ring dan L-box. Sekalipun pada akhirnya beton segar tetap menyebar dengan diameter yang besar pada uji J-ring dan bisa mencapai self leveling yang sempurna, namun semuanya bisa dicapai dalam waktu yang lebih lama dibandingkan pada sebaran menggunakan slump flow tanpa penghalang tulangan.

Kuat tekan SCC Gambar 6 menyajikan hasil uji kuat tekan beton pada umur 28 hari terhadap benda uji dengan kandungan agregat kasar daur ulang yang berbeda-beda. Kuat tekan beton berkurang secara proporsional dengan kandungan agregat kasar daur ulang di dalam campuran beton. Kuat tekan tertinggi dicatat campuran beton yang sepenuhnya menggunakan agregat alami batu pecah yaitu 47,88 MPa dan yang terendah adalah campuran beton yang menggunakan sepenuhnya agregat kasar daur ulang, yaitu 41,516 MPa, atau terjadi penurunan kekuatan sekitar 13%. 80 70 ] 2

60 50

.8 7 4 1 9 .5 6 4

0 2 .1 6 4 2 8 .0 5 4 5 2 .8 3 4 6 .5 1 4

40 30 /m [N n ate ku

20 10 0

.

p o rs i a g re g a t a l a m b a t u p e c a h [ B P ] d a n d a u r u l a n g [ D U ]

Gambar 6. Pengaruh proposri agregat daur ulang terhadap kuat tekan beton pada umur 28 hari Hasil pada Gambar 6 tersebut memiliki kecenderungan yang sama pada penelitian-penelitian sebelumnya tentang penggunaan beton agregat daur ulang dalam beton ditinjau dari kekuatan mekaniknya, khususnya kuat tekan. Menurut Debieb dkk (2009), umumnya penurunan kuat tekan beton berada pada kisaran 10%-20% untuk penggantian agregat kasar, 10 – 30% pada pergantian agregat halus dan sekitar 35% bila agregat kasar dan agregat halus daur ulang digunakan bersama. Pengurangan tersebut dapat disebabkan oleh berbagai hal, diantaranya permukaan agregat kasar daur ulang masih diselimuti oleh mortar lama yang kemudian menyatu dengan mortar campuran beton baru merupakan bidang lemah saat beton beton ditekan. Permukaan agregat kasar daur ulang juga lebih porous memungkinkan agregat daur ulang akan meresap air yang lebih banyak dan menjadikan kekuatannya menjadi turun. Adanya material ikutan dalam agregat kasar daur menyebabkan ikatan antar semen dan agregat dan hidrasi semen tidak berjalan optimal dan menurunkan kekuatan beton . Selain permukaan yang mengandung mortar beton lama yang banyak, banyak juga retak yang terjadi pada agregat dan mortar di permukaan pada agregat kasar daur ulang akibat teknik pemecahanan yang tidak memadai. Retak ini menjadi sumber perlemahan agregat kasar dan menyebabkan penurunan kekuatan mekanik yang tinggi dengan tingginya porsi agregat daur ulang di dalam beton.

4. a.

KESIMPULAN Penggunaan agregat kasar daur ulang pada campuran beton SCC mempengaruhi perilaku beton segar SCC. Gerak aliran akan melambat dibandingkan dengan campuran yang sama yang hanya menggunakan agregat

S-12


Struktur alami batu pecah. Diperkirakan bahwa permukaan agregat kasar daur ulang yang didominasi oleh komponen mortar lama menyebabkan friksi butiran agregat dan mortar beton baru. Semakin banyak kandungan agregat daur ulang dalam campuran SCC meyebabkan peningkatan waktu alir dan peningkatan waktu tuang beton segar SCC. b.

Keberadaan barisan tulangan, menyebabkan perlambatan semakin parah. Pertemuan aliran bebas dan aliran yang mengalami benturan di tulangan menyebabkan terhalangnya pergerakan aliran beton segar melewati celah dan dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk pengaturan posisi dan kontak antar butiran dan mortar baru, sebelum akhirnya melewati celah tulangan. Keberadaan barisan tulangan tidak mengurangi daya sebar dan kualitas self-leveling beton segar SCC yang mengandung agregat daur ulang. Hanya saja untuk mencapai jarak sebar dan self-leveling yang memadai dari beton segar SCC dibutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan beton segar SCC yang menggunakan agregat kasar alami batu pecah. Jarak sebar beton segar SCC menggunakan agregat daur ulang masih memenuhi syarat minimal standar SCC dan kualitas self leveling masih sempurna.

c.

Peningkatan jumlah agregat kasar daur ulang dalam beton SCC menurunkan kuat tekan beton pada umur 28 hari. Penurunan terbesar terjadi pada benda uji beton yang sepenuhnya menggunakan agregat kasar daur ulang yaitu sebesar 13% (41.516 MPa) dari benda uji acuan yang menggunakan sepenuhnya agregat kasar alami batu pecah dengan kuat tekan 47,888 MPa.

5.

UCAPAN TERIMA KASIH

Tulisan ini merupakan bagian hasil penelitian Beton Pracetak Mutu Tinggi Menggunakan Agregat Daur Ulang yang didanai oleh P2M Dikti melalui skim Hibah Bersaing 2011. Penulis mengucapkan terima kasih atas hibah tersebut. Penulis juga menghaturkan terima kasih kepada Nugroho Budi Santoso, Ginanjar Wahid Ardi Prasetyo dan Ihya Ulumuddin yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA Balaz, GL., Kausay T., and Simon, TK. (2008). “Technical guideline for recycled aggregate concrete in Hungary”, Concrete Structures, 45-55. Debieb, F, Kenai, S, Courard, L and Bentchikou, M. (2009). “From concrete to concrete”, Proceeding of the SBEIDCO 1st International Conference on Sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria). October 2009, 350-366. Estefano de Olivera, MJ. Silveira de Assis. C, and Tavares de Mattos, J. (2009). “Recycled aggregate standardization in Brazil” Hela, R. and Hubertova. M. (2006). “Selbverdichtender Beton (SVB), Teil 1 : Geschichte, Vorteile, Nachteile und Grundcharakteristiken”. Beton Fertigteil (BFT), No.1, January 2006, 30-36. Hela, R. and Hubertova. M. (2006). “Selbverdichtender Beton (SVB), Teil 2 : Bestandteile, Methoden und Grundsaetze des Entwurfs”. Beton Fertigteil (BFT), No.3, March 2006, 10-19. Hung, L. V. Nam VH and Phong VH. (2008) “Sudy on Recycling Demolished Building Waste to Use as Aggregate for Concrete and Mortar”, Proceeding of 3rd International Conference of Asian Concrete Federation, November 2008, Ho Chi Minh, 372-382. Muller, C. (2004), Betonwaren mit rezyklierten Gasteinskoernomungen: Verwendungmoeg-lichkeiten bei der Betonwarenproduktion, Beton Fertig Teil, No.7 July,10-21. Ngo, NSC (2004), High Strength Structural Concrete Recycled Aggregate, Bachelor Thesis, Faculty of Civil Egineering and Surveying, University of Southern Queensland. Ouikumono, ND (2005). “Recycled Concrete Aggregates”, Journal of Cement and Concrete Composites, Vol. 27. .315-318. Poon, CS.,Shui, ZH, Lam, L, Fok, H and Kou, SC. (2004). “Influence of moisture states of natural and recycled aggregateson the slump and compressive strength of concrete ”. Cement and Concrete Research, Vol. 34, 3136.


S-13

Struktur

S-14


PENGARUH PROPORSI AGREGAT KASAR DAUR ULANG DALAM SCC TERHADAP KINERJA BETON SEGAR DAN KUAT TEKANNYA

Recommend Documents