STUDI ANALISA PENGARUH DIMENSI AGREGAT TERHADAP NILAI KUAT TEKAN DAN TINGKAT POROSITAS AIR UNTUK BETON BERPORI DENGAN BAHAN TAMBAHAN FLY ASH PADA APLIKASI SIDEWALK Felix Ferdinand Arnoldus Binus University, Tangerang, Banten, Indonesia,
[email protected]
Amelia Makmur Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
ABSTRAK Beton berpori merupakan salah satu solusi dalam konstruksi perkerasan dapat digunakan untuk merealisasikan konstruksi ramah lingkungan. Sehingga dilakukannya penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh ukuran dimensi dan pengaruh kombinasi agregat terhadap kuat tekan dan tingkat porositas air. Pada penelitian ini dilakukan kombinasi pencampuran dimensi agregat sejenis sebesar 3,0 cm sampai dengan 0,5 cm. Dengan menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan dimensi 15 x 15 x 15 cm untuk pengujian kuat tekannya, dan cetakan berupa silinder berupa pipa PVC dengan dimensi 4” (10 cm) dan tinggi 15 cm untuk pengujian permeabilitas. Zat penambah yang digunakan pada penelitian ini berasal dari hasil pembuangan limbah batu bara berupa abu terbang (fly ash). Dari hasil penelitian ini diketahui bahwa tiap kombinasi agrgeat mempengaruhi nilai kuat tekan dan porositas beton berpori. Semakin besar nilai kuat tekan beton yang dicapai maka nilai porositas yang didapatkan cenderung semakin kecil. Kombinasi antara agregat 2,0 – 1,0 cm + 1,0 – 0,5 cm dengan total agregat kasar 1.300 kg/m3, semen 325 kg/m3, faktor air semen sebesar 0,4 dan air yang digunakan sebanyak 130 liter/m3 dengan bahan admixture (fly ash) 20% dari berat semen menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 161,11 kg/cm2 dengan permeabilitas sebesar 6,171 x10-3 m/detik. Dimana kuat tekan yang dihasilkan masuk ke dalam syarat minimum perkerasan sebagai sidewalk. Kata kunci: Agregat, beton berpori, fly Ash, kuat tekan, permeabilitas
ABSTRACT Pervious Concrete is one of the best solutions in pavement construction that can be used for realization of eco-friendly constructions. So further research to determine the size dimensions effect of aggregate combinations on the compressive strength and porosity are needed.
In this research the combination of similar aggregate dimension of 3,0 to 0,5 cm are used. By using the cube-shaped mold with dimensions of 15 x 15 x15 cm used for compressive strength test, and cylindrical mold made by PVC pipe with dimensions 4” (10 cm) and 15 cm tall used for permeability test. Admixture used in this research comes from coal waste disposal in the form of ashes that know as fly ash. From the testing result of this research it’s noted that each aggregate combination affect the value of compressive strength and porosity of pervious concrete. More greater the compressive strength, the porosity value obtained tend to be smaller. The combination of aggregate from 3,0 – 2,0 cm + 1,0 – 0,5 cm with 1.300 kg/m3 total coarse aggregate, 325 kg/m3 cement, 0,4 water cement ratio with 130 litre/m3 water used and 20% admixture (fly ash) from cement weight produce an average compressive strength of 151,33 kg/cm2 with permeability of 7,047 x10-3 m/second. Where the compressive strength of the resulting fit into the minimum requirements as sidewalk pavement with the greatest porosity value. Keywords: Aggregate, compressive strength, fly ash, pervious concrete, permeability
PENDAHULUAN Beton berpori yang menjadi salah satu solusi dalam konstruksi perkerasan merupakan produk yang dapat dikatakan berhasil dalam memenuhi harapan sebagai konstruksi yang ramah lingkungan. Beton berpori memiliki keunikan bila dibandingan dengan beton normal yang ada, beton ini memiliki pori-pori yang dapat dilalui oleh air. Dalam proses pembuatan beton berpori ini tidak menggunakan agregat halus sebagai bahan pengisi rongga, ataupun apabila digunakan agregat halus biasanya hanya dalam kuantitas yang kecil dengan tujuan rongga-rongga pada beton tidak tertutupi. Aplikasi beton berpori biasanya lebih sering dilakukan sebagai perkerasan jalan, terutama pada jalan-jalan yang ada pada area perumahan, trotoar, area parkir terbuka, dan juga area taman. Di Indonesia aplikasi beton berpori masih belum dirasakan, sehingga penelitian-penelitian lebih lanjut mengenai beton berpori harus ditetiti lebih lanjut. Dimulai dari segi proses pembuatan, komposisi, penggunaan admixture, kekuatan, porositas beton berpori, serta tatacara pelaksanaan pemasangan beton berpori sangatlah diperlukan. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh ukuran dimensi dan pengaruh kombinasi agregat terhadap kuat tekan dan tingkat porositas air dengan menggunakan bahan tambahan yang berasal dari hasil pembuangan limbah batu bara (fly ash) pada beton berpori untuk aplikasi sidewalk.
BETON BERPORI Beton berpori yang juga dikenal sebagai pervious concrete atau porous concrete merupakan jenis beton yang memiliki pori-pori atau rongga pada strukturnya, sehingga memungkinkan cairan mengalir melalui rongga-ronnga yang terdapat pada beton. Menurut ACI 522R-10 Report on Pervious Concrete beton berpori dapat di deskripsikan sebagai beton yang memiliki nilai slump mendekati nol, yang terbentuk dari semen portland, agregat kasar, sedikit agregat halus atau tidak sama sekali, campuran tambahan (admixture), dan air. Keuntungan: • Pengolahan air hujan lebih baik, beton berpori sebagai material konstruksi yang multifungsi selain berfungsi sebagai komponen struktural juga berfungsi sebagai saluran drainase air masuk ke dalam tanah sehingga mampu mengurangi limpasan permukaan. • Membantu menambah cadangan penyimpanan air tanah, dengan air hujan yang langsung mengalir ke dalam tanah maka akan membantu tanah dalam menambah cadangan air yang biasanya tidak terjadi pada perkerasan yang tidak tembus air. • Mengurangi potensi banjir, penanganan air hujan membantu peresapan air lebih baik dimana lahan permukaan peresapan air ke dalam tanah menjadi lebih luas. • Mengurangi kelicinan pada jalan terutama pada saat hujan, permukaan yang lebih kasar dari perkerasan normal sangat membantu pada saat terjadinya hujan. •
Kekurangan: Kurang baik digunakan untuk perkerasan yang membutuhkan kuat tekan besar atau lalulintas yang padat, hal ini dikarenakan oleh nilai kuat tekan beton berpori yang relatif kecil membuat aplikasi beton berpori sebagai perkerasan jalan sangat terbatas.
• •
Sensitif terhadap faktor air semen sehingga dibutuhkan kontrol air yang cermat karena untuk mengontrol kadar air beton berpori di lapangan sangatlah sulit, terlebih pada keadaan cuaca yang panas atau terlalu dingin. Memiliki spesifikasi khusus dan cara instalasi khusus, sehingga dibutuhkannya tenaga yang sudah ahli dalam melakukannya menjadikan pengeluaran awal lebih mahal dari pada beton normal.
KUAT TEKAN BETON BERPORI Faktor air semen mempengaruhi seberapa baik lapisan semen membungkus serta merekatkan antar agregat. Pada beberapa kasus tertentu penggunaan air yang berlebih sebenarnya dapat menambah kuat tekan dari beton dikarenakan pasta semen yang cair menutupi pori-pori beton. Membuat sifat beton berpori seperti beton normal dimana rongga-rongga pada beton tertutup oleh semen. Tetapi penggunaan air yang terlalu banyak juga mengakibatkan pasta yang terlalu encer dapat melemahkan fungsi semen yang mengikat antar agregat. Dan kurang nya air membuat semen tidak bereaksi dengan baik, menjadikan pasta semen terlalu kering menjadikan semen tidak menyatu dengan baik dengan agregat penyusunnya. Menurut ACI (American Concrete Institute) 522R-10 mengenai Pervious Concrete dimana biasanya beton berpori memiliki kuat tekan sebesar 400 sampai 4000 psi (2,8 Mpa sampai dengan 28 Mpa). Sehingga beton berpori sendiri memiliki kuat tekan yang relatif kecil dibandingkan beton normal, menjadikan beton berpori memiliki aplikasi yang terbatas jika dibandingkan dengan beton normal. Dimana aplikasi yang sering digunakan adalah sebagai perkerasan, untuk tempat parkir ataupun sidewalk.
PERMEABILITAS BETON BERPORI Nilai besarnya porositas beton berpori sendiri dipengaruhi oleh seberapa besar rongga yang dihasilkan oleh beton berpori, dimana semakin besar rongga yang dihasilkan akan memberikan nilai permeabilitas yang semakin besar juga, dimana air akan lebih mudah untuk mengalir pada struktur beton. Semakin besarnya pori yang dihasilkan juga dapat membuat beton berpori menjadi lebih mudah untuk dibersihkan pada proses pemeliharaan karena akan mengurangi kemungkinan pori-pori beton tersumbat. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh National Ready Mixed Concrete Association, nilai porositas dari beton berpori adalah beragam berdasarkan besarnya rongga yang dihasilkan oleh beton berpori. Nilai porositas yang didapatkan biasanya sebesar 480 in./jam (0.34 cm/detik atau sebesar 3,4 x10-3 m/detik) dimana nilai permeabilitas yang lebih besar dapat dicapai.
METODE PENELITIAN Parameter-parameter yang akan dibandingkan pada penelitian ini berasal dari hasil pengujian benda uji. Dimana data-datang yang didapatkan akan dikumpulkan serta diolah dan kemudian dianalisa untuk menarik kesimpulan mengenai pengaruh dari dimensi agregat pada beton berpori. Pada penelitian ini terdapat 3 buah komposisi, dimana tiap komposisi dibuat sebanyak 36 buah sehingga total dari benda uji yang akan dibuat adalah 108 buah. Dimana 12 buah benda uji untuk tiap komposisi akan diuji pada hari ke 7,14, dan 28. KOMPOSISI BENDA UJI Komposisi dari benda uji pada penelitian ini mengacu pada kisaran komposisi yang telah dilakukan pada literatur yang didapatkan dari penelitian-penelitian lain yang telah dilakukan, kemudian menjadikan ACI 522R-10 sebagai acuan utamanya. Sehingga komposisi yang dipilih merupakan modifikasi campuran dari penelitian yang dilakukan oleh Bagus Hartanto Putra mengenai “Studi Analisa Campuran Beton Berpori Sebagai Material Ramah Lingkungan Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Dan Tingkat Peresapan Air.” Benda uji akan dibuat dengan menggunakan komposisi I, II, dan III berdasarkan camuran dimensi agregat yang digunakan dan admixture yang dipakai adalah abu terbang (fly ash). Secara garis besar komposisi material yang digunakan adalah sama kecuali kombinasi dimensi agregat, komposisi tiap campuran tersebut adalah: •
Beton berpori komposisi I:
Mengunakan kombinasi agregat kasar dengan dimensi 2 - 3cm dengan 5 - 9mm Agregat kasar : 1.300 kg/m3 Semen : 325 kg/m3 Faktor air semen : 0,4 Air : 130 liter/m3 Admixture : 20% dari berat semen •
Beton berpori komposisi II: Mengunakan kombinasi agregat kasar dengan dimensi 1 - 2cm dengan 5 - 9mm Agregat kasar : 1.300 kg/m3 Semen : 325 kg/m3 Faktor air semen : 0,4 Air : 130 liter/m3 Admixture : 20% dari berat semen
•
Beton berpori komposisi III: Mengunakan kombinasi 3 jenis agregat dimensi 2 - 3cm, 1 - 2cm dan 5 - 9mm Agregat kasar : 1.300 kg/m3 Semen : 325 kg/m3 Faktor air semen : 0,4 Air : 130 liter/m3 Admixture : 20% dari berat semen
Kombinasi benda uji dilakukan pada besar agregat yang digunakan dengan maksud untuk mengetahui seberapa besar pengaruh kombinasi agregat kasar pada kekuatan beton dan juga porositas beton dengan air. Dimana penggunaan admixture memiliki tujuan untuk memperkuat beton berpori yang relatif memiliki kuat tekan kecil. Nilai kuat tekan beton yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah sebesar 150 kg/cm2. PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON BERPORI Pengujian kuat tekan akan dilakukan dengan menggunakan alat uji kuat tekan beton. Dimana pada pengujian ini beton akan ditekan hingga rusak atau hancur untuk mengetahui seberapa kuat tekan maksium yang dimiliki. Bentuk benda uji adalah kubus dengan dimensi 15 x 15 x 15 cm. Pada penelitian ini proses pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari untuk mengetahui dan memantau peningkatan kuat tekan beton apakan nantinya akan memenuhi harapan atau tidak. Pada umur 7 hari 12 buah beton berpori untuk tiap komposisinya akan di uji kuat tekannya, hal ini juga dilakukan pada hari ke 14 dan ke 28. Menjadikan total benda uji yang akan diuji kuat tekannya sebanyak 108 buah. PENGUJIAN POROSITAS BETON BERPORI Dikarenakan oleh spesifikasi dari alat uji yang ada pada ACI 522R-10 maka dibutuhkannya benda uji tambahan dengan bentuk silinder dengan cetakan modifikasi untuk memfungsikan alat tersebut. Cetakan yang digunakan adalah pipa PVC dengan diameter 4” atau 10 cm dengan tinggi 15 cm sebanyak 9 buah beserta penutupnya.
Permeabilitas beton berpori dapat dihitung dengan cara: Dimana : k = Koefisien permeabilitas (m/s) A = Koefisien luas permukaan (m) t = Waktu (detik) Nilai koefisien luas penampang (A) didapatkan berdasarkan rumus: ................................................................................................................ (3.2)
Dimana: A1 : Luas penampang benda uji A2 : Luas penampang gelas ukur t : Waktu air mengalir l : Tinggi benda uji h1 : Tinggi muka air 1 h2 : Tinggi muka air 2
Dimana D1 : Diameter benda uji D2 : Diameter gelas ukur
:
Diketahui nilai: l = 150 mm = 290 mm h1 h2 = 70 mm D1 = 91 mm D2 = 95 mm Sehingga didapatkan nilai A1 dan A2 dengan menggunakan rumus 3.3:
A1 = 6.503,88 mm2
A2 = 7088,23 mm2 Koefisien luas permukaan (A) adalah:
A = 84,960mm A = 0,084 m ALAT UJI POROSITAS Badan dari benda uji dibuat dari pipa PVC dengan diameter 4” atau 10 cm, dan memiliki total tinggi sekitar 55 cm. Dikarenakan badan pipa tidak tembus pandang maka digunakan penggaris dan selang kecil bening untuk menandai tingkat ketinggian air yang ada di dalam pipa. Dimana selang bening dihubungkan pada bagian paling bawah pipa, sehingga selang terisi dengan air yang memiliki muka air sama dengan muka air di dalam pipa. Kemudian penggaris dengan presisi sebesar 30 cm diletakan pada posisi 25 cm dari dasar pipa (angka 0 berada pada sisi atas benda uji). Secara keseluruhan proses yang dilakukan dalam pengujian porositas tidaklah berbeda dengan spesifikasi dari ACI 522R-10. Perbedaan terjadi hanya pada perhitungan nilai porositas pada benda uji, dimana menurut ACI 522R-10 nilai A konstan yang dipakai adalah sebesar 0,084 m, sedangkan pada alat uji ini nilai A konstan yang digunakan adalah sebesar 0,093. Hal ini disebabkan oleh perbedaan nilai diameter benda uji dan gelas ukur pada benda uji masing-masing. Dimana pada benda uji yang dibuat ini nilai A1 = A2 (4” atau 10cm) dikarenakan pipa dengan ukuran yang sama digunakan untuk mencetak benda uji silinder. Dengan menggunakan rumus 3.3 dapat diketahui nilai luas penampang pipa dan benda uji:
A1&2 = 7.853,98 mm2 Maka nilai koefisien luas permukaan dapat dihitung dengan mengunakan rumus:
A = 92,599 mm A = 0,093 m
HASIL DAN PEMBAHASAN Pada tahap awal penelitian dilakukan pemeriksaan terhadap agregat yang akan digunakan, yaitu pemeriksaan kadar air, penyerapan, dan berat jenis agregat kasar. Hasil dari pengujian agregat yang dilakukan di laboratorium teknologi beton PT. Subur Brother’s adalah sebagai berikut : • Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar = 183 gr Berat talam (W1) Berat talam dan agregat kasar (W2) = 1.183 gr = 1.155 gr Berat talam dan agregat kasar kering oven (W3) Berat agregat kasar (W4)
= W2 – W1 = 1.183 – 183 = 1.000 gr = W3 – W1 = 1.155 – 183 = 972 gr
Berat agregat kasar kering oven (W5)
Kadar air agregat kasar
W4 − W5 × 100 % W4 1000 − 972 = × 100 % 1000 =
= 2,8 % Berdasarkan pengujian yang dilakukan, diketahui bahwa kadar air agregat kasar dalam percobaan ini yaitu sebesar 2,8 %. Nilai kadar air ini menunjukkan banyaknya air yang terkandung dalam agregat kasar tersebut. Nilai kadar air ini akan digunakan untuk koreksi jumlah air di dalam perhitungan perancangan campuran beton. • Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar Berat agregat kasar kondisi kering (Bk) = 500 gr Berat agregat kasar kondisi jenuh kering permukaan (Bj) = 504 gr Berat bejana, air, dan agregat kasar (W1) = 1.562 gr Berat piknometer dan air (W2) = 1.247 gr Berat jenis kering agregat kasar
=
Bk B j − ( W1 − W2 )
=
500 504 − (1.562 − 1.247 )
= 2,65 Berat jenis jenuh kering permukaan agregat kasar
=
Bj B j − ( W1 − W2 )
=
504 504 − (1.562 − 1.247 )
= 2,67
B j − Bk
× 100 % Bk 504 − 500 = × 100 % 500
Penyerapan agregat kasar
=
= 0,8 % Dari hasil pengujian berat jenis diketahui : Berat jenis kering agregat kasar Berat jenis jenuh kering permukaan agregat kasar Penyerapan agregat kasar
= 2,65 = 2,67 = 0,8 %
Berdasarkan SNI 1969:2008, hasil pengujian berat jenis dan penyerapan agregat yang dilakukan memenuhi persyaratan. Dimana syarat untuk berat jenis agregat ≤ 3,00 dan untuk penyerapan agregat ≤ 5,00. Dengan demikian agregat yang akan digunakan pada penelitian ini layak digunakan untuk pembuatan benda uji. Berdasarkan SNI 03-2834-2000 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, koreksi nilai dari jumlah air yang akan digunakan serta jumlah agregat dengan nilai penyerapan air terhadap agregat yang digunakan dapat dihitung dengan rumus: Air
=
Agregat kasar
=
Dimana: B = Jumlah Air (liter/m3) D = Jumlah Agregat Kasar (kg/m3) Da = Penyerapan Agregat Kasar (%) Dk = Kadar Air Agregat Kasar (%) Sehingga nilai koreksi air dan agregat kasar yang digunakan sebesar:
2,8 − 0,8 × 1300 = 104 lt/m3 100 2,8 − 0,8 = 1300 + × 1300 = 1326 kg/m3 100
= 130 −
Air Agregat kasar
Pada penelitian ini satu kali proses pengadukan dilakukan untuk 3 buah benda uji, akan tetapi perhitungan proporsi material dilakukan untuk 3,5 cetakan. Sehingga proporsi material yang akan digunakan adalah: • •
•
Volume kubus Komposisi campuran o
Agregat kasar
o
Semen
o
Air
Komposisi admixture
: (0,15 × 0,15 × 0,15) m = 3,375 × 10 : 3
-3
( )× 3,5 = 16,09 kg = (325 × 3,375 × 10 )× 3,5 = 3,84 kg = (104 × 3,375 × 10 )× 3,5 = 1,23 lt = 1326 × 3,375 × 10
−3
−3
−3
=
20 × 3,84 = 0,77 kg 100
m3
Pembuatan benda uji pada setiap komposisi adalah 36 buah, sehingga dengan adanya 3 komposisi maka total dari benda uji yang dibuat adalah sebanyak 108 buah benda uji. Setiap 12 buah benda uji untuk tiap komposisinya akan di uji kuat tekannya pada hari ke 7 hari, 14 hari dan 28. KOMPOSISI I Pada komposisi I hanya terdapat dua buah dimensi agregat yang akan digunakan pada campuran. Agregat dengan dimensi 3 – 2 cm sebesar 70% dan agregat 1 – 0,5 cm sebesar 30% dari total agregat yang akan digunakan. Pemilihan nilai 70% merupakan subtitusi dari agregat yang tidak digunakan. Dimana nilai 30% dari agregat 3 – 2cm ditambah dengan 40% agregat dengan dimensi yang sama sebagai pengganti 40% agregat 2 – 1 cm, dengan mempertahankan 30% dari agregat 1 – 0,5 cm. Maka banyaknya agregat yang digunakan masing-masing dimensi agregat adalah: • Agregat kasar total yang digunakan untuk 3,5 cetakan adalah sebesar 16,09 kg • •
70 × 16,09 = 11,83 kg 100 30 Agregat 1 – 0,5 cm = × 16,09 = 5,07 kg 100 Agregat 3 – 2cm =
KOMPOSISI II Komposisi II juga menggunakan kombinasi dari dua buah dimensi agregat, pada komposisi ini agregat dengan dimensi 2 – 1 cm menggantikan posisi agregat dengan dimensi 3 – 2 cm. 70% dari total agregat yang digunakan dalam pengadukan terdiri dari agregat 2 – 1 cm kemudian dicampur dengan agregat 1 – 0,5 cm sebanyak 30%. Kommposisi II merupakan kebalikan dari komposisi I, dimana pada komposisi ini agregat dengan dimensi 2 – 1 cm yang menjadi agregat dominan. Sehingga rongga-rongga pada beton berpori tidak terlalu besar, dan membuat agregat yang lebih kecil dapat menutupi rongga yang lebih merata. Proporsi agregat pada komposisi II dalam 1 kali pengadukan adalah sebesar: • Agregat kasar total yang digunakan untuk 3,5 cetakan adalah sebesar 16,09 kg • •
70 × 16,09 = 11,83 kg 100 30 Agregat 1 – 0,5 cm = × 16,09 = 5,07 kg 100 Agregat 2 – 1cm =
KOMPOSISI III Pada komposisi III benda uji dibuat dengan mengkombinasikan 3 buah dimensi agregat, yaitu agrgeat dengan besar butir 3,0 – 2,0 cm sebanyak 30%, 2,0 – 1,0 cm sebanyak 40%, dan agregat 1,0 – 0,5 cm sebanyak 30% dari total berat. Komposisi persentase ini merupakan komposisi yang digunakan pada saat pengujian awal untuk mencari kombinasi persentase yang sesuai. Yang membedakan adalah pada komposisi ini digunakannya admixture berupa abu terbang sebanyak 20% dari berat semen. • Agregat kasar total yang digunakan untuk 3,5 cetakan adalah sebesar 16,09 kg • • •
30 × 16,09 = 5,07 kg 100 40 Agregat 2 – 1cm = × 16,09 = 6,44 kg 100 30 Agregat 1 – 0,5 cm = × 16,09 = 5,07 kg 100 Agregat 3 – 2cm =
DEVIASI STANDAR Deviasi standar menunjukan seberapa baik mutu pelaksanaan campuran beton, sehingga makin baik mutu pelaksanaannya makin kecil nilai deviasi standarnya. Nilai deviasi standar (s) dihitung dengan rumus:
Dengan: = Kuat tekan beton rata-rata (kg/cm2) fcr fc = Kuat tekan masing-masing hasil uji (kg/cm2) n = Jumlah hasil uji kuat tekan Sehingga dapat dihitung nilai standar deviasi untuk tiap komposisi campuran pada pengujian untuk umur 28 hari: • Komposisi I, berdasarkan tabel 4.4 didapatkan:
•
s = 7,41 Komposisi II, berdasarkan tabel 4.7 didapatkan:
•
s = 5,67 Komposisi III, berdasarkan tabel 4.10 didapatkan:
s = 7,46 Menurut PBI 71 dengan menganggap nilai-nilai yang dihasilkan dari pemeriksaaan benda uji menyebar normal (distribusi normal), maka kekuatan tekan beton karakteristik (ƒ'bk), dengan 5% kemungkinan adanya kekuatan yang tidak memenuhi syarat, dengan rumus:
Dimana: = Kuat tekan beton karakteristik (kg/cm2) ƒ'bk ƒcr = Kuat tekan rata-rata (kg/cm2) •
Sehingga dapat dicari nilai kuat tekan beton karakteristiknya untuk tiap komposisi, Komposisi I: ƒ'bk
•
Komposisi II: ƒ'bk
•
= 139,178 kg/cm2
= 151,811 kg/cm2
Komposisi III: ƒ'bk
= 145,616 kg/cm2
Nilai kuat tekan beton karakteristik yang dihasilkan untuk tiap komposisi berdasarkan rumus 4.4 diketahui komposisi I dengan faktor deviasi sebesar 7,41 adalah 139,178 kg/cm2, untuk komposisi II dengan faktor deviasi 5,67 adalah 151,811 kg/cm2 dan komposisi III dengan faktor deviasi sebesar 7,46 adalah 145,616 kg/cm2. Sehingga jika dibandingkan dengan nilai kuat tekan rencana untuk perkuatan sebagai sidewalk sebesar 150 kg/cm2 maka hanya komposisi II yang memenuhi, dimana nilai kuat tekan beton karakteristik komposisi II yang dihasilkan adalah 151,811 kg/cm2.
PEMBAHASAN HASIL Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan pada beton berpori serta pengujian peresapan air pada tiap benda uji diketahui bahwa: • Hasil kuat tekan rata-rata beton berpori pada tiap umur pengujian (7 hari, 14 hari dan 28 hari) dapat dilihat pada tabel 1, dan perbandingan kuat tekan rata-ratanya dapat dilihat pada gambar 1. Tabel 1 Nilai Kuat Tekan Rata-rata Beton Berpori Rata-rata
7 Hari
14 Hari
28 Hari
Komposisi I
87,78
113,85
151,33
99,70
122,15
161,11
Komposisi III
95,33
116,07
157,85
Tanpa Admixture
48,59
Komposisi II
• • • •
kg/cm2
Berdasarkan tabel 4.14 diketahui bahwa komposisi II memiliki nilai kuat tekan paling besar, kemudian kuat tekan komposisi III berada di tengah, dan komposisi I memiliki kuat tekan paling rendah (komposisi tanpa admixture tidak termasuk). Pada gambar 1 dapat dilihat bahwa peningkatan kuat tekan beton terjadi secara linear, dimana posisi II selalu memiliki kuat tekan paling tinggi pada setiap umur pengujian. Waktu dan permeabilitas rata-rata hasil pengujian peresapan air (permeabillitas) pada beton berpori untuk komposisi I, komposisi II dan komposisi II terdapat pada tabel 2. Dari tabel 2 diketahui komposisi I memiliki nilai rata-rata permeabilitas paling besar 13,20 detik dengan waktu rata-rata paling cepat 6,714 x10-3 m/detik, dan komposisi II paling lambat 15,07 detik dengan nilai permeabilitas paling kecil 6,171 x10-3 m/detik. Dimana nilai permeabilitas dari tiap komposisi melebihi nilai rata-rata yang biasanya dicapai oleh beton berpori (3,4 x10-3 m/detik), sehingga dapat dikatakan beton berpori komposisi I, II dan III memiliki nilai permeabilitas yang cukup besar. 180.00
Kuat Tekan (kg/cm2)
160.00 140.00 120.00 100.00
Komposisi I
80.00
Komposisi II
60.00
Komposisi III
40.00 20.00 0.00 7 Hari
14 Hari
28 Hari
Umur Benda Uji
Gambar 1 Perbandingan Kuat Tekan Umur 28 Hari Komposisi I, II dan III Tabel 2 Rata-rata perbandingan waktu dan permeabilitas komposisi I, II dan III Rata-rata
•
waktu
Permeabilitas
(detik)
(x10-3 m/detik)
Komposisi I
13,20
7,047
Komposisi II
15,07
6,171
Komposisi III
13,85
6,714
Pada gambar 2 dapat dilihat bahwa semakin cepat waktu yang di tempuh air maka akan semakin besar nilai permeabilitasnya.
Gambar 2 Perbandingan Waktu Terhadap Permeabilitas Tabel 3 Perbandingan Kuat Tekan Dengan Permeabilitas Rata-rata
Kuat Tekan 2
•
Permeabilitas
(kg/cm )
x10-3 (m/detik)
Komposisi I
151,33
7,047
Komposisi II
161,11
6,171
Komposisi III
157,85
6,714
Berdasarkan tabel 3 dapat dilihat komposisi II memiliki nilai kuat tekan beton paling besar 161,11 kg/cm2 tetapi memiliki nilai permeabilitas paling kecil 6,171x10-3 m/detik, sedangkan komposisi I yang memiliki kuat tekan paling kecil 151,33 kg/cm2 mempunyai nilai permeabilitas yang paling besar 7,047x10-3 m/detik.
Gambar 3 Perbandingan Kuat Tekan Dengan Permeabilitas • •
Dapat dilihat pada gambar 3 bahwa kuat tekan pada beton berpori mempengaruhi seberapa besar nilai permeabilitas beton berpori. Semakin tinggi nilai kuat tekan beton maka nilai permeabilitasnya akan semakin renadah. Sehingga dapat diketahui dimana pori-pori besar yang dihasilkan pada komposisi I membuat air cepat meresap tetapi semakin besar kandungan udara pada beton berpori akan membuat kuat tekannya menurun.
KESIMPULAN DAN SARAN a.
b.
c.
d.
Berdasarkan hasil penelitian studi yang dilakukan maka, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: Hasil pengujian pada kuat tekan beton berpori komposisi I memiliki nilai 151,33 kg/cm2, komposisi II memiliki nilai 161,11 kg/cm2 dan komposisi III memiliki nilai 157,85 kg/cm2. Sehingga nilai kuat tekan beton berpori tertinggi terjadi pada komposisi II yaitu 161,11 kg/cm2 dan yang terendah pada komposisi I yaitu 151,33 kg/cm2. Hasil pengujian porositas beton berpori pada komposisi I sebesar 7,047 x10-3 m/detik, komposisi II sebesar 6,171 x10-3 m/detik, dan komposisi III sebesar 6,714 x10-3 m/detik. Sehingga nilai porositas beton berpori paling besar terjadi pada komposisi I, dan nilai terkecil pada komposisi II. Berdasarkan penelitian yang dilakukan terlihat bahwa semakin besar nilai kuat tekan dari beton berpori maka porositas air dari beton tersebut cenderung akan semakin rendah. Hal ini disebabkan oleh semakin tinggi nilai kuat tekan dari beton, maka rongga udara pada beton tersebut akan semakin kecil menjadikan beton lebih padat dan ikatan antar agregat semakin besar. Komposisi II merupakan komposisi yang paling baik, pada penelitian ini jika ditinjau dari nilai kuat tekan yang dihasilkan dimana nilai kuat tekan yang dicapai pada hari ke 28 memenuhi persyaratan standar deviasi. Dengan nilai kuat tekan beton karakteristik sebesar 151,811 kg/cm2, dan nilai permeabilitas yang dihasilkan diatas rata-rata permeabilitas yang biasanya dicapai oleh beton berpori.
Adapun beberapa saran yang dapat digunakan untuk membantu perkembangan teknologi beton berpori agar lebih berkembang adalah sebagai berikut: a. Perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai beton berpori yang menggunakan komposisi agregat dengan sedikit agregat halus. b. Dapat dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh dari agregat dengan komposisi beton berpori menggunakan agregat dengan dimensi kecil (2 cm – 0,5 cm) yang memiliki gradasi sama (uniform).
REFERENSI ACI 522-010. (2010). Report On Pervious Concrete. American Concrete Institute Committee 522. Aoki, Y. (2009). Development of Pervious Concrete. University of Technology, Sydney. Concrete Promotional Group. (2010). Handbook for Pervious Concrete Certification in Kansas City. Kansas. National Concrete Pavement Technology Center. (2006). Mix Design Development for Pervious Concrete in Cold Weather Climates. Iowa State University: Iowa. Putra, B.H. (2011). Studi Analisa Campuran Beton Berpori Sebagai Material Ramah Lingkungan Berdasarkan Nilai Kuat Tekan dan Tingkat Peresapan Air. Binus University: Jakarta. SNI 03-0691-2002. (2002). Bata Beton (Paving Block). Badan Standarisasi Nasional: Jakarta. SNI 03-1968-1990. (1990). Agregat halus dan kasar, Metode pengujian analisis saringan. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta. SNI 03-2834-2000. (2000). Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta. SNI 15-2049-2004. (2004). Semen Portland. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta. SNI 1969:2008. (2008). Cara uji berat jenis penyerapan air agregat kasar. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta. Tennis, P,D., Leming, M.L., dan Akers, D.J. (2004) Pervious concrete pavements, Portland Cement Association, Skokie, IL.
RIWAYAT PENULIS Felix Ferdinand Arnoldus lahir di kota Jakarta, DKI Jakarta pada tanggal 20 September 1988. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Sipil pada tahun 2012.
