OPTIMASI PERENCANAAN CAMPURAN BETONYANG MEMILIKI KEKEDAPAN TERTENTU TERHADAP PENETRASI ION CHLORIDA DENGAN BAHAN ADIKTIF TAMBAHAN FLY ASH DAN SILICA FUME BERDASARKAN VIRTUAL RAPID CHLORIDE PERM EABILITYTEST MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA OLEH :
YUDHISTIRA BAWA YUSHA 106 100 119 JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010
DOSEN KONSULTASI Bambang Piscesa, ST, MT Ir. Aman Subakti, M.Sc
Pokok
pokok pembahasan pembahasanTA TA
Apa RCPT itu ? Apa manfaat / fungsi RCPT ? Bagaimana Sistem RCPT ? Apa virtual RCPT itu ? Latar belakang Permasalahan ? Bagaimana solusi pemecahan masalah ? KESIMPULAN
Apa RCPT itu ? Daerah tepi pantai merupakan daerah yang memiliki tingkat korosif yang cukup tinggi dan dapat membuat elemen struktur bangunan yang ada mengalami korosi pada tulangannya, yang dapat menyebabkan penurunan umur bangunan sehingga masa layannya tidak sebagaimana mestinya, dan untuk mengetahui tingkat korosif digunakan RCPT (Rapid Chloride PermeabilityTest). RCPT ditemukan pada awal 1980 dan dikembangkan dan sudah distandarisasi sebagai ASTM pada tahun 1991
Pengukuran RCPT didasarkan pada pengukuran konduksi elektrik pada sebuah benda uji beton yang berbentuk silinder dan berdasarkan ilmu fisika Pengukuran yang dilakukan dapat dimodelkan sebagai sebuah metode pengukuran yang virtual yang berfungsi sebagai simulasi performa pengujian berdasarkan laboratorium
Penjelasan detail
Perumusan RCPT
Apa manfaat RCPT ? Penggunaannya dalam bidang teknik sipil sudah cukup luas dan biasanya digunakan sebagai spesifikasi suatu konstruksi, kontrol kualitas (QC) dan penelitian durabilitas beton Sudah cukup banyak pengujian yang dilakukan oleh beberapa peneliti, Salah satunya oleh (Feldman RF & Snyder K A), hal ini menyebabkan RCPT menjadi salah satu pilihan dalam mengevaluasi dan memprediksi performa beton diwaktu yang akan datang yang sudah distandarisasi.
Hasil dari nilai korosif beton yang diketahui dari hasil pengujian RCPT digunakan untuk menentukan mix design yang benar benar optimal. Dari mix design yang diperoleh penambahan komposisi material semen maupun silica fume tentu akan meningkatkan kekedapan dari material beton untuk memperlambat laju korosi yang ada. Namun, penambahan dari material semen maupun silica fume tentu akan meningkatkan biaya penggunaan material sehingga pemilihan bahan alternative seperty fly ash tentu akan sangat membantu.
Apa Virtual RCPT ? Salah satu hasil penerapan RCPT secara virtual kedalam bahasa pemrograman computer sudah dilakukan oleh Dale P. Bentz yang menggunakan bahasa (HTML) / JavaScript_based. Dale P. Bentz menggunakan batasan batasan yaitu: ACI 211 sebagai proporsi campuran beton dalam mengestimasi konduksi elektrik. Sebenarnya ACI 211 dapat dipertimbangkan sebagai metode pengujian secara virtual untuk kekuatan tekan beton. Proposi campuran dari ACI 211 bisa dijadikan input ke dalam virtual RCPT. Hasil yang didapatkan adalah nilai Coulomb (Charge Passed) yang lewat pada specimen, berdasarkan proporsi campuran pada ACI 211. Penelitian ini tidak bisa dibalik urutan prosesnya sehingga perlu adanya beberapa percobaan untuk memastikan bahwa nilai Coulomb yang lewat telah memenuhi syarat. Konfigurasi proporsi campuran yang optimal harus melalui percobaan yang cukup banyak dan didukung dengan adanya pengalaman terlebih dahulu.
Dari hasil VRCPT oleh Dale P. Bentz Hal ini masih menyebabkan perencana ataupun peneliti yang masih baru akan kesulitan dalam memberikan proporsi campuran yang optimal, karena masih trial berulang ulang untuk mendapatkan hasil yang optimal ..?
Program Dale P. Bentz Pore solution Chargepassed coloumb
SOLUSI !!! Berdasarkan beberapa batasan batasan yang ada diatas peneliti ingin membuat sebuah sistem RCPT virtual baru yang bisa mencari sebuah solusi optimal terhadap proporsi campuran yang memiliki karakteristik tertentu sesuai dengan performa yang dinginkan terhadap adanya penetrasi ion klorida. Pembuatan sistem yang proses urutannya dibalik vice versa secara teoritis akan sangat kompleks sehingga menghasilkan sebuah metode penyelesaian yang sederhana dan efisien yaitu nilai mix design yang optimal. Dari masalah yang ada telah berhasil dibuat baru dengan flowchart pengerjaan sebagai berikut :
LATAR BELAKANG
PERUMUSAN MASALAH DAN TUJUAN PENELITIAN STUDI LITERATUR
B
TABULASI DATA RCPT VIRTUAL
ANALISA DATA RCPT VIRTUAL
KERANGKA PEMIKIRAN CROSS CHECK ANALISIS DATA RCPT VIRTUAL DENGAN RCPT
TABULASI DATA PENULISAN DAN PEMBAHASAN ANALISIS DATA
PEMBUATAN RCPT VIRTUAL
IMPLEMENTASI AG - RCPT VIRTUAL
B
KESIMPULAN DAN SARAN
FINISH
SOLUSI !!! ITS Mix Design Corrosion Concrete
SYSTEM ALGORITMA GENETIKA AG adalah teknik pencarian yang digunakan dalam perhitungan untuk mencari solusi perkiraan maupun untuk optimasi hasil.
AG terinspirasi dari prinsip dari genetika dan seleksi alam (teori evolusi Darwin).
Berbeda dengan teknik pencarian konvensional AG bermula dari himpunan solusi yang dihasilkan secara acak. Kromosom kromosom berevolusi dalam suatu proses iterasi yang berkelajutan yang disebut generasi. Pada setiap generasi kromosom dievaluasi berdasarkan suatu fungsi. Setelah beberapa generasi maka AG akan konvergen pada kromosom terbaik, yang diharapkan merupakan solusi optimal.
1.
Membangkitkan populasi awal secara random
2.
Membentuk generasi baru dengan menggunakan fungsi tertentu, sehingga diperoleh kromosom yang cukup untuk membentuk generasi baru sebagai representasi dari solusi baru.
3.
Evolusi yang akan mengevaluasi seiap populasi dengan menghitung nilai fitness setiap kromosom hingga kriteria terpenuhi, bila kriteria berhenti belum terpenuhi maka akan dibentuk lagi generasi baru dengan mengulangi langkah 2.
4.
Begitu seterusnya hingga ditentukan harus berapa kali melewati fungsi ini, dimana nantinya didapatkan hasil yang dirasa optimal.
Start
1: Initial Population Bangkitkan Populasi GA
3: Fitness Evaluation Evaluasi Kecocokan Individu 4: Elitisme (Selection) Pengambilan Individu Terbaik
Iteration (z) 6: Pindah Silang (CrossOver) Pindah Silang Tiap Individu
7: Mutasi (Mutation) Mutasi Tiap Individu
Kriteria Memenuhi atau
Yes
Finish
No
Semen 1
1
1
1
0
1
Silica Fume
Fly Ash 1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
Iterasi hingga n .. Yang ditentukan
1
0
1
0
KESIMPULAN Dari hasil percobaan dapat disimpulkan : 1. Dari beberapa contoh studi kasus yang telah dianalisa pada bab sebelumnya, maka untuk menentukan besar nilai Mix Design, Pore Solution , Chargepassed, maupun hasil optimasi GA dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi program bantu ITS Mix Design Corossion Concrete, karena lebih cepat dan mudah. Selain itu, hasil perhitungan telah divalidasi dengan program Program dengan bahasa pemrograman Java oleh Dale.Bentz dari US. Departement commerce dan ternyata menghasilkan perhitungan yang hampir sama (berselisih sedikit). 2. Dari mix design dan Pore solution virtual yang diperoleh, berdasarkan ACI ditambah aspek aspek pelengkap lain seperti suhu, waktu, Spesiffic Gravity, voltase. Dapat digunakan untuk menentukan nilai chargepassed (Coloumbs) yang masuk ke dalam beton. 3. Nilai chargepassed (Coloumbs) yang masuk nantinya digunakan untuk menentukan acuan target korosi beton (tahun). 4. Hasil akhir dari optimasi beton tersebut adalah berupa output optimasi nilai semen, fly ash, water / cemen ratio, silica fume beserta harga yang optimal. Dilengkapi pula dengan grafik. 5. Nilai dari optimasi tersebut dapat meningkatkan ketahanan korosi beton lebih lama, dan mengurangi biaya mix design beton. 6. Nilai output program aplikasi ITS Mix Design Corossion Concrete dapat dipertanggungjawabkan karena setelah diverifikasi dengan acuan lain yaitu ACI 211 dan ASTM C202 ternyata menghasilkan nilai perhitungan yang hampir sama / berselisih sedikit.
