PENGARUH PENAMBAHAN SILICA FUME DAN SUPERPLASTICIZER TERHADAP KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN METODE ACI (AMERICAN CONCRETE INSTITUTE) Krisman Aprieli Zai1, Syahrizal2 dan Rahmi Karolina3 Mahasiswa Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email:
[email protected] 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email:
[email protected] 3 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email:
[email protected] 1
ABSTRAK Perkembangan teknologi beton terutama beton mutu tinggi sekarang ini sangat pesat. Berbagai penelitian dan percobaan dibidang beton dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas beton, teknologi bahan dan teknik-teknik pelaksanaan. Hal ini dimaksudkan untuk menjawab tuntutan dan tantangan yang semakin tinggi terhadap pemakaian beton mutu tinggi itu sendiri. Sifat beton sendiri akan mengalami penurunan kekuatan akibat adanya bahan tambah semen, agregat, dan adanya pori-pori. Pengurangan faktor air semen (fas) dan penambahan additive seperti silica fume sering digunakan untuk memodifikasi komposisi beton dan mengurangi porositas. Pengurangan fas mengakibatkan menurunnya porositas beton dan pori-pori, namun kelecakan beton juga akan berkurang sehingga sulit dikerjakan. Agar mudah dikerjakan maka perlu digunakan superplasticizer dengan dosis tertentu terhadap berat semen sehingga akan meningkatkan kelecakan pasta. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan silica fume dan superplasticizer terhadap kuat tekan beton mutu tinggi. Kadar silica fume yang digunakan sebanyak 0%, 5%, 10%, 15% dan 20% dari berat semen dan superplasticizer sebanyak 2% dari berat semen untuk semua variasi. Mutu beton yang direncanakan f’c 70 MPa yang diuji pada umur 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari setelah terlebih dahulu dilakukan curing. Penelitian ini menggunakan benda uji berbentuk silinder ukuran Ø 15 cm x 30 cm, sebanyak 100 benda uji dimana untuk setiap variasi sebanyak 20 benda uji. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa pada penambahan silica fume 10% dan superplasticizer 2% dari berat semen diperoleh kuat tekan beton optimum sebesar 84,93 MPa pada umur 28 hari dan mempunyai kuat tekan beton karakteristik sebesar 79,68 MPa. Kata kunci: beton mutu tinggi, kuat tekan, superplasticizer, silica fume.
ABSTRACT Technology development concrete especially high strength concrete nowadays is very rapidly. Research and experiment in concrete done as an to improve the concrete quality, technology ingredients and implementation techniques. It is intended to respond to the charges and challenges that the higher against the use of high strength concrete itself. The characteristic of the concrete itself will decrease a strength due to the added material of cement, aggregate, and the presence of pores. Reduction of water cement content (w/(c+p) and the addition of additive as silica fume often used to modify the composition of concrete and reduce the porosity. Reduction of fas resulted in decreased porosity of concrete and pores, but workability of concrete will be reduced so that it is difficult to done. So as to be easily done it needs to be used superplasticizer with certain dosages of weight of cement so will increase workability paste. The purpose of this research is to know the influence of the addition of silica fume and superplasticizer of compressive strength of high strength concrete. Silica fume content used as many as 0%, 5%, 10%, 15% and 20% of the weight of cement and superplasticizer as many as 2% of the weight of a cement to all variation. The quality of concrete planned f’c 70 MPa are tested at the age of 7 days, 14 days, 21 days and 28 days after the first done curing. This research uses a cylindrical test objects size Ø 15 cm x 30 cm, as many as 100 test objects where as many as 20 variations for each test object. From the research got that in the increase silica fume 10% and superplasticizer 2% of the weight of cement obtained compressive strength concrete optimum of 84,93 MPa at the age of 28 days and have compressive strength concrete characteristic of 79,68 MPa. Keywords: high strength concrete, compressive strength, superplasticizer, silica fume.
1. PENDAHULUAN Salah satu masalah yang sangat berpengaruh pada kuat tekan beton adalah adanya porositas. Semakin besar porositasnya maka kuat tekannya semakin kecil, sebaliknya semakin kecil porositas maka kuat tekannya semakin besar. Untuk mengurangi porositas semen dapat digunakan bahan tambah yang bersifat mineral (additive) yang lebih banyak bersifat penyemenan dan banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja kekuatan beton, terutama untuk beton mutu tinggi. Salah satu additive tersebut adalah silica fume. Silica fume adalah material pozollan yang sangat halus, dengan kadar kandungan senyawa SiO 2 yang sangat tinggi (> 90%) dan memiliki ukuran sekitar 1/100 ukuran rata-rata partikel semen. Silica fume sendiri komposisi silikanya lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silikon atau alloy besi silikon. Besar dan kecilnya porositas juga dipengaruhi besar dan kecilnya fas yang digunakan. Semakin besar fasnya porositas semakin besar, sebaliknya semakin kecil fas-nya porositas semakin kecil. Beton mutu tinggi sendiri membutuhkan fas yang rendah, namun jika fas-nya terlalu rendah pengerjaan beton terutama ketika diaduk, dituang, diangkut dan terutama ketika dipadatkan tidak maksimal, sehingga akan mengakibatkan beton menjadi keropos, hal tersebut akan mengakibatkan menurunnya kuat tekan beton. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dipergunakan superplasticizer. Superplasticizer adalah bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) yang lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja pelaksanaan. Penggunaan superplasticizer dapat mengurangi jumlah pemakaian air, mempercepat waktu pengerasan dan meningkatkan workability. Berdasarkan uraian masalah tersebut di atas, maka penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan silica fume dan superplasticizer terhadap kuat tekan beton mutu tinggi. Diharapkan dari penelitian ini, nilai kuat tekan yang dicapai > f’c 70 MPa. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi yang jelas bagi pengembangan ilmu teknologi beton dan pengaruh yang terjadi akibat penambahan silica fume dan superplasticizer, memberikan informasi tentang perbandingan mutu beton dari variasi sampel beton dengan penambahan bahan tambah dan dengan adanya penelitian ini kiranya dapat memacu mahasiswa dan lain pihak untuk dapat menciptakan beton dengan mutu dan kualitas yang baik.
2. METODE PENELITIAN 2.1 Bahan/Material 1. Semen Portland Semen adalah bahan-bahan yang memperlihatkan sifat-sifat karakeristik mengenai pengikatan serta pengerasannya jika dicampur dengan air, sehingga terbentuk pasta semen. Menurut ASTM C-150, 1985, semen portland didefenisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Semen merupakan bahan pengikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor industri sipil. Jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete). Semen yang digunakan pada penelitian ini adalah semen dengan merk dagang Semen Padang dalam kemasan 50 kg. 2. Agergat kasar (Kerikil) Untuk memperoleh keseragaman kekuatan agregat kasar yang digunakan, maka agregat kasar (batu pecah) yang dipakai dalam penelitian ini diambil dari Jl. Megawati, Binjai, Sumatera Utara. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat kasar meliputi: a. Analisa ayak kerikil; b. Pemeriksaan kadar air kerikil; c. Pemeriksaan kadar lumpur; d. Pemeriksaan berat isi kerikil; e. Pemeriksaan keausan menggunakan mesin pengaus Los Angeles; f. Berat jenis dan absorbsi batu pecah 3. Agregat Halus (Pasir) Agregat halus yang digunakan pada penelitian ini merupakan agregat alam yang juga berasal dari quarry sungai Sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi: a. Analisa ayak pasir; b. Pemeriksaan kadar air pasir; c. Pemeriksaan kadar lumpur dan kadar liat;
d. Pemeriksaaan kandungan organik; e. Pemeriksaan berat isi pasir f. Berat jenis dan absorbsi pasir. 4. Air Air diperlukan pada pembuatan beton untuk proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang banyak mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia yang lainnya, bila dipakai dalam dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan. Air yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Laboratorium Beton Teknik Sipil USU. 5. Bahan Tambah Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (Chemical Admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral (Additive). a. Bahan Tambah Mineral (Silica Fume) Silica fume merupakan material pozzolan yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silikon dan alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan antara microsilica dengan silica fume). Silica fume merupakan bahan pengisi (filler) dalam beton yang mengandung kadar silica yang tinggi. Kandungan SiO2 mencapai lebih dari 90%. Penggunaan silica fume dalam campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. 1) Sifat-sifat Fisik Silica Fume Sifat-sifat fisik silica fume adalah (dari Wulandari: 24) sebagai berikut: a) Warna: bervariasi mulai dari abu-abu sampai abu-abu gelap. b) Spesifik gravity: 2,0-2,5. c) Bulk density: 250-300 kg/m3. d) Ukuran: 0,1-1,0 mikron (1/100 ukuran partikel semen). 2) Sifat Kimia Silica Fume Silica fume merupakan material yang bersifat pozzollonic. Dalam penggunaanya, silica fume berfungsi sebagai pengganti sebagian dari jumlah semen dalam campuran beton, yaitu sebanyak 5%-15% dari total berat semen. Kandungan SiO2 dalam silica fume akan bereaksi dengan kapur bebas yang dilepaskan semen pada saat proses pembentukan senyawa kalsium silikat hidrat (CSH) yang berpengaruh dalam proses pengerasan semen. 3) Keunggulan dan Kendala Penggunaan Silica Fume Keunggulan-keunggulan penggunaan silica fume dalam beton adalah sebagai berikut: a) Meningkatkan kuat tekan beton; b) Meningkatkan kuat lentur beton; c) Memperbesar modulus elastisitas beton; d) Mengecilkan regangan beton; e) Meningkatkan durabilitas beton terhadap serangan unsur kimia; f) Mencegah reaksi alkali silica dalam beton; g) Meningkatkan kepadatan (density) beton; h) Meningkatkan ketahanan terhadap abrasi dan korosi; i) Menyebabkan temperatur beton menjadi lebih rendah sehingga mencegah terjadinya retak pada beton. Bahan tambah Mineral yang digunakan dalam penelitian ini adalah silica fume yang diproduksi oleh PT. Sika Indonesia. b. Bahan Tambah Kimia (Superplasticizer) Untuk meningkatkan kemudahan pelaksanaan pekerjaan pengecoran (workability) beton dengan menggunakan air yang seminimum mungkin, digunakan bahan kimia tambah (chemical admixture) seperti superplasticizer sehingga dapat dihasilkan beton segar (flowing concrete). Beton berkekuatan tinggi dapat dihasilkan dengan pengurangan kadar air, akibat pengurangan kadar air akan membuat campuran lebih padat sehingga pemakaian superplasticizer sangat diperlukan untuk mempertahankan nilai slump yang tinggi. Keistimewaan penggunaan superplasticizer dalam campuran pasta semen maupun campuran beton antara lain:
1) Menjaga kandungan air dan semen tetap konstan sehingga didapatkan campuran dengan workability tinggi. 2) Mengurangi jumlah air dan menjaga kandungan semen dengan kemampuan kerjanya tetap sama serta menghasilkan faktor air semen yang lebih rendah dengan kekuatan yang lebih besar. 3) Mengurangi kandungan air dan semen dengan faktor air semen yang konstan tetapi meningkatkan kemampuan kerjanya sehingga menghasilkan beton dengan kekuatan yang sama tetapi menggunakan semen lebih sedikit. 4) Tidak ada udara yang masuk. Penambahan 1% udara kedalam beton dapat menyebabkan pengurangan strength rata-rata 6%. Untuk memperoleh kekuatan yang tinggi, diharapkan dapat menjaga ”air content” di dalam beton serendah mungkin. Penggunaan superplasticizer menyebabkan sedikit bahkan tidak ada udara masuk kedalam beton. 5) Tidak adanya pengaruh korosi terhadap tulangan. Bahan tambah kimia (Chemical Admixture) yang digunakan dalam penelitian ini adalah superplasticizer yang diproduksi oleh PT. Sika Indonesia. 2.2 Perencanaan Campuran Beton Perencanaan campuran beton (mix design) yang digunakan dalam penelitian ini adalah perencanaan campuran dengan metode ACI (American Concrete Institute). Berikut ini adalah komposisi kebutuhan bahan untuk campuran beton mutu tinggi: Tabel 1. Kebutuhan Bahan Susun Beton Tiap 1 m3 Kadar SF (%)
Kadar SP (%)
0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0%
2,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0%
Volume Air SP (kg) (kg) 160,52 11,90 160,52 11,305 160,52 10,710 160,52 10,115 160,52 9,520
SF (kg) 0 29,75 59,50 89,25 119
Berat Semen (kg) 595 565,25 535,50 505,75 476
Berat Pasir (kg) 614 609,096 604,144 596,716 591,764
Berat Batu Pecah (kg) 1057 1057 1057 1057 1057
2.3 Pembuatan Benda Uji Pembuatan benda uji pada penelitian ini dilakukan dengan cara pengadukan menggunakan mesin pengaduk atau molen. Jumlah benda uji yang dibuat berjumlah 100 buah, dimana setiap variasi menggunakan 5 buah benda uji. Benda uji berupa silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Benda uji beton setiap variasi dikurangi proporsi semennya dan digantikan dengan silica fume secara gradual mulai dari 5%; 10%; 15% dan 20% dari berat semen, serta dengan menggunakan bahan tambah superplasticizer sebesar 2% dari berat semen. 2.4 Perawatan Benda Uji Perawatan ini dilakukan setelah beton mengalami final setting, artinya beton telah mengeras. Perawatan ini dilakukan agar proses hidrasi selanjutnya tidak mengalami gangguan. Jika hal ini terjadi, beton mengalami keretakan karena kehilangan air yang begitu cepat. Perawatan minimal dilakukan 7 (tujuh) hari dan beton berkekuatan awal tinggi minimal selama 3 (tiga) hari serta harus diperhatikan dalam kondisi lembab, kecuali dilakukan dengan perawatan yang dipercepat. Perawatan benda uji silinder dalam penelitian ini dilakukan dengan cara merendam benda uji di bak perendaman khusus di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 2.5 Pengujian Benda Uji Setelah beton dirawat dan telah berumur 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari, dilakukan pengujian kuat tekan beton dengan menggunakan alat mesin kuat tekan, hal ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari benda uji. Setelah didapatkan hasil data kuat tekan beton, maka dapat dihitung kuat tekan beton karakteristik.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Pengujian Slump dan Workability Tabel 2. Hasil Pengujian Slump Beton Segar dengan Kadar Superplasticizer 2% dan Kadar Silica Fume Bervariasi Kadar SF (%) 0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0%
Kadar SP (%) 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0%
Volume Air SP (Liter) (Liter) 160,52 11,90 160,52 11,305 160,52 10,710 160,52 10,115 160,52 9,520
Berat SF Semen (kg) (kg) 0 595 29,75 565,25 59,50 535,50 89,25 505,75 119 476
Berat Pasir (kg) 614 609,096 604,144 596,716 591,764
Berat Kerikil (kg) 1057 1057 1057 1057 1057
Slump Rata-rata (cm) 4,50 4,00 3,63 3,50 3,38
NILAI PADA TIAP VARIASI NILAI SLUMP SLUMP PADA TIAP VARIASI
NILAI SLUMP PADA
6 5
4.50
Nilai Slump (cm)
4.00 3.63
4
3.50 3.38
3 2 1 0 0
5
10
15
20
Kadar Silica Fume (%)
Gambar 1. Pengaruh Kadar Silica Fume Terhadap Nilai Slump Dari Tabel 2 dan Gambar 1 didapatkan hasil bahwa semakin besar kadar silica fume semakin menurun nilai slumpnya. Hal tersebut diakibatkan karena silica fume lebih banyak menyerap air jika dibandingkan dengan semen, sehingga adukan menjadi lebih kering yang kemudian mempengaruhi nilai slump beton segar menjadi semakin rendah sesuai dengan kadar silica fume yang ditambahkan. 3.2 Data dan Analisis Hasil Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Setelah dilakukan pembuatan dan perawatan benda uji, selanjutnya dilakukan pengujian kuat tekan benda uji tersebut. Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat benda uji berumur 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari dengan kuat tekan yang direncanakan (f’c) sebesar 70 MPa sebanyak 100 benda uji, yang terdiri dari lima variasi campuran. Untuk masing-masing variasi dibuat 20 benda uji yang berbentuk silinder Ø 15 cm x 30 cm untuk kuat tekan, dimana setiap variasi dengan pemberian bahan pengganti silica fume sebesar 5%-20% dari berat semen dan penambahan superplasticizer tetap sebesar 2% dari berat semen. Dengan menggunakan rumus f’c = P/A, akan didapatkan nilai kuat tekan beton menggunakan silinder ukuran Ø 15 cm x 30 cm. Pengujian kuat tekan beton sendiri dilakukan pada saat benda uji berumur 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari. Dibawah ini adalah tabel dan gambar yang memuat nilai kuat tekan untuk masingmasing variasi campuran (untuk hasil lengkap pengujian kuat tekan beton yang berupa tabel dan gambar dapat dilihat pada lampiran 2).
Tabel 3. Hasil Pengujian Kuat Tekan Rata-rata Pada Saat Pengujian Di Lapangan f'c Rata-rata Pada Saat Pengujian (MPa)
Kode Benda Uji
7 Hari
14 Hari
21 hari
28 hari
BN
49.82
66.67
71.48
74.73
BS5
51.86
69.41
74.17
77.68
BS10
54.58
73.04
78.24
81.76
BS15
50.96
67.94
72.58
75.30
BS20
47.33
62.85
67.03
71.11
Tabel 4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Rata-rata Pada Umur 28 Hari f'c Rata-rata Setelah Dikonversi ke Umur 28 Hari (MPa)
Kode Benda Uji
7 Hari
14 Hari
21 hari
28 hari
BN
76.65
75.76
75.24
74.73
BS5
79.79
78.88
78.07
77.68
BS10
83.97
83.00
82.36
81.76
BS15
78.39
77.21
76.40
75.30
BS20
72.82
71.41
70.56
71.11
NILAI KUAT TEKAN BERDASARKAN UMUR PENGUJIAN NILAI KUAT TEKAN 90 80 70
Kuat Tekan (MPa)
60 Ket. SF 0% : SF 5% : SF 10% : SF 15% : SF 20% :
50 40 30 20 10 0 0
7
14
21
28
Umur Pengujian(Hari)
Gambar 2. Peningkatan Kekuatan Tekan Beton Gabungan Berdasarkan Umur Pengujian di Lapangan
PENGARUH FUME PENGARUH SILICA FUMESILICA TERHADAP KUAT TEKAN PENGARUH SILICA FUME 90 85
Kuat Tekan (MPa)
80
81.76 77.68 75.30
74.73
71.11
75 70 65 60 55 50 0
5
10
15
20
Kadar Silica Fume (%)
Gambar 3. Kuat Tekan Rata-rata Pada Umur 28 Hari Dari tabel 3 dan gambar 2 di atas yang menunjukkan kuat tekan beton pada saat pengujian di lapangan, dapat dilihat bahwa kuat tekan beton optimum atau tertinggi terdapat pada campuran beton dengan penambahan silica fume sebanyak 10% dari berat semen dan superplasticizer sebanyak 2% dari berat semen (BS10), memiliki nilai kuat tekan beton sebesar 81,76 MPa pada umur pengujian 28 hari. Kuat tekan beton minimum atau terendah terdapat pada campuran beton dengan penambahan silica fume sebanyak 20% dari berat semen dan superplasticizer sebanyak 2% dari berat semen (BS20), memiliki nilai kuat tekan beton sebesar 71,11 MPa pada umur pengujian 28 hari. Hal ini membuktikan bahwa peningkatan kekuatan beton akan terus bertambah sesuai dengan naiknya umur beton. Kekuatan beton akan naik secara cepat (linier) sampai umur 28 hari, tetapi setelah itu kenaikannya akan kecil. Sedangkan pada tabel 4 dan gambar 3, kuat tekan beton setelah dikonversi ke dalam 28 hari. Terlihat bahwa kuat tekan beton optimum atau tertinggi terdapat pada campuran beton dengan penambahan silica fume sebanyak 10% dari berat semen dan superplasticizer sebanyak 2% dari berat semen (BS10) yaitu memiliki nilai kuat tekan beton sebesar 83,93 MPa pada umur pengujian 7 hari. Kuat tekan beton minimum atau terendah terdapat pada campuran beton dengan penambahan silica fume sebanyak 20% dari berat semen dan superplasticizer sebanyak 2% dari berat semen (BS20) yaitu memiliki nilai kuat tekan beton sebesar 70,56 MPa pada umur pengujian 14 hari. 3.3 Data dan Analisis Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Karakteristik Setelah pengujian kuat tekan beton, selanjutnya pada penelitian ini, akan ditentukan nilai kekuatan tekan beton karakteristik berdasarkan variasi campurannya. Untuk menghitung kekuatan tekan beton karakteristik dihitung dari benda uji kubus 15x15x15 cm pada umur 28 hari dengan satuan kg/cm2. Apabila benda uji bukan berupa kubus karena alasan tertentu, seperti pada penelitian ini benda uji yang digunakan adalah benda uji silinder ukuran Ø 15 cm x 30 cm, maka hasil uji kuat tekan beton bentuk silinder dikonversikan ke dalam bentuk kubus dengan faktor pembagi 0,83. Setelah itu akan ditentukan nilai kekuatan tekan beton karakteristik berdasarkan rumus σ’bk = σ’bm - 1.64.s. Di bawah ini tabel yang memuat nilai kuat tekan beton karakteristik: Tabel 5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Karakteristik σ’bm
S (Standar Deviasi)
Kode Benda Uji
f’c rata-rata (MPa)
(kg/cm )
BN
75.61
910.93
14.70
886.82
BS5
78.63
947.37
15.99
912.14
BS10
82.76
997.09
22.62
960.00
BS15
76.74
924.62
22.59
887.56
BS20
71.48
861.17
20.37
827.75
2
(kg/cm2)
σ’bk (kg/cm2)
Dari tabel di atas, nilai kuat tekan beton karakteristiknya bervariasi. Pada campuran beton dengan kadar silica fume 10% dan superplasticizer sebesar 2% (BS10) memiliki nilai kuat tekan beton karakteristik yang relatif lebih tinggi dari campuran beton lainnya. Berbanding terbalik dengan kuat tekan karakteristiknya. Beton dengan campuran beton normal (BN) memiliki mutu pelaksanaan lebih baik dari beton dengan campuran lainnya, tetapi secara keseluruhan mutu pelaksanaan untuk semua variasi campuran baik. 3.4 Pengendalian Mutu (Quality Control) Pengendalian mutu (quality control) adalah bagian dari jaminan kualitas guna memastikan kualitas produk dengan menguji untuk mengecek terhadap nilai target tertentu, misalnya uji silinder standar dalam produksi beton. Adapun nilai probabilitas dan keandalan dari masing-masing variasi dari penambahan silica fume dan superplasticizer dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 6. Nilai Probabilitas dan Keandalan dari Setiap Variasi
Variasi
% Penambahan Silica Fume
% Penambahan Superplasticizer
P ( x ≥ 70 MPa )
1
0
2
99,99%
2
5
2
99,99%
3
10
2
99,99%
4
15
2
99,98%
5
20
2
81,06%
4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan 1. Pada beton mutu tinggi nilai slump berkisar antara 25-50 mm, oleh karena itu untuk mempermudah pengerjaan harus ditambahkan superplasticizer. 2. Semua variasi campuran menggunakan fas atau W/(c+p) tetap yaitu sebesar 0,27. 3. Pada penambahan silica fume 5% dan superplasticizer 2% mengalami peningkatan kekutan sebesar 3,95% dari beton normal menggunakan superplasticizer 2%. Pada penambahan silica fume sebanyak 10% dan superplasticizer 2% mengalami peningkatan kekuatan tertinggi yaitu sebesar 9,41% dari beton normal menggunakan superplasticizer 2%. Pada penambahan silica fume 15% dan superplasticizer 2% mengalami peningkatan kekuatan terkecil yaitu 0,76% dari beton normal menggunakan superplasticizer 2%. Sedangkan Pada penambahan silica fume 20% dan superplasticizer 2% nilai kuat tekan menurun sebesar 4,84% dari beton normal menggunakan superplasticizer 2%. 4. Nilai kuat tekan beton optimum dicapai pada penggantian semen dengan silica fume 10% dan superplasticizer 2% yaitu sebesar 81,76 MPa menggunakan benda uji silinder Ø 15 cm x 30 cm dengan nilai slump sebesar 3,63 cm. 5. Kuat tekan rencana dapat dicapai yaitu sebesar 70 MPa. 6. Dalam penelitian ini semakin besar kadar silica fume semakin menurun nilai slumpnya. 7. Dalam penelitian ini bahan pengganti yaitu silica fume dapat menggantikan sebagian semen untuk mencapai kuat tekan di atas 70 MPa. 8. Dalam penelitian ini nilai kuat tekan beton karakteristik terbesar terdapat pada campuran beton dengan kadar silica fume 10% dan superplasticizer sebesar 2% yaitu 960 kg/cm2. 9. Secara umum mutu pelaksanaan untuk semua variasi campuran baik. 4.2 Saran 1. Hendaknya dalam pembuatan beton mutu tinggi pengerjaannya harus sangat teliti dan ketat. 2. Agar diperoleh benda uji yang baik perlu diperhatikan pada saat pengadukan dan pemadatan, karena apabila dalam pemadatan tidak baik, benda uji akan mengalami keropos dan ini akan sangat mempengaruhi hasil uji. 3. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya dengan variasi silica fume yang berbeda lagi dan penggunaan superplasticizer dengan jenis lain.
4. Pemakaian bahan tambah silica fume dan superplasticizer dalam campuran terutama di lapangan harus diawasi dengan ketat, karena pemakaian bahan tambah yang berlebihan sangat berpengaruh terhadap sifatsifat beton terutama kuat tekannya. 5. Untuk penelitian selanjutnya harus lebih memperhatikan tekstur dan kekuatan dari agregat kasar agar diperoleh hasil yang lebih baik. 6. Untuk mendapatkan hasil kuat tekan yang jauh lebih tinggi bahan penyusun campuran terutama pasir bisa digantikan dengan menggunakan pasir silika.
5. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Spesifikasi Bahan Tambahan Untuk Beton, SK SNI S-18-1990-03. Bandung: Yayasan LPMB. Fadli. 2002. Panduan Praktikum Pengujian Bahan II. Medan: Politeknik Negeri Medan. Hernando, Fandhi. 2009. Perencanaan Campuran Beton Mutu Tinggi Dengan Penambahan Superplasticizer dan Pengaruh Penggantian Sebagian Semen dengan Fly Ash. Yogyakarta: Fakultas Teknik Sipil UII. Kusumadi. 2007. Panduan Praktikum Pengujian Bahan I. Medan: Politeknik Negeri Medan. Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Yogyakarta: CV Andi Offset. Murdock, L.J, Brook, K.M, Hendarko, Stephanus. 1991. Bahan dan Praktek Beton. Jakarta: Erlangga. Nugraha, Paul. dan Antoni. 2007. Teknologi Beton dan Material, Pembuatan Beton Kinerja Tinggi. Yogyakarta: Andi Offset. Pasaribu, Joy Sandy. 2013. Analisis Penggunaan Berbagai Merk Semen Portland Type I untuk Pembuatan Beton f’c 20 Mpa dengan Menggunakan Agregat Dari Binjai. Medan: Departemen Teknik Sipil USU. Segel, R., Kole, P., dan Kusuma, Gideon. 1993. Pedoman Pengerjaan Beton. Jakarta: Erlangga. Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton. Yogyakarta: Gramedia.
