PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP KUAT TEKAN BETON Aiyub Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl. B. Aceh Medan Km 280. Buketrata. PO.BOX 90, Buketrata, Lhokseumawe 24301 E-mail : Aiyub.ts @ gmail .com Abstract The purpose of this research was to determine the effect of temperature on the concrete mixture using cold water with a temperature of 5 ° C, 10 ° C, 15 ° C, 20 ° C for 0,5 FAS and values used Slump 75-100 mm. This study involved testing of compressive strength at the age of 7 days, 14 days and 28 days of the test specimen used cylindrical with a size of 150 mm x 300 mm 30 pieces. Based on test results obtained compressive strength at the age of 7 days with water temperatures of 5° C 4.80 MPa, 10° C 13.09 MPa, 15 ° C 15.71 MPa, 20 ° C 19.72 MPa. 14 days with a water temperature of 5 ° C 9.93 MPa, 10 ° C MPa 15,51, 15 ° C 17.40 MPa, 20 ° C 19.67 MPa. Compressive strength testing at 28 days the water temperature 5 °C 12.67 MPa, 10 °C 17,21 MPa, 15 ° C 19.48 MPa, 20 ° C 21.55 MPa. As for the normal temperature of 26 ° C the compressive strength of 23.56 MPa. Based on this study it can be concluded that the use of cold water affect the compressive strength of concrete, where the cold water is used, the lower the compressive strength of concrete. Keywords: Temperature of cold water, compressive strength, Variation of temperature
PENDAHULUAN Beton merupakan salah satu pendukung penting bangunan (konstruksi) yang terdiri dari campuran agregat, semen dan air. Belakangan ini penggunaan beton sudah menjadi kebutuhan penting dalam membangun suatu konstruksi baik yang berhubungan dengan bangunan gedung, jembatan, pelabuhan dan bangunanbangunan lainnya sehingga beton mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi. Belakangan ini, perkembangan teknologi beton menuntut penampilan beton menjadi lebih baik, baik dari segi penggunaan campuran beton menggunakan air suhu 5 °C, 10 °C, 15°C, 20 °C dikarenakan air dingin menghatarkan suhu dengan hidrasi semen didalam beton yang dapat menghasilkan kuat tekan beton untuk kuat tekan dengan material yang digunakan adalah batu alami
dari Kreung Arakundo dengan ukuran maksimum 31,5 mmdan pasir dari Kreung Mane dengan Fas 0,5 dan masa perawatan 7 hari, 14 hari dan 28 hari. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar kuat tekan beton dengan variasi suhu air campuran beton 5 °C, 10 °C, 15°C, 20 °C . Penggunaan air dingin pada campuran beton diharapkan dapat menambah kekuatan beton dalam menerima beban baik karena lekatannya dengan material beton lebih baik sehingga dapat menenerima beban yang diterima oleh beton. Berdasarkan latar belakang penulis melakukan penelitian tentang “ Pengaruh Variasi Suhu Terhadap Kuat Tekan Beton “ sehingga diharapakan dapat digunakan untuk melihat perbandingan pada kemampuan maksimum antara air suhu normal dan dingin dengan variasi suhu 5 °C, 10 °C, 15°C, 20 °C terhadap
kuat tekan beton. Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar pengaruh variasi air pencampuran kuat tekan masing – masing suhu air.melalui proses hidrasi semen dengan menggunakan variasi air dingin yang berbeda untuk campuran beton. METODE Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen Portland agregat halus, agregat kasar dan air suling sebagai bahan campuran . Semen yang di pakai adalah semen Portland type II. Agregat yang digunakan berasal dari Tabel 1. Rancangan Penelitian Kode Benda Suhu Air Campuran Uji Beton A Suhu Normal B 5 °C C 10 °C D 15°C E 20 °C
Beton di buat dengan campuran kerikil, pasir, semen dan air dengan proporsi yang telah di tentukan dengan Mix Design dimasukan kedalam molen (concrete mixer) yang telah dihidupkan. Campuran beton diaduk lebih kurang 5 menit. Selanjutnya adukan beton dituang ke dalam molen yang sedang berputar yang telah disiram dengan air sebanyak 50 % terlebih dahulu dimasukan agar adukan tidak lengket di dalam molen.Sebelum beton dicetak dalam kubus terlebih dahulu diukur slump antara 75 – 100 mm dengan menggunakan kerucut Abram’s yang merupakan kerucut terpancung , memiliki diameter bawah 20 cm, diameter atas 10 cm, terbuat dari baja mempunyai tinggi 30 cm. Adukan beton dimasukkan kedalam cetakan kerucut
Krueng Mane yang terdiri dari agregar kasar dengan diameter maksimum yang digunakan sebesar 25,4 mm, agregat halus dan air yang digunakan adalah air suling (aquadest). Perencanaan Campuran Beton Perencanaan yang digunakan adalah didasarkan metode ACI – 211 . 412 – 93 yaitu standar untuk perencanaan beton mutu normal campuran agregat kasar dan agregat halus di rencanakan pada daerah zone 2 sebagai estamasi awal digunakan untuk setiap pengujian adalah seperti yang tertera dibawah ini :
7 Hari 3 3 3 3 3
Jumlah Benda Uji 14 Hari 28 Hari 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
tersebut sebanyak 3 lapis dan setiap. lapis dipadatkan dengan menusuk tongkat pemadat sebanyak 25 kali. Cetakan ditarik vertikal ke atas dan diukur penurunan puncak dari campuran beton. Pembuatan Benda Uji Pada proses pengecoran untuk pembuatan benda uji silinder dengan diameter 15 x 30 Cm pembuatan benda uji menurut Aceng Subagdja, 2004, dilakukan dengan cara menimbang semua bahan untuk campuran beton sesuia dengan yang telah dihitung dalam mix design, hasil bahan campuran mix design diaduk dengan cara memasukkan kedalam mesin pengaduk sampai campuran terjadi homogen. Mempersiapkan cetakan benda uji
silinder ukuran15 x 30 cm, periksa demensinya, kemudian kecangkan pengunci serta lumasi dengan oli. Siap air dingin. Sebelum pengadukan dimulai semua material sudah ditimbang beratnya sesuai dengan proporsi campuran beton (mix design). Persiapan selanjutnya adalah air suhu dingin dengan air normal dimasukan kedalam molen pengaduk berserta dengan pasir, kerikil dan semen selesai pengadukan kedalam molen. Isi cetakan dengan adukan beton segar secara berlapis – lapis sebanyak 3 lapis, setiap lapis pertama beton dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 15 kali tumbuk dengan tinggi jatuh sekitar 30 cm memakai mesin pengetar selama 1015 detik agar gelembung- gelembung udara yang terperangkap bisa keluar dan bisa juga mengunakan pemadat dilakukan pengetukan cetakan dari samping dengan menggunakan palu karet, setiap sisi pengetuk 8 kali. Ratakan permukaan cetakan dengan menggunakan sendok semen, cetakan dibuka setelah benda uji 24 jam, lalu dibuka dan direndam di dalam air, kemudian dibuka cetakan dan keluarkan benda uji secara hati- hati jangan sampai rusak permukaan beton. Selama pelaksanaan pembetonan, terutama untuk beton struktural, biasanya dilakukan pengujian sifat beton segar untuk mengawasi mutu betonya. Adapun jenis pengujian yang biasa dilakukan adalah sebagai berikut. Pengujian Slump Test Menurut (Hanafiah, 1995) Pengujian slump test adalah salah satu pengujian yang digunakan untuk menguji / menentukan konsistensi / kekentalan adukan beton. Alat yang digunakan adalah kerucut Abrams diangkat., semakin besar penurunan atau
semakin besar nilai slumpnya, kekentalan berkuran dan makin mudah mengerkerjakannya. Makin kecil nilai slumpnya maka adukan beton makin sulit untuk dikerjakan. Perawatan Beton (curring) Perawatan beton merupakan suatu cara yang telah diterima dengan baik untuk melancarkan pengerasan beton dalam keadaan basah dan suhu yang menguntungkan untuk perkembangan serta pengikatan yang tepat dari semen sebagai bahan campuran. Perawatan yang segera dilaksanakan itu tidak melulu, menambah kekuatan tekan beton, namun memperbaiki mutu yang disyaratkan mengenai sifat awet, kedapat terhadap air, Ketahanan terhadap pengausan serta stabilitas dari dimensi konstruksi yang bersangkutan. Perawatan benda uji dilakukan dengan cara, direndam dalam air pada suhu normal atau disimpan diruang lembab, sampai umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari. Pengujian Pengaruh Suhu Air Dingin Untuk Campuran Beton Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat benda uji berumur 7 hari. Benda uji yang direndam di dalam bak perendaman dikeluarkan sehari sebelum pembebanan dan ditempatkan di daerah lembab agar permukaan kering, kemudian letakan benda uji di atas landasan baja pelat, atur posisi benda uji agar kemudian letakan posisi sentries di mesin tekan dan liat posisi jarum micrometer menunjukan bacaan nol. Tekan benda uji didapatkan beban maksimum pada pergeseran sampai jarum alat tidak bergerak lagi, menunjukan beban tekan maksimum maka didapatkan beban tekan dari mesin dibaca, catat beban tekan maksimum, yang ditujukan oleh jarum. Nilai ini
menunjukan beban tekan maksimum yang dicapai. Kemudian masukan datanya kedalam tabel. Hitung gaya tekan silinder dengan suhu normal dengan variasi suhu air dan rata – ratakan hasilnya. Menurut Aceng Subagdja2004. HASIL DAN PEMBAHASAN Data yang diperoleh dari pengujian ini meliputi pemeriksaan bahan campuran beton dan pengujian variasi suhu dingin dan suhu normal. Nilai diambil rata – rata sejumlah
pengulangan. Kemudian hasilnya dibuat dalam bentuk tabel dan suatu hubungan untuk memudahkan dalam melakukan analisa maupun pembahasan pengambilan kesimpulan. Menurut (A.M Neville, 1995) Berdasarkan pengujian sifat fisis agregat yang kemudian dihitung komposisi material campuran beton (Mix Design) dengan F’c 22,5 Mpa, mengunakan metode ACI ( American Conrete Institute), maka diperoleh komposisi campuran beton untuk masing – masing 10 buah benda uji adalah sebagai berikut :
Tabel 2 Perencanaan Mix Design untuk 3 buah benda uji silinder No
Material
Berat (Kg)
Vol. Silinder yang digunakan (m3)
1 2 3 4
Air Semen Pasir Kerikil
183 374 609.96 1095.30
0.017 0.017 0.017 0.017
Hasil pemeriksaan bahan – bahan campuran beton menunjukan bahwa bahan tersebut dapat dipergunakan ebagai bahan campuran beton.Hasil pemeriksaan agregat halus nilai kadar lumpur sebesar 2.98 % memenuhi persyaratan yang diinginkan yaitu lebih kecil dari 5 %, sehingga agregat ini layak untuk digunakan dalam pembuatan beton. Agregat halus untuk beton mempunyai angka kehalusan (FM) sebesar 2.5, memenuhi persyaratan yang diiginkan yaitu 2,3 – 3,1, menurut standar ASTM E-11-81. Berat jenis agregat halus sebesar 2,5 persyaratkan yang diiginkan 1.6 – 3.2. Kandungan air 4.84 persyaratan yang diinginkan < 10. Dari hasil pemeriksaan agregat kasar kadar lumpur sebesar 0.75 % persyaratan yang diiginkan 1 % . Berat jenis agregat
Total pemakaian (Kg) 3.11 6.35 10.35 18.62
kasar sebesar 2,56 memenuhi persyaratan kandungan air 0.83, persyaratan yang diiginkan < 10 menurut standar ASTM C- 33-95. Berat volume 1421.67 persyaratan yang diiginkan 1445 tidak memenuhi persyaratan karena tergantung butiran agregat kasar yang digunakan, sehingga agregat ini layak digunakan dalam pembuatan beton dengan penggambungan air normal dengan air suhu dingin , oleh karena itu untuk mendapatkan kuat tekan antara air normal dengan air suhu dingin dengan beton. Hasil pengujian kuat tekan beton menggunakan air normal campuran beton. Menunjukan bahwa kuat tekan rata – rata 23.56 MPa untuk umur 28 hari, cukup baik dibandingkan dengan
air suhu dingin 5 oC 21.55 Mpa, air normal sangat tinggi kekuatan karena berpengaruh suhu yang digunakan dalam pencampuran beton .Dari hasil diatas bahwa nilai kekuatan beton dengan menggunakan air normal , kenaikan kekuatannya sebesar 91 % setelah dikoversikan. Untuk standar deviasi
penurunana sebesar 1.2 % dengan menggunakan variasi suhu air dingin. Hasil pengujian kuat tekan dengan menggunakan air normal dengan suhu air dingin didapatkan nilai masing – masing hasil kekuatan yang dihasilkan berdasarkan pengaruh suhu air yang digunakan dapat diperlihatkan pada Tabel 3 berikut :
Tabel 3 Hasil uji kuat tekan beton normal dan variasi suhu dingin Pada Umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari Kuat Tekan Kuat Tekan Variasi Suhu Beton (Mpa) Beton (Mpa) Kuat Tekan Beton (Mpa) Slump Test Air Campuran Rata – rata Rata – rata Rata – rata Pada Umur Rata - rata Beton Pada Umur Pada Umur 28 Hari 7 Hari 14 Hari Suhu Normal 8.3 14.78 20.52 23.56 20 °C 8.2 12.81 19.67 21.55 15 °C 8.2 10.21 17.40 19.48 10°C 8.3 8.51 15.51 17.21 5 °C 8.3 3.12 9.93 12.67
Kuat Tekan Beton Kg/Cm2
30 25 Suhu Air Normal
20
Suhu Air 20 oC 15
Suhu Air 15 oC Suhu Air 10 oC
10
Suhu Air 5 oC
5 0 0
4
8
12
16
20
24
28
32
Umur Beton (Hari)
Gambar 1. Hubungan Kuat Tekan Variasi Suhu Dengan Umur 7 hari, 14 hari dan 28 Hari
Berdasarkan Gambar 1 di atas terlihat bahwa perubahan suhu dingin dalam campuran beton semakin kecil suhu kuat tekan beton semakin menurun dari pada umur beton normal yang umur
28 hari terjadi kuat tekan yang sesuai dengan di atas K 225 yang direncanakan mutu beton sesuai dengan mix design yang didapatkan.
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di laboratorium Uji Bahan Teknik Sipil Politeknik Negeri lhokseumawe mengenai pengaruh air dingin pencampuran mortal terhadap kuat tekan beton dengan Fas 0,5 dengan menggunakan agregat halus Krueng Mane, dan agregat kasar alami Krueng Arakundo, dapat diambil beberapa kesimpulan dan saran sebagai berikut : 1.
2.
Penggunaan beton suhu air 5 °C, 10 °C, 15 °C, dan 20 °C, pada umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari ke dalam adukan beton, menurunkan tingkat workability hal ini nampak dari hasil pengujian slump test yang menurun, meskipun memenuhi syarat bahwa beton masih dalam taraf mudah dikerjakan. Kuat tekan tertinggi dicapai oleh beton dengan menggunkan air suhu dingin sebesar 20 oC, 15 oC, 10 oC, 5 oC pada umur 28 hari dengan nilai kuat tekan 21.55 Mpa, 19,48 Mpa, 17,21 Mpa, 12,67 Mpa dibandingkan dengan beton normal, yang memiliki kuat tekan 23.56 Mpa pada umur 28 hari
DAFTAR PUSTAKA [1] A. Subagdja, 2004, Diktat Pengantar Perencanaan Campuran Bahan Beton dan Evaluasi Mutu Beton, Lab Uji Bahan Politeknik Negeri Bandung. [2]
Hanafiah, 1995, Petunjuk Praktikum Merencanakan Komposisi Campuran Beton Struktur, Lab Konstruksi Bahan Bangunan Fakultas Teknik Unsyiah Kuala Banda Aceh
[3] A.M Neville, 1995, Properties Of Concrete Fourth and Final Edition, Longman Malaysia.
