Studi Mengenai Keberlakuan Pengaruh Permukaan Spesifik Agregat terhadap Kuat Tekan dalam Campuran Beton

Reka Racana Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

© Teknik Sipil Itenas | No.x | Vol.xx Januari 2015

Studi Mengenai Keberlakuan Pengaruh Permukaan Spesifik Agregat terhadap Kuat Tekan dalam Campuran Beton YUDHA, H.1, SAELAN, P.2 1

Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional E-mail:[email protected] ABSTRAK

Penelitian dari Newman dan Teychenne (1954) membuktikan bahwa jika permukaan spesifik agregat dalam campuran beton bertambah tetapi faktor airsemen masih sama, maka kuat tekan beton dan kelecakan akan berkurang. Batasan keberlakuan hasil penelitian dari Newman dan Teychenne ini belum diketahui dengan jelas. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian pengembangan untuk mengungkapkan batasan keberlakuan pengaruh permukaan spesifik agregat terhadap kuat tekan beton. Penelitian dilakukan dengan menggunakan dua macam komposisi campuran beton. Campuran pertama dengan = 2,265 dan volume total agregat 0,64 m³ dalam 1 m³ beton, yang selanjutnya permukaan spesifik total divariasikan dari 11,47 sampai dengan 22,61 . Campuran kedua dengan = 1,91 dan volume total agregat 0,67 m³ dalam 1 m³ beton, dengan permukaan spesifik total divariasikan dari 11,09 sampai dengan 21,73 . Dari hasil penelitian ini terungkap bahwa pertambahan luas permukaan spesifik agregat tidak hanya menurunkan kuat tekan beton, tetapi juga dapat meningkatkannya. Dengan demikian maka pengaruh permukaan spesifik terhadap kuat tekan beton yang dicetuskan Newman dan Teychenne, yaitu mengurangi kuat tekan beton jika permukaan spesifik bertambah, tidak sepenuhnya berlaku. Kata kunci: gradasi agregat, permukaan spesifik, kuat tekan beton, Newman dan Teychenne.

Reka Racana - 1

Yudha, H., Saelan, P.

ABSTRACT

Research from Newman and Teychenne (1954) proved that if the specific surface aggregates in the concrete mix increases but the water-cement factor is constant, then the compressive strength of concrete will be reduced. Limitation of the applicability from Newman and Teychenne research result is unclear. Therefore it is necessary to study the limitation of the applicability to reveal the specific surface aggregate effect on compressive strength of concrete. The study was conducted by using two kinds of concrete mixture composition. The first mixture with 2.265 and the aggregate total volume of 0.64 m³ in 1 m³ of concrete. Spesific surface of aggregate varied from 11.47 . The second one mixture with

up to 22.61

1.91, and the total aggregate volume of

0.67 m³ in 1 m³ of concrete. Spesific surface of aggregate varied from 11.09 up to 21.73

. The results of this study revealed that the increase of the

specific surface area not only reduce aggregate concrete compressive strength, but also can increase the strength. Thus, the influence of the specific surface to the concrete compressive strength conceived by Newman and Teychenne, where the concrete compressive strength is decreasing if the specific surface is increasing, is not fully valid. Keywords: aggregate gradation, specific surface, compressive strength of concrete, Newman and Teychenne.

Reka Racana - 2

Rekaracana Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

© Teknik Sipil Itenas | No.x | Vol.xx Januari 2015

1. PENDAHULUAN Kekuatan tekan beton dibangun dari mekanisme lekatan ( bonding) antara pasta semen dengan permukaan agregat, serta saling mengunci dan mengisi ( interlocking) antara pasta yang mengeras dengan tekstur permukaan agregat. Faktor–faktor lainnya yang menentukan kuat tekan beton telah banyak diteliti, dan salah satu faktornya adalah gradasi agregat, dimana gradasi agregat dalam campuran beton dapat dinyatakan dalam permukaan spesifik agregat total. Penelitian dari Newman dan Teychenne (1954) membuktikan bahwa jika permukaan spesifik agregat dalam campuran beton bertambah tetapi faktor air-semen masih sama, maka kuat tekan beton dan kelecakan akan berkurang. Sebaliknya jika permukaan spesifik agregat berkurang maka kuat tekan dan kelecakan akan bertambah. Pengaruh permukaan spesifik terhadap kuat tekan beton ini masih belum mengungkapkan batasan keberlakuannya. Untuk itu diperlukan penelitian untuk mengetahui sejauh mana keterbatasan atau keberlakuan teori permukaan spesifik dalam campuran beton. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mekanisme Pembentukan Kuat Tekan Beton Beton keras dapat dibagi menjadi tiga fase material komposit yang terdiri dari pasta semen, agregat, dan permukaan antara (interface) pasta semen dan agregat. Mekanisme transfer beban diantara fase ini bergantung pada jenis pasta semen, karakteristik permukaan agregat, dan lekatan atau ikatan adhesi yang terjadi pada interface. Mekanisme saling mengunci (interlocking) secara mekanis terjadi antara produk hidrasi semen (pasta semen yang mengeras) dengan kekasaran permukaan agregat. Selain itu juga terjadi mekanisme lekatan (bonding) antara pasta semen yang mengeras dengan permukaan agregat. Mekanisme pembentukan kuat tekan beton dapat diketahui dari hasil pengujian tekan beton oleh Newman dan Choo (2003) melalui pengamatan mengenai serpihan keruntuhan atau fraktur (fracture) pada butiran agregat kasar setelah pengujian dilakukan. Bentuk fraktur ini terlihat pada Gambar 1. Contoh bentuk kerucut

Gambar 1. Fraktur agregat kasar setelah uji tekan

Dari bentuk fraktur agregat kasar pada Gambar 1 terlihat bahwa terdapat bagian agregat kasar yang bebas dari mortar dan bagian agregat kasar lainnya yang berlekat mortar dimana bentuk mortar yang melekat pada agregat kasar ini berbentuk seperti kerucut. Berdasarkan bentuk serpihan pada agregat kasar setelah pengujian, maka mekanisme keruntuhan beton akibat tekan dapat dikaji melalui penelitian dari Avram dan rekan (1981). Mekanisme transfer beban pada beton keras (hardened concrete) dimodelkan oleh Avram dan rekan dalam Al-Attar (2013) yang disajikan pada Gambar 2. Reka Racana - 3


Gambar 2. Keadaan tekan dan tarik di sekitar butiran agregat

Al-Attar (2013) mengembangkan penelitian Avram dan rekan dengan melakukan penelitian tentang besarnya lekatan antara permukaan agregat kasar dan mortar melalui uji tekan benda uji silinder beton standar dengan agregat kasar yang belapis cat dan agregat kasar tanpa lapisan cat. Hasil pengujian tekan beton Al-Attar (2013) diperlihatkan pada Tabel 1. Tabel 1. Kuat Lekat Perhitungan Agregat Kasar dan Mortar pada Umur 28 Hari

Jenis Campuran

Campuran Campuran Campuran Campuran

1 2 3 4

Kuat Tekan Beton (Agregat Kasar tanpa Lapisan Cat)

Kuat Tekan Beton (Agregat Kasar Berlapis Cat)

Kuat Lekat Mortar dengan Agregat Kasar (Bond Strength)

[MPa] 58,20 48,76 36,66 28,94

[MPa] 54,14 45,62 33,93 26,67

[MPa] 4,06 3,14 2,73 2,27

Kuat

Kuat

Bonding

Interlocking

[%] 6,97 6,44 7,45 7,84

[%] 93,03 93,56 92,55 92,16

Mortar dengan Agregat Kasar

Mortar dengan Agregat Kasar

Hasil pengujian tekan pada Tabel 1 mempelihatkan bahwa mekanisme interlocking pada beton yang merupakan kuat geser mortar, jauh lebih dominan dari pada mekanisme bonding antara mortar dan agregat kasar. Karena kuat tekan beton merupakan kombinasi dari kuat geser mortar dan kuat lekat mortar dengan agregat kasar, maka kuat geser mortar pada beton mendominasi lebih dari 90% kuat tekan beton. Dengan demikian maka kuat tekan beton dibentuk oleh interlocking antara pasta semen dengan permukaan agregat. 2.2 Permukaan Spesifik Agregat Dalam tugas akhirnya Tommy, A (2012) menyatakan bahwa permukaan spesifik agregat dirumuskan dengan pemodelan sebagai berikut: 1. 2.

butiran agregat dianggap berbentuk seperti bola pejal; dalam suatu massa agregat, diameter rata-rata butiran yang lolos dari suatu ukuran saringan dan tertahan pada ukuran saringan berikutnya adalah rata-rata dari kedua ukuran saringan tersebut.

Besarnya permukaan spesifik agregat dapat dihitung dengan Persamaan 1: Permukaan spesifik = ... (1) Reka Racana - 4

Studi Mengenai Keberlakuan Permukaan Spesifik Agregat terhadap Kuat Tekan dalam Campuran Beton

Dengan menggunakan Persamaan 1, maka permukaan spesifik agregat dapat diturunkan menjadi Persamaan 2, yaitu: Permukaan spesifik = ... (2) Mengingat bentuk butiran agregat dalam campuran beton bukan bola pejal, maka Persamaan 2 harus dikoreksi oleh faktor koreksi bentuk agregat ( ). Persamaan 2 dimodifikasi menjadi Persamaan 3, yaitu: Permukaan spesifik = ... (3) dengan :

=

P d S i

, disajikan pada Tabel 2

= persentase berat spesifik agregat diantara 2 ukuran saringan yang berurutan; = diameter rata-rata dari 2 ukuran saringan yang berurutan; = berat jenis agregat; = 1 sampai dengan n. Tabel 2. Faktor Koreksi Bentuk Agregat Agregat

Faktor koreksi

Pasir Alam < 2,4 mm

1,0

Pasir Alam > 2,4 mm Kerikil Bulat Kerikil tak Beraturan Batu Pecah

1,6 1,0 1,6 1,6

2.3 Pengaruh Permukaan Spesifik Agregat Terhadap Kuat Tekan Beton Pengaruh permukaan spesifik agregat dalam campuran beton terhadap kuat tekan dapat diketahui melalui kajian terhadap hasil penelitian dari Newman dan Teychenne (1954) yang hasilnya tertera pada Tabel 3. Tabel 3. Pengaruh Permukaan Spesifik terhadap Kuat Tekan Beton ( Permukaan spesifik agregat [

]

Kuat tekan beton umur 28 hari [MPa]

22,4 28,0 43,7 57,1

36,1 34,9 30,3 27,5

sumber: Neville, Properties of Concrete, third edition (1981)

Reka Racana - 5

= 0,6)


Jika Tabel 3 disajikan dalam bentuk grafik, maka hasilnya ditampilkan pada Gambar 3.

f'c [MPa]

40 35 30

y = 0,0002x3 - 0,021x2 + 0,508x + 33,38 R² = 1

25 20

30

40 50 Permukaan Spesifik Total Agregat [cm2/g]

60

Gambar 3. Relasi permukaan spesifik total agregat terhadap

Dari hasil penelitian Newman dan Teychenne (1954) terungkap bahwa jika permukaan spesifik agregat semakin besar, maka kuat tekan beton yang dihasilkan akan semakin kecil. Namun demikian berdasarkan bentuk grafik yang tertera pada Gambar 3 yang merupakan persamaan polimonial pangkat tiga, diduga kuat tekan beton akan naik atau turun mengikuti perubahan permukaan spesifik. 3. METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Metode untuk penelitian ini di perlihatkan pada Gambar 4. Kaji Literatur Membuat Hipotesa: Kuat Tekan Beton Berfluktuatif Bertambah dan Berkurang jika Permukaan Spesifik Agregat Total Berubah dalam Campuran Beton

Penelitian untuk Menguji Hipotesa Pengujian Agregat Halus: - Berat Jenis - Kadar Air - Analisis Saringan

Pengujian Agregat Kasar: Semen dan Air

- Berat Jenis - Kadar Air - Analisis Saringan

Merancang Komposisi Campuran Beton dengan Gradasi Agregat Yang Bervariasi

Membuat Benda Uji Silinder Beton Melakukan Perawatan Benda Uji Beton

Melakukan Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari

Menganalisis Data Hasil Pengujian dan Membuat Kesimpulan

Gambar 4. Bagan alir penelitian Reka Racana - 6


3.2 Pemeriksaan Agregat Hasil pemeriksaan sifat fisik agregat halus dan agregat kasar tertera pada Tabel 4. Tabel 4. Hasil Pemeriksaan Sifat Fisik Agregat Parameter

Satuan

Berat Jenis Penyerapan Kadar Air Kering Udara Kadar Air SSD

Semen

Pasir

3.150,00

2.768,00

2.764,24

3,52 1,42 3,30

2,67 0,67 2,84

% % %

Batu Pecah

3.3 Perancangan Campuran Beton untuk Pembuatan Benda Uji Cara Dreux Komposisi campuran beton dilaksanakan dengan menggunakan perbandingan volume bahan dalam 1 m3 volume absolut beton segar. Persamaan volume absolut untuk 1 beton segar dinyatakan dalam Persamaan 4, yaitu: 1 dimana:

beton

= ... (4)

= = = = = =

volume absolut volume absolut volume absolut volume absolut volume absolut .

agregat halus ( ); agregat kasar ( ); air ( ); semen ); udara ( ), diasumsikan 0,02;

Dengan menggunakan Persamaan 4 maka untuk = 0,64 m3, dan = 0,67 m3 diperoleh komposisi bahan campuran beton yang tertera pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5. Komposisi Campuran Volume Agregat 0,64 m³ dalam 1 m³ Beton, Komposisi Campuran 1 2 20,0 -10,0 903,88 857,75 10,0 - 4,8 451,94 428,88 4,8 -2,40 26,99 31,49 Ukuran Agregat 2,40 - 1,2 75,98 88,65 [cm] 1,2 - 0,6 109,20 127,40 0,6 - 0,3 53,15 62,00 0,3 - 0,15 100,89 117,71 < 0,15 49,82 58,13 Berat Agregat Kasar [kg] 1355,83 1286,63 Berat Pasir [kg] 415,38 484,58 Total Berat Agregat [kg] 1771,21 1771,21 Volume Pasir [m³] 0,15 0,18 Volume Agregat Kasar [m³] 0,49 0,47 Volume total Agregat [m³] 0,64 0,64 Vol Pasir / Vol Total Agregat 0,23 0,27 Semen [kg] 450 450 Air [kg] 198,68 198,68 Permukaan Spesifik Total [cm²/g] 11,47 12,86

3 811,62 405,81 35,98 101,31 145,60 70,86 134,52 66,43 1217,43 553,78 1771,21 0,20 0,44 0,64 0,31 450 198,68 14,26

4 764,77 382,39 40,48 113,97 163,80 79,72 151,34 74,74 1147,16 624,05 1771,21 0,23 0,44 0,64 0,35 450 198,68 15,65

Reka Racana - 7

[

= 2,265

]

5 6 7 719,47 673,34 627,20 359,74 336,67 313,60 44,98 49,48 53,98 126,64 139,30 151,96 182,00 200,20 218,40 88,58 97,43 106,29 168,16 184,97 201,79 83,04 91,34 99,65 1079,21 1010,01 940,81 692,00 761,20 830,40 1771,21 1771,21 1771,21 0,25 0,28 0,30 0,39 0,37 0,34 0,64 0,64 0,64 0,39 0,43 0,47 450 450 450 198,68 198,68 198,68 17,04 18,43 19,83

8 9 581,07 534,94 290,54 267,47 58,47 62,97 164,63 177,29 236,59 254,79 115,15 124,01 218,60 235,42 107,95 116,26 871,61 802,41 899,60 968,80 1771,21 1771,21 0,33 0,35 0,32 0,29 0,64 0,64 0,51 0,55 450 450 198,68 198,68 21,22 22,61


Tabel 6. Komposisi Campuran Volume Agregat 0,67 m³ dalam 1 m³ Beton, Komposisi Campuran 1 2 20,0 -10,0 959,75 913,62 10,0 - 4,8 479,88 456,81 4,8 -2,40 26,99 31,49 Ukuran Agregat 2,40 - 1,2 75,98 88,65 [cm] 1,2 - 0,6 109,20 127,40 0,6 - 0,3 53,15 62,00 0,3 - 0,15 100,89 117,71 < 0,15 49,82 58,13 Berat Agregat Kasar [kg] 1439,63 1370,43 Berat Pasir [kg] 415,20 484,40 Total Berat Agregat [kg] 1854,83 1854,83 Volume Pasir [m³] 0,150 0,175 Volume Agregat Kasar [m³] 0,52 0,50 Volume total Agregat [m³] 0,67 0,67 Vol Pasir / Vol Total Agregat 0,22 0,26 Semen [kg] 370 370 Air [kg] 194 194 Permukaan Spesifik Total [cm²/g] 11,09 12,42

3 867,49 433,74 35,98 101,31 145,60 70,86 134,52 66,43 1301,23 553,60 1854,83 0,200 0,47 0,67 0,30 370 194 13,75

4 821,35 410,68 40,48 113,97 163,80 79,72 151,34 74,74 1232,03 622,80 1854,83 0,225 0,44 0,67 0,34 370 194 15,08

[

= 1,91

]

5 6 7 775,22 729,09 681,85 387,61 364,54 340,92 44,98 49,48 53,98 126,64 139,30 151,96 182,00 200,20 218,40 88,58 97,43 106,29 168,16 184,97 201,79 83,04 91,34 99,65 1162,83 1093,63 1022,77 692,00 761,20 832,06 1854,83 1854,83 1854,83 0,250 0,275 0,300 0,42 0,40 0,37 0,67 0,67 0,67 0,373 0,41 0,45 370 370 370 194 194 194 16,41 17,74 19,08

8 9 636,82 590,69 318,41 295,34 58,47 62,97 164,63 177,29 236,59 254,79 115,15 124,01 218,60 235,42 107,95 116,26 955,23 886,03 899,60 968,80 1854,83 1854,83 0,325 0,350 0,35 0,32 0,67 0,67 0,49 0,52 370 370 194 194 20,40 21,73

4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Hasil-hasil pengujian diperlihatkan pada Tabel 7, dan Tabel 8. Tabel 7. Hasil Uji Tekan dengan Volume Total Agregat 0,64 m³, Nilai Slump 50 mm Komposisi Campuran 1 2 20,0 -10,0 903,88 857,75 10,0 - 4,8 451,94 428,88 4,8 -2,40 26,99 31,49 Ukuran Agregat 2,40 - 1,2 75,98 88,65 [cm] 1,2 - 0,6 109,20 127,40 0,6 - 0,3 53,15 62,00 0,3 - 0,15 100,89 117,71 < 0,15 49,82 58,13 Berat Agregat Kasar [kg] 1355,83 1286,63 Berat Pasir [kg] 415,38 484,58 Total Berat Agregat [kg] 1771,21 1771,21 Volume Pasir [m³] 0,15 0,18 Volume Agregat Kasar [m³] 0,49 0,47 Volume total Agregat [m³] 0,64 0,64 Vol Pasir / Vol Total Agregat 0,23 0,27 Semen [kg] 450 450 air [kg] 198,68 198,68 Permukaan Spesifik Total [cm²/g] 11,47 12,86 Slump Aktual [cm] 4 4 Kuat Tekan Rata-Rata [MPa] 36,14 38,64

3 811,62 405,81 35,98 101,31 145,60 70,86 134,52 66,43 1217,43 553,78 1771,21 0,20 0,44 0,64 0,31 450 198,68 14,26 4 39,36

4 764,77 382,39 40,48 113,97 163,80 79,72 151,34 74,74 1147,16 624,05 1771,21 0,23 0,44 0,64 0,35 450 198,68 15,65 3,5 37,78

Reka Racana - 8

[

]

5 6 7 719,47 673,34 627,20 359,74 336,67 313,60 44,98 49,48 53,98 126,64 139,30 151,96 182,00 200,20 218,40 88,58 97,43 106,29 168,16 184,97 201,79 83,04 91,34 99,65 1079,21 1010,01 940,81 692,00 761,20 830,40 1771,21 1771,21 1771,21 0,25 0,28 0,30 0,39 0,37 0,34 0,64 0,64 0,64 0,39 0,43 0,47 450 450 450 198,68 198,68 198,68 17,04 18,43 19,83 3,5 3 2 42,8 44,36 43,89

8 9 581,07 534,94 290,54 267,47 58,47 62,97 164,63 177,29 236,59 254,79 115,15 124,01 218,60 235,42 107,95 116,26 871,61 802,41 899,60 968,80 1771,21 1771,21 0,33 0,35 0,32 0,29 0,64 0,64 0,51 0,55 450 450 198,68 198,68 21,22 22,61 2 1,5 43,61 38,19

Studi Mengenai Keberlakuan Permukaan Spesifik Agregat terhadap Kuat Tekan dalam Campuran Beton Tabel 8. Hasil Uji Tekan dengan Volume Total Agregat 0,67 m³, Nilai Slump 50 mm Komposisi Campuran 1 2 20,0 -10,0 959,75 913,62 10,0 - 4,8 479,88 456,81 4,8 -2,40 26,99 31,49 Ukuran Agregat 2,40 - 1,2 75,98 88,65 [cm] 1,2 - 0,6 109,20 127,40 0,6 - 0,3 53,15 62,00 0,3 - 0,15 100,89 117,71 < 0,15 49,82 58,13 Berat Agregat Kasar [kg] 1439,63 1370,43 Berat Pasir [kg] 415,20 484,40 Total Berat Agregat [kg] 1854,83 1854,83 Volume Pasir [m³] 0,150 0,175 Volume Agregat Kasar [m³] 0,52 0,50 Volume total Agregat [m³] 0,67 0,67 Vol Pasir / Vol Total Agregat 0,22 0,26 Semen [kg] 370 370 Air [kg] 194 194 Permukaan Spesifik Total [cm²/g] 11,09 12,42 Slump Aktual [cm] 6 5 Kuat Tekan Rata-Rata [MPa] 14,42 19,32

3 867,49 433,74 35,98 101,31 145,60 70,86 134,52 66,43 1301,23 553,60 1854,83 0,200 0,47 0,67 0,30 370 194 13,75 4,5 19,45

4 821,35 410,68 40,48 113,97 163,80 79,72 151,34 74,74 1232,03 622,80 1854,83 0,225 0,44 0,67 0,34 370 194 15,08 4 21,74

[

]

5 6 7 775,22 729,09 681,85 387,61 364,54 340,92 44,98 49,48 53,98 126,64 139,30 151,96 182,00 200,20 218,40 88,58 97,43 106,29 168,16 184,97 201,79 83,04 91,34 99,65 1162,83 1093,63 1022,77 692,00 761,20 832,06 1854,83 1854,83 1854,83 0,250 0,275 0,300 0,42 0,40 0,37 0,67 0,67 0,67 0,373 0,41 0,45 370 370 370 194 194 194 16,41 17,74 19,08 4 3 2 19,59 23,87 30,68

8 9 636,82 590,69 318,41 295,34 58,47 62,97 164,63 177,29 236,59 254,79 115,15 124,01 218,60 235,42 107,95 116,26 955,23 886,03 899,60 968,80 1854,83 1854,83 0,325 0,350 0,35 0,32 0,67 0,67 0,49 0,52 370 370 194 194 20,40 21,73 2 2 31,35 31,88

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian

Rata-Rata [MPa]

Hasil penelitian pada Tabel 7 disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5, dan hasil penelitian pada Tabel 8 disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 6. y = -0,067x3 + 3,393x2 - 55,38x + 332,9 R² = 0,883

44

41 38 35 11

14 17 Permukaan Spesifik [cm²/gram]

20

Rata-Rata [MPa]

Gambar 5. Relasi kuat tekan beton dengan permukaan spesifik untuk

23 = 0,64 m

3

35 y = -0,050x3 + 2,694x2 - 45,59x + 267,0 R² = 0,918

30 25 20 15 11

14

17

20

23

Permukaan Spesifik [cm²/gram] Gambar 6. Relasi kuat tekan beton dengan permukaan spesifik untuk

Reka Racana - 9

3

= 0,67 m


Slump Aktual (mm)

6 y = -0,388x + 9,985 R² = 0,948 3

Vol. Total agregat 0,64 m³

y = -0,245x + 7,236 R² = 0,907

Vol. Total agregat 0,67 m³

0 10

15 20 Permukaan Spesifik Total (cm²/g)

25

Gambar 7. Pengaruh permukaan spesifik terhadap nilai slump

Hasil-hasil pengujian yang disajikan pada Gambar 5, dan Gambar 6 memperlihatkan tentang pengaruh luas permukaan spesifik total agregat terhadap kuat tekan beton. Permukaan spesifik total agregat dalam campuran beton menentukan besar kecilnya kuat tekan yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukan bahwa pertambahan permukaan spesifik agregat tidak hanya menambah kuat tekan beton, tetapi juga dapat menguranginya. Fenomena bertambahnya kuat tekan beton dengan bertambahnya permukaan spesifik agregat merupakan hal yang berlawanan dengan hasil penelitian Newman dan Teychenne, yang menyatakan kuat tekan beton akan berkurang jika permukaan spesifik bertambah. Fenomena meningkatnya kuat tekan beton jika permukaan spesifik meningkat dapat dijelaskan menggunakan hasil penelitian dari Al-Attar yang mengungkap bahwa kuat tekan beton diperoleh lebih dari 90% dari kuat geser. Jika permukaan spesifik meningkat maka berarti luas permukaan agregat yang ber-interlocking dengan pasta semen yang mengeras makin besar dan akan mengakibatkan meningkatnya kuat geser, sehingga kuat tekan beton menjadi lebih besar. Fenomena menurunnya kuat tekan beton jika permukaan spesifik terus ditingkatkan dapat dijelaskan melalui anggapan bahwa kuat interlocking diduga ditentukan oleh ketebalan tertentu atau ketebalan minimal dari pasta semen yang mengeras (hardened), yang mengikat agregat halus. Jika tebal pasta semen yang mengikat agregat lebih kecil dari ketebalan minimal ini maka kuat geser mortar akan berkurang sehingga kuat tekan beton akan berkurang. Untuk suatu dan volume agregat total yang tetap dalam 1 m³ beton, bertambahnya permukaan spesifik akan menyebabkan pertambahan luas permukaan agregat yang harus diikat oleh pasta semen. Hal ini akan menyebabkan makin menipisnya tebal pasta. Selama berkurangnya tebal pasta tersebut masih lebih besar dari ketebalan minimal maka kuat interlocking tidak akan berkurang, dan kuat geser mortar pun akan bertambah karena luas permukaan agregat halus yang ber-interlocking dengan pasta semen makin besar. Lebih lanjut, jika permukaan spesifik terus diperbesar maka tebal lapisan pasta semen akan lebih kecil dari ketebalan minimal ini sehingga kuat geser mortar akan berkurang yang menyebabkan kuat tekan beton berkurang. Pada Gambar 5, dan Gambar 6 terjadi fenomena tercapainya ketebalan minimal pasta semen terjadi pada permukaan spesifik total agregat ± 20

interlocking pada ketebalan minimal pasta ditentukan oleh ketebalan minimal yang sama tetapi

dan ± 22

. Kuat

. Hal ini berarti untuk suatu

berbeda maka kuat interlocking antara pasta semen

dengan permukaan agregat akan berbeda. Hasil penelitian yang ditunjukan pada Gambar 7 terlihat bahwa jika permukaan spesifik agregat bertambah besar, maka nilai slump aktual akan berkurang; dan sebaliknya jika permukaan spesifik agregat berkurang, maka nilai Reka Racana - 10


slump aktual akan bertambah besar. Dengan demikian maka pengaruh permukaan spesifik terhadap kuat tekan beton yang dicetuskan Newman dan Teychenne, yaitu mengurangi kuat tekan beton jika permukaan spesifik bertambah, tidak sepenuhnya berlaku.

5. KESIMPULAN Dari hasil pengujian dan pembahasan yang dilakukan pada penelitian ini, maka dapat disimpulkan : 1. pengaruh permukaan spesifik terhadap kuat tekan beton yang dicetuskan Newman dan Teychenne, yaitu mengurangi kuat tekan beton jika permukaan spesifik bertambah, tidak sepenuhnya berlaku; 2. untuk nilai yang tetap, pertambahan permukaan spesifik agregat dapat meningkatkan

4.

kuat tekan dan juga dapat menurunkan kuat tekan pada beton; pertambahan permukaan spesifik agregat dapat meningkatkan kuat tekan beton jika tebal pasta semen masih lebih besar dari ketebalan pasta minimal. Sebaliknya pertambahan permukaan spesifik agregat dapat menurunkan kuat tekan beton jika tebal pasta semen lebih kecil dari ketebalan pasta minimal; kuat interlocking pada ketebalan minimal pasta ditentukan oleh jumlah ;

5.

semakin besar nilai permukaan spesifik agregat semakin kecil nilai slump.

3.

DAFTAR RUJUKAN Al-Attar, T. (2013). A Quantitative Evaluation of Bond Strength between Coarse Aggregate and Cement Mortar in Concrete. European Scientific Journal Edition Volume 9. Neville, A. M. (1981). Properties of Concrete. Third Edition. New York: Longman Scientific & Technical. Tommy, A. (2012). Studi Mengenai Perancangan Campuran Beton Dengan Gradasi Bercelah Menggunakan Pemodelan Perilaku Rangkaian Pegas Seri, Tugas Akhir, tidak dipublikasikan. Bandung: Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Nasional.

Reka Racana - 11

Studi Mengenai Keberlakuan Pengaruh Permukaan Spesifik Agregat terhadap Kuat Tekan dalam Campuran Beton

Recommend Documents