makalah 2013 uns(1)

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

SEMAR JAYAAchsan Nur Cholis

Faisal Kus HermawanHilda Hardianti

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Beton merupakan bahan bangunan yang paling utama, hampir semua

bangunan selalu menggunakan beton. Seiring dengan perkembangan zaman,

desain-desain dari suatu bangunan juga semakin berkembang dan

membutuhkan konstruksi yang semakin kuat pula. Beton merupakan bahan

yang kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah terhadap gaya tarik, oleh karena

itu digunakan baja tulangan sebagai pemikul gaya tarik yang dialami oleh

suatu struktur bangunan. Semakin besar gaya tarik yang harus dipikul oleh

suatu struktur, maka semakin banyak pula tulangan yang harus digunakan,

sehingga semakin banyak halangan bagi beton segar untuk mengisi ruang-

ruang kosong. Beton konvensional tidak dapat mengalir sendiri melewati

halangan-halangan tersebut, sehingga dibutuhkan tenaga pemadatan yang

besar, sedangkan untuk daerah-daerah tertentu dimana tidak dapat dilakukan

pemadatan (dikarenakan tempat yang sempit) akan terbentuk rongga yang

dapat mengurangi kekuatan beton.

Selain dapat mengalir dengan sendirinya, metode SCC ini juga

memiliki beberapa kelibihan lain, diantaranya adalah berdaya tahan yang

baik dan memiliki kekuatan yang tinggi. Tetapi semua hal tersebut hanya

dapat dicapai apabila pada campuran beton mengalami deformability yang

tinggi dan tidak mengalami segregasi.

Banyak faktor yang dapat mempengaruhi hasil campuran SCC, yaitu

pada deformability dan viskosity-nya. Faktor-faktor tersebut adalah kadar

superplasticizer, bentuk, ukuran bahan campuran pasta, serta agregat yang

digunakan. Dengan penggunaan bahan yang cukup dalam metode SCC ini,

diharapkan dapat memudahkan proses pengerjaan beton dan pada akhirnya

juga dapat menghemat biaya pengerjaan.

Civil Brings Revolution




1.2. Tujuan

Menghasilkan suatu campuran beton segar yang memiliki workability

yang tinggi tanpa terjadi segregasi ataupun bleeding.

Menghasilkan suatu campuran beton segar yang memiliki flowability

yang tinggi, sehingga dapat mengalir dan memadat dengan sendirinya.

Menghasilkan suatu campuran beton segar yang memiliki kemampuan

passing ability yang tinggi, sehingga campuran beton tersebut dapat

melewati tulangan yang cukup rapat.

Menghasilkan beton dengan rongga udara yang seminimal mungkin,

sehingga memiliki durability yang tinggi.

1.3. Dasar Teori Pembuatan Beton Metode SCC

Sejak tahun 1983 di Jepang telah diketahui permasalahan tentang

durabilitas beton. Untuk mendapatkan beton yang tahan lama, diperlukan control

kualitas yang baik dengan pengecoran yang dikerjakan oleh tenaga ahli. Problema

beton adalah diperlukan pemadatan yang cukup intensif untuk menghasilkan

beton yang padat. Rongga-rongga udara sering terjebak di dalam beton sehingga

kekuatan maupun daya tahannya akan sangat rendah. Semakin berkurangnya

tenaga ahli menyebabkan perlunya campuran beton yang dapat memadat sendirian

hanya memerlukan sedikit tenaga ahli untuk mengerjakan dan didapatkan beton

dengan kualitas tinggi. Kemudian pada tahun 1988, beton kinerja tinggi dengan

spesifikasi: (1) sifat beton segar: dapat memadat sendiri (2) umur awal: tidak ada

cacat awal dan (3) setelah mengeras: dapat melawan kerusakan yang ditimbulkan

oleh faktor eksternal, beton ini dinamakan self compacting concrete (SCC).

Metode untuk mendapatkan beton SCC bukan hanya pada deformabilitas yang

tinggi sehingga mudah untuk didapatkan tetapi juga pada kemungkinan segregasi

yang rendah. Pada beton biasa deformabilitas yang tinggi akan diikuti dengan

kemungkinan terjadinya segregasi pada saat beton dituangkan melalui tulangan

pada beton.

Untuk mendapatkan campuran beton dengan tingkat workability yang

tinggi dan kekuatan awal yang besar perlu diperhatikan hal–hal sebagai berikut:

Agregat kasar dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih 50% dari volume

padatnya.





Pembatasan jumlah agregat halus kurang lebih 40% dari volume mortar.

Water–binder ratio dijaga pada level kurang lebih 0,3.

Penggunaan superplasticizer pada campuran beton untuk mendapatkan tingkat

workability yang tinggi sekaligus menekan nilai water–binder ratio.

Ditambahkan bahan pengisi (filler) berupa silica fume untuk meningkatkan

durabilitas dan kekuatan tekan dari beton.

Dengan campuran yang mudah berdeformasi tetapi tetap dapat

mempertahankan kekentalannya (viskositasnya) maka beton SCC akan memadat

sendiri dan tidak mengalami segregasi.

Saat ini beton SCC ini tidak hanya dipergunakan di Jepang. Sekarang ini

penelitian tentang beton SCC ini masih terus dilakukan tentang metode

pencampurannya yang efektif. Penilitian ini akan terus dilakukan sampai beton

SCC ini akan menjadi beton standar untuk masa depan.

Aplikasi dari beton SCC sudah banyak dilakukan di Jepang. Di Jepang,

mereka membuat beton SCC ini untuk jembatan, bangunan dan tunnel sejak 1990.

di lima tahun terakhir ini, jembatan jembatan dengan menggunakan beton SCC ini

sudah dibangun di Eropa (readymixbeton, 2005). Di Amerika jembatan bebas

hambatan sangat terbatas, sehingga di waktu sekarang beton SCC sangat

berpotensi pada pembangunan jembatan bebas hambatan. Dari semua

pembangunan di atas aplikasi dari beton SCC masih memerlukan banyak

penelitian.

Pembuatan jalan bebas hambatan dengan tidak menggunakan getaran

sudah tidak baru lagi. Contoh: pembuatan di bawah air tanpa getaran, masa beton

tanpa getaran, terowongan beton tanpa getaran. Beton modern sekarang ini

berfokus pada high performance, kualitas yang dapat dipercaya, padat dan

keseragaman tekstur permukaan, meningkatkan durability, kekuatan yang tinggi

dan konstruksi cepat.

Kelemahan pada beton konvensional adalah pada masalah getaran. Untuk

pemadatan beton konvensional diperlukan alat penggetar yang cukup berisik dan

membutuhkan tenaga trampil. Beton SCC tidak memerlukan getaran untuk

pemadatan. Percobaan dari universitas dari Tokyo, Jepang, dimulai di 1980an

untuk mengembangkan beton SCC. Sejak awal 1990an, Jepang sudah





mengembangkan dan menggunakan beton SCC. aplikasi dari beton SCC di bidang

konstruksi sudah dilaporkan di Jepang (Gambar 1.1). Sejak tahun 2000, jumlah

dari beton SCC yang digunakan untuk beton prefabricated dan ready mix.

Gambar 1.1 Tren penggunaan beton SCC di Japan

Beton SCC menawarkan banyak keuntungan untuk beton precast, prestress

di bidang industri dan penggunaan di bidang konstruksi, keuntungan-

keuntungannya antara lain sbb:

- Bisa mengurangi kebisingan di tempat proyek,

- Mengurangi masalah di bidang getaran,

- Mengurangi pekerjaan di lapangan,

- Konstruksi lebih cepat,

- Meningkatkan kualitas dan daya tahan,

- Kekuatan yang dihasilkan lebih tinggi.

Self Compacting Concrete (SCC) atau yang juga dikenal sebagai Self

Consolidating Concrete adalah beton yang memiliki tingkat keenceran yang

tinggi. Pengujian tingkat keenceran (flowability) pada beton SCC memiliki

beberapa persamaan dengan slump test, antara lain adalah dengan menggunakan

slump cone. Menurut ASTM C 143, tingkat penyebaran (slump flow) pada beton

SCC memiliki range antara 18 sampai 32 inci (455 sampai 810 mm).

Agar dapat memenuhi persyaratan beton SCC, perlu dilakukan pengujian

pada beton untuk mengalir tanpa terjadi segregasi. Berbagai macam pengujian





beton segar SCC telah diusulkan, diantaranya adalah U-test, Box-test, Slup flow

dan V-funnel test.

Pada U-test, beton segar dimasukkan kedalam satu sisi dan kemudian

pintu tengah dibuka untuk melihat bagaimana beton dapat mengalir melalui

halangan yang dibentuk dari tulangan baja dengan lebar yang berbeda. Kemudian

tinggi dari beton yang sudah mengalir diukur. Jika beton terlalu kaku, beton tidak

akan dapat mengalir. Sebaliknya jika beton terlalu encer akan terjadi segregasi

yang menyebabkan penyumbatan pada halangan sehingga tidak semua beton bisa

mengalir. Jadi dibutuhkan kelecakan yang tepat agar beton dapat mengalir

sempurna.

Selain itu Box-test, dimana secara prinsip sama dengan U-test hanya pada

bagian bawah tidak berbentuk setengah lingkaran melainkan berbentuk kotak.

Untuk proses U-test dan Box-test dapat diperhatikan pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 (a) U-test dan (b) Box-tesr

Pengujian lainnya yang tidak langsung menguji sifat pemadatan beton

SCC adalah pengujian slump flow (Gambar 1.3) dan V-funnel test (Gambar 1.4).

Pangujian ini bertijuan untuk menguji sifat deformabilitas dan viskositas dari

beton SCC. Kedua sifat ini akan menentukan kualitas dari beton SCC yang

dihasilkan (Masahiro Ouchi et.al, 2006).





Gambar 1.3 Slump Flow

Gambar 1.4 Funnel

Gambar 1.5 Bagian campuran dari beton yang khas,

ilustrasi distribusi dari agregat kasar dan agregat halus.

BAB II

PEMILIHAN MATERIAL





2.1. Semen

Semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif dan kohesif digunakan

sebagai bahan pengikat (Bonding material) yang dipakai bersama batu kerikil,

pasir, dan air. Semen Portland akan mengikat butir-butir agregat (halus dan kasar)

setelah diberi air dan selanjutnya akan mengeras menjadi suatu massa yang padat.

Portland Cement merupakan bahan utama atau komponen beton terpenting

yang berfungsi sebagai bahan pengikat an-organik dengan bantuan air dan

mengeras secara hidrolik. Portland Cement harus memenuhi persyaratan yang

diperlukan dalam PBI (1971). Portland Cement inilah yang dapat menyatukan

antara agregat halus dan agregat kasar sehingga mengeras menjadi beton.

Semen yang kami gunakan untuk pembuatan beton SCC (Self Compacting

Concrete) ini adalah semen PPC yang di produksi oleh semen Gresik.

Pencampuran sejumlah semen memiliki manfaat sebagai bahan pengikat antara

agregat kasar, agregat halus, serta bahan tambahan lainnya (fly ash dan silica

fume).

2.2. Silica Fume

The American Concrete Institute (ACI) mendefinisikan Silica fume

sebagai “very fine non-crystalline silica produced in electric arc furnaces as a

by-product of the production of elemental silicon or alloys containin silicon”

(Holland 2005). Silica fume merupakan hasil reduksi dari pembakaran quartz

murni dengan batu bara yang dikumpulkan dari gas-gas yang terbuang dari hasil

pembakaran tersebut.

Tabel 2.1 Komposisi Silica Fume ( (ASTM C 1240, 2003)

SiO2, min, % 85.0

Moisture content, max, % 3.0

Loss on ignition, max, % 6.0

Selain itu, silica fume memiliki beberapa sifat dasar lain, yaitu rata-rata

ukuran partikelnya antara 0,1-0,2 μm, bentuk partikel bola, dan specific surface

area (SSA) sebesar 15000 m2/kg. Silica fume dimanfaatkan sebagai filler dan

material pozzolanik yang meningkatkan performa beton, yaitu dalam hal kuat





tekan beton. Penggunaan material pozzolanik ini juga dikarenakan silica fume

dapat bereaksi dengan semen.

2.3. Superplastizicer

Superplasticizer adalah bahan kimia tambahan yang digunakan untuk

meningkatkan kelecakan atau workability dalam pengerjaan campuran. Bahan ini

digunakan untuk mengurangi penggunaan air sehingga tercapai w/c ratio yang

rendah.

Proses pembuatan beton mutu tinggi di manapun pasti akan menggunakan

superplaticizer. Namun, pemakaian superplasticizer harus sesuai dengan dosis

yang disarankan oleh produsennya dan dapat mengurangi penggunaan air sebesar

25-35%. Bila penggunaannya melebihi dosis maka akan menyebabkan setting

time yang terlalu lama. Pada beberapa kasus pemakaian yang berlebihan akan

menyebabkan reaksi hidrasi menjadi gagal dan penurunan kekuatan akhir

(Dransfield 2003).

Penggunaan superplastizicer pada campuran beton SCC (Self Compacting

Concrete) betujuan agar dapat mengurangi penggunaan air dalam campuran beton

dan juga agar dapat meningkatkan tingkat flowability.

2.4. Fly ash

Fly ash merupakan bahan sisa buangan yang berasal dari pembakaran batu

bara yang biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap. Saat suhu

pembakaran antara 1250ºC sampai 1600ºC, material-material yang tahan terhadap

api akan bergabung membentuk butiran-butiran berbentuk bola seperti kaca

dengan komposisi silica (SiO2), alumina (Al2O3), iron oxide (Fe2O3), dan unsur-

unsur minor lainnya (Lewis et al. 2003b).

Komposisi dari fly ash bermacam-macam tergantung sumber pembakaran

dan jenis batu bara yang digunakan. Berdasarkan ASTM C618, fly ash dibagi

menjadi dua kelas yaitu fly ash kelas C dan fly ash kelas F, di mana komposisi

penyusunnya berbeda seperti terlihat pada Tabel 2.2. Standar yang ditetapkan oleh

ASTM adalah 75% dari fly ash harus berukuran lebih kecil dari 45µm dan

memiliki kandungan karbon serta loss on ignition di bawah 4% (Anon n.d.).





Tabel 2.2 Perbandingan Komposisi Portland Cement, Class F Fly Ash, Class C

Fly Ash, dan Silica Fume (Holland 2005)

PropertyPortland

Cement

Class F Fly

ash

Class C Fly

ashSilica fume

SiO2 (%) 21 52 35 85 to 97

Al2O3 (%) 5 23 18

Fe2O3 (%) 3 11 6

CaO(%) 62 5 21 <1

Fineness as surface

area (m²/kg)370 420 420

15000 to

30000

Specific Gravity 3.15 2.38 2.65 2.22

General use in

concrete

Primary

binder

Cement

replacement

Cement

replacement

Property

enhancer

Seperti silica fume, fly ash juga memiliki sifat pozzolan untuk bereaksi

dengan kapur bebas yang dilepaskan oleh semen pada waktu proses hidrasi yang

kemudian membentuk senyawa hydrated calcium silicate (CSH) di mana senyawa

ini bersifat mengikat yang akan membangun kekuatan. Sedangkan kapur bebas

yang tidak bereaksi dengan fly ash akan berguna untuk mengisi rongga-rongga

yang ada.

Penggunaan fly ash pada campuran beton SCC (Self Compacting

Concrete) bertujuan agar dapat meningkatkan workability, mencegah segregasi,

dan mencegah bleeding.

2.5. Agregat

Ada 2 macam agregat yang digunakan sebagai material penyusun beton

SCC ini yaitu agregat kasar dan agregat halus. Modulus kehalusan dari agregat

kasar menurut SII berkisar antara 6,0 - 7,1. British Standard memberikan syarat

bahwa gradasi agregat kasar yang baik adalah 10, 20, dan 40 mm. Untuk agregat

halus, ukuran yang digunakan sebaiknya berkisar antara 150µm - 600µm. Hal ini

dimaksudkan untuk mengurangi efek dari rongga yang ada di dalam agregat kasar

yang menyebabkan berkurangnya kekuatan beton. Semakin kecil ukuran suatu

agregat maka rongga di dalam agregat tersebut akan semakin berkurang dan





menambah kekuatan beton. Pasir dengan FM dibawah 2.5 akan membuat

campuran beton sulit mengeras, sedangkan pasir dengan FM 3.0 akan

memberikan workability yang baik dan dapat meningkatkan kuat tekan pada beton

(H. G. Russell et al. 1997)

Agregat halus yang digunakan dalam pembuatan beton SCC ini adalah

pasir lumajang dengan fineness modulus 2.79. Tujuan penggunaan pasir lumajang

adalah karena GS (Spesific Grafity) dari pasir lumajang lebih berat daripada pasir

biasa, sehingga dapat menghasilkan beton dengan mutu yang tinggi. Sedangkan

penggunaan agregat kasar dalam campuran beton SCC ini, kami gunakan kerikil

berukuran maksimal 20 mm dengan tujuan agar dapat meningkatkan flowability

pada campuran beton SCC.

2.6. Air

Air adalah komponen penting dalam beton yang berfungsi membantu

terjadinya proses hidrasi pada semen dan membantu perubahan semen menjadi

pasta. Jumlah air menentukan besar w/b ratio yang akan digunakan. Kualitas air

yang digunakan untuk pembuatan beton SCC memenuhi syarat kualitas air dapat

diminum. Tujuan penggunaan air dalam campuran beton SCC adalah untuk

memicu reaksi hidrasi pada semen dan meningkatkan kelecakan. Dalam hal ini

penambahan air di tambahkan sedikit demi sedikit untuk menjaga dan

menyesuaikan kondisi water content material yang tidak dalam kondisi SSD

murni.

BAB IIIMETODE PEMBUATAN

3.1. Metode Pembuatan





Sample yang kita akan buat diperhitungakan kemungkinan campuran beton

untuk dikerjakan (Workability), kemungkinan terjadinya segregasi, pelaksaan

pengujian pada umur 3 hari dan kekuatan pada umur 28 hari akan mencapai 50

MPa. Pelaksanaan percobaan yang dilakukan adalah :

1. Melakukan percobaan untuk mengetahui gradasi dalam kerikil dan pasir.

Dimana menggunakan kerikil dengan ukuran yang tidak lebih dari

20mm.

2. Melakukan penimbangan setiap material yang digunakan dan

mencampur air dengan Viscocrete dengan proporsi yang telah

ditentukan.

3. Mempersiapkan peralatan baik cetakan, sekop, perlatan slump test, dan

mixer untuk mencapur.

4. Mencampur material padatan ke dalam mixer yaitu Silica Fume, Fly

Ash, Semen, Pasir, dan Kerikil. Kemudian dicampur selama beberapa

saat sampai semua telah bercampur merata.

5. Memasukan air bercampur Viscocrete 10 secara perlahan kedalam

campuran.

6. Material di dalam mixer dicampur selama beberapa menit agar

Viscocrete 10 dapat bereaksi dengan material yang lain supaya

campuran beton memiliki sifat encer sepeti yang diharapkan.

7. Setelah campuran beton siap maka beton dicetak kedalam bekisting.

8. Cara pemadatan beton tanpa menggunakan rojokan baja,dan vibrating

table, melainkan pemadatan sendiri.

9. Beton dibiarkan mengeras dan setelah itu dicuring dalam bak air.

Pengecoran dilaksanakaan dengan cara diatas berulang ulang untuk beberapa

mix design yang direncanakan. Sehingga dapat dilihat mix design yang paling

efisien dan ekonomis.

3.2. Mix Design





Kelompok kami membuat sampel beberapa campuran beton, dimana setiap

mix design dibuat satu dua sampel. Dimana dua buah sampel ini akan ditekan

untuk umur satu hari dan kemudian untuk umur tujuh hari. Target umur pengujian

adalah 7 hari, akan tetapi pengujian benda uji pada saat berumur satu hari

merupakan pengetesan yang dilakukan sendiri hanya untuk melihat indikasi dari

beton yang telah dibuat.Sedangkan untuk kuat tekan 7 hari dilakukan secara resmi

di Laboratorium Beton dan Konstruksi Universitas Kristen Petra. Mix design

dilakukan dengan menggunakan metode rasional mix design, yaitu penentuan

perbandingan campuran berdasarkan volume. Contoh perhitungan mix design 3:

Volume total = {2x(1/4 x 3,14 x 0,152) x 0,3} x 1,25

= 0,0132 m3

Volume kerikil = 40% x volume total

= 40/100 x 0,0132

= 0,00529 m3

Berat kerikil = Gs kerikil x Volume kerikil

= 2680 kg/ cm3 x 0,00529

= 14,18 kg

Volume mortar = 60% x volume total

= 60/100 x 0,0132

= 0,00792 m3

Volume pasta = 60% x volume mortar

= 60/100 x 0, 00792

= 0,00475 m3

Volume pasir = 40% x volume mortar

= 40/100 x 0, 00792

= 0,003168 m3

Berat pasir = Gs pasir x Volume pasir





= 2750 kg/cm3 x 0,003168

= 8,712 kg

Vw/Vp = 0,85

Vw = 0,85 Vp

Vw = 0,00269 m3

Berat air = Gs air x Volume air

= 1000 kg/ cm3 x 0,00269

= 2,693 kg = 2,693lt

S : Fa = 2 : 1

Vsemen = 2/3 x Vp

= 2/3 x 0,00475

= 0,003167 m3

Berat semen = Gs semen x Volume semen

= 3150 kg/ cm2 x 0,003167

= 9,976 kg

Vfly ash = 1/3 x Vp

= 1/3 x 0,00475

= 0,001583 m3

Berat fly ash = Gs fly ash x fly ash

= 2536 kg/ cm2 x 0, 001583

= 4,014 kg

Superplasticizer (viscocrete) = 1,7% x berat powder

= 1,7/100 x 13,99

= 0,2378 lt

Silika Fume = 5% x berat pasta





= 5/100 x (berat semen + berat fly ash)

= 5/100 x (9,976 + 4,014)

= 0,6995 kg

Beberapa mix design yang kami gunakan dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3.1 Tabel Mix Design yang ditrial

Bahan (Kg/m3) Mix 3 Mix 4 Mix 5 Mix 6Semen 408,65 573,16 450 367,78Pasir 674,65 674,65 674,65 674,65

Kerikil 1072 1072 1072 1072FA 164,51 --- 181,16 197,41SF 28,66 28,66 31,55 28,26SP 9,92 9,5 3,51 5,2Air 169,54 186,1 190 162,32

Dimana mix design 3 merupakan mix design awal. Kemudian mix design

4 adalah hampir sama dengan mix design 4, hanya berbeda dihilangkannya

penggunaan fly ash sehingga untuk powder yang digunakan hanya semen saja.

Selanjutnya mix design 5 merupakan mix design dengan penggunaan SP yang

sedikit, dan mencoba dengan w/c yang lebih tinggi, diharapkan bisa mencapai mix

design yang lebih efisien dan hemat. Terakhir mix design 6 merupakan mix

design dengan penggunaan semen lebih sedikit tetapi menambah penggunaan fly

ash, sehingga beton bisa lebih hemat dalam penggunaan semen, tepat mutu dan

memiliki kelecakan yang lebih baik

Hasil dan Pembahasan





Mix Design

Kelompok kami membuat sampel beberapa campuran beton, dimana setiap mix design dibuat tiga buah sampel. Dimana satu buah sampel ini akan diuji kuat tekan untuk umur 7 hari. Pengujian kuat tekan 7 hari dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Mix design dilakukan dengan menggunakan metode rancang-campur Dreux - Corrise, yaitu penentuan proporsi campuran beton ringan untuk mendapatkan mutu beton yang dikehendaki. Contoh perhitungan mix design :

Data Bahan :Agregat halus : pasir ringan (sisa pembakaran batubara)Agregat kasar : pecahan genteng sokkaJenis semen : Portland Composite Cement (PCC) HolcimFiller : abu batubara dan abu vulkanik (< 0,15 mm)Superplasticzer : SP Visconcrete 10

Specific Gravity (Hasil Uji Material) :Specific Gravity Air : 1,000Specific Gravity sisa pembakaran batubara SSD : 2,280Specific Gravity Genteng Sokka SSD : 1,580Specific Gravity PCC : 3,150Specific Gravity Abu Vulkanik SSD : 2,690

Perencanaan beton ringan Dreux-Corrise dengan f’c = 35 MPa1. Kuat tekan beton umur 28 hari yang diinginkan sebesar 35 MPa = 350 kg/cm2

2. Ukuran butiran agregat kasar 10 mm < Ø < 15 mm dan mutu baik sekali.G = 0,4 (dari Tabel IV.I)

Tabel IV.I. Nilai Koefisien G

Ukuran ButirMutu Agregat

KecilD < 10 mm

Sedang10 mm < D < 15

mmBaik sekali 0,45 0,40

Baik 0,40 0,35Cukup 0,35 0,30

Sumber : Widi Hartono, 2001

Berdasarkan rumus Bolomey :

Dengan σ’28 yang diisyaratkan adalah 350 kg/cm2.G = 0,40σ’s = kuat tekan semen Portland umur 28 hari sebesar 410 kg/cm2





3. Nilai slump yang diinginkan 100 mm dan rasio semen dengan air diperoleh nilai 2,63. Menurut Dreux-Corrise, untuk f’c > 30 MPa digunakan kebutuhan semen © = 510 kg, sehingga G/W = 2,63 maka W = 194 liter.

Gambar IV.I. Penentuan Kadar Semen dengan Berbagai Nilai Slump

Rasio agregat kasar dan agregat halus untuk kadar semen 510 kg/cm3 dan diameter agregat < 14 mm, diperoleh Agregat kasar/Agregat halus = 2,07

Gambar IV.II. Penentuan Rasio Agregat Kasar dan Agregat Halus





Nilai kemampatan = faktor kemampatan x volumeUntuk nilai slump > 8 cm digunakan kemampatan = 0,8 (Tabel IV.II)Volume adukan = 1 m3 = 1000 literKemampatan = 0,8 x 1000 = 800 literVA.K. + VA.H. + Vsemen = 800 liter2,07 VA.H. + VA.H. + (510/3,150) = 800 liter2,07 VA.H. + VA.H. + 162 = 800 liter3,07 VA.H. = 638 literVA.H. = 207, 8 literVA.K. = 430,2 liter

Tabel IV.II. Koefisien Kemampatan Beton untuk Berbagai Kondisi Nilai Slump

Cara Pemampatan

Kekentalan Beton

KentalSlump < 4 cm

PlastisSlump 4 – 8 cm

EncerSlump > 8 cm

Dengan Tangan - - 0,80Digetar lemah - - 0,81Digetar normal 0,84 0,83 -Digetar keras 0,85 - -

Sumber : Widi Hartono, 2001

Jadi campuran beton ringan untuk I m3 (persentase total abu 30 %) adalah :Semen PCC : 510 kgAgregat Halus : 207,8 liter x 2,280 kg/liter : 473,8948 kgAgregat Kasar : 430,2 liter x 1,580 kg/liter : 679,7897 kgAir : 194 literAbu Batubara : 15 % x 1 m3 x 510 kg : 76,5 kg





Abu Vulkanik : 15 % x 1 m3 x 510 kg : 76,5 kgSP SIKA Visconcrete 10 : 1 % x (510 + 76,5 + 76,5) : 6,63 kg

Volume beton yang dibutuhkan untuk penelitian ini adalah 0,006362 m3 per sampel beton. Jadi kebutuhan bahan dalam campuran beton adalah sebagai berikut :

Tabel IV.III. kebutuhan untuk beton ringan tiap sampel 0,006362 m3

Jenis Beton

Air(Lt)

Semen(kg)

Agregat Halus (kg)

Agregat Kasar (kg)

Abu Batubara

(kg)

Abu Vulkanik

(kg)

SIKA Visconcrete

10 (kg)Mix 1 (20%) 1,23 3,25 3,02 4,35 0,35 0,35 0,039

Mix 2 (30%) 1,23 3,25 3,02 4,35 0,49 0,49 0,042

Mix design 1 merupakan mix design awal. Kemudian mix design 2 adalah hampir sama dengan mix design 1, hanya berbeda dalam volume abu batubara, abu vulkanik dan SP Visconcrete.

Hasil Pengujian

Berikut ini dapat dilihat untuk hasil dan pembahasan dari dua macam mix design yang dibuat, untuk mengetahui mix design yang paling ringan dan tepat mutu. Dalam tabel ini juga disertakan rincian berat masing-masing benda uji denagn 2 macam mix design, yang nantinya untuk mengetahui berat jenis volume beton sesuai dengan persyaratan beton ringan. Pengujian benda uji berumur 7 hari ini dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, untuk hasil laporan pengujian dapat dilihat pada lampiran. Dalam trial ini pengujian nilai slump didapat ± 12 cm.

Tabel IV.IV. Tabel Hasil Berat Jenis dan Kekuatan Tekan Mix design

Hasil Mix 1 (20%) Mix 2 (30%)Berat Sampel (kg) 9,860 9,520Berat Jenis Volume (kg/cm3) 1549,8271 1496,3848

Kuat tekan 7 hari Sampel 2 (MPa) 9,44 14,99

kuat tekan 28 hari Sampel 2 (konversi) MPa

14,52 23,06

Pembahasan





Berdasarkan hasil daripada mix design yang dibuat, untuk berat jenis volume beton, dua mix design tersebut sudah memenuhi kriteria beton ringan yang mana berat jenis beton ringan < 1900 kg/cm3. Berat jenis volume beton yang dimiliki mix design 2 (30%) lebih kecil daripada mix design 1(20%)

Berdasarkan kekuatan yang diperoleh dari 4 benda uji tersebut, dapat dilihat bahwa mix design 2 (30%) merupakan mix desin yang terbaik, yang memiliki kekuatan paling mendekati dengan target kekuatan, serta mix design ke-2 (30%) juga memiliki berat jenis volume beton yang lebih kecil, walaupun mix design 2 (30%) ini merupakan mix design yang menggunakan total abu dan Superplasticzer yang lebih banyak dari mix design 1 (20%), tetapi kelebihannya berdampak pada kuat tekan beton yang diperoleh semakin besar. Bila menurut hasil trial kami untuk mix design 2 (30%) memperoleh kuat tekan ±1,6 kali mix design 1 (20%) dimana persentase 20% dan 30% adalah total abu sisa pembakaran batubara dan abu vulkanik yang kami gunakan sebagai filler/bahan organiknya. Apabila konversi kuat tekan umur beton berdasarkan jurnal ”Studi Kuat Tekan Beton Ringan dengan Metoda Rancang Campur Dreux-Corrise” oleh Ratna Widyawati di Fakultas Teknik Universitas Lampung, kami dapat memperoleh kuat tekan beton pada umur 28 hari ± 38,21 Mpa untuk Mix 1 (20%) dan ± 39,27 Mpa untuk Mix 2 (30%), dengan nilai konversi ± 0,38 untuk beton umur 7 hari.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa berdasarkan hasil yang diperoleh, kelompok SEMAR JAYA memilih beton Mix 2 dengan total persentase abu 30 %, yang memiliki berat jenis sesuai beton ringan(terkecil) dan memiliki kuat tekan beton struktural.

berikut rincian biaya yang dibutuhkan :Harga bahan :Semen Rp.51.000,-/ 50 kgGenteng sokka Rp.1.222,-/ 1 kg (per @ Rp.2.200,-)Pasir ringan(sisa pembakaran batubara) Rp.0,-/ 1 kgAbu batubara Rp.0,-/ 1kgAbu vulkanik Rp.0,-/ 1 kgViscocrete Rp.600.000,-/ 20 lt

Contoh perhitungan harga untuk 1 m3 Mix Design:Volume total = 1 m3

Berat pecahan genteng sokka = 679,7897 kg/ m3 x 1 m3

= 679,7897 kgHarga pecahan genteng sokka = 1.222/1 x 679,7897 kg

= Rp 830.703,-Berat pasir ringan = 473,8948 kg/ m3 x 1 m3

= 473.8948 kgHarga pasir ringan = 0/1 x 473,8948 kg

= Rp 0,-Harga air = 0 x 193,6111 kg

= Rp 0,-Berat semen = 510 kg/ m3 x 1 m3

= 510 kgHarga semen = 51000/50 x 510 kg





= Rp 520.200,00Berat abu batubara = 127.5 kg/ cm2 x1 m3

= 127.5 kgHarga abu batubara = 0/1 x 127,5 kg

= Rp 0,00Berat abu vulkanik = 127.5 kg/ cm2 x1 m3

= 127.5 kgHarga abu batubara = 0/1 x 127,5 kg

= Rp 0,00Harga SP viscocrete = 600.000/20 x 6.63 kg

= Rp 198.900,-Harga total untuk 1 m2 = harga pecahan genteng + harga pasir ringan + harga

semen + harga abu batubara + harga abu vulkanik + harga SP viscocrete

= Rp 1.549.803,-

Tabel V.I Tabel Harga Mix Design

Dapat terlihat pada tabel yang ada bahwa biaya yang

dikeluarkan untuk setiap mix design pada dasarnya tidak terlalu berbeda jauh, hanya saja mix design 2 yang menggunakan komposisi abu dengan total 30% dari kebutuhan semen sehingga kebutuhan SP juga bertambah, jadi memiliki harga yang tertinggi. Serta untuk mix design dengan harga termurah adalah mix design 1 karna penggunaan komposisi abu dengan total 20% dari kebutuhan semen, sehingga kebutuhan SP berkurang. Harga dari mix design tersebut akan berkurang, dan menjadikan mix design 1 menjadi mix design yang paling ekonomis, namun dapat dilihat perbedaan harganya juga tidak jauh.

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan


Bahan (Kg/m3) Harga Mix 1 (20%) Mix 2 (30%)

Semen Rp1,020.00 Rp520,200.00 Rp520,200.00Pasir

ringan Rp0.00 Rp0.00 Rp0.00

Pecahan genteng Rp1,222.00 Rp68,608.00 Rp68,608.00

Abu batubara Rp0.00 Rp0.00 Rp0.00

Abu Vulkanik Rp0.00 Rp0.00 Rp0.00

SP Rp30,000.00 Rp183,600.00 Rp198,900.00Air Rp0.00 Rp0.00 Rp0.00

TOTAL per m3 Rp772,408.00 Rp787,708.00TOTAL per Trial Rp4,914.06 Rp5,011.40




Dari hasil dan pembahasan tersebut di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1. Berat jenis padat beton ringan yang diperoleh dari hasil Trial penelitian ini

sebesar 1549,8271 kg/cm3 untuk Mix 1 dengan total abu 20 %, dan 1496,3848 kg/cm3 untuk Mix 1 dengan total abu 30 %. Sehingga memenuhi persyaratan beton ringan < 1900 kg/cm3.

2. Nilai kuat tekan beton ringan dengan komposisi pecahan genteng sokka, pasir ringan, semen PCC, air, abu batubara, abu vulkanik (Gunung Kelud), SP SIKA Visconcrete 10 yang dirancang dengan metode Dreux-Corrise yaitu sebesar 14,52 Mpa untuk Mix 1 dengan total abu 20 % dan 23,06 Mpa dengan total abu 30 %, tidak mencapai kuat tekan yang ditargetkan yaitu 35 Mpa.

3. Terdapat kemungkinan bahwa untuk persentase total abu yang digunakan semakin bertambah, maka nilai kuat tekannya pun akan bertambah juga.

Saran

1. Parameter-parameter dalam pembuatan beton ringan harus dipahami dengan baik, agar dapat merencanakan mix design sesuai persyaratan beton ringan.

2. Perhitungan mix design dan komposisi bahan sebaiknya dilakukan dengan detail dan menggunakan referensi penelitian yang sudah ada.

3. Penggunaan alat dan bahan sebaiknya memiliki kualitas yang baik, agar menghasilkan benda uji yang berkualitas juga nantinya.

4. Proses pengerjaan mix design dilakukan secara bertahap dan dengan tahapan pemasukan komponen yang tepat, teknik pengadukan yang tepat agar menjaga homogenitas beton.


makalah 2013 uns(1)

Documents