pengaruh kadar fly ash sebagai pengganti sebagian …

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

PENGARUH KADAR FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI

SEBAGIAN SEMEN TERHADAP MODULUS

ELASTISITAS PADA HIGH VOLUME FLY ASH – SELF

COMPACTING CONCRETE

(Effect of Fly Ash Content as Cement Subtitution On Elastic Modulus of High

Volume Fly Ash- Self Compacting Concrete)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

DEDI SEPTIAN

NIM I. 1107041

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user ii

HALAMAN PERSETUJUAN PENGARUH KADAR FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN

SEMEN TERHADAP MODULUS ELASTISITAS PADA HIGH

VOLUME FLY ASH – SELF COMPACTING CONCRETE

(Effect of Fly Ash Content as Cement Subtitution On Elastic Modulus of High

Volume Fly Ash- Self Compacting Concrete)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

DEDI SEPTIAN NIM I. 1107041

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan :

Dosen Pembimbing I

S.A. Kristiawan, ST., MSc., Ph.D. NIP. 19690501 199512 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Sunarmasto, MT NIP.19560717 198703 1 003


commit to user iii

MOTTO


commit to user iv

” Jangan Layu Hidupmu Karena Kamu Tidak Pernah Ditinggalkan Walaupun Kesusahan

dan Kepahitan Membutakan Hatimu, Kasih dan Sukacita Akan Tetap Terbit Seperti Fajar

Menerpa Malam yang Gelap”

KUPERSEMBAHKAN Karya ini dengan Kerendahan Hati Kepada :

Bapak dan Ibu,

KangMas dan Mbakyu,

Terimakasih Untuk Cinta Kasih, Doa dan Segala Dukungan.

Special Thanks To:

· Githa Yannet Christine yang selalu memberi kepercayaan, dorongan dan

semangat.

· Teman satu tim penelitian, Pringgi, Ariyanta dan Hebri terima kasih atas

semua kerjasamanya.

· Segenap Kru Sekretariat Bu Kartini, Tomo, Demas, Agung Gendon, Oji,

Jati, Feri, Bambang Tarzan, Anggo, Bram, Bima, Raden dan semua yang

ikut ambil bagian meramaikan Sekretariat Angkatan 2007.

· Segenap kawan-kawan Teknik Sipil dari segala angkatan.

· Kawan-kawan KOMPAREM GKJ KARTASURA, Sekolah Minggu sampai

Bapak Ibu Adi Yuswa.


commit to user v

ABSTRAK Dedi Septian, 2011, Pengaruh Kadar Fly Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen Terhadap Modulus Elastisitas Pada High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pengecoran beton dengan tulangan padat atau tempat yang tidak memungkinkan menggunakan vibrator tidak menjamin tercapainya kepadatan secara optimal dan hanya mengandalkan sifat self-compactibility beton segar. Sifat self-compactibility menjadi dasar penggunaan Self Compacting Concrete (SCC). Penggunaan fly ash sebagai pengganti sebagian semen dalam campuran Self Compacting Concrete dengan kadar lebih dari 50% atau disebut High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA SCC) akan menambah kemampuan aliran beton segar , mengurangi kapur padam aktif sebagai hasil sampingan dari proses hidrasi antara semen dan air yang cenderung melemahkan beton serta menambah kepadatan beton karena butiran fly ash akan berperan sebagai filler antar agregat. Salah satu tolok ukur kepadatan suatu beton dapat silihat dari nilai modulus elastisitasnya. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 27 buah berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Variasi kadar fly ash yang ditinjau dalam penelitian ini adalah 35%, 55%, dan 65%. Kadar fly ash 35% dalam penelitian ini digunakan sebagai pembanding sesuai syarat maksimum penggunaan fly ash dalam ASTM C618-86. Pengujian modulus elastisitas mengacu rumusan dalam ASTM C 469-94 pada umur 7 hari, 28 hari dan 56 hari. Dari hasil pengujian modulus elastisitas HVFA SCC terdapat pengaruh penggunaan fly ash semakin banyak pada campuran beton menyebabkan nilai modulus elastisitasnya cenderung rendah pada saat awal umur beton. Pada umur 7 hari, kadar fly ash 65 % memiliki nilai modulus elastisitas terendah dibanding dengan kadar fly ash yang lebih rendah, tetapi semakin lama umur beton dengan semakin banyak fly ash yang digunakan nilai modulus elastisitasnya cenderung lebih besar. Pada beton umur 56 hari dengan kadar fly ash 65% nilai modulus elastisitasnya lebih besar dibanding beton dengan kadar fly ash yang lebih rendah. Dalam rumusan ACI 318M-95 didapat rumusan hubungan kuat

tekan dan modulus elastisitas HVFA SCC adalah E = 4075 cf ' untuk kadar 35 %, E =

4479 cf ' kadar 55% , dan E = 4863 cf ' kadar 65%. Kata kunci: self compacting concrete, high volume fly ash self compacting concrete, fly

ash, modulus elastisitas, umur beton.

ABSTRACT


commit to user vi

Dedi Septian, 2011, Effect of Fly Ash Content as Cement Subtitution On Elastic Modulus of High Volume Fly Ash- Self Compacting Concrete. Final Project Majoring Civil Engineering Sebelas Maret University Surakarta. Foundry fresh concrete with heavy reinforcement or places that are not allowed to use a vibrator does not guarantee the achievement of optimum density and rely solely on self-compactibility of fresh concrete properties. The property of self-compatibility becomes the basis for the use of self compacting concrete. Use of fly ash as a partial substitute for cement in the mix of self-compacting concrete with high levels of more than 50% or so-called High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (SCC HVFA) will increase the ability of fresh concrete flow, reduce outages calcium active as a byproduct of cement hydration process and water which tends to weaken the concrete and increase the density of fly ash concrete for grain will act as a filler between the aggregate. One measure the density of the concrete can be seen from the value of the modulus of elasticity. This study uses an experimental method with a total of 27 test specimens with a cylindrical diameter of 15 cm and 30 cm high. Variations in content of fly ash are reviewed in this study was 35%, 55%, and 65%. Contents of 35% fly ash used in this study as a comparison according to the terms maximum use of fly ash in ASTM C618-86. Modulus of elasticity refers to the formulation of the test in ASTM C469-94 at the age of 7 days, 28 days, and 56 days. From the test results contained HVFA SCC modulus of elasticity influence more use of fly ash in concrete mixtures cause the value of modulus of elasticity tends to be low during the early age of concrete. At the age of 7 days 65% fly ash content has a value of modulus of elasticity compared with the lowest levels of fly ash is lower, but the longer age of concrete with a growing number of fly ash used elastic modulus values tend to be larger. At the age of 56 days of concrete with fly ash content of 65% of the value of modulus of elasticity greater than concrete with fly ash content is lower. In the formulation of ACI 318M-95 formulation of the relationship obtained compressive strength and modulus of elasticity HVFA SCC is E = 4075√f’c to 35% contens, E = 4479√f’c to 55% contens, and E = 4863√f’c to 65% contens. Keywords : self compacting concrete, high volume fly ash self compacting concrete,

modulus of elasticity, concrete age.


commit to user vii

Kata Pengantar

Puji Syukur penulis kepadan Tuhan Yang Maha Esa karena atas kasih dan berkan yang

selalu tercurah maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis

mengambil judul skripsi “Pengaruh Kadar Fly Ash Sebagai Pengganti Sebagian

Semen Terhadap Modulus Elastisitas Pada High Volume Fly Ash Self Compacting

Concrete.”

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak

kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi

ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih

kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Pimpinan Program S1 Non Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret.

4. Bapak S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.D selaku Dosen Pembimbing I.

5. Bapak Ir. Sunarmasto, MT., selaku Dosen Pembimbing II.

6. Tim Penguji Pendadaran.

7. Ibu Ir. Koosdaryani, MT., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

8. Segenap mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret .

9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Disadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan berharap saran serta kritik yang

membangun. Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak.

Surakarta, 11 November 2011

Penyusun


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERSETUJUAN ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN iv

ABSTRAK v

KATA PENGANTAR vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR GRAFIK xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 3

1.3. Batasan Masalah 3

1.4. Tujuan Penelitian 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 5

2.1. Tinjauan Pustaka 5

2.2. Landasan Teori 9

2.2.1. Beton 9

2.2.2. Jenis - jenis Beton 9

2.2.3. High Volume Fly Ash Concrete 9

2.2.3.1 Pengertian High Volume Fly Ash Concrete 9

2.2.3.2 Pengertian High Volume Fly Ash Concrete 11

2.2.3.3 Kelebihan dan Kekurangan High Volume Fly Ash Concrete 14

2.2.4. Self Compacting Concrete 14


commit to user

ix

2.2.4.1. Pengertian Self Compacting Concrete 14

2.2.4.2. Spesifikasi Self Compacting Concrete 15

2.2.4.3. Sifat-sifat Self Compacting Concrete 18

2.2.4.4. Kelebihan dan Kekurangan Self Compacting Concrete 20

2.2.5. High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA SCC) 21

2.2.5.1. Pengertian High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete 21

2.2.5.1. Bahan Penyusun High Volume Fly Ash Self

Compacting Concrete (HVFA SCC) 22

2.2.6. Modulus Elastisitas Beton 27

BAB 3. METODE PENELITIAN 29

3.1. Pengujian Bahan Dasar Beton 29

3.1.1. Agregat Halus 29

3.1.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus 29

3.1.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus 30

3.1.1.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus 30

3.1.1.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus 31

3.1.2. Agregat Kasar 32

3.1.2.1. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar 32

3.1.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar 33

3.1.2.2. Pengujian Abrasi Agregat Kasar 33

3.1.3. Fly Ash 33

3.2. Rancang Campur High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete 34

3.3. Pembuatan Adukan dan Pengujian Beton Segar

High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete 37

3.4. Curing (Perawatan) HVFA - SCC 40

3.5. Pengujian Modulus Elastisitas HVFA-SCC 41

3.6. Tahap Penelitian 42

BAB 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 45

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar 45

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus 45


commit to user

x

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar 47

4.1.3. Hasil Pengujian Fly Ash 49

4.2. Rancang Campur 49

4.3. Hasil Pengujian Beton Segar 50

4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan 54

4.5. Hasil Pengujian dan Analisa Data Modulus Elastisitas HVFA SCC 55

4.6. Analisis Hubungan Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan HVFA SCC 55

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 64

5.1. Kesimpulan 64

5.2. Saran 65

DAFTAR PUSTAKA 66

LAMPIRAN


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi beton semakin hari semakin pesat seiring dengan

berbagai permasalahan yang timbul saat pengerjaan konstruksi. Berbagai macam

penelitian telah dilakukan demi memperoleh mutu beton yang lebih baik dari segi

kuat tekan (compressive strength), kemampuan pengerjaan (workability),

kemampuan pengaliran (flowabilty), serta keawetannya (durability). Jika

dibandingkan dengan bahan bangunan yang lain, beton mempunyai berbagai

keunggulan, antara lain relatif lebih kuat menahan gaya tekan, mudah pengerjaan

dan perawatannya, mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, tahan terhadap

perubahan cuaca, lebih tahan terhadap api dan korosi.

Pengecoran beton konvensional pada beam column joint dan konstruksi bawah air

yang padat tulangan dengan alat vibrator belum menjamin tercapainya kepadatan

secara optimal sehingga kuat tekan yang diharapkan tidak bisa tercapai dengan

baik. Pada keadaan yang tidak memungkinkan penggunaan vibrator pengecoran

beton hanya mengandalkan sifat self-compactibility beton segar yang digunakan.

Sifat self-compactibility menjadi dasar penggunaan Self Compacting Concrete

(SCC). SCC mempunyai tingkat pengaliran yang lebih baik jika dibandingkan

dengan tingkat pengaliran dari beton normal. Perilaku dari SCC yang mampu

memadat sendiri sangat bermanfaat pada pengecoran dengan tulangan yang rapat

dan dalam lingkungan yang tidak memungkinkan penggunaan vibrator. Untuk

menjaga penggunaan air tetap terkontrol pada beton segar maka diperlukan

penambahan zat aditif, dalam hal ini biasanya digunakan adalah superplasticizer.

Penemuan superplasticizer yang berbasis polycarboxylate telah memungkinkan

untuk mendapatkan beton segar yang bersifat high-flowable dan self-compactable,

di mana beton segar mampu mengalir dan memadat dengan memanfaatkan berat

sendiri sehingga menghasilkan beton keras yang benar-benar padat atau kompak


commit to user

2

tanpa dilakukan proses pemadatan atau vibrasi. Beton segar yang termasuk

golongan self-compacting concrete (SCC) memiliki nilai slump yang sangat tinggi

(lebih dari 20 cm), sehingga pengukuran dengan kerucut abrams tidak efektif lagi.

Pengukuran sifat beton segar jenis self-compacting concrete dapat mengacu pada

dua alat ukur yang berupa Slump-Flow Test dan L-Shape Box Test (Grunewald,

2004).

Penggunaan air yang terkontrol dengan baik dapat meningkatkan kekuatan beton

karena terbentuknya capillary suction berasal dari proses hidrasi (air + semen)

dan sisa air yang menguap di dalam beton setelah proses hidrasi menyebabkan

beton memiliki pori sehingga kepadatannya berkurang. Kurangnya kepadatan

berpengaruh pada modulus elastisitas beton. Modulus elastisitas merupakan suatu

tolok ukur umum yang digunakan untuk pengukuran sifat-sifat elastis suatu bahan

dan erat hubungannya dengan kekuatan beton menahan beban. Untuk mencapai

nilai modulus elastisitas yang baik maka kepadatan beton harus semaksimal

mungkin. Upaya penanggulangan tersebut dapat dilakukan dengan penambahan

fly ash yang dapat bereaksi dengan sisa dari proses hidrasi semen.

Penambahan fly ash memanfaatkan unsur silikat dan aluminat dari fly ash yang

reaktif untuk bereaksi dengan kapur padam aktif (Ca(OH)2) yang merupakan hasil

sampingan dari proses hidrasi antara semen portland dan air menjadi kalsium

silikat hidrat (C3S2H3 atau tubermorite). Sehingga hasil sampingan dari proses

hidrasi semen dan air yang berupa kapur bebas atau Ca(OH)2 dapat dikurangi

karena kapur bebas ini dalam jangka panjang cenderung melemahkan beton.

Kapur bebas dapat bereaksi dengan zat asam maupun sulfat yang ada di

lingkungan sekitar, sehingga menimbulkan proses korosi dan melemahkan

kekuatan beton.

Ukuran butiran fly ash yang lolos ayakan 45 mikrometer dan lebih kecil dari

butiran semen ( 75 mikrometer ) juga bermanfaat mengisi dan meminimalkan pori

pada beton. Pemakaian fly ash yang masih terbatas antara 10-35% dari berat

semen dinilai belum maksimal. Untuk itu kadar fly ash dalam beton ditingkatkan

menjadi minimal 50% atau biasa disebut dengan high volume fly ash concrete

(HVFAC). Pada HVFAC ruang antar partikel yang ada pada beton akan lebih


commit to user

3

berkurang dan kepadatannya akan lebih baik. Selain itu bentuk butiran fly ash

yang bulat akan membantu meningkatkan kemampuan pengaliran (flowabilty)

pada beton segar sehingga beton akan lebih mudah mengalir untuk memadat

sendiri.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, maka dapat

diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut : Bagaimana pengaruh

penggunaan fly ash dengan volume tinggi terhadap nilai modulus elastisitas (E)

self compacting concrete.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini rekasi kimia dari senyawa-senyawa pembentuk high volume

fly ash-self compacting concrete tidak dibahas secara detail.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan fly ash

dengan volume tinggi terhadap nilai modulus elastisitas (E) self compacting

concrete.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Manfaat Teoritis

a. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur.

b. Memberikan wawasan pada masyarakat pada umumnya dan dunia teknik

sipil pada khususnya tentang penggantian konsentrasi semen dengan fly ash

sehingga membentuk high volume fly ash-self compacting concrete.


commit to user

4

2. Manfaat Praktis

a. Menambah alternatif pemanfaatan limbah fly ash sebagai bahan campuran

pembuatan beton untuk mengatasi kekurangan dan kelangkaan bahan

pembuat adukan beton serta untuk mengurangi biaya.

b. Memanfaatkan limbah fly ash yang tergolong B3 (Bahan Berbahaya dan

Beracun) skala besar untuk diproduksi sebagai bahan bangunan terutama

sebagai bahan campuran beton, sehingga menjadi ramah lingkungan.


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Beton adalah suatu campuran yang tediri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau

agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat

dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau

lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik

tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu

pengerasan (McCormac, 2003).

Mulyono (2004:3) menyatakan, beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya

yang terdiri dari bahan semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat

halus, air dan bahan tambah (admixture atau additive). Untuk mengetahui dan

mempelajari perilaku elemen gabungan (bahan-bahan penyusun beton),

diperlukan pengetahuan mengenai karakteristik masing-masing komponen

tersebut.

Penggunaan fly ash pada campuran beton salah satunya berfungsi untuk

menambah kelecakan beton sehingga workability beton akan menjadi lebih baik

dan mudah untuk dikerjakan serta memungkinkan untuk meningkatkan

kemampuan beton mengalir dan mampu memadat sendiri. Selain itu fly ash juga

berfungsi sebagai filler sehingga tujuan mendapatkan struktur beton yang

memiliki tingkat kepadatan yang tinggi dapat dicapai.

High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) merupakan campuran beton yang

menggunakan fly ash dimana prosentase fly ash yang digunakan lebih dari 50%.

Menurut ASTM C618 penggunaan fly ash untuk tipe F dibatasi 15% – 20%.

Sedangkan untuk tipe C dibatasi 25% – 35% dari berat binder. Fly Ash pada


commit to user

6

umumnya memberi dampak dalam workability dan biaya yang lebih ekonomis

pada beton. Namun hal tersebut tidak mencukupi untuk meningkatkan daya tahan

(Durability) untuk serangan sulfat, alkali-silika ekspansi dan juga thermal

cracking. Untuk mencapai tujuan tersebut, maka dilakukan perkembangan dengan

meningkatkan prosentase fly ash menjadi 25% – 35% dari berat total semen akan

tetapi menurut (Malhotra dan Mehta, 2003) hal tersebut belum cukup untuk

meningkatkan daya tahan (durability) untuk serangan sulfat, alkali-silika

ekspansi, dan juga thermal cracking. (Malhotra dan Mehta, 2003) mengusulkan

untuk menggunakan prosentase fly ash minimum 50% dari berat semen untuk

diterapkan sebagai mix design dari High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC). Hal

tersebut sangat memungkinkan untuk menghasilkan workability yang tinggi,

ultimate strength yang paling tinggi, dan durability yang paling tinggi.

Sejak tahun 1980-an, beberapa peneliti di Jepang memperkenalkan self

compacting concrete (SCC). self compacting concrete (SCC) adalah beton yang

mampu mengalir sendiri yang dapat dicetak pada bekisting dengan tingkat

penggunaan alat pemadat yang sangat sedikit atau bahkan tidak menggunakan alat

pemadat sama sekali. Beton ini dicampur memanfaatkan pengaturan ukuran

agregat, porsi agregat, dan admixture superplasticizer untuk mencapai kekentalan

khusus yang memungkinkannya mengalir sendiri tanpa bantuan alat pemadat.

Sekali dituang ke dalam cetakan, beton ini akan mengalir sendiri mengisi semua

ruang mengikuti prinsip gravitasi, termasuk pada pengecoran beton dengan

tulangan pembesian yang sangat rapat. Beton ini akan mengalir ke semua celah di

tempat pengecoran dengan memanfaatkan berat sendiri campuran beton (Ludwig,

et.al, 2001) dalam (Falahudin, 2010).

Prototype dari self compacting concrete mulai dikembangkan di Jepang dengan

tujuan mendapatkan struktur beton yang memiliki tingkat kepadatan yang tinggi

untuk daerah rawan gempa. Beberapa contoh aplikasi penggunaan SCC antara lain

Jembatan Shin-kiba Ohashi Jepang, Jembatan Ritto di Jepang, Higashi-Oozu

Viaduct, Jepang, Proyek Sodra Lanken, Swedia dan Jembatan Suramadu di

Indonesia.


commit to user

7

Riset tentang beton ini masih terus dilakukan hingga sekarang dengan banyak

aspek kajian, misalnya ketahanan (durability), modulus elastisitas dan kuat tekan

(compressive strength). Kekuatan tekan beton kering 120 MPa sudah dapat

dicapai karena penggunaan superplasticizer yang memungkinkan penurunan rasio

air-semen (w/c) hingga nilai w/c = 0,3 atau lebih kecil (Juvas, 2004).

Metode mix design konvensional yang biasa untuk beton normal tidak dapat lagi

dipergunakan untuk membuat self compacting concrete yang baik. Karena itu

pada tahun 1995, Okamura dan Ozawa mengusulkan metode mix design yang

sederhana dengan mengacu pada material yang sudah tersedia pada pabrik beton

ready mix. Kadar agregat kasar dan agregat halus ditentukan terlebih dahulu dan

pemadatan sendiri dapat didapatkan dengan mengatur faktor air - bahan pengikat

dan dosis superplasticizer. Spesifikasinya antara lain adalah sebagai berikut :

1. Agregat kasar yang digunakan adalah 50% volume total, agar mortar dapat

melewati sela-sela dari agregat kasar yang kurang rapat tersebut.

2. Volume agregat halus ditetapkan hanya 40% dari volume total mortar,yang

bertujuan mengisi kekosongan dari agregat kasar.

3. Rasio volume untuk air dan bahan pengikat ditetapkan antara 0,9 hingga 1

tergantung pada sifat pada bahan pengikatnya.

4. Dosis superplasticizer dan faktor air - bahan pengikat ditentukan setelahnya

untuk mendapatkan pemadatan secara mandiri.

Bahan tambah untuk beton (admixture) adalah bahan atau zat kimia yang

ditambahkan di dalam adukan beton pada tahap mula-mula sewaktu beton masih

segar. Tujuan penggunaan bahan tambah secara umum adalah untuk memperoleh

sifat-sifat beton yang diinginkan, misalnya mempercepat pengerasan, menambah

encer adukan, menambah kuat tekan, menambah daktilitas, mengurangi sifat getas

dan mengurangi retak-retak pengerasan.

Hal yang berpengaruh dalam self compacting concrete adalah deformability dan

viscosity. Self compacting concrete yang berkinerja tinggi membutuhkan

deformability yang tinggi dan segregasi yang rendah. Okumura, H., & Ouchi, M,


commit to user

8

(2003) menyatakan bahwa perbandingan antara deformability ( Γm ) dengan

viscosity (Rm) hampir konstan dengan variasi dari w/b dengan syarat penggunaan

superplasticizer yang konstan pula.

Gambar 2.1 Hubungan Antara Deformability dan Viscosity

Dari Gambar 2.1 menunjukkan bahwa semakin besar nilai Γm maka semakin

besar pula deformability dari beton, sedangkan nilai Rm semakin kecil maka

viscosity dari beton semakin besar.

Penggunaan High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete akan sangat

menguntungkan dari segi workability dan durability. Kadar fly ash yang tinggi

pada campuran tersebut akan meningkatkan kemampuan beton untuk mengalir

tanpa menggunakan banyak air. Kemampuan beton untuk mempertahankan

bentuk akan semakin baik akibat fly ash yang berfungsi menambah kepadatan

beton sehingga nilai modulus elastisitas beton juga akan semakin baik.

Γm Deformability

Viscosity

Rm

Peningkatan w/b

Peningkatan dosis superplasticizer

Sp %


commit to user

9

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Beton

Tiga bahan penyusun utama beton adalah agregat kasar, agragat halus, dan semen

yang dipersatukan dengan air dalam takaran tertentu. Bahan tambah (admixture)

dapat ditambahkan jika menginginkan sifat-sifat tertentu dari beton yang

bersangkutan untuk menjadi lebih baik.

2.2.2 Jenis-Jenis Beton

Beton dapat dibedakan berdasarkan material pembentuk dan kegunaan

strukturnya, misalnya beton kertas, beton serat, beton dengan High Volume Fly

Ash, dan beton yang mampu mengalir dan memadat sendiri (self compacting

concrete). Beton jenis lain pada prinsipnya sama dengan beton normal, yang

membedakan adalah material tambahan tertentu yang digunakan untuk mengubah

sifat betonnya.

Dalam perkembangannya banyak penelitian yang telah dilakukan untuk

memperbaiki sifat-sifat beton. Selain itu bahan campurannya juga mengalami

beberapa variasi. Hal ini bertujuan selain untuk meningkatkan kualitas beton juga

dtujukan untuk menekan biaya pembuatan beton sekecil mungkin serta lebih

ramah lingkungan. Berikut ini merupakan beberapa jenis beton ditinjau dari sifat-

sifat dan bahan campurannya.

2.2.3. High Volume Fly Ash Concrete ( HVFAC )

2.2.3.1. Pengertian High Volume Fly Ash Concrete ( HVFAC )

High Volume Fly Ash Concrete merupakan campuran beton yang menggunakan

fly ash dimana prosentase fly ash yang digunakan lebih dari 50%. Menurut ASTM

C618 penggunaan fly ash untuk tipe F dibatasi 15% – 20%. Sedangkan untuk tipe


commit to user

10

C dibatasi 25% – 35% dari berat binder. Fly Ash pada umumnya memberi dampak

dalam workability dan biaya yang lebih ekonomis pada beton. Namun hal tersebut

tidak mencukupi untuk meningkatkan daya tahan (Durability) untuk serangan

sulfat, alkali-silika ekspansi dan juga thermal cracking.

Untuk mencapai tujuan tersebut, maka dilakukan perkembangan dengan

meningkatkan prosentase fly ash. Malhotra dan Mehta mengusulkan untuk

menggunakan prosentase fly ash minimum 50% dari berat semen untuk diterapkan

sebagai mix design dari beton HVFA. Hal tersebut sangat memungkinkan untuk

menghasilkan workability, ultimate strength, dan durability yang tinggi.

Untuk mendapatkan kuat tekan yang tinggi menggunakan variasi water content

berkisar antara 100-130 kg/m3 dengan kombinasi superplasicizer, fly ash, dan

agregat pada mix design beton HVFA. Malhotra telah melakukan percobaan

dengan hasil yang menunjukan bahwa variasi water content tidak memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap kuat tekan beton. Peningkatan kadar semen

justru memberikan pengaruh yang besar pada kuat tekan beton HVFA. Untuk

mendapatkan beton HVFA dengan kuat tekan yang tinggi dapat menggunakan

High Early Strengh Portland Cement.

Beton HVFA dengan faktor air semen yang rendah dapat digolongkan sebagai

beton dengan yang memiliki kemungkinan terjadi keretakan akibat susut. Untuk

menanggulangi hal tersebut beberapa cara harus dilakukan yaitu dengan

melindungi beton dari berbagai bentuk kehilangan air dengan cepat. Untuk

mendapatkan hasil yang baik curing harus dilakukan pada permukaan beton

minimum 7 hari untuk mendapatkan kekuatan dan bentuk beton yang optimum.

Berdasarkan dari pengalaman di lapangan dan tes di laboratorium, beton HVFA

jika dibandingkan dengan beton konvensional dapat disimpulkan sebagai berikut

(Stefanus dan Howard, 2010 ) :

1.) Lebih mudah dalam flowability, pumpability, dan workability.

2.) Memiliki penyelesaian permukaan beton yang lebih cepat dan lebih baik.


commit to user

11

3.) Memiliki waktu setting time yang lebih lama.

4.) Kekuatan awal beton dapat ditingkatkan pada umur 7 hari, dimana dapat

dipercepat dengan mengubah pada mix design jika dibutuhkan untuk

pembukaan bekisting dan pembebanan struktur pada awal umur beton.

5.) Beton HVFA, penambahan kekuatannya terjadi antara umur 7 hari sampai 90

hari bahkan mampu melebihi 100% dari kekuatannya. Jadi tidak perlu

dilakukan overdesign untuk mendapatkan suatu kekuatan yang tinggi.

6.) Beton HVFA memiliki stabilitas dan ketahanan terhadap terjadinya retak pada

beton, baik retak yang diakibatkan oleh thermal shrinkage, autogenous

shrinkage, dan drying shringkage.

7.) Beton HVFA dengan waktu curing yang mencapai tiga sampai enam bulan

memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap electrical dan chloride ion

penetration berdasarkan ASTM C1202.

Secara umum beton HVFA memiliki sifat kohesi yang baik dan kemungkinan

terjadinya bleeding dan segregation yang kecil. Sifat workability pada beton

HVFA juga sangat bagus dengan hasil uji slump yang lebih besar dari 75 mm dan

cocok digunakan untuk pengecoran struktur yang memiliki tulangan yang padat.

Material pada beton HVFA dapat bergerak untuk mengisi ruang kosong dan

memiliki sifat hampir mampu memadat sendiri.

2.2.3.2 Spesifikasi High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC)

Fly ash yang digunakan sebagai pengganti sebagian penggunaan semen pada

beton dapat membuat beton lebih kuat, tahan lama, dan mengurangi dampak

lingkungan. Fly ash itu sendiri memiliki kegunaan untuk meningkatkan kekuatan,

memperlambat setting time, dan mengurangi panas hidrasi dari semen, sehingga

kemungkinan terjadinya cracking dapat dikurangi. Selama ini terdapat 2 jenis fly

ash yaitu fly ash tipe C dan fly ash tipe F. Fly ash tipe C dihasilkan dari

pembakaran batu bara muda, sedangkan fly ash tipe F dihasilkan dari pembakaran

batu bara antrasit. Fly ash tipe C memiliki karakteristik ringan dan berwarna lebih

terang dari fly ash tipe F. Sedangkan fly ash tipe F berwarna lebih gelap dari fly


commit to user

12

ash tipe C. Selama ini, kebanyakan percobaan yang dilakukan menggunakan

standar ASTM C618 yaitu fly ash tipe F dengan persentase 15%-20% dari berat

total binder dan fly ash tipe C dengan persentase 25%-35% dari berat total binder

pada beton. Menurut pertimbangan referensi dan beberapa pengalaman percobaan,

dikatakan bahwa penggunaan fly ash dengan kadar 50% bahkan lebih dari berat

total binder dapat meningkatkan workability, kekuatan maksimum, dan ketahanan

dari beton tersebut (Malhotra, Mehta, 2003).

(Malhotra, Mehta, 2003) mengatakan bahwa fly ash sebagai bahan pozzolanic

yang digunakan bersamaan dengan semen memiliki persentase tertentu dalam

pembuatan beton, dimana jika kadar fly ash 50% atau lebih dari berat total binder

disebut high volume fly ash concrete (HVFAC). Jika dibandingkan dengan beton

konvensional, high volume fly ash concrete (HVFAC) memiliki kelebihan yaitu

ramah lingkungan, kekuatan lebih tinggi, memiliki ketahanan yang lebih lama,

penggunaaan air pada campuran mortar yang lebih sedikit, lebih ekonomis, dan

mengurangi panas hidrasi dari semen sehingga mengurangi resiko cracking. High

volume fly ash concrete (HVFAC) memiliki kelebihan ramah lingkungan karena

dapat mengurangi penggunaan semen pada beton, sehingga karbon dioksida yang

dihasilkan dari industri semen dapat dikurangi.

Unsur silikat dan aluminat sebagai unsur dari fly ash yang reaktif akan bereaksi

dengan kapur padam aktif (Ca(OH)2) yang merupakan hasil sampingan dari

proses hidrasi antara semen portland dan air menjadi kalsium silikat hidrat

(C3S2H3 atau “tubermorite”), sehingga mendapatkan hasil utama dari proses

hidrasi C3S2H3 (tubermorite). Karena dalam high volume fly ash concrete

(HVFAC) menggunakan kadar fly ash tinggi, maka akan terjadi perubahan fungsi

fly ash menjadi filler. Ukuran butiran fly ash (45µm) yang lebih kecil dari pada

butiran semen (75 µm) sehingga dapat menutup dari ruang kosong antar butiran

semen dan beton bisa lebih kedap terhadap air. Dengan beton lebih kedap, maka

durability dan ultimate strength dapat lebih meningkat.


commit to user

13

Fly ash memiliki butiran yang lebih halus, bulat dan mempunyai sifat hidrolik.

Oleh karena itu fly ash tidak sekedar menambah kekuatan mortar. Secara mekanik

fly ash ini akan mengisi ruang kosong (rongga) di antara butiran-butiran, dan

secara kimiawi akan memberikan sifat hidrolik pada kapur mati yang dihasilkan

dari proses hidrasi, dimana mortar hidrolik ini akan lebih kuat daripada mortar

udara (kapur mati + air) (Suhud, 1993). Butiran fly ash tersebut dapat dilihat pada

Gambar 2.1.

Gambar 2.2. Butiran Fly Ash (SpecData_FlyAsh Holcim, 2006)

Dengan bentuk butir dari fly ash bulat maka gesekan atau friksi antar butir sangat

kecil sehingga memiliki flowability tinggi dan akan lebih mudah dalam

pengerjaan atau workability tinggi.

Pada penggunaannya, beton HVFA diharapkan membutuhkan biaya yang lebih

murah dari beton konvensional, meningkatkan kekuatan, workability, durability,

dan memperlama setting time 2 - 3 jam sehingga dapat memberikan waktu yang

lebih lama untuk pekerjaan pengecoran. Di sisi lain, beton HVFA ternyata juga

memiliki kekurangan yaitu proses hardening yang lebih lama dibandingkan beton

konvensional, sehingga membuat kita tidak bisa memperkirakan berapa lama

waktu yang dibutuhkan untuk melepas bekisting dan melakukan curing pada

beton tesebut.


commit to user

14

2.2.3.3 Kelebihan dan Kekurangan High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC)

High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) memiliki beberapa kelebihan

diantaranya adalah sebagai berikut :

1. HVFAC lebih kedap air karena kapur bebas yang dilepas pada proses hidrasi

akan terikat oleh silikat dan alumina aktif yang terkandung di dalam fly ash dan

menambah pembentukan silica gel, yang berubah menjadi kalsium silikat

hidrat yang berperan menutup pori–pori yang terbentuk akibat dibebaskannya

Ca(OH)2.

2. Mempermudah pengerjaan beton segar karena beton lebih plastis.

3. Jumlah air yang digunakan (FAS) lebih kecil, sehingga kekuatan beton akan

meningkat.

4. Fly ash dalam volume tinggi dapat menurunkan panas hidrasi yang terjadi,

sehingga dapat mencegah terjadinya retak.

5. Relatif dapat menghemat biaya karena akan mengurangi pemakaian semen

(Hidayat, 1993).

Sedangkan beberapa kekurangan dari HVFAC antara lain sebagai berikut :

1. High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) kurang baik untuk pengerjaan beton

yang memerlukan waktu pengerasan dan kekuatan awal yang tinggi, karena

proses pengerasan (setting time) dan penambahan kekuatan betonnya agak

lambat pada umur beton kurang dari 28 hari.

2. Pengendalian mutu harus dilakukan karena kualitas fly ash tergantung pada

proses pembakaran (suhu) serta jenis batubara.

2.2.4 Self Compacting Concrete

2.2.4.1 Pengertian Self Compacting Concrete

Self compacting concrete adalah beton yang mampu mengalir sendiri yang dapat

dicetak pada bekisting dengan tingkat penggunaan alat pemadat yang sangat

sedikit atau bahkan tidak menggunakan alat pemadat sama sekali. Beton ini


commit to user

15

dicampur memanfaatkan pengaturan ukuran agregat, porsi agregat, dan admixture

superplasticizer untuk mencapai kekentalan khusus yang memungkinkannya

mengalir sendiri. Self compacting concrete merupakan penelitian yang sudah lama

dilakukan di Jepang mulai era tahun 1980-an. Dalam perkembangannya di

masyarakat luas, beton memadat mandiri ini menawarkan banyak hal, diantaranya

tidak memerlukan tenaga kerja pemadat untuk melakukan pemadatan, dan

memenuhi tuntutan desainer untuk mewujudkan suatu struktur dengan bentuk dan

tulangan yang kompleks.

High range water reducer diperlukan untuk menghasilkan self compacting

concrete dengan workability dan flowability yang tinggi. Untuk meningkatkan

homogenitas dan viskositas beton segar yang dibutuhkan dalam pelaksanaan

underwater concreting, perlu ditambahkan filler yang berupa fly ash, silica fume

ataupun limestone (Persson, 2000). Self Compacting Concrete mensyaratkan

kemampuan mengalir yang cukup baik pada beton segar tanpa terjadi segregasi,

sehingga viskositas beton juga harus diperhatikan untuk mencegah terjadinya

segregasi (Okamura dan Ozawa, 1994).

2.2.4.2 Spesifikasi Self Compacting Concrete

Metode mix design konvensional yang biasa untuk beton normal tidak dapat lagi

dipergunakan untuk membuat self compacting concrete yang baik. Karena itu

pada tahun 1995, Okamura dan Ozawa mengusulkan metode mix design yang

sederhana dengan mengacu pada material yang sudah tersedia pada pabrik beton

ready mix. Kadar agregat kasar dan agregat halus ditentukan terlebih dahulu dan

pemadatan sendiri dapat didapatkan dengan mengatur faktor air - bahan pengikat

dan dosis superplasticizer. Spesifikasinya antara lain adalah sebagai berikut :

1. Agregat kasar yang digunakan adalah kurang lebih 50% volume total, agar

mortar dapat melewati sela-sela dari agregat kasar yang kurang rapat tersebut.

Dengan pembatasan jumlah agregat kasar ini diharapkan terjadi blok

seminimal mungkin sehingga kemampuan aliran beton untuk melewati

tulangan lebih maksimal (Himawan,A., & Darma,D.S., 2000).


commit to user

16

2. Volume agregat halus ditetapkan 40% dari volume total mortar,yang

bertujuan mengisi kekosongan dari agregat kasar.

Apabila prosentase agregat halus kurang dari 40% maka porus dari beton

akan lebih banyak, dan apabila prosentase agregat halus lebih dari 40% maka

kuat tekan yang dihasilkan akan lebih kecil.

3. Rasio volume untuk air dan bahan pengikat ditetapkan antara 0,9 hingga 1

tergantung pada sifat pada bahan pengikatnya.

Apabila Rasio volume untuk air dan bahan pengikat lebih dari (0,9-1) maka

resiko kemungkinan adanya segregasi dan bleeding lebih tinggi. Dan Apabila

Rasio volume untuk air dan bahan pengikat kurang dari (0,9-1) maka adukan

beton segar memiliki flowability yang rendah dan tidak termasuk dalam self

compacting concrete.

4. Dosis superplasticizer dan faktor air - bahan pengikat ditentukan setelahnya

untuk mendapatkan pemadatan secara mandiri.

Self compacting concrete dengan deformabilitas tinggi dan kemungkinan

segregasi yang rendah maka diatur agar beton (i) mempunyai kadar agregat yang

rendah, (ii) faktor air-bahan pengikat (semen dan material lainnya) yang rendah

dan (iii) menggunakan superplasticizer (Nugraha dan Antoni, 2007). Jika jumlah

agregat dikurangi, maka pasta dan mortar beton meningkat sehingga jumlah friksi

antar agregat menjadi berkurang dan beton dengan mudah berdeformasi. Pada

kondisi demikian, dengan kekentalan (viskositas) yang dapat dipertahankan maka

beton memadat mandiri akan memadat sendiri dan tidak mengalami segregasi

(Ouchi et.al, 2003).

Self Compacting Concrete mensyaratkan kemampuan mengalir yang baik pada

beton segar dengan nilai slump-flow minimal sebesar 60 cm memiliki dan pada

umumnya nilai slump yang dicapai sangat tinggi (lebih dari 20 cm). Konsep dasar

yang diterapkan dalam proses produksi SCC ditunjukkan pada Gambar 2.2.


commit to user

17

Gambar 2.3. Prinsip Dasar Proses Produksi Self-Compacting Concrete

(Dehn dkk, 2000).

Self-Compacting Concrete dapat diproduksi jika menggunakan superplasticizer

yang diperlukan untuk mendispersikan (menyebarkan) partikel semen menjadi

merata dan memisahkan menjadi partikel-partikel yang halus sehingga reaksi

pembentukan C-S-H (tubermorite) akan lebih merata dan lebih aktif. Komposisi

agregat kasar dan halus juga harus diperhatikan dalam proses produksi SCC,

mengingat semakin besar proporsi agregat halus dapat meningkatkan daya alir

beton segar tetapi jika agregat halus yang digunakan terlalu banyak maka dapat

menurunkan kuat tekan beton yang dihasilkan, sebaliknya jika terlalu banyak

agregat kasar dapat memperbesar resiko segregasi pada beton. Sedangkan

penggunaan bahan pengisi (filler) diperlukan untuk meningkatkan viskositas

beton guna menghindari terjadinya bleeding dan segregasi, untuk tujuan tersebut

dapat digunakan fly ash, serbuk batu kapur, sillica fume atau yang lainnya

(Persson,2000).

Self Compactibility

Ketahanan Terhadap Segregasi

Kemampuan Mengalir (Flowability)

Pembatasan Fraksi Agregat Kasar

Penggunaan Superplasticizer

Pengurangan Nilai Water-Binder Ratio


commit to user

18

2.2.4.3 Sifat Self Compacting Concrete

1. Sifat Beton Segar Self Compacting Concrete

a. Kemampuan mengisi ruangan (Filling Ability)

Filling Ability merupakan ukuran dari tingkat kemampuan adukan beton untuk

mengisi ruangan. Perbandingan bahan dan juga sifat bahan mempengaruhi

kemampuan beton segar mengisi ruangan.

Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat Filling Ability antara lain:

1) Ukuran agregat kasar maksimal 20 mm.

2) Agregat kasar yang digunakan adalah 50% volume total, agar mortar

dapat melewati sela-sela dari agregat kasar yang kurang rapat tersebut.

3) Penggunaan superplastiziser yang memadai dengan sangat ketat

mengatur komposisi aggregat pada campuran.

4) Rasio air-semen (w/c-ratio) yang rendah dengan mengendalikan volume

agregat yang dikombinasikan dengan agregat pengisi berukuran sekitar

0,125 mm menyebabkan campuran beton ini tidak mudah mengalami

segregasi.

5) Pemakaian butir batuan yang bulat dapat mempermudah pengerjaan

adukan

b. Pengaliran (flowability)

Flowability pada SCC dapat menunjukkan bahwa beton tersebut mempunyai

pengaliran yang baik atau tidak. Pada SCC flowability dapat diuji

menggunakan uji flow table dan v-funnel. Pengujian flow table tanpa serat

disyaratkan waktu yang diperlukan beton untuk mencapai diameter sebaran

sebesar 500 mm (t500) adalah 2-5 detik dan syarat diameter sebaran adalah 700

mm, sedangkan pada pengujian v-funnel tanpa serat waktu yang diperlukan

beton untuk melewati celah hingga habis adalah 6-12 detik (Siddique,2001).

c. Kemampuan melewati tulangan (passingability)

Kinerja self compacting concrete tidak hanya dilihat dari segi flowability saja,

passingability dari SCC juga perlu diperhatikan. Passingability dari SCC


commit to user

19

dapat diketahui melalui pengujian J-Ring flow table, L-Box dan Box Type.

Perincian syarat pengujiannya adalah sebagai berikut:

1) Slump flow test Alat uji ini terdiri dari papan aliran dengan permukaan

licin berukuran 80 cm x 80 cm. Papan dilengkapi dengan kerucut pengarah

tuangan beton segar setinggi 30 cm dengan diameter atas 10 cm dan

diameter bawah 20 cm.

2) Pengujian J-Ring flow table tanpa serat syarat waktu yang diperlukan

beton untuk melewati tulangan hingga diameter sebaran sebesar 500 mm

(t500) adalah 2-5 detik dan syarat diameter sebaran adalah 600 mm

(Siddique, 2001).

3) Pengujian L-Shape Box Test tanpa serat syarat waktu yang diperlukan

untuk mencapai t200 adalah 3-4 detik, dan untuk mencapai t400 adalah 6

detik (As’ad, 2006). Perbandingan ketinggian (h2/h1) adalah ≥ 0,8 (Kumar,

2006).

4) Pengujian Box type tanpa serat syarat ketinggian permukaan beton setelah

partition gate dibuka adalah 300 mm (Kumar,2006).

5) V-funnel test : Flowability beton segar dapat diuji dengan V-funnel test,

dengan cara mengukur waktu pengaliran setelah funnel diisi sekitar 12

liter beton segar.

d. Ketahanan terhadap segregasi (segregation resistance)

Segregation merupakan kecenderungan dari butir-butir kerikil untuk

memisahkan diri dari campuran adukan beton. Campuran beton yang

kelebihan air semakin memperbesar terjadinya segregasi, dimana material

yang berat mengendap ke dasar beton segar dan material yang lebih ringan

akan menuju ke permukaan. Hal ini dapat mengakibatkan adanya lubang-

lubang pada beton, beton menjadi tidak homogen, permeabilitas berkurang,

dan juga kurang awet. Dengan penggunaan superplasticizer maka

water/binder dapat diperkecil, dalam takaran tertentu segregasi dapat

dihilangkan yaitu dengan trial mix design.


commit to user

20

Sementara itu ada beberapa pengujian lain dari beton segar yang dipaparkan

oleh Tattersall (1983) adalah sebagai berikut :

1) Filling Box Test, untuk mengetahui kemampuan beton segar dalam

mengisi tulangan dan menghindari segregasi.

2) Wet Sieving stability Test, untuk mengetahui rasio segregasi beton segar.

3) Penetration Test for Segregation¸ untuk mengukur resistensi penetrasi

beton yang bersifat cair dan pemadatan mandiri.

2. Sifat Beton Padat Self Compacting Concrete

a. Kekuatan (strength)

Kekuatan beton padat meliputi kekuatan tekan dan kekuatan tarik. Faktor air

semen (FAS) sangat mempengaruhi kuat tekan beton. Semakin kecil FAS,

sampai batas tertentu semakin tinggi kuat tekan beton. Kekuatan akan sesuai

dengan yang direncanakan bila pada campuran beton tersebut menggunakan

semen portland dengan kekuatan yang sesuai dengan persyaratan dan proporsi

campuran dengan perencanaan yang tepat. Kekuatan beton akan semakin

meningkat dengan bertambahnya umur beton karena proses hidrasi semen

yang ada dalam adukan beton akan terus berjalan walaupun lambat.

b. Ketahanan (durability)

Ketahanan beton dikatakan baik apabila dapat bertahan lama dalam kondisi

tertentu tanpa mengalami kerusakan selama bertahun-tahun yang disebabkan

faktor dari luar, erosi kembang dan susut akibat basah atau kering yang silih

berganti dan pengaruh bahan kimia, dan faktor dari dalam yaitu akibat reaksi

agregat dengan senyawa alkali.

c. Absorbsi dan Permeabilitas

Pada Self Compacting Concrete memiliki tingkat absorbsi dan permeabilitas

yang rendah dikarenakan pada adukan beton segar faktor air-semen sangat

rendah sehingga pada waktu mengeras, ruangan-ruangan dari penguapan air

lebih kecil, dengan demikian beton dapat lebih kedap.


commit to user

21

2.2.4.4 Kelebihan dan Kekurangan Self Compacting Concrete

1. Kelebihan dari Self Compacting Concrete :

a. Segi Durabilitas

a. Meningkatkan homogenitas dari beton

b. Dapat membungkus tulangan dengan baik

c. Porositas dari matrik beton yang rendah

d. No Carbonation, no chloride ingress

b. Segi Produktivitas

1) Pengecoran yang cepat

2) Pemompaan yang lebih mudah

3) Pekerjaan pemadatan tidak perlu dilakukan lagi

c. Segi Tenaga Kerja

1) Human error akibat pemadatan yang kurang sempurna dapat dihilangkan

2) Angka kecelakaan tenaga kerja dapat diperkecil

3) Tidak ada polusi suara akibat vibrator

4) Tidak terjadi Hand Arm Vibration Syndrom (HAVS)

5) Tidak terjadi White Fingers akibat gangguan peredaran darah

2. Kekurangan Self Compacting Concrete

a. Dari segi biaya Self Compacting Concrete lebih mahal dari pada beton

konvensional, salah satunya penggunaan superplasticizer

b. Pembuatan cetakan beton harus diperhatikan karena mudah terjadi kebocoran

akibat sangat encernya campuran beton.

2.2.5. High Volume Fly Ash Self-Compacting Concrete (HVFA SCC)

2.2.5.1 Pengertian High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete

Fly ash sebagai bahan tambah pada Self-compacting concrete (SCC) dapat

menambah kelecakan beton. Butiran fly ash yang berbentuk bulat akan membantu

memudahkan mengalir mengikuti berat sendiri dari beton segar serta mengisi

ruang kosong antar agregat sehingga beton dapat memadat sendiri dengan


commit to user

22

kepadatan yang optimal. Fly ash pada SCC juga berperan sebagai water reducer

sehingga faktor air semen akan menjadi lebih kecil tanpa mengurangi kemampuan

beton untuk dapat mengalir.

Pada beton high volume fly ash (HVFA) dengan kadar yang lebih dari 50% dari

berat binder peran fly ash dapat meningkatkan ketahanan dan keawetan beton.

Butiran fly ash akan banyak mengisi ruang kosong antar agregat sehingga

kepadatan beton akan menjadi lebih baik. Sisa reaksi semen dengan air yang

berupa kapur padam yang cenderung melemahkan beton akan bereaksi kembali

dengan fly ash. Hasil sampingan reaksi semen dan air tersebut dapat dikurangi

sehingga beton akan menjadi lebih tahan terhadap reaksi zat asam maupun sulfat

yang ada di sekitarnya.

High volume fly ash self-compacting concrete (HVFA SCC) merupakan perpaduan

dari teknologi beton HVFA dan SCC. HVFA SCC merupakan beton dengan kadar

fly ash sebagai pengganti semen mencapai lebih dari 50% dan memiliki sifat-sifat

beton segar sama seperti SCC biasa. Pemakaian fly ash sebagai bahan pengganti

semen minimum 50% dari berat binder memiliki berbagai keunggulan untuk

membuat beton segar memiliki sifat sifat SCC. Bentuk butiran fly ash yang bulat

akan meningkatkan workability beton segar sehingga kemampuan beton untuk

mengalir akan lebih baik dengan penggunaan faktor air semen yang lebih kecil.

Selain itu kadar penggantian semen yang cukup tinggi memperkecil ruang antar

agregat karena ukuran butiran fly ash lebih kecil dari semen sehingga beton yang

dihasilkan akan lebih padat sehingga dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas

beton. Nilai modulus elastisitas beton yang tinggi mencerminkan kemampuan

beton yang baik untuk mempertahankan bentuk ketika menerima beban.


commit to user

23

2.2.5.2 Bahan Penyusun High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete

(HVFA-SCC)

Bahan penyusun HVFA – SCC agak berbeda. Pembuatan HVFA – SCC diperlukan

agregat, semen dan air dengan komposisi tertentu dengan mineral admixture dan

chemical admixture untuk mendapakan beton yang flowable dan compactable.

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat HVFA – SCC, diuraikan sebagai

berikut:

1. Bahan Pengikat.

a. Semen

Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam

pekerjaan beton. Menurut SNI-2049-2004, semen portland didefinisikan sebagai

semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling clinker 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. Untuk mendapatkan workability yang tinggi, dapat dilakukan dengan

meningkatkan volume pasta semen. Peningkatan volume pasta diperoleh dengan

memberikan bahan mineral pada semen seperti fly ash, silica fume, limestone, dan

sebagainya. Bahan-bahan tersebut berguna untuk meningkatkan sifat mekanis dan

kimiawi serta umur beton. Jumlah semen dan bahan tambahnya berkisar antara

425 – 625 kg/m3.

b. Fly Ash

Fly ash adalah material yang berasal dari abu pembakaran batu bara yang tidak

terpakai. Pembakaran batu bara kebanyakan digunakan pada pembangkit listrik

tenaga uap. Produk limbah dari PLTU Cilacap tersebut mencapai 1 juta ton per

tahun. Material ini mempunyai kadar bahan semen yang tinggi dan mempunyai

sifat pozzolanik. Kandungan fly ash sebagian besar terdiri dari silikat dioksida

(SiO2), alumunium oksida (Al2O3), besi (Fe2O3), dan kalsium (CaO), serta

magnesium, pottasium, sodium, titanium, dan sulfur dalam jumlah yang lebih

sedikit. Sebagian besar komposisi kimia dari fly ash tergantung dari tipe batu bara.


commit to user

24

Menurut ASTM C618-86, terdapat dua jenis fly ash, yaitu kelas F dan C. Kelas F

dihasilkan dari pembakaran batu bara jenis antrasit dan bituminous, sedangkan

kelas C dari batu bara jenis lignite dan subitumious. Persyaratan Kandungan

Kimia dan fisika Fly Ash Berdasarkan ASTM C618 – 96 disajikan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Persyaratan Kandungan Kimia Fly Ash

Fly ash yang dipakai untuk penelitian ini adalah fly ash yang di peroleh dari

PLTU Cilacap. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Balai Teknik Kesehatan

Lingkungan (BTKL) dan Penanggulangan Penyakit Menular (PPM) tentang

kandungan kimia yang terdapat dalam fly ash dari PLTU Cilacap. Dari hasil

analisis parameter kimia tersebut, fly ash dari PLTU Cilacap tergolong dalam fly

ash tipe C yang ditampilkan dalam Tabel 2.2. sebagai berikut :

Tabel 2.2. Parameter Kimia Fly Ash PLTU Cilacap.

Parameter Kelas

C

Silicon dioxide (SiO2)+ aluminum oxide (Al2O3) + iron

oxide (Fe2O3),

min, %

56,05

Sulfur trioxide (SO3), max, % 0,37

Moisture content, max, % 2,46

Loss on ignition, max, % 4,67

Sumber : BTKL dan PPM Yogyakarta (2011)


commit to user

25

Alasan penggunaan fly ash pada HVFA – SCC adalah :

1) Ramah lingkungan karena memanfaatkan limbah yang beracun dan

mengurangi penggunaan semen.

2) Dapat menggantikan semen dengan biaya lebih murah.

3) Dapat mengurangi resiko terjadinya bleeding, segregasi, dan penyusutan

beton.

4) Kehalusan dan bentuk partikel fly ash yang bulat dapat meningkatkan

workability.

5) Mampu meningkatkan kepadatan beton.

2. Agregat Kasar

Komposisi agregat kasar pada beton konvensional menempati 70-75% dari total

volume beton. Sedangkan dalam HVFA – SCC, penggunaan agregat kasar lebih

sedikit, yaitu dibatasi jumlahnya maksimal 50 % dari total volume beton supaya

bisa mengalir dan memadat sendiri tanpa alat pemadat. Selain itu pembatasan

fraksi agregat kasar dimaksudkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap

segregasi. Sedangkan ukuran maksimum agregat kasar 20 mm dengan

pertimbangan jarak bersih minimal antar tulangan, dan kemampuan mengalir.

Untuk mendapatkan beton dengan kemampuan memadat dengan baik, lebih

disarankan agar menggunakan agregat dengan berat jenis tinggi (berat).

3. Agregat halus

Agregat halus yang digunakan lebih banyak daripada beton konvensional, yaitu

dengan volume agregat halus lebih besar 40 % dari volume mortar, dan harus

lebih besar 50 % dari berat total agregat, tetapi lebih kecil 50 % dari volume pasta.

Pasta terbentuk dari campuran semen ditambah air dan udara, sedangkan mortar

dibentuk dari pasta dan agregat.

4. Air

Faktor air semen sangat berpengaruh pada beton segar dan setelah mengeras.

Sedangkan penggunaan air pada HVFA – SCC lebih sedikit dibanding beton

konvensional yaitu dengan FAS berkisar antara 0,28 – 0,42 atau dibatasi sebesar ±


commit to user

26

200 liter/m3. Pengurangan penggunaan air ini bertujuan untuk mencegah

terjadinya segregasi.

5. Bahan campur (admixture)

Pada HVFA – SCC, diperlukan dosis superplasticizer yang tinggi. Pada

pembuatan HVFA – SCC ini digunakan superplasticizer dengan nama dagang Sika

Viscocrete-10. Sika Viscocrete-10 adalah bahan tambah kimia (chemical

admixture) yang melarutkan gumpalan-gumpalan dengan cara melapisi pasta

semen sehingga semen dapat tersebar dengan merata pada adukan beton dan

mempunyai pengaruh dalam meningkatkan workability beton sampai pada tingkat

yang cukup besar. Bahan ini digunakan dalam jumlah yang relatif sedikit karena

sangat mudah mengakibatkan terjadinya bleeding. Superplasticizer dapat

mereduksi air sampai 40% dari campuran awal 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:

a. Menjaga kandungan air dan semen tetap konstan sehingga didapatkan

campuran dengan workability tinggi.

b. 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.

c. 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.

d. Sedikit 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” didalam beton

serendah mungkin. Penggunaan superplasticizer menyebabkan sedikit bahkan

tidak ada udara masuk kedalam beton.


commit to user

27

Tidak adanya pengaruh korosi terhadap tulangan. Secara umum, partikel semen

dalam air cenderung untuk berkohesi satu sama lainnya dan partikel semen akan

menggumpal. Dengan menambahkan superplasticizer, partikel semen ini akan

saling melepaskan diri dan terdispersi. Dengan kata lain superplasticizer

mempunyai dua fungsi yaitu, mendispersikan partikel semen dari gumpalan

partikel dan mencegah kohesi antar semen. Fenomena dispersi partikel semen

dengan penambahan superplasticizer dapat menurunkan viskositas pasta semen,

sehingga pasta semen lebih mengalir. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan air

dapat diturunkan dengan penambahan superplasticizer. Adapun spesifikasi

(technical data) dari Sika Viscocrete 10 dapat dilihat pada Tabel 2.3

Tabel 2.3 Data Teknis Sika Viscocrete 10

Bentuk Cair

Warna Pale Straw

Kerapatan relatif @ 20°C 1,06

Kandungan material kering % 30

Dosis % berat semen 0,2-1,5

Ph 4,5

Water Soluble Chloride Content % <0,1 Chloride free

Equivalent Sodium Oxide as Na2O 0,30

Sumber: www.sika.co.id

2.2.6. Modulus Elastisitas Beton

Modulus elastisitas merupakan suatu ukuran nilai yang menunjukkan kekakuan

dan ketahanan beton untuk menahan deformasi (perubahan bentuk). Suatu bahan

apabila dibebani maka akan mengalami deformasi. Perbandingan deformasi

vertikal dengan tinggi awal benda uji disebut dengan regangan. Modulus

elastisitas merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan dalam arah

aksial, semakin tinggi modulus elastisitas suatu bahan maka bahan tersebut

semakin kuat menahan tegangan aksial akibat pembebanan dengan regangan yang

sekecil mungkin. Biasanya sruktur yang mempunyai nilai modulus elastisitas yang


commit to user

28

besar akan bersifat getas atau kaku, akan tetapi struktur itu akan memiliki kuat

tekan yang tinggi. Parameter ini sangat penting karena menunjukkan kemampuan

beton untuk menahan beban maksimal sebelum struktur mengalami regangan atau

lendutan. Tolok ukur yang umum dari sifat elastisitas suatu beton adalah modulus

elastisitas, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan

perubahan bentuk persatuan panjang sebagai akibat dari tekanan yang diberikan.

Murdock dan Brook (1991), modulus elastisitas yang sebenarnya atau modulus

pada suatu waktu tetentu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.1 -

2.4.

Modulus elastisitas (E)es

= (2.1)

Dengan :

Tegangan (σ)AP

= (2.2)

Regangan (ε)llD

=

(2.3)

Dengan : P = beban yang diberikan (ton),

A = luas tampang melintang (mm2),

Δl = perubahan panjang akibat beban P (mm),

l = panjang semula (mm).

Berdasarkan rekomendasi ASTM C 469-94, perhitungan modulus elastisitas beton

yang digunakan adalah modulus chord, adapun perhitungan modulus elastisitas

chord (Ec) dapat dilihat pada Persamaan 2.9.

Ec00005,0

2

12

--

=e

SS

(2.4)

Dengan:

Ec = modulus elastisitas (MPa),

S2 = tegangan sebesar 40% x fc’ (MPa),

S1 = tegangan yang bersesuaian dengan regangan arah longitudinal akibat

tegangan sebesar 0,00005 (MPa),

e2 = regangan longitudinal akibat tegangan S2.


commit to user

29

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian merupakan langkah-langkah atau metode yang dilakukan

dalam penelitian suatu masalah, kasus, gejala, fenomena, atau lainnya dengan jalan

ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang rasional. Metode yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode eksperimental, yaitu metode penelitian yang dilakukan

dengan cara mengadakan suatu percobaan untuk mendapatkan data atau hasil yang

menghubungkan antara variabel-variabel yang diselidiki. Pengujian yang dilakukan

dalam penelitian ini meliputi pengujian bahan, trial mix design dan pengujian

modulus elastisitas.

3.1. Pengujian Bahan Dasar Beton

Pengujian bahan dasar beton ditujukan untuk mengetahui kelayakan karakteristik

bahan penyusun beton yang nantinya dipakai dalam rancang campur (mix design).

Pengujian bahan dasar beton dilakukan terhadap fly ash, agregat halus dan agregat

kasar.

3.1.1. Agregat Halus

3.1.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus

Pengujian kadar lumpur disyaratkan PBI 1971 untuk pasir yang digunakan dalam

campuran beton maksimal adalah 5%. Maka bila pasir mengandung lumpur 5% dari

dari berat keringnya, pasir tersebut harus dicuci.

Kadar lumpur pasir dihitung dengan persamaan 3.1 sebagai berikut :

KadarLumpur 롸 啤钳能啤前啤前果100% .......................................................................(3.1)

dengan :

G0 = berat pasir awal (100 gram),

G1 = berat pasir akhir (gram).


commit to user

30

3.1.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus

Pengujian kandungan zat organik pada agregat halus menggunakan larutan NaOH 3%

pada percobaan perubahan warna Abrams Harder sesuai dengan PBI 1971. Kadar zat

organik pada pasir berdasarkan perubahan warnanya dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Tabel Perubahan Warna Pada Uji Kadar Zat Organik Pasir

Warna Prosentase kandungan zat organik

Jernih

Kuning muda

Kuning tua

Kuning kemerahan

Coklat kemerahan

Coklat

0 %

0 – 10%

10 – 20%

20 – 30%

30 – 50%

50 – 100%

3.1.1.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus

Pengujian specific gravity agregat halus mengacu pada ASTM C 128. Pengujian ini

ditujukan agar mendapatkan :

1. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi kering

dengan volume pasir total.

2. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

3. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume butir pasir.

4. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat pasir

kering.


commit to user

31

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.2 s/d 3.5 sebagai berikut:

Bulk Specific Gravity cdb

a-+

= .......................................................... (3.2)

Bulk Specific Gravity SSD cdb

d-+

= ........................................................... (3.3)

Apparent Specific Gravity cab

a-+

= ........................................................... (3.4)

Absorbsion %100´-

=a

ad ............................................................................. (3.5)

dengan :

a = berat pasir kering oven (gram),

b = berat volumetric flash berisi air (gram),

c = berat volumetric flash berisi pasir dan air (gram),

d = berat pasir dalam keadaan kering permukaan jenuh (500 gram).

3.1.1.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus

Pengujian gradasi agregat halus menggunakan standar pengujian ASTM C 136.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan Persamaan 3.6 sebagai berikut :

꠰ú圭DSDƼō闺됰SDƼ됰柜ᴈ됰Ƽ轨Ė롸 聘乒 ................................................................... (3.6)

dengan :

d = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan,

e = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal.


commit to user

32

3.1.2. Agregat Kasar

3.1.2.1. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian adalah kerikil berdiameter 10 mm.

Standar pengujian yang digunakan adalah ASTM C127. Pengujian ini ditujukan untuk

mengetahui :

1. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi

kering dengan volume kerikil total.

2. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total.

3. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi

kering dengan volume butir kerikil.

4. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat kerikil

kering.

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.7 s/d 3.10 sebagai berikut:

Bulk Specific Gravity hg

f-

= ............................................................... (3.7)

Bulk Specific Gravity SSD hg

g-

= ............................................................... (3.8)

Apparent Specific Gravity hf

f-

= .............................................................. (3.9)

Absorbsion %100´-

=h

hg ........................................................................... (3.10)

dengan :

f = berat agregat kasar (3000 gram),

g = berat agregat kasar setelah direndam 24 jam dan dilap (gram),

h = berat agregat kasar jenuh (gram).


commit to user

33

3.1.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Pengujian gradasi agregat kasar menggunakan standar pengujian ASTM C 136.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan Persamaan 3.11 sebagai berikut :

꠰ú圭DSDƼō闺됰SDƼ됰柜ōĖ轨轨S롸 屏坡................................................................ (3.11)

dengan :

m = Σ prosentase kumulatif berat kerikilr yang tertinggal selain dalam pan,

n = Σ prosentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal.

3.1.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Standar pengujian abrasi pada agregat kasar menggunakan ASTM C 131, dengan

menggunakan mesin Los Angeles. Keausan agregat tidak boleh lebih dari 50%.

Prosentase berat yang hilang dihitung dengan menggunakan persamaan 3.12 sebagai

berikut :

�ĖúƼō柜棍됰ƼōᬈōĖ됰棍H됰柜龟闺轨S됰柜龟롸 平能凭平果100% ........................................... (3.12)

dengan:

i = berat agregat kasar kering oven yang telah dicuci, sebelum pengausan (gram),

j = berat agregat kasar kering oven yang tertahan ayakan 2,3 mm dan telah dicuci

setelah pengausan (gram).

3.1.3 Fly Ash

Dalam penelitian ini, fly ash yang digunakan adalah bahan sisa pembakaran di PLTU

Cilacap. Pengujian fly ash dilakukan di Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan

dan Pemeberantasan Penyakit Menular Yogyakarta (Laboratorium Fisika Kimia

Padatan dan B3). Pengujain fly ash terdiri dari beberapa parameter dilihat pada Tabel

3.2


commit to user

34

Tabel 3.2. Tabel Parameter Pengujain Fly Ash

No Parameter Satuan Metode Uji

1 Berat Jenis gram/ cm3 In House Methode

2 Kerapatan % In House Methode

3 Kadar Air % SNI 06-69924-2004-4.6.2

4 Hilang Pijar % In House Methode

5 Kelembaban % In House Methode

6 Lolos 200 mesh % In House Methode

7 Al2O3 % In House Methode

8 SO3 % In House Methode

9 Fe2O3 % In House Methode

10 CaO % In House Methode

11 Na2O % In House Methode

12 SiO2 % In House Methode

Sumber : Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pemeberantasan Penyakit

Menular Yogyakarta (Laboratorium Fisika Kimia Padatan dan B3)

3.2 Rancang Campur High Volume Fly Ash – Self Compacting

Concrete.

Dalam penelitian pendahuluan digunakan rancang campur beton yang mengacu

rancang campur High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete (Mehta,Monteiro,

2004) dengan target dapat dihasilkan adukan beton yang memiliki flowabilty dan

workability yang baik. Untuk mencapai target yang diharapkan perlu dilakukan trial

mix.

Trial Mix awal bertujuan untuk menyederhanakan variasi komposisi campuran yang

akan dilakukan pada percobaan nanti dan menentukan perbandingan agregat kasar dan

halus yang optimum. Pada trial mix awal ini, yang diutamakan adalah dicapainya

kondisi campuran beton yang memenuhi syarat pengujian flowability dan workability.


commit to user

35

Langkah-langkah rancang campur beton dan pengujian dari awal sampai akhir adalah

sebagai berikut :

1. Kerikil ukuran 10 mm dan pasir pada kondisi saturated surface dry (SSD). Conical

mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm,

lengkap dengan alat penumbuk sebagai alat untuk mengukur keadaan SSD pasir.

2. Disiapkan cetakan silinder berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

3. Kerikil ukuran 10 mm dan pasir ditimbang dan dimasukkan ke tempat pengadukan.

4. Semen tipe 1 (Ordinary Portland Cement) dan fly ash tipe C dari PLTU Cilacap

ditimbang kemudian dimasukkan ke tempat pengadukan.

5. Sika Viscocrete 10 ditimbang kemudian dicampurkan ke dalam air yang telah

disiapkan dalam gelas ukur. Sebelum campuran air dengan Sika Viscocrete 10

dimasukkan ke tempat pengadukan, campuaran agregat kasar, agregat halus, fly

ash, semen diaduk menggunakan cangkul sampai tercampur rata. Setelah

pencampurannya sudah merata air yang telah dicampurkan dengan Sika Viscocrete

10 dimasukkan ke tempat pengadukan secara bertahap dan diaduk menggunakan

cangkul sampai adukan beton tercampur merata.

6. Memeriksa flowability dan passingability yaitu dengan pengujian (slump flow, J-

Ring flow table) dari adukan beton tersebut. Cara pengujian flowability dengan

slump flow test:

a. Mempersiapkan papan aliran dan kerucut Abraham dengan membasahinya.

b. Meletakkan kerucut Abraham pada posisi terbalik (diameter 10cm dibagian

bawah dan diameter 20cm diatas) diatas papan aliran dan diletakkan pada

posisi tengah papan aliran.

c. Mengisi kerucut abraham sampai penuh, karena self compacting concrete

tanpa dilakukan proses pemadatan.

d. Mengangkat secara perlahan tegak lurus keatas dengan papan aliran.

e. Menghitung waktu yang diperlukan adukan beton segar pada diameter 500

mm, dan waktu yang diperlukan untuk mencapai diameter maksimum.


commit to user

36

Cara pengujian passingability dengan J-Ring flow table:

a. Mempersiapkan papan aliran dengan J-Ring dan kerucut Abraham dengan

membasahinya.

b. Meletakkan kerucut Abraham pada posisi terbalik (diameter 10 cm dibagian

bawah dan diameter 20 cm di atas) diatas papan aliran dan diletakkan pada

posisi tengah papan aliran dengan J-Ring.

c. Mengisi kerucut abraham sampai penuh, karena self compacting concrete

maka tidak dilukukan proses pemadatan.

d. Mengangkat secara perlahan tegak lurus keatas dengan papan aliran

e. Menghitung waktu yang diperlukan adukan beton segar pada diameter 500


7. Jika air yang dicampur dengan Superplasticizer Sika Viscocrete 10 sudah diberikan

sampai habis, sedangkan melalui pengujian flowability dan passingability hasil

trial mix tersebut tidak memenuhi syarat maka dilakukan modifikasi komposisi

bahan.

8. Kemudian diukur penambahan air yang diberikan dan dijumlah dengan takaran

yang sebelumnya. Dari jumlah air tersebut kemudian dibagi dengan jumlah total

binder yang digunakan. Dari hasil pembagian tersebut diperoleh nilai water-binder

ratio.

9. Setiap adukan beton rata-rata jumlah cetakan silinder yang terisi penuh didapat

sebanyak buah benda uji, yang nantinya akan diuji kuat tekannya.

10.Pengujian kuat tekan dilakukan pada beton mencapai umur 28 hari.

Tabel 3.3. Tabel Hasil Rancang Campur HVFA-SCC

Variasi

fly ash

Semen

(kg)

Fly ash

(kg)

Pasir

(kg)

Krikil

(kg)

Air

(kg)

Superplasticizer

(kg)

35% 440.3286 237.1000 671.177 669.589 162.8571 7.7227

55% 304.8429 372.5857 671.177 669.589 127.1429 7.7227

65% 237.1000 440.3286 671.177 669.589 109.2858 7.7227


commit to user

37

Secara garis besar langkah-langkah rancang campur beton dapat dilihat diagram alir

pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram Alir Rancang Campur Beton

3.3 Pembuatan Adukan dan Pengujian Sifat Beton Segar High

Volume Fly Ash Concrete – Self Compacting Concrete

Dalam pembuatan adukan beton segar, takaran komposisi bahan (fly ash, semen,

pasir, kerikil ukuran 10mm, air, superplasticizer sika viscocrete 10) yang dipakai

adalah hasil trial mix pada penilitian pendahuluan yang telah berhasil memenuhi

persyaratan beton segar High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete yaitu

menghasilkan adukan beton yang flowability dan fillingability.

Mulai

Data- data komposisi

Pengadukan bahan

Pengujian

Flowability passingability

Persyaratan HVFA-SCC

Memenuhi Modifikasi Komposisi

bahan

Cetak dalam silinder

Selesai

Tidak

Ya


commit to user

38

Langkah-langkah pembuatan adukan High Volume Fly Ash – Self Compacting

Concrete dalam penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Menyiapkan material (semen, fly ash, pasir, kerikil ukuran 10 mm, air, dan

superplasticizer sika viscocrete 10) dan peralatan yang akan digunakan untuk

campuran beton.

2. Menyiapkan cetakan beton diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dan melumuri bagian

dalam permukaan cetakan dengan bekisting.

3. Menimbang masing-masing material berdasarkan perhitungan rancang campur

beton sebagai patokan rancang campur pada penelitian pendahuluan yang telah

memenuhi persyaratan sifat beton segar High Volume Fly Ash-Self Compacting

Concrete.

4. Membuat adukan beton dengan alat bantu molen, mencampur (pasir, kerikil

ukuran 10mm, fly ash, semen, Superplasticizer dan air).

Cara pencampuran adukan beton :

Setelah material (semen, fly ash, pasir, kerikil ukuran 10mm, air, dan

superplasticizer sika viscocrete 10) sudah disiapkan sesuai dengan takaran yang

berpatok pada rancang campur pada penelitian pendahuluan. Memasukan semen,

fly ash, pasir, kerikil ukuran 10mm ke dalam molen dan memutar molen sampai

(semen, fly ash, pasir, kerikil ukuran 10mm) benar – benar tercampur rata. Setelah

tercampur, campuran (Superplasticizer dan air) dituangkan secara bertahap ke

dalam molen, sampai habis campuran (Superplasticizer dan air) tersebut.

5. Pengujian sifat beton segar High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete yaitu

flowability dan filling ability. Cara pengujian sifat beton segar High Volume Fly

Ash – Self Compacting Concrete :

a. Cara pengujian flowability dengan slump flow test:

1) Mempersiapkan papan aliran dan kerucut Abraham dengan membasahinya.

2) Meletakkan kerucut Abraham pada posisi terbalik (diameter 10 cm dibagian

bawah dan diameter 20 cm diatas) diatas papan aliran dan diletakkan pada

posisi tengah papan aliran.

3) Mengisi kerucut abraham sampai penuh, karena self compacting concrete


4) Mengangkat secara perlahan tegak lurus keatas dengan papan aliran.


commit to user

39

30 cm

30 cm

5) Menghitung waktu yang diperlukan adukan beton segar pada diameter 500


b. Cara pengujian passingability dengan J-Ring flow table:

1) Mempersiapkan papan aliran dengan J-Ring dan kerucut Abraham dengan

membasahinya.

2) Meletakkan kerucut Abraham pada posisi terbalik (diameter 10 cm dibagian

bawah dan diameter 20 cm diatas) diatas papan aliran dan diletakkan pada

posisi tengah papan aliran dengan J-Ring.

3) Mengisi kerucut abraham sampai penuh, karena self compacting concrete


4) Mengangkat secara perlahan tegak lurus keatas dengan papan aliran

5) Menghitung waktu yang diperlukan adukan beton segar pada diameter 500


6. Selanjutnya dilakukan pengecoran dengan menuangkan adukan beton ke dalam

cetakan dan memberi tanda untuk masing-masing sampel.

Gambar 3.2. Silinder

Benda uji yang digunakan pada penelitian modulus elastisitas masing-masing terdiri

dari 3 buah sampel. Pengujian benda uji dilakukan setelah benda uji berumur 7,28 dan

56 hari. Perincian sampel benda uji porositas dapat dilihat di Tabel 3.4


commit to user

40

Tabel 3.4. Rincian Sampel Benda Uji Modulus Elastisitas HVFA-SCC

Kadar fly ash (%Volume terhadap binder)

Jumlah (Sampel)

Umur (Hari) Kode

35 3 7 HSM 3507 3 28 HSM 3528 3 56 HSM 3556

55 3 7 HSM 5507 3 28 HSM 5528 3 56 HSM 5556

65 3 7 HSM 6507 3 28 HSM 6528 3 56 HSM 6556

Jumlah 27

Keterangan:

3 sampel Benda Uji 35 % fly ash diuji pada umur 7 hari









3.4 Curing (Perawatan) HVFA – SCC.

Perawatan beton dilakukan dengan menjaga kelembaban beton HVFA-SCC.

Perawatan ini dilakukan sampai benda uji berumur 7, 28, dan 56 hari. Berikut adalah

langkah-langkah perawatan beton:

1. Benda uji yang telah berumur 1 hari (perkiraan beton mengeras) dilepas dari

cetakan silinder.

2. Benda uji yang telah dilepas dari cetakan kemudian ditutup menggunakan plastik.

3. Benda uji yang telah ditutup plastik, kemudian tutup kembali menggunakan

karung goni yang telah dibasahi.

4. Sebelum pengujian benda uji dilap agar permukaannya kering.


commit to user

41

3.5 Pengujian Modulus Elastisitas HVFA – SCC.

Pengujian tegangan – regangan akibat pembebanan tekan menggunakan silinder

diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengujian tegangan-regangan menggunakan

alat uji tekan loading frame dan alat pengukur deformasi berupa dial gauge.

1. Setting alat

a. Memasang hydraulic jack pada frame bagian atas menghadap kebawah.

b. Memasang dua buah dial gauge pada benda uji dengan menggunakan ring.

c. Meletakkan benda uji silinder pada loading frame.

d. Memasang load cell setelah benda uji dalam keadaan seimbang.

e. Menghubungkan kabel load cell ke tranducer

f. Menghubungkan kabel power supply tranducer ke trafo 110 volt.

g. Menghidupkan trafo sehingga pada tranducer muncul angka.

h. Memompa pressure pump perlahan-lahan sehingga pada tranducer muncul

angka nol.

2. Pengujian modulus elastisitas

a. Pengujian dilakukan dengan cara memberi beban atau tekanan pada

permukaan atas benda uji. Pembebanan diberikan berangsur-angsur dengan

menggunakan hydraulic jack dan tranducer. Setiap kenaikan pembebanan

tertentu dilakukan pembacaan dial untuk mengetahui besarnya perubahan

panjang yang terjadi pada benda uji. Interval pembebanan yang diberikan

adalah 400 kg.

b. Pembebanan dilakukan hingga mencapai 30 % dari kuat desak benda uji.

c. Menghitung regangan yang terjadi berdasarkan data perubahan panjang yang

diperoleh dari pengujian dengan rumus:

(ε) LLD

= ................................................................................................(2.1)

d. Menghitung tegangan dengan rumus:

σ AP

= ..................................................................................................... (2.2)

e. Membuat grafik hubungan tegangan-regangan

f. Menghitung nilai modulus elastisitas


commit to user

42

CE =00005,02

12

--

eSS

.................................................................................. (2.3)

Gambar 3.3. Pengujian modulus elastisitas

3.6 Tahap Penelitian

Tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :

1. Tahap I

Tahap ini melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji

penelitian.

2. Tahap II

Tahap ini melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk

mengetahui sifat dan karakterstik bahan.

3. Tahap III

Tahap ini melakukan Rancang campur untuk menentukan komposisi bahan HVFA

- SCC.

4. Tahap IV

Tahap ini melakukan pembuatan adukan, pengujian sifat beton segar dan

pengecoran ke dalam cetakan.

5. Tahap V


commit to user

43

Tahap ini melakukan perawatan HVFA-SCC dengan membungkus benda uji

dengan plastik dan menutup dengan karung goni.

6. Tahap VI

Tahap ini melakukan pengujian modulus elastisitas HVFA-SCC. Pengujian

dilakukan di Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS.

7. Tahap VII

Tahap ini melakukan analisis data hasil pengujian antara variabel – variabel yang

diteliti dalam penelitian.

8. Tahap VIII

Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian yang

berhubungan dengan tujuan penelitian.


commit to user

44

Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada

Gambar 3.4.

Persiapan

Mulai

Agregat Air Semen

Uji Bahan:

- kadar kumpur

- kadar organik

- specific gravity

- gradasi

- kadar air

Uji Bahan :

- abrasi

- specific gravity

- gradasi

- kadar air

Rancang Campur HVFA – SCC.

Tahap I

Tahap III

Tahap II

Agregat Halus

Gambar 3.4. Bagan Alir Tahap – Tahap Penelitian

Kadar Fly ash 35%,55%,65%

Fly ash

Uji bahan : - Al2O3

- SO3

- Fe2O3

- CAO

- Na2O

- SiO2

- Kadar Air

- Hilang Pijar

Pembuatan Adukan HVFA-SCC

Pengujian sifat beton segar

Mencetak Benda Uji HVFA-SCC

Perawatan (Curing) HVFA-SCC

Pengujian Modulus Elastisitas HVFA-SCC

Analisis Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Tahap VI

Tahap V

Tahap IV

Tahap VIII

Tahap VII


commit to user

45

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar

Pengujian bahan dan benda uji dilaksanakan sesuai dengan tata cara dan standar

pengujian yang terdapat pada ASTM. Waktu pelaksanaan percobaan disesuaikan

dengan jadwal penelitian dan ijin penggunaan Laboratortium Bahan Fakultas Teknik

UNS Surakarta.

Dalam bab ini akan disajikan hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang

diperoleh. Sedangkan data rinci hasil pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton

disajikan dalam lampiran A.

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian terhadap agregat halus dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar

lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Data-

data pengujian dan perhitungannya secara lengkap terdapat pada LampiranA. Hasil-

hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Absorbtion 2,88 % - -

Apparent Specific Gravity 2,809 gr/cm3 - -

Bulk Specific Gravity 2,598 gr/cm3 - -

Kandungan Zat Organik Jernih Kuning Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 4 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk Specific SSD 2,674 gr/cm3 2,5-2,7 gr/cm3 Memenuhi syarat

Modulus Halus 2,57 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat


commit to user

46

Hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat

pada Tabel 4.2.dan Grafik 4.1.

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

No Diameter Ayakan (mm)

Berat Tertahan Berat Lolos

Kumulatif (%) ASTM C-33

Gram % Kumulatif (%)

1 9,5 0 0.00 0.00 100 100

2 4,75 41 1.37 1.37 98.63 95 - 100

3 2,36 194 6.47 7.84 92.16 80 - 100

4 1,18 342 11.41 19.25 80.75 50 - 85

5 0,85 902 30.09 49.33 50.67 25 - 60

6 0,3 1052 35.09 84.42 15.58 10 - 30

7 0,15 308 10.27 94.70 5.30 2 - 10

8 0 159 5.30 100 0.00 0

Jumlah 2998 100 356,90

Dari Tabel 4.2. didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM

C-33 yang ditunjukkan dalam Grafik 4.1.


commit to user

47

Grafik 4.1. Gradasi Agregat Halus

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilaksanakan dalam

penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan

gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3 dan

Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga

dapat diketahui gradasinya. Data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam

lampiran A.

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar


Abrasi 42,51 % Maksimum 50 % Memenuhi syarat



Bulk Specific SSD 2,512 gr/cm3 2,5-2,7 Memenuhi syarat


Modulus Halus Butir 2,711 - -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kum

ulat

if lo

los

(%)

Diameter ayakan (mm)

ASTM Batas Atas Data Hasil Pengujian ASTM Batas Bawah


commit to user

48

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar





1 12,50 0,00 0,00 0,00 100,00 100

2 9,50 0,00 0,00 0,00 100,00 85 – 100

3 4,75 2187 72,95 72,95 27,05 10 – 30

4 2,36 756 25,22 98,17 1,83 0 – 10

5 1,18 55 1,83 100,00 0,00 0 – 5

6 0 0,00 0,00 100,00 0,00 -

Jumlah 2998 100 371,11

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM

C-33 yang ditunjukkan dalam Grafik 4.2.sebagai berikut:

Grafik 4.2. Gradasi Agregat Kasar

Secara visual, agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada

Gambar 4.2.sebagai berikut:

0102030405060708090

100

0 2 4 6 8 10 12 14

Kom

ulat

if l

olos

(%

)



0 1.18 2.36 4.75 9.50 12.50


commit to user

49

4.1.3 Hasil Pengujian Fly Ash

Dari hasil uji laboratorium yang telah dilakukan Balai Besar Teknik Kesehatan

Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BBTKLPPM) Yogyakarta, fly ash

yang dipakai untuk penelitian ini adalah fly ash yang di peroleh dari PLTU Cilacap

masuk dalam golongan fly ash tipe C. Hasil pengujian fly ash berdasarkan parameter

yang diteliti dapat dilihat di Tabel. 4.5.

Tabel. 4.5. Hasil Pengujian Fly Ash dari PLTU Cilacap.

No Parameter Satuan Hasil Uji Klasifikasi

F N C Berat Jenis gr/cm3 1,2091 Kerapatan % 2,4178 Kadar Air % 0,14 Hilang Pijar % 4,67 Kelembaban % 2,46 Lolos 200 mesh % 94,86 Al2O3 % 19,18

70 70 50 Fe2O3 % 2,22 SiO2 % 34,65 CaO % 0,37 Na2O % 0,01 SO3 % 0,37

Sumber : Laboratorium Fisika Kimia Padatan dan B3 Balai Besar Teknik Kesehatan

Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BBTKL PPM) Yogyakarta

4.2. Rancang Campur

Dari perhitungan rancang campur (mix design) adukan beton diperoleh kebutuhan

bahan untuk 1 m3High Volume Fly Ash - Self Compacting Concrete (HVFA-SCC)

seperti pada Tabel 4.5.sampai dengan Tabel. 4.8.

Tabel 4.6. Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCCUntuk Setiap Variasi Per 1 m3.

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)

Superplasticizer (Kg)

35% 440,3286 237,1000 671,177 669,589 162,8571 7,7227 55% 304,8429 372,5857 671,177 669,589 127,1429 7,7227 65% 237,1000 440,3286 671,177 669,589 109,2858 7,7227


commit to user

50

Tabel 4.7.Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCC Untuk Tiap 1 Kali Adukan

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)


35% 25.198 13.568 38.409 38.318 8.637 0.442 55% 17.445 21.322 38.406 38.318 8.547 0.442 65% 13.568 25.198 38.406 38.318 7.102 0.442

Tabel 4.8.Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCC untuk Kebutuhan 1 Benda Uji

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)

Superplasticizer

(Kg) 35% 2.800 1.508 4.268 4.258 0.960 0.049 55% 1.938 2.369 4.267 4.258 0.950 0.049 65% 1.508 2.800 4.267 4.258 0.789 0.049

Perhitungan proporsi campuran adukan beton untuk setiap variasi secara lengkap

terdapat pada Lampiran B.

4.3. Hasil Pengujian Beton Segar.

Untuk mendapatkan High Volume Fly Ash Concrete yang memiliki sifat beton segar

Self Compacting Concrete perlu adanya pengujian, antara lain Flow Table Tes, J-Ring

Flow Table Test, Box Type Test, L-Box Test, V-Funnel Test. Dari hasil pengujian

didapat nilai slump flow dari masing-masing beton dapat dilihat pada Tabel 4.9.

sampai dengan Tabel .4.13.


commit to user

51

Tabel 4.9.Hasil Pengujian Flow Table Test HVFA-SCC

Kadar

Fly ash

Sampel Pencampuran

Flow Table

Diameter maximal Waktu Kecepatan (mm/dt) d1

(mm) d2

(mm) drata-rata (mm)

t500 (dt)

tmax (dt)

35%

Pencampuran ke-1 760 700 730 6.03 21.78 33.517

Pencampuran ke-2 680 700 690 5.38 21.28 32.425

Pencampuran ke3 740 750 745 6.67 22.47 33.155

Rata-rata 721.667 6.027 21.843 33.032

55%

Pencampuran ke-1 720 760 740 4.78 18.87 39.216

Pencampuran ke-2 740 750 745 4.57 18.08 41.206

Pencampuran ke3 710 740 725 4.24 17.51 41.405

Rata-rata 736.667 4.530 18.153 40.609

65%

Pencampuran ke-1 740 770 755 4.36 14.14 53.395

Pencampuran ke-2 730 700 715 3.27 13.03 54.873

Pencampuran ke3 770 760 765 3.18 12.06 63.433

Rata-rata 745.000 3.603 13.077 57.234

Tabel 4.10. Hasil Pengujian J-Ring Flow Table Test HVFA-SCC

Kadar

Fly ash

Sampel Pencampuran

J-Ring Flow Table


(mm) d2


t500 (dt)

tmax (dt)

35%

Pencampuran ke-1 62 67 64.5 10.79 30.68 2.102

Pencampuran ke-2 64 61 62.5 8.48 29.07 2.150

Pencampuran ke3 61 65 63 9.38 29.86 2.110

Rata-rata 63.333 9.550 29.870 2.121

55%

Pencampuran ke-1 62 66 64 8.57 21.17 3.023

Pencampuran ke-2 63 68 65.5 8.78 22.78 2.875

Pencampuran ke3 62 65 63.5 7.90 19.59 3.241

Rata-rata 64.333 8.417 21.180 3.047

65%

Pencampuran ke-1 64 68 66 7.15 17.38 3.797

Pencampuran ke-2 66 65 65.5 6.10 16.58 3.951

Pencampuran ke3 62 66 64 5.52 15.46 4.140

Rata-rata 65.167 6.257 16.473 3.963


commit to user

52

Tabel 4.11. Hasil Pengujian L-Box Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

L-Box test t200 (dt)

t400 (dt)

h1 (mm)

h2 (mm) h2/h1

35%

Pencampuran ke-1 1.28 3.45 10 10 1

Pencampuran ke-2 2.12 5.23 10 10 1

Pencampuran ke3 3.22 5.76 10 10 1

Rata-rata 2.207 4.813 10 10 1

55%

Pencampuran ke-1 1.38 3.49 10 10 1

Pencampuran ke-2 2.48 4.01 10 10 1

Pencampuran ke3 2.72 4.24 10 10 1

Rata-rata 2.193 3.913 10 10 1

65%

Pencampuran ke-1 1.33 3.43 10 10 1

Pencampuran ke-2 1.28 3.15 10 10 1

Pencampuran ke3 1.22 2.06 10 10 1

Rata-rata 1.277 2.880 10 10 1

Tabel 4.12. Hasil Pengujian Box – Type Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

Box Type h1

(mm) h2

(mm) h2/h1

35%

Pencampuran ke-1 34 34 1


Pencampuran ke3 34 34 1

Rata-rata 34 34 1

55%




Rata-rata 34 34 1

65%




Rata-rata 34 34 1


commit to user

53

Tabel 4.13. Hasil Pengujian V-Funnel Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

V-Funnel Test t

(dt)

35%

Pencampuran ke-1 24.5


Pencampuran ke3 19.78

Rata-rata 21.810

55%




Rata-rata 14.217

65%




Rata-rata 10.663

Berdasarkan Tabel 4.9. sampai Tabel 4.13 dapat menyimpulkan nilai slump flow pada

HVFA-SCC, semakin banyak kandungan fly ash sebagai pengganti sebagian semen

semakin cepat kemampuan mengalirnya . Hal ini dikarenakan butiran fly ash yang

berbentuk bulat dapat menamabah kelecakan beton segar pada HVFA-SCC sehingga

memiliki sifat workability yang baik. Workability merupakan faktor yang penting

dalam pembuatan adukan beton diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan,

pengangkutan dan penuangan.

Selain itu beton HVFA SCC juga mamiliki kemampuan pasinggability yang baik.

Kemampuan pasinggability pada beton berkaitan erat dengan kemampuan beton segar

untuk dapat mengisi ruang kosong pada bagian beton yang memiliki tulangan yang

padat seperti pada joint balok dan kolom sehingga tidak perlu lagi melakukan

pemadatan.


commit to user

54

4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 7, 28, dan 56 hari

dengan menggunakan Compression Testing Machine untuk mendapatkan beban

maksimum yaitu beban pada saat beton hancur ketika menerima beban tersebut

(Pmax).

Dari data pengujian kuat tekan dapat diperoleh kuat tekan rata-rata HVFA SCC. Hasil

pengujian kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi

30 cm pada umur 7, 28, dan 56 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.12.

Tabel 4.14. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

No. Variasi Umur (hari)

F’c rata-rata (MPa)

1 35 %

7 31.595

28 54.514

56 67.529

2

55 %

7 29.426

28 46.968

56 58.286

3 65 %

7 19.617

28 40.178

56 55.079

Dari hasil pengujian kuat tekan pada penelitian HVFA SCC ini menjelaskan tentang

beton dengan variasi kadar penggantian sebagian semen menggunakan fly ash

sejumlah 35 % sesuai dengan kadar maksimum yang dianjurkan oleh ASTM C618

memiliki kuat tekan rata-rata yang terbaik. Kuat tekan maksimum terdapat pada beton

dengan umur 56 hari pada tiap veriasi kadar fly ash.


commit to user

55

Beton dengan kadar fly ash yang lebih besar dan umur lebih pendek cenderung

memiliki kuat tekan yang rendah. Pada umur beton dengan campuran kadar fly ash

65 % dengan umur 7 hari memiliki nilai kuat tekan yang terendah yaitu sebesar

19,617 MPa. Hal ini besar kemungkinan akibat dari proses pengikatan dan reaksi

unsur-unsur senyawa pada fly ash belum terjadi secara maksimal.

4.5. Hasil Pengujian dan Analisis Data Modulus Elastisitas HVFA

SCC

Pengujian modulus elastisitas HVFA-SCC dilakukan dengan loading frame sebagai

alat uji desak untuk memberikan beban pada benda uji secara berangsur-angsur

dengan interval pembebanan 400 kg sampai mencapai maksimal 40 % dari kuat

desak. Sedangkan untuk mengetahui perubahan panjang yang terjadi digunakan dial

gauge dengan skala 0,001 mm.

Data yang diperoleh langsung dari pengujian adalah data perubahan panjang (ΔL)

yang terjadi pada masing-masing benda uji di setiap kenaikan beban yang diberikan,

kemudian dari data tersebut dapat dianalis menjadi nilai modulus elastisitas masing-

masing benda uji. Perhitungan nilai modulus elastisitas:

1. Regangan (ε) yang terjadi dihitung dengan persamaan 2.1

2. Perhitungan tegangan dapat dihitung dengan persamaan 2.2

3. Membuat grafik hubungan tegangan-regangan

4. Menghitung nilai modulus elastisitas

Sebagai contoh perhitungan diambil salah satu sampel benda HVFA-SCC variasi

kadar fly ash 55 % umur 28 hari dengan kode HSM 5507-1.

1e = 61 105001,02001

001,0 -´=´=´DL

L

2e = 62 105001,0200

1001,0 -´=´=´

DL

L

Rata rata regangan = 666

21 1052

1051052

---

´=´+´

=+ ee


commit to user

56

Sedangkan tegangan yang terjadi

s = MPaAF

226469,05,17662

4000==

Data selengkapnya terdapat pada lampiran C.

Grafik hubungan regangan-tegangan diperoleh dengan memplotkan data tegangan

setiap kenaikan beban aksial 400 kg dengan regangan yang terjadi. Grafik

selengkapnya dapat dilihat pada lampiran D.

Grafik hubungan regangan-tegangan kemudian dianalisa dengan regresi linier untuk

memperoleh gradient. Garis regresi linier menunjukkan nilai modulus elastisitas.

Grafik 4.3. Grafik Hubungan Regangan-Tegangan HSM 5507-1

Berikut ini merupakan contoh perhitungan Modulus Elastisitas untuk benda uji

silinder beton dengan kadar variasi fly ash 55% umur 7 hari pada sampel pertama.

믨 实管2石管12e 石0,00005

믨 实 11,7704石1,18580,00496石0,00005 实23716Mpa

dengan

f’c = 29,426 Mpa

y = 23716x R² = 0.9947

0

2

4

6

8

10

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004

Grafik HubunganRegangan-TeganganHSM 5507-1

Linear (GrafikHubungan Regangan-Tegangan HSM 5507-1)

TEG

ANG

AN (M

Pa)

REGANGAN (mm)


commit to user

57

S1 = 0.00005 x 23716

S2 = 0,4 f’c = 11,7704 Mpa

e2 = 0.000496

Nilai modulus elastisitas dari benda uji dapat juga disimpulakan dari nilai gradien dari

grafik hubungan tegangan-regangan.

Nilai modulus elastisitas benda uji HVFA SCC dapat dilihat pada Tabel 4.15

Tabel 4.15 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas

No. Variasi Kode

Benda Uji Umur (hari)

Persamaan Regresi

Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas rata-rata

1

35 %

HSM 3507-1 7 24026X 24026 23582

HSM 3507-2 7 24205X 24205 HSM 3507-3 7 22514X 22514 HSM 3528-1 28 33678X 33678

31702 HSM 3528-2 28 28088X 28088 HSM 3528-3 28 33340X 33340 HSM 3556-1 56 33213X 33213

31588 HSM 3556-2 56 31811X 31811 HSM 3556-3 56 29739X 29739

2

55 %

HSM 5507-1 7 23716X 23716 22259

HSM 5507-2 7 21744X 21744 HSM 5507-3 7 21318X 21318 HSM 5528-1 28 28974X 28974

32824 HSM 5528-2 28 37094X 37094 HSM 5528-3 28 32403X 32403 HSM 5556-1 56 32993X 32993

33746 HSM 5556-2 56 35977X 35977 HSM 5556-3 56 32269X 32269

3 65 %

HSM 6507-1 7 18983X 18983 21971

HSM 6507-2 7 22316X 22316 HSM 6507-3 7 24614X 24614 HSM 6528-1 28 28092X 28092

32912 HSM 6528-2 28 34209X 34209 HSM 6528-3 28 36434X 36434 HSM 6556-1 56 35603X 35603

34057 HSM 6556-2 56 31721X 31721 HSM 6556-3 56 34846X 34846


commit to user

58

Berdasarkan Tabel 4.13 nilai modulus elastisitas rata-rata terbesar pada HVFA SCC

dengan kadar fly ash sebagai pengganti sebagian semen sebesar 65 % yaitu 34057

MPa pada umur 56 hari dan terendah yaitu 21971 MPa dengan kadar fly ash 65 %

pada umur 7 hari. Hubungan antara pengaruh kadar fly ash dengan nilai modulus

elastisitas dapat dapat dilihat pada Grafik 4.3.

Grafik 4.4. Hubungan Kadar Fly Ash dengan Modulus Elastisitas pada Beberapa

Kelompok Umur Beton.

Grafik 4.5. Hubungan Umur Beton dengan Modulus Elastisitas Pada Beberapa Variasi

Fly Ash

Pada Grafik 4.4 memperlihatkan pengaruh kadar fly ash pada HVFA SCC cenderung

mengurangi nilai modulus elastisitas sedangkan pada umur beton yang lebih lama

nilai modulus elastisitasnya meningkat melebihi beton yang menggunakan kadar fly

20000

25000

30000

35000

40000

30 40 50 60 70

umur 7 hari

umur 28 hari

umur 56 hari

Hubungan Kadar Fly ash dengan Nilai Modulus Elastisitas

MoE

(MPa

)

Kadar Fly Ash (%)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 10 20 30 40 50 60

Kadar FlyAsh 35%

Kadar FlyAsh 55 %

Kadar FlyAsh 65 %

Umur Beton (hari)

Mod

ulus

Ela

stis

itas (

MPa

)


commit to user

59

ash lebih rendah. Hubungan antara umur benda uji dengan nilai modulus elastisitas

pada beberapa kadar fly ash dapat dilihat pada Grafik 4.4.

Berdasarkan Grafik 4.5 memperlihatkan nilai modulus elastisitas beton dengan kadar

fly ash sebanyak 65 % pada awal-awal cenderung rendah. Kadar fly ash yang semakin

banyak pada campuran beton cenderung memperlambat proses pengikatan agregat

sehingga menjadi lebih lama mengering dan padat sehingga berpengaruh pada nilai

modulus elastisitasnya.

Beton dengan kadar fly ash 65 % dalam jangka waktu yang lebih lama memiliki nilai

modulus elastisitas yang semakin tinggi akibat pozzolanic reaction dan filler effect.

Unsur silikat dan aluminat dari fly ash yang reaktif akan bereaksi dengan kapur

padam aktif (Ca(OH)2) yang merupakan hasil sampingan dari proses hidrasi antara

semen portland dan air membentuk kalsium silikat hidrat. Proses dari reaksi sekunder

ini dalam jangka waktu lama akan memperkuat beton. Butiran fly ash yang memiliki

ukuran lebih kecil dari butiran semen akan memeperkecil ruang antar agregat beton

akibat penguapan air sehingga beton akan menjadi lebih padat dan meningkatkan nilai


Rumusan reaksi kimia menurut Tjokrodimulyo (1996) adalah sebagai berikut :

3Ca(OH)2 + 2SiO2 +3 H2O → 3CaO – 2SiO2 – 3H2O atau (C3S2H3)

dan

Ca(OH)2 + Al2O3 + H2O → 3CaO – Al2O3 – 6H2O atau C3AH6

Sementara reaksi yang terjadi pada semen adalah sebagai berikut :

2C3S + 6 H2O → (C3S2H3) + 3 Ca (OH)2

2C2S + 4 H2O → (C3S2H3) + Ca(OH)2

C3A + 6H2O → C3AH6

dimana :

C = CaO ; S = SiO2 ; A = Al2O3


commit to user

60

4.6 Analisis Hubungan Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan HVFA

SCC.

Modulus elastisitas dan kuat tekan merupakan beberapa tolok ukur yang

mencerminkan kukuatan beton. Beton yang memiliki kepadatan dan pengikatan antar

agregat yang baik akan memiliki kuat tekan dan modulus elastisitas yang besar.

Pemakaian fly ash sebagai pengganti sebagian semen pada penelitian HVFA SCC ini

diharapakan mampu meningkatkan kepadatan dan pengikatan antar agregat beton.

Dalam formula ACI 318M-95 hubungan modulus elastisitas (E) dan kuat tekan (f’c)

beton normal dirumuskan dalam bentuk persamaan :

E = 4730 cf ' …………………………….. (4.1)

dimana, E = modulus elastisitas

f’c = kuat tekan.

Untuk mengetahui bagaimana hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan

pada beberapa variasi fly ash dapat dilihat pada Grafik 4.5

Grafik 4.6. Hubungan E dan cf ' Beberapa Variasi Fly Ash HVFA SCC

y = 4075.x

y = 4479.x

y = 4863.x

y = 4700x

15000

20000

25000

30000

35000

40000

4 6 8 10

Kadar Fly Ash 35 %

Kadar Fly Ash 55 %

Kadar Fly Ash 65%

ACI 318-95

Linear (Kadar Fly Ash35 %)Linear (Kadar Fly Ash55 %)Linear (Kadar Fly Ash65%)Linear (ACI 318-95)

E (

MPa

)

(MPa)


commit to user

61

Berdasarkan Grafik 4.5 dapat dilihat koefisien nilai √f’c dibandingkan dengan beton

normal sesuai ACI 318M-95. Pengaruh kadar fly ash pada hubungan antara modulus

elastisitas dan kuat tekan dapat dirumuskan sebagai berikut :

a. HVFA SCC dengan kadar fly ash 35 % , E = 4075 cf ' ……….. (4.2)

b. HVFA SCC dengan kadar fly ash 55 % , E = 4479 cf ' ……….. (4.3)

c. HVFA SCC dengan kadar fly ash 65 % , E = 4863 cf ' ..………. (4.4)

Keterangan: E = modulus elastisitas

f’c = kuat tekan

Untuk mengetahui seberapa baik nilai modulus elastisitas pada beberapa variasi fly

ash HVFA SCC perlu adanya perbandingan dengan beberapa penelitian sebelumnya.

Penelitian yang dijadikan perbandingan berupa hubungan antara kuat tekan dan

modulus elastisitas beton normal, beberapa jenis SCC, dan beberapa jenis beton. Data

sekunder yang diambil dari beberapa penelitian yang telah dipublikasikan dan

digunakan sebagai pembanding dengan HVFA SCC pada beberapa variasi fly ash

sesuai acuan persamaan hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan pada ACI

318M-95.

Grafik 4.7. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Beton Normal.

0

10000

20000

30000

40000

50000

0 2 4 6 8 10

ACI 318M-95

Giri,dkk 2008

Sebayang,2006

Hernando,2009

Istianto,2010

HVFA SCC 35%

HVFA SCC 55%

HVFA SCC 65%

E (

MPa

)

( MPa)


commit to user

62

Rumusan dari beberapa beton normal dari penelitian-penelitian sebelumnya yang

telah dipublikasi dan menjadi data pembanding HVFA SCC adalah sebagai berikut :

a. E = 1810,555 cf ' (Giri, dkk, 2008) …………… (4.5)

b. E = 5923,123 cf ' (Sebayang, 2006) ………….... (4.6)

c. E = 3966,676 cf ' (Hernando, 2009) …………… (4.7)

d. E = 1219,587 cf ' (Istianto, 2010) …………… (4.8)


f’c = kuat tekan

Pada Grafik 4.6 memperlihatkan nilai hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas

HVFA SCC dengan kadar fly ash cenderung tidak begitu jauh dengan acuan dari ACI

318M-95. Untuk mengetahui hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas HVFA

SCC dengan beberapa jenis SCC serta beberapa jenis beton yang lain dapat dilihat

pada Grafik 4.7 dan Grafik 4.8.

Grafik 4.8. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Jenis SCC.

Berdasarkan Grafik 4.6 data mengambil data pembanding dari penelitian tentang SCC

dan variasi serat dalam SCC. Rumusan dari hubungan kuat tekan dan modulus

elastisitas dari data pembanding dalam penelitian Falahudin (2010) adalah sebagai

berikut :

a. E = 4945,9 cf ' (SCC normal) …………… (4.9)

b. E = 4146,2 cf ' (SCC serat plastik) ………….... (4.10)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 0.5 1 1.5 2

SCC Normal

SCC SeratPlastikSCC SeratKalengSCC SeratBAnHVFA SCC 35%HVFA SCC55%

E (

MPa

)

( MPa)


commit to user

63

c. E = 5184,6 cf ' (SCC serat kaleng) …………… (4.11)

d. E = 2991,4 cf ' (SCC serat ban kasar) ………… (4.12)


f’c = kuat tekan

Grafik. 4.9. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Jenis Beton

Berdasarkan Grafik 4.8 data mengambil data pembanding dari penelitian beberapa

jenis beton. Rumusan dari hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas dari data

pembanding pada Grafik 4.8 adalah sebagai berikut :

a. Beton Styrocon Kadar 10 % (Giri, dkk, 2008)

E = 4945,9 cf ' ........................................ ( 4.12)

b. SCC Serat Plastik 1% (Falahudin, 2010)

E = 4146,2 cf ' ........................................ ( 4.13)

c. Beton Fly Ash Kadar 25 % (Sebayang, 2006)

E = 5823,28 cf ' ........................................ ( 4.14)

d. Beton Metakaolin Serat Aluminium 0,33 % (Istianto,2010)

E = 4945,9 cf ' ........................................ ( 4.15)

0

2500

5000

7500

10000

12500

15000

17500

20000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Beton Styrocon 10%

Beton Fly Ash 25 %

Beton metakaolinserat alumunium0,33%SCC Serat Plastik1%

HVFA SCC 35%

E (

MPa

)

√f'c (MPa)


commit to user

45

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar

Pengujian bahan dan benda uji dilaksanakan sesuai dengan tata cara dan standar

pengujian yang terdapat pada ASTM. Waktu pelaksanaan percobaan disesuaikan

dengan jadwal penelitian dan ijin penggunaan Laboratortium Bahan Fakultas Teknik

UNS Surakarta.

Dalam bab ini akan disajikan hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang

diperoleh. Sedangkan data rinci hasil pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton

disajikan dalam lampiran A.

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian terhadap agregat halus dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar

lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Data-

data pengujian dan perhitungannya secara lengkap terdapat pada LampiranA. Hasil-

hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus





Kandungan Zat Organik Jernih Kuning Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 4 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk Specific SSD 2,674 gr/cm3 2,5-2,7 gr/cm3 Memenuhi syarat

Modulus Halus 2,57 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat


commit to user

46

Hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat

pada Tabel 4.2.dan Grafik 4.1.

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus





1 9,5 0 0.00 0.00 100 100

2 4,75 41 1.37 1.37 98.63 95 - 100

3 2,36 194 6.47 7.84 92.16 80 - 100

4 1,18 342 11.41 19.25 80.75 50 - 85

5 0,85 902 30.09 49.33 50.67 25 - 60

6 0,3 1052 35.09 84.42 15.58 10 - 30

7 0,15 308 10.27 94.70 5.30 2 - 10

8 0 159 5.30 100 0.00 0

Jumlah 2998 100 356,90

Dari Tabel 4.2. didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM

C-33 yang ditunjukkan dalam Grafik 4.1.


commit to user

47

Grafik 4.1. Gradasi Agregat Halus

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilaksanakan dalam

penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan

gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3 dan

Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga

dapat diketahui gradasinya. Data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam

lampiran A.

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar


Abrasi 42,51 % Maksimum 50 % Memenuhi syarat



Bulk Specific SSD 2,512 gr/cm3 2,5-2,7 Memenuhi syarat


Modulus Halus Butir 2,711 - -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kum

ulat

if lo

los

(%)




commit to user

48

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar





1 12,50 0,00 0,00 0,00 100,00 100

2 9,50 0,00 0,00 0,00 100,00 85 – 100

3 4,75 2187 72,95 72,95 27,05 10 – 30

4 2,36 756 25,22 98,17 1,83 0 – 10

5 1,18 55 1,83 100,00 0,00 0 – 5

6 0 0,00 0,00 100,00 0,00 -

Jumlah 2998 100 371,11

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM

C-33 yang ditunjukkan dalam Grafik 4.2.sebagai berikut:

Grafik 4.2. Gradasi Agregat Kasar

Secara visual, agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada

Gambar 4.2.sebagai berikut:

0102030405060708090

100

0 2 4 6 8 10 12 14

Kom

ulat

if l

olos

(%

)



0 1.18 2.36 4.75 9.50 12.50


commit to user

49

4.1.3 Hasil Pengujian Fly Ash

Dari hasil uji laboratorium yang telah dilakukan Balai Besar Teknik Kesehatan

Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BBTKLPPM) Yogyakarta, fly ash

yang dipakai untuk penelitian ini adalah fly ash yang di peroleh dari PLTU Cilacap

masuk dalam golongan fly ash tipe C. Hasil pengujian fly ash berdasarkan parameter

yang diteliti dapat dilihat di Tabel. 4.5.

Tabel. 4.5. Hasil Pengujian Fly Ash dari PLTU Cilacap.

No Parameter Satuan Hasil Uji Klasifikasi

F N C Berat Jenis gr/cm3 1,2091 Kerapatan % 2,4178 Kadar Air % 0,14 Hilang Pijar % 4,67 Kelembaban % 2,46 Lolos 200 mesh % 94,86 Al2O3 % 19,18

70 70 50 Fe2O3 % 2,22 SiO2 % 34,65 CaO % 0,37 Na2O % 0,01 SO3 % 0,37

Sumber : Laboratorium Fisika Kimia Padatan dan B3 Balai Besar Teknik Kesehatan

Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BBTKL PPM) Yogyakarta

4.2. Rancang Campur

Dari perhitungan rancang campur (mix design) adukan beton diperoleh kebutuhan

bahan untuk 1 m3High Volume Fly Ash - Self Compacting Concrete (HVFA-SCC)

seperti pada Tabel 4.5.sampai dengan Tabel. 4.8.

Tabel 4.6. Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCCUntuk Setiap Variasi Per 1 m3.

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)


35% 440,3286 237,1000 671,177 669,589 162,8571 7,7227 55% 304,8429 372,5857 671,177 669,589 127,1429 7,7227 65% 237,1000 440,3286 671,177 669,589 109,2858 7,7227


commit to user

50

Tabel 4.7.Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCC Untuk Tiap 1 Kali Adukan

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)


35% 25.198 13.568 38.409 38.318 8.637 0.442 55% 17.445 21.322 38.406 38.318 8.547 0.442 65% 13.568 25.198 38.406 38.318 7.102 0.442

Tabel 4.8.Proporsi Campuran Adukan HVFA-SCC untuk Kebutuhan 1 Benda Uji

Variasi Fly Ash

Semen (Kg)

Fly Ash (Kg)

Pasir (Kg)

Kerikil (Kg)

Air (Kg)

Superplasticizer

(Kg) 35% 2.800 1.508 4.268 4.258 0.960 0.049 55% 1.938 2.369 4.267 4.258 0.950 0.049 65% 1.508 2.800 4.267 4.258 0.789 0.049

Perhitungan proporsi campuran adukan beton untuk setiap variasi secara lengkap

terdapat pada Lampiran B.

4.3. Hasil Pengujian Beton Segar.

Untuk mendapatkan High Volume Fly Ash Concrete yang memiliki sifat beton segar

Self Compacting Concrete perlu adanya pengujian, antara lain Flow Table Tes, J-Ring

Flow Table Test, Box Type Test, L-Box Test, V-Funnel Test. Dari hasil pengujian

didapat nilai slump flow dari masing-masing beton dapat dilihat pada Tabel 4.9.

sampai dengan Tabel .4.13.


commit to user

51

Tabel 4.9.Hasil Pengujian Flow Table Test HVFA-SCC

Kadar

Fly ash

Sampel Pencampuran

Flow Table


(mm) d2


t500 (dt)

tmax (dt)

35%

Pencampuran ke-1 760 700 730 6.03 21.78 33.517

Pencampuran ke-2 680 700 690 5.38 21.28 32.425

Pencampuran ke3 740 750 745 6.67 22.47 33.155

Rata-rata 721.667 6.027 21.843 33.032

55%

Pencampuran ke-1 720 760 740 4.78 18.87 39.216

Pencampuran ke-2 740 750 745 4.57 18.08 41.206

Pencampuran ke3 710 740 725 4.24 17.51 41.405

Rata-rata 736.667 4.530 18.153 40.609

65%

Pencampuran ke-1 740 770 755 4.36 14.14 53.395

Pencampuran ke-2 730 700 715 3.27 13.03 54.873

Pencampuran ke3 770 760 765 3.18 12.06 63.433

Rata-rata 745.000 3.603 13.077 57.234

Tabel 4.10. Hasil Pengujian J-Ring Flow Table Test HVFA-SCC

Kadar

Fly ash

Sampel Pencampuran

J-Ring Flow Table


(mm) d2


t500 (dt)

tmax (dt)

35%

Pencampuran ke-1 62 67 64.5 10.79 30.68 2.102

Pencampuran ke-2 64 61 62.5 8.48 29.07 2.150

Pencampuran ke3 61 65 63 9.38 29.86 2.110

Rata-rata 63.333 9.550 29.870 2.121

55%

Pencampuran ke-1 62 66 64 8.57 21.17 3.023

Pencampuran ke-2 63 68 65.5 8.78 22.78 2.875

Pencampuran ke3 62 65 63.5 7.90 19.59 3.241

Rata-rata 64.333 8.417 21.180 3.047

65%

Pencampuran ke-1 64 68 66 7.15 17.38 3.797

Pencampuran ke-2 66 65 65.5 6.10 16.58 3.951

Pencampuran ke3 62 66 64 5.52 15.46 4.140

Rata-rata 65.167 6.257 16.473 3.963


commit to user

52

Tabel 4.11. Hasil Pengujian L-Box Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

L-Box test t200 (dt)

t400 (dt)

h1 (mm)

h2 (mm) h2/h1

35%

Pencampuran ke-1 1.28 3.45 10 10 1

Pencampuran ke-2 2.12 5.23 10 10 1

Pencampuran ke3 3.22 5.76 10 10 1

Rata-rata 2.207 4.813 10 10 1

55%

Pencampuran ke-1 1.38 3.49 10 10 1

Pencampuran ke-2 2.48 4.01 10 10 1

Pencampuran ke3 2.72 4.24 10 10 1

Rata-rata 2.193 3.913 10 10 1

65%

Pencampuran ke-1 1.33 3.43 10 10 1

Pencampuran ke-2 1.28 3.15 10 10 1

Pencampuran ke3 1.22 2.06 10 10 1

Rata-rata 1.277 2.880 10 10 1

Tabel 4.12. Hasil Pengujian Box – Type Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

Box Type h1

(mm) h2

(mm) h2/h1

35%




Rata-rata 34 34 1

55%




Rata-rata 34 34 1

65%




Rata-rata 34 34 1


commit to user

53

Tabel 4.13. Hasil Pengujian V-Funnel Test HVFA-SCC

Kadar Fly ash

Sampel Pencampuran

V-Funnel Test t

(dt)

35%




Rata-rata 21.810

55%




Rata-rata 14.217

65%




Rata-rata 10.663

Berdasarkan Tabel 4.9. sampai Tabel 4.13 dapat menyimpulkan nilai slump flow pada

HVFA-SCC, semakin banyak kandungan fly ash sebagai pengganti sebagian semen

semakin cepat kemampuan mengalirnya . Hal ini dikarenakan butiran fly ash yang

berbentuk bulat dapat menamabah kelecakan beton segar pada HVFA-SCC sehingga

memiliki sifat workability yang baik. Workability merupakan faktor yang penting

dalam pembuatan adukan beton diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan,

pengangkutan dan penuangan.

Selain itu beton HVFA SCC juga mamiliki kemampuan pasinggability yang baik.

Kemampuan pasinggability pada beton berkaitan erat dengan kemampuan beton segar

untuk dapat mengisi ruang kosong pada bagian beton yang memiliki tulangan yang

padat seperti pada joint balok dan kolom sehingga tidak perlu lagi melakukan

pemadatan.


commit to user

54

4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 7, 28, dan 56 hari

dengan menggunakan Compression Testing Machine untuk mendapatkan beban

maksimum yaitu beban pada saat beton hancur ketika menerima beban tersebut

(Pmax).

Dari data pengujian kuat tekan dapat diperoleh kuat tekan rata-rata HVFA SCC. Hasil

pengujian kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi

30 cm pada umur 7, 28, dan 56 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.12.

Tabel 4.14. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

No. Variasi Umur (hari)

F’c rata-rata (MPa)

1 35 %

7 31.595

28 54.514

56 67.529

2

55 %

7 29.426

28 46.968

56 58.286

3 65 %

7 19.617

28 40.178

56 55.079

Dari hasil pengujian kuat tekan pada penelitian HVFA SCC ini menjelaskan tentang

beton dengan variasi kadar penggantian sebagian semen menggunakan fly ash

sejumlah 35 % sesuai dengan kadar maksimum yang dianjurkan oleh ASTM C618

memiliki kuat tekan rata-rata yang terbaik. Kuat tekan maksimum terdapat pada beton

dengan umur 56 hari pada tiap veriasi kadar fly ash.


commit to user

55

Beton dengan kadar fly ash yang lebih besar dan umur lebih pendek cenderung

memiliki kuat tekan yang rendah. Pada umur beton dengan campuran kadar fly ash

65 % dengan umur 7 hari memiliki nilai kuat tekan yang terendah yaitu sebesar

19,617 MPa. Hal ini besar kemungkinan akibat dari proses pengikatan dan reaksi

unsur-unsur senyawa pada fly ash belum terjadi secara maksimal.

4.5. Hasil Pengujian dan Analisis Data Modulus Elastisitas HVFA

SCC

Pengujian modulus elastisitas HVFA-SCC dilakukan dengan loading frame sebagai

alat uji desak untuk memberikan beban pada benda uji secara berangsur-angsur

dengan interval pembebanan 400 kg sampai mencapai maksimal 40 % dari kuat

desak. Sedangkan untuk mengetahui perubahan panjang yang terjadi digunakan dial

gauge dengan skala 0,001 mm.

Data yang diperoleh langsung dari pengujian adalah data perubahan panjang (ΔL)

yang terjadi pada masing-masing benda uji di setiap kenaikan beban yang diberikan,

kemudian dari data tersebut dapat dianalis menjadi nilai modulus elastisitas masing-

masing benda uji. Perhitungan nilai modulus elastisitas:

1. Regangan (ε) yang terjadi dihitung dengan persamaan 2.1

2. Perhitungan tegangan dapat dihitung dengan persamaan 2.2

3. Membuat grafik hubungan tegangan-regangan

4. Menghitung nilai modulus elastisitas

Sebagai contoh perhitungan diambil salah satu sampel benda HVFA-SCC variasi

kadar fly ash 55 % umur 28 hari dengan kode HSM 5507-1.

1e = 61 105001,02001

001,0 -´=´=´DLL

2e = 62 105001,02001

001,0 -´=´=´D

LL

Rata rata regangan = 666

21 1052

1051052

---

´=´+´

=+ ee


commit to user

56

Sedangkan tegangan yang terjadi

s = MPaAF

226469,05,17662

4000==

Data selengkapnya terdapat pada lampiran C.

Grafik hubungan regangan-tegangan diperoleh dengan memplotkan data tegangan

setiap kenaikan beban aksial 400 kg dengan regangan yang terjadi. Grafik

selengkapnya dapat dilihat pada lampiran D.

Grafik hubungan regangan-tegangan kemudian dianalisa dengan regresi linier untuk

memperoleh gradient. Garis regresi linier menunjukkan nilai modulus elastisitas.

Grafik 4.3. Grafik Hubungan Regangan-Tegangan HSM 5507-1

Berikut ini merupakan contoh perhitungan Modulus Elastisitas untuk benda uji

silinder beton dengan kadar variasi fly ash 55% umur 7 hari pada sampel pertama.

拰实管2石管12e 石0,00005

拰实 11,7704石1,18580,00496石0,00005 实23716Mpa

dengan

f’c = 29,426 Mpa

y = 23716x R² = 0.9947

0

2

4

6

8

10

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004

Grafik HubunganRegangan-TeganganHSM 5507-1

Linear (GrafikHubungan Regangan-Tegangan HSM 5507-1)

TEG

ANG

AN (M

Pa)

REGANGAN (mm)


commit to user

57

S1 = 0.00005 x 23716

S2 = 0,4 f’c = 11,7704 Mpa

e2 = 0.000496

Nilai modulus elastisitas dari benda uji dapat juga disimpulakan dari nilai gradien dari

grafik hubungan tegangan-regangan.

Nilai modulus elastisitas benda uji HVFA SCC dapat dilihat pada Tabel 4.15

Tabel 4.15 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas

No. Variasi Kode

Benda Uji Umur (hari)

Persamaan Regresi

Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas rata-rata

1

35 %

HSM 3507-1 7 24026X 24026 23582

HSM 3507-2 7 24205X 24205 HSM 3507-3 7 22514X 22514 HSM 3528-1 28 33678X 33678

31702 HSM 3528-2 28 28088X 28088 HSM 3528-3 28 33340X 33340 HSM 3556-1 56 33213X 33213

31588 HSM 3556-2 56 31811X 31811 HSM 3556-3 56 29739X 29739

2

55 %

HSM 5507-1 7 23716X 23716 22259

HSM 5507-2 7 21744X 21744 HSM 5507-3 7 21318X 21318 HSM 5528-1 28 28974X 28974

32824 HSM 5528-2 28 37094X 37094 HSM 5528-3 28 32403X 32403 HSM 5556-1 56 32993X 32993

33746 HSM 5556-2 56 35977X 35977 HSM 5556-3 56 32269X 32269

3 65 %

HSM 6507-1 7 18983X 18983 21971

HSM 6507-2 7 22316X 22316 HSM 6507-3 7 24614X 24614 HSM 6528-1 28 28092X 28092

32912 HSM 6528-2 28 34209X 34209 HSM 6528-3 28 36434X 36434 HSM 6556-1 56 35603X 35603

34057 HSM 6556-2 56 31721X 31721 HSM 6556-3 56 34846X 34846


commit to user

58

Berdasarkan Tabel 4.13 nilai modulus elastisitas rata-rata terbesar pada HVFA SCC

dengan kadar fly ash sebagai pengganti sebagian semen sebesar 65 % yaitu 34057

MPa pada umur 56 hari dan terendah yaitu 21971 MPa dengan kadar fly ash 65 %

pada umur 7 hari. Data tambahan menggunakan dari penelitian Limantra dan Sugiarto

(2010) pada kadar fly ash 75 % dengan nilai modulus elastisitas pada umur 7, 28 , dan

56 hari berturut-turut adalah 19286 Mpa, 28598 MPa, dan 32416 Mpa. Hubungan

antara pengaruh kadar fly ash dengan nilai modulus elastisitas dapat dapat dilihat pada

Grafik 4.4.

Grafik 4.4. Hubungan Kadar Fly Ash dengan Modulus Elastisitas pada Beberapa

Kelompok Umur Beton.

Grafik 4.5. Hubungan Umur Beton dengan Modulus Elastisitas Pada Beberapa Variasi

Fly Ash

Pada Grafik 4.4 memperlihatkan pengaruh kadar fly ash pada HVFA SCC cenderung

mengurangi nilai modulus elastisitas sedangkan pada umur beton yang lebih lama

nilai modulus elastisitasnya meningkat melebihi beton yang menggunakan kadar fly

15000

20000

25000

30000

35000

40000

30 40 50 60 70 80

MoE

(MPa

)

Kadar Fly Ash (%)

05000

100001500020000250003000035000

0 10 20 30 40 50 60

Kadar FlyAsh 35%

Kadar FlyAsh 55 %

Kadar FlyAsh 65 %

Umur Beton (hari)

Mod

ulus

Ela

stis

itas (

MPa

)


commit to user

59

ash lebih rendah. Hubungan antara umur benda uji dengan nilai modulus elastisitas

pada beberapa kadar fly ash dapat dilihat pada Grafik 4.4.

Berdasarkan Grafik 4.5 memperlihatkan nilai modulus elastisitas beton dengan kadar

fly ash sebanyak 65 % pada awal-awal cenderung rendah. Kadar fly ash yang semakin

banyak pada campuran beton cenderung memperlambat proses pengikatan agregat

sehingga menjadi lebih lama mengering dan padat sehingga berpengaruh pada nilai


Beton dengan kadar fly ash 65 % dalam jangka waktu yang lebih lama memiliki nilai

modulus elastisitas yang semakin tinggi akibat pozzolanic reaction dan filler effect.

Unsur silikat dan aluminat dari fly ash yang reaktif akan bereaksi dengan kapur

padam aktif (Ca(OH)2) yang merupakan hasil sampingan dari proses hidrasi antara

semen portland dan air membentuk kalsium silikat hidrat. Proses dari reaksi sekunder

ini dalam jangka waktu lama akan memperkuat beton. Butiran fly ash yang memiliki

ukuran lebih kecil dari butiran semen akan memeperkecil ruang antar agregat beton

akibat penguapan air sehingga beton akan menjadi lebih padat dan meningkatkan nilai


Rumusan reaksi kimia menurut Tjokrodimulyo (1996) adalah sebagai berikut :

3Ca(OH)2 + 2SiO2 +3 H2O → 3CaO – 2SiO2 – 3H2O atau (C3S2H3)

dan

Ca(OH)2 + Al2O3 + H2O → 3CaO – Al2O3 – 6H2O atau C3AH6

Sementara reaksi yang terjadi pada semen adalah sebagai berikut :

2C3S + 6 H2O → (C3S2H3) + 3 Ca (OH)2

2C2S + 4 H2O → (C3S2H3) + Ca(OH)2

C3A + 6H2O → C3AH6

dimana :

C = CaO ; S = SiO2 ; A = Al2O3


commit to user

60

4.6 Analisis Hubungan Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan HVFA

SCC.

Modulus elastisitas dan kuat tekan merupakan beberapa tolok ukur yang

mencerminkan kukuatan beton. Beton yang memiliki kepadatan dan pengikatan antar

agregat yang baik akan memiliki kuat tekan dan modulus elastisitas yang besar.

Pemakaian fly ash sebagai pengganti sebagian semen pada penelitian HVFA SCC ini

diharapakan mampu meningkatkan kepadatan dan pengikatan antar agregat beton.

Dalam formula ACI 318M-95 hubungan modulus elastisitas (E) dan kuat tekan (f’c)

beton normal dirumuskan dalam bentuk persamaan :

E = 4730 cf ' …………………………….. (4.1)

dimana, E = modulus elastisitas

f’c = kuat tekan.

Untuk mengetahui bagaimana hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan

pada beberapa variasi fly ash dapat dilihat pada Grafik 4.5

Grafik 4.6. Hubungan E dan cf ' Beberapa Variasi Fly Ash HVFA SCC

y = 4075.x

y = 4479.x

y = 4863.x

y = 4730x

15000

20000

25000

30000

35000

40000

4 6 8 10

Kadar Fly Ash 35 %

Kadar Fly Ash 55 %

Kadar Fly Ash 65%

ACI 318-95

Linear (Kadar Fly Ash35 %)Linear (Kadar Fly Ash55 %)Linear (Kadar Fly Ash65%)Linear (ACI 318-95)

E (

MPa

)

(MPa)


commit to user

61

Berdasarkan Grafik 4.5 dapat dilihat koefisien nilai √f’c dibandingkan dengan beton

normal sesuai ACI 318M-95. Pengaruh kadar fly ash pada hubungan antara modulus

elastisitas dan kuat tekan dapat dirumuskan sebagai berikut :

a. HVFA SCC dengan kadar fly ash 35 % , E = 4075 cf ' ……….. (4.2)

b. HVFA SCC dengan kadar fly ash 55 % , E = 4479 cf ' ……….. (4.3)

c. HVFA SCC dengan kadar fly ash 65 % , E = 4863 cf ' ..………. (4.4)


f’c = kuat tekan

Untuk mengetahui seberapa baik nilai modulus elastisitas pada beberapa variasi fly

ash HVFA SCC perlu adanya perbandingan dengan beberapa penelitian sebelumnya.

Penelitian yang dijadikan perbandingan berupa hubungan antara kuat tekan dan

modulus elastisitas beton normal, beberapa jenis SCC, dan beberapa jenis beton. Data

sekunder yang diambil dari beberapa penelitian yang telah dipublikasikan dan

digunakan sebagai pembanding dengan HVFA SCC pada beberapa variasi fly ash

sesuai acuan persamaan hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan pada ACI

318M-95.

Grafik 4.7. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Beton Normal.

0

10000

20000

30000

40000

50000

0 2 4 6 8 10

ACI 318M-95

Giri,dkk 2008

Sebayang,2006

Hernando,2009

Istianto,2010

HVFA SCC 35%

HVFA SCC 55%

HVFA SCC 65%

E (

MPa

)

( MPa)


commit to user

62

Rumusan dari beberapa beton normal dari penelitian-penelitian sebelumnya yang

telah dipublikasi dan menjadi data pembanding HVFA SCC adalah sebagai berikut :

a. E = 1810,555 cf ' (Giri, dkk, 2008) …………… (4.5)

b. E = 5923,123 cf ' (Sebayang, 2006) ………….... (4.6)

c. E = 3966,676 cf ' (Hernando, 2009) …………… (4.7)

d. E = 1219,587 cf ' (Istianto, 2010) …………… (4.8)


f’c = kuat tekan

Pada Grafik 4.6 memperlihatkan nilai hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas

HVFA SCC dengan kadar fly ash cenderung tidak begitu jauh dengan acuan dari ACI

318M-95. Untuk mengetahui hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas HVFA

SCC dengan beberapa jenis SCC serta beberapa jenis beton yang lain dapat dilihat

pada Grafik 4.7 dan Grafik 4.8.

Grafik 4.8. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Jenis SCC.

Berdasarkan Grafik 4.6 data mengambil data pembanding dari penelitian tentang SCC

dan variasi serat dalam SCC. Rumusan dari hubungan kuat tekan dan modulus

elastisitas dari data pembanding dalam penelitian Falahudin (2010) adalah sebagai

berikut :

a. E = 4945,9 cf ' (SCC normal) …………… (4.9)

b. E = 4146,2 cf ' (SCC serat plastik) ………….... (4.10)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 0.5 1 1.5 2

SCC Normal

SCC SeratPlastikSCC SeratKalengSCC SeratBAnHVFA SCC 35%HVFA SCC55%

E (

MPa

)

( MPa)


commit to user

63

c. E = 5184,6 cf ' (SCC serat kaleng) …………… (4.11)

d. E = 2991,4 cf ' (SCC serat ban kasar) ………… (4.12)


f’c = kuat tekan

Grafik. 4.9. Hubungan cf ' dan E pada HVFA SCC dengan Beberapa Jenis Beton

Berdasarkan Grafik 4.8 data mengambil data pembanding dari penelitian beberapa

jenis beton. Rumusan dari hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas dari data

pembanding pada Grafik 4.8 adalah sebagai berikut :

a. Beton Styrocon Kadar 10 % (Giri, dkk, 2008)

E = 4945,9 cf ' ........................................ ( 4.12)

b. SCC Serat Plastik 1% (Falahudin, 2010)

E = 4146,2 cf ' ........................................ ( 4.13)

c. Beton Fly Ash Kadar 25 % (Sebayang, 2006)

E = 5823,28 cf ' ........................................ ( 4.14)

d. Beton Metakaolin Serat Aluminium 0,33 % (Istianto,2010)

E = 4945,9 cf ' ........................................ ( 4.15)

0

2500

5000

7500

10000

12500

15000

17500

20000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Beton Styrocon 10%

Beton Fly Ash 25 %

Beton metakaolinserat alumunium0,33%SCC Serat Plastik1%

HVFA SCC 35%

E (

MPa

)

√f'c (MPa)


commit to user

64

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari seluruh pengujian, analisis data, dan pembahasan yang dilakukan dalam

penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

a. Penggantian sebagian semen dengan fly ash pada high volume fly ash self

compacting concrete cenderung mengurangi modulus elastisitas beton pada

saat awal-awal umur beton. Semakin banyak kadar fly ash yang digunakan

pada high volume fly ash self compacting concrete maka semakin rendah nilai

modulus elastisitas pada saat awal umur beton. Pada umur 7 hari variasi kadar

fly ash 65 % memiliki nilai modulus elastisitas terendah yaitu sebesar 21971

MPa dibanding dengan variasi kadar fly ash 35% dan 55%.

b. Seiring dengan bertambahnya umur beton, semakin besar kadar fly ash

cenderung menambah nilai modulus elastisitas high volume fly ash self

compacting concrete melebihi beton dengan kadar variasi yang lebih rendah.

Pada kadar variasi fly ash sebesar 65 % dengan umur beton 56 hari memiliki

nilai modulus elastisitas 34057 Mpa yang lebih besar dari kadar variasi fly

ash 35 % dan 55 %.

c. Hubungan antar kuat tekan dan modulus elastisitas pada high volume fly ash

self compacting concrete dengan acuan persamaan ACI318M-95 adalah

sebagai berikut :

1. HVFA SCC dengan kadar fly ash 35 % , E = 4075 √f’c ……….. (4.2)




f’c = kuat tekan


commit to user

65

5.2. Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi

yang diperlukan agar penelitian-penelitian selanjutnya dapat lebih baik. Adapun

saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain:

1. Perlu memastikan bahwa alat-alat yang akan digunakan dalam kondisi baik

agar tidak terjadi kesalahan dalam mengambil data.

2. Menempatkan dial gauge secara tepat pada benda uji agar tidak bergeser saat

dibebani.

3. Memperbanyak jumlah benda uji untuk setiap jenis variasi kadar fly ash agar

data hasil pengujian yang dihasilkan lebih akurat dan tidak bertolak belakang

dengan landasan teori dan selisih formula yang dihasilkan dengan data hasil

percobaan lebih kecil.

4. Melakukan jenis pengujian yang lain agar lebih mengetahui karakteristik high

volume fly ash - self compacting concrete.

pengaruh kadar fly ash sebagai pengganti sebagian …

Documents