pengaruh packing density method dan …eprints.ums.ac.id/57558/18/naskah...

PENGARUH PACKING DENSITY METHOD DAN CARA

PERAWATAN TERHADAP MUTU BETON UMUR 1 HARI

DENGAN BAHAN TAMBAH

FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA

lDisusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

sProgram StudilTeknik SipilsFakultas Tekniks

loleh:l

DONY WAHYU ADIGUNO

D100120049

lPROGRAM STUDI TEKNIK SIPILl

lFAKULTAS TEKNIKl

lUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTAl

2017

1

PENGARUH PACKING DENSITY METHOD DAN CARA

PERAWATAN TERHADAP MUTU BETON UMUR 1 HARI

DENGAN BAHAN TAMBAH

FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA

ABSTRAKSI

Mortar merupakan salah satu bahan campuran dari semen, agregat kasar, agregat halus, dan

air. Salah satu cara meningkatkan kekuatan mortar adalah dengan cara meningkatkan kepadatan

dengan mencari susunan gradasi ukuran butiran yang dapat mengisi ruang kosong pada matrix

semen, melalui pemilihan gradasi halus ini akan diperoleh kepadatan persatuan volume (packing

density) sangat tinggi. Prinsip teori packing density adalah merencanakan pemilihan gradasi butiran

halus yang dapat mengisi rongga-rongga matrix semen secara maksimal. Pemakaian fly ash sangat

menguntungkan karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi pada beton.

Pada penelitian ini benda uji yang digunakan yaitu silinder, dengan diameter 15cm dan

tinggi 30cm. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah dilakukan padaa saat beton berumur 1 hari

dan 28 hari. Variasi pada pengujian meliputi metode packing density dengan perbandingan gradasi

agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm yaitu 45:15, 42:18, 40:20,

serta variasi cara perawatan yaitu secara kering udara, ditutup karung basah, dan direndam. Dari

pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada beton umur 1 hari dan 28 hari dengan

perawatan perendaman menghasilkan kuat tekan dan kuat tarik belah yang paling tinggi.

Kata Kunci: beton 1 hari, curing, fly ash, kuat tekan 28 hari, packing density.

ABSTRACK

Mortar is a mixture of cement, coarse aggregate, fine aggregate, and water. One way to

increase mortar strength is to increase the density by finding the grain arrangement of grain size that

can fill the empty space on the cement matrix, through the selection of this fine gradation will be

obtained very high volume unity (packing density). The principle of packing density theory is to

plan the selection of fine grain grains that can fill the cement matrix cavities to the maximum. The

use of fly ash is very beneficial because it saves cement, and reduces the heat of hydration in the

concrete.

In this study the specimens used were cylinders, with a diameter of 15cm and a height of

30cm. Tensile strength testing and tensile strength were performed at concrete time of 1 day and 28

days. Variations in the test include the method of packing density with a comparison of 20mm

rough aggregate gradation with 12.5mm rough aggregate ie 45:15, 42:18, 40:20, as well as

variations of treatment ie dry air, covered wet sack, and soaked. From the tests conducted can be

concluded that the concrete age of 1 day and 28 days with immersion treatment to produce the

compressive strength and tensile strength of the highest.

Keywords: early age concrete, curing, fly ash, compressive strength 28 days, packing density.

1. PENDAHULUAN

Mortar merupakan salah satu campuran dari semen, agregat kasar, agregat halus, dan air.

Mortar merupakan komponen dari beton, diharapkan dengan memperbaiki mutu mortar maka mutu

beton dapat ditingkatkan.

2

Salah satu cara meningkatkan kekuatan mortar adalah dengan meningkatkan kepadatan

mencari susunan gradasi ukuran butiran yangapat mengisi ruang kosong pada matrix semen,

melalui pemilihan gradasi halus ini akan diperoleh kepadatan persatuan volume (packing density)

sangat tinggi. Packing density adalah istilah yang dapat digunakan pada rencana campuran. High

Performance Concrete (HPC) agar diperoleh campuran dengan kepadatan maksimum yaitu dengan

meminimalkan rongga kosong antara butiran.

Prinsip teori packing density adalah merencanakan pemilihan gradasi butiran halus yang

dapat mengisi rongga-rongga matrix semen secara maksimal, dalam penelitian ini penyusun

menambahkan dengan fly ash abu limbah batu bara sebagai pengisi rongga-rongga kosong pada

mortar.

Pembuatan beton dnegan bahan tambah abu terbang (fly ash) merupakan suatu hal yang

cukkup potensial untuk dikembangkan lebih lanjut. Seperti yang kita ketahui bahwa pembuatan

semen dapat menyebabkan efek yang buruk bagi lingkungan, karena produksi semen dapat

menimbulkan gas karbondioksida yang berbahaya bagi lingkungan. Untuk itu, penggantian semen

dengan material baru merupakan hal yang harus segeradilakukan. Pemakaian fly ash sangat

menguntungkan karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi pada beton

(Tjokrodimuljo, 1996).

Perawatan beton (curing) adalah usaha yang dilakukan untuk mencegah kehilangan air pada

beton segar dan membuat kondisi suhu didalam beton berada pada suhu tertentu segera setelah

beton dicor. Salah satu perawatan beton yaitu dengan meningkatkan temperature sehingga dapat

mempercepat pencapaian kuat tekan beton dan mempersingkat waktu perawatan. Maka pada

penelitian ini dicoba melakukan perbandingan kuat tekan dan kuat tarik belah beton dengan

perawatan yaitu kering udara, direndam, dan ditutup karung basah.

1.1 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diambil dari penelitian ini adalah:

1) Berapa besar kuat tekan dan kuat tarik belah optimum beton dengan bahan tambah fly ash pada

umur 1 hari dan 28 hari?

2) Bagaimana perbandingan kuat tekan dan kuat tarik belah beton berdasarkan cara perawatan

(curing) pada umur 1 hari dan 28 hari?

3) Bagaimana variasi yang terbaik untuk mendapatkan beton dengan nilai kuat tekan dan kuat

tarik belah tertinggi pada beton 1 hari?

3

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah:

1) Mendapatkan kuat tekan dan kuat terik belah optimum beton dengan bahan tambah fly ash abu

limbah batu bara.

2) Mengetahui cara perawatan (curing) terbaik untuk kuat tekan dan kuat tarik belah optimum

beton.

3) Mengetahui variasi terbaik beton yang bermutu sesuai dengan SNI beton.

1.3 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan adalah sebagai berikut:

1) Memberikan alternatif pemecahan masalah lingkungan dalam hal penanganan/pengolahan

limbah abu batu bara.

2) Menghasilkan beton yang mempunyai kuat tekan yang sama atau bahkan lebih tinggi dari beton

biasa dengan menggunakan bahan tambah limbah batu bara.

3) Mengetahui cara perawatan (curing) untuk mendapatkan mutu beton terbaik.

2. METODE

Dalam penelitian ini ada 5 tahap pelaksanaan yaitu pertama antara lain pengambilan sampel

fly ash, penyimpanan bahan, menyiapkan peralatan yang akan digunakan untuk penelitian.

Kemudian tahap kedua terdiri dari pemeriksaan kualitas agregat kasar, pemeriksaan kualitas

agregat halus dan pemeriksaan bahan-bahan lain yang akan digunakan.

Selanjutnya tahap ketiga yaitu perancangan dan pembuatan adukan beton menggunakan

desain campuran (mix design) ACI. Menimbang pasir, kerikil, semen, air sesuai perencanaan

campuran. Campurkan semua bahan yang telah ditimbang sesuai perencanaan campuran beton,

aduk hingga menjadi ikatan yang baik dan homogen. Keluarkan adukan atau tuangkan dalam

cetakan beton silinder. setiap tuangan ditusuk-tusuk dengan tongkat baja agar tidak terjadi rongga..

Pada tahap selanjutnya setelah dilakukan pembuatan benda uji dan didiamkan hingga mengeras,

dengan 3 jam setelah pengecoran cetakan sudah dapat di lepas, lalu benda uji beton silinder

dilakukan perawatan dengan melembabkan benda uji dengan cara kering udara, direndam dan

ditutup karung basah selama 1 hari dan 28 hari hingga proses pengujian dilaksanakan.

Tahap keempat pengujian benda uji yaitu dengan cara melakukan pengujian kuat tekan dan

kuat tarik belah pada beton silinder.

4

Tahap yang terakhir ialah tahap analisa dan pembahasan, dari hasil pengujian bahan dan

pengujian beton. Data yang telah diolah akan menjadi hasil penelitian yang akan disajikan dalam

bentuk tabel dan grafik yang saling berkaitan dengan kesimpulan dan saran.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pelaksanaan penelitian dilakukan untuk medapatkan data yang digunakan untuk membahas

rumusan masalah. Berdasarkan dari rumusan masalah, maka diambil data-data kuat tekan dan kuat

tarik belah beton silinder pada umur 1 hari dan 28 hari.

3.1 Pengujian Agregat Halus

Untuk pengujian agregat halus dilakukan beberapa pemeriksaan seperti berat jenis,

penyerapan air, kandungan bahan organik, kadungan lumpur, gradasi dan modulus halus butir

agregat. Setelah dilakukan pengujian dapat dilihat hasilnya pada Tabel 1. dibawah ini :

Tabel 1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan Syarat Keterangan

Kandungan Bahan Organik No.3 (Orange) 1-5 Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 2,68% < 5% Memenuhi syarat

Berat Jenis SSD 2,56 ±3,75 Memenuhi syarat

Absorbsi (Penyerapan air) 4,17% < 5% Memenuhi syarat

Gradasi Pasir Daerah II Daerah I-IV Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 1,92 1,5-3,8 Memenuhi syarat

Dari hasil pengujian agregat halus yang berasal dari tambang Deles Klaten dapat dilihat

bahwa parameter pengujian diatas memenuhi syarat, sehingga agregat halus layak digunakan sebagai

bahan penyusun beton. beton.

3.2 Pengujian Agregat Kasar

Untuk pengujian agregat kasar dilakukan beberapa pemeriksaan seperti presentasi keausan,

berat jenis, penyerapan air, gradasi, dan modulus halus butir agregat. Setelah dilakukan pengujian

dapat dilihat hasilnya pada Tabel 2. dibawah ini :

Tabel 2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan Syarat Keterangan

Presentasi Keausan 38,60% <40% Memenuhi syarat

Berat Jenis SSD 2,32 ±3,75 Memenuhi syarat

Absorbsi (Penyerapan air) 2,54% < 3% Memenuhi syarat

Gradasi Agregat Kasar Daerah II Daerah I-IV Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 2,65 5-8 Memenuhi syarat

5

Dari hasil pengujian agregat kasar yang berasal dari tambang Bagelen, Purworejo dapat

dilihat bahwa parameter pengujian diatas memenuhi syarat, sehingga agregat kasar layak digunakan

sebagai bahan penyusun beton. beton

3.3 Pengujian Fly Ash

Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PT. Jaya Ready Mix Sukoharjo

yang berasal dari sisa pembakaran batu bara di PLTU Jepara. Pengujian terhadap bahan baku fly ash

dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia dari fy ash.. Pada penelitian ini data hasil pengujian

fly ash sudah tersedia dan diperoleh dari PT. lJaya Ready Mix Sukoharjo yang telah dilakukan oleh

Sucofindo. Hasil pengujian yang telah didapat dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Fly Ash

No Komposisi Kimia Persentase (%)

1 SiO2 45,27

2 Al2O3 20,07

3 Fe2O3 10,59

4 TiO2 0,82

5 CaO 13,32

6 MgO 2,83

7 K2O 1,59

8 Na2O 0,98

9 P2O5 0,41

10 SO3 1,00

11 MnO2 0,07

(Sumber: hasil pengujian fly ash PT. Jaya Ready Mix oleh Sucofindo)

Dari data hasil pengujian kandungan kimia fly ash pada Tabel V.3. didapatkan data yang

didominasi oleh unsur silika-besi-alumina. Dari kadar (SiO2+Fe2O3+Al2O3) diperoleh sebesar

75,93%. Sedangkan batas (SiO2+Fe2O3+Al2O3) kelas C minimal 50% dan kelas

F(SiO2+Fe2O3+Al2O3) minimal 70%. Dapat disimpulkan bahwa fly ash dari PT. Jaya Ready Mix

Sukoharjo masuk pada kelas F(ACI Manual of Concrete Practice 1993Part 1 226.3R-3). Dari

3.4 Hasil Mix Design ACI

Dengan data yang diperoleh dari pengujian bahan, maka dilanjutkan perhitungan

perencanaan untuk pembuatan benda uji. Pada penelitian ini menggunakan metode American

Concrete Institute. Setelah dilakukan pengujian dapat dilihat hasilnya pada Tabel 4 dibawah ini :

6

sTabel 4. Hasil Mix Design ACI

Proporsi campuran (Kg/m3)

Metode

Packing

Density

Agregat Kasar

20mm

(kg)

Agregat Kasar

12,5mm

(kg)

Agregat

Halus

(kg)

Semen

(kg)

Air

(lt)

Fly Ash

(kg)

45:15 892 279 793 763 229 57

42:18 832 357 793 763 229 57

40:20 793 396 793 763 229 57

3.5 Kekekntalan Adukan Beton

Dalam penelitian ini pengujian slump betujuan untuk mengetahui kekentalan adukan beton

agar memenuhi persyaratan yang diinginkan.Pengujian slump dilakukan dengan menggunakan

kerucut yang berdiameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi kerucut 30 cm. Hasil

pengujian nilai slump dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Tabel Nilai Slump

Gradasi Nilai Slump

(cm)

40:20 9,5

42:18 9,6

45:15 9,2

3.6 Hasil Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat uji kuat tekan beton

compress testing mechine. Pelaksanaan pengujian ini dilakukan setelah mengukur dimensi benda uji

untuk mengetahui luas bidang beton yang tertekan.

Hasil pengujian kuat tekan beton diperoleh dengan cara mengukur beban maksimum yang

dapat ditahan kemudian dibagi dengan luas penampang benda uji tersebut. Hasil uji kuat tekan

beton dapat dilihat pada Tabel V.6, Tabel V.7, Tabel V.8, Tabel V.9, Tabel V.10, dan Tabel V.11.

3.6.1 Pengujian kuat tekan beton pada umur 1 hari

Tabel 6.Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara Perawatan Kering Udara

Metode Packing

Density

Berat PMaks A f'c f'c rata-rata

kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

Perancangan ke 1

(45:15)

11,18 220 220000 17671,46 12,4495

13,7698 11,44 260 260000 17671,46 14,7130

11,38 250 250000 17671,46 14,1471

Perancangan ke 2

(42:18)

11,33 260 260000 17671,46 14,7130

15,2789 11,17 280 280000 17671,46 15,8448

11,22 270 270000 17671,46 15,2789

Perancangan ke 3

(40:20)

11,12 270 270000 17671,46 15,2789

15,8448 11,21 290 290000 17671,46 16,4106

11,37 280 280000 17671,46 15,8448

Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran

20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.

7

Tabel 7.Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara Perawatan Diselimuti Karung

Basah

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,48 270 270000 17671,46 15,2789

14,5244 11,56 280 280000 17671,46 15,8448

11,67 220 220000 17671,46 12,4495

Perancangan ke 2

(42:18)

11,70 270 270000 17671,46 15,2789

15,4675 11,57 280 280000 17671,46 15,8448

11,39 270 270000 17671,46 15,2789

Perancangan ke 3

(40:20)

11,41 280 280000 17671,46 15,8448

16,0334 11,39 280 280000 17671,46 15,8448

11,51 290 290000 17671,46 16,4106



Tabel 8.Data hasil pengujian kuat tekan beton 1 hari dengan cara perawatan direndam

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,91 270 270000 17671,46 15,2789

15,2789 11,89 270 270000 17671,46 15,2789

11,77 270 270000 17671,46 15,2789

Perancangan ke 2

(42:18)

11,94 290 290000 17671,46 16,4106

15,6561 12,04 270 270000 17671,46 15,2789

11,99 270 270000 17671,46 15,2789

Perancangan ke 3

(40:20)

11,95 300 300000 17671,46 16,9765

16,5993 12,02 280 280000 17671,46 15,8448

11,96 300 300000 17671,46 16,9765



3.6.2 Pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari

Tabel 9.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan kering udara

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,22 520 520000 17671,46 29,4260

29,4260 11,20 520 520000 17671,46 29,4260

11,13 520 520000 17671,46 29,4260

Perancangan ke 2

(42:18)

11,33 520 520000 17671,46 29,4260

29,9919 11,25 550 550000 17671,46 31,1236

11,29 520 520000 17671,46 29,4260

Perancangan ke 3

(40:20)

11,22 580 580000 17671,46 32,8213

31,3123 11,34 540 540000 17671,46 30,5577

11,31 540 540000 17671,46 30,5577



8

Tabel V.10.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan diselimuti karung

basah

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,39 540 540000 17671,46 30,5577

30,9350 11,50 550 550000 17671,46 31,1236

11,38 550 550000 17671,46 31,1236

Perancangan ke 2

(42:18)

11,46 560 560000 17671,46 31,6895

31,3123 11,41 560 560000 17671,46 31,6895

11,34 540 540000 17671,46 30,5577

Perancangan ke 3

(40:20)

11,36 580 580000 17671,46 32,8213

32,8213 11,44 570 570000 17671,46 32,2554

11,40 590 590000 17671,46 33,3872



Tabel 11.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan direndam

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,96 520 520000 17671,46 29,4260

31,1236 12,08 580 580000 17671,46 32,8213

12,14 550 550000 17671,46 31,1236

Perancangan ke 2

(42:18)

12,02 560 560000 17671,46 31,6895

31,9725 11,95 560 560000 17671,46 31,6895

11,99 570 570000 17671,46 32,2554

Perancangan ke 3

(40:20)

12,13 590 590000 17671,46 33,3872

32,8213 12,19 580 580000 17671,46 32,8213

12,07 580 580000 17671,46 32,8213



Dari data tabel 6, tabel 7, dan tabel 8 didapatkan kuat tekan tertinggi beton umur 1 hari yaitu

dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm dengan

agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan dengan direndam yaitu 16,5993

MPa. Serta data tabel 9, tabel V.10, dan tabel V.11 didapatkan kuat tekan tertinggi beton umur 28

hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran

20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan dengan direndam

yaitu 32,8213 MPa. Karena packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm

dengan agregat kasar berukuran 12,5mm sebanyak 40:20 lebih dapat meminimalkan rongga kosong

antara butiran/partikel. Cara perawatan terbaik untuk mendapatkan kuat tekan tertinggi beton adalah

dengan cara direndam karena proses hidrasi (pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara

sempurna.

9

3.7 Hasil Kuat Tarik Belah Beton

Pengujian kuat tarik belah beton beton dilakukan dengan menggunakan alat uji kuat tekan

beton universal testing mechine. Pelaksanaan pengujian ini dilakukan setelah mengukur dimensi

benda uji untuk mengetahui luas bidang beton yang tertekan.

Hasil pengujian kuat tarik belah beton diperoleh dengan cara mengukur 2 kali beban

maksimum yang dapat ditahan kemudian dibagi dengan 3,14 dikalikan lebar dikalikan diameter

benda uji tersebut. Hasil uji kuat tekan beton dapat dilihat pada Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14,

Tabel 15, Tabel 16, dan Tabel 17.

3.7.1 Pengujian kuat tarik belah beton pada umur 1 hari

Tabel 12.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan kering udara

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,12 95 95000 141371,67 1,3440

1,5090 11,27 115 115000 141371,67 1,6269

11,19 110 110000 141371,67 1,5562

Perancangan ke 2

(42:18)

11,31 115 115000 141371,67 1,6269

1,6033 11,31 120 120000 141371,67 1,6977

11,29 105 105000 141371,67 1,4854

Perancangan ke 3

(40:20)

11,21 130 130000 141371,67 1,8391

1,7448 11,34 120 120000 141371,67 1,6977

11,36 120 120000 141371,67 1,6977



Tabel 13.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan diselimuti

karung basah

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,52 105 105000 141371,67 1,4854

1,5090 11,62 105 105000 141371,67 1,4854

11,49 110 110000 141371,67 1,5562

Perancangan ke 2

(42:18)

11,47 105 105000 141371,67 1,4854

1,6269 11,60 120 120000 141371,67 1,6977

11,55 120 120000 141371,67 1,6977

Perancangan ke 3

(40:20)

11,48 130 130000 141371,67 1,8391

1,8627 11,44 135 135000 141371,67 1,9099

11,46 130 130000 141371,67 1,8391



10

Tabel 14.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan direndam

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

12,11 120 120000 141371,67 1,6977

1,6505 12,09 105 105000 141371,67 1,4854

11,98 125 125000 141371,67 1,7684

Perancangan ke 2

(42:18)

12,14 120 120000 141371,67 1,6977

1,7684 11,95 130 130000 141371,67 1,8391

12,08 125 125000 141371,67 1,7684

Perancangan ke 3

(40:20)

12,12 135 135000 141371,67 1,9099

1,9334 12,01 135 135000 141371,67 1,9099

12,05 140 140000 141371,67 1,9806



3.7.2 Pengujian kuat tarik belah beton pada umur 28 hari

Tabel 15.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan kering udara

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,33 240 240000 141371,67 3,3953

3,6075 11,21 265 265000 141371,67 3,7490

11,34 260 260000 141371,67 3,6782

Perancangan ke 2

(42:18)

11,29 260 260000 141371,67 3,6782

3,5839 11,31 245 245000 141371,67 3,4660

11,33 255 255000 141371,67 3,6075

Perancangan ke 3

(40:20)

11,38 260 260000 141371,67 3,6782

3,7018 11,22 260 260000 141371,67 3,6782

11,10 265 265000 141371,67 3,7490



Tabel 16.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan diselimuti

karung basah

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

11,41 260 260000 141371,67 3,6782

3,6547 11,36 255 255000 141371,67 3,6075

11,29 260 260000 141371,67 3,6782

Perancangan ke 2

(42:18)

11,41 270 270000 141371,67 3,8197

3,7490 11,38 260 260000 141371,67 3,6782

11,39 265 265000 141371,67 3,7490

Perancangan ke 3

(40:20)

11,44 270 270000 141371,67 3,8197

3,8197 11,48 265 265000 141371,67 3,7490

11,41 275 275000 141371,67 3,8905



11

Tabel 17.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan direndam

Metode Packing

Density



Perancangan ke 1

(45:15)

12,05 270 270000 141371,67 3,8197

3,8433 12,02 270 270000 141371,67 3,8197

11,93 275 275000 141371,67 3,8905

Perancangan ke 2

(42:18)

12,18 270 270000 141371,67 3,8197

3,8433 12,07 275 275000 141371,67 3,8905

12,10 270 270000 141371,67 3,8197

Perancangan ke 3

(40:20)

11,93 275 275000 141371,67 3,8905

3,8669 12,04 275 275000 141371,67 3,8905

12,11 270 270000 141371,67 3,8197



Dari data tabel V.12, tabel V.13, dan tabel V.14 didapatkan kuat tarik belah tertinggi beton

umur 1 hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar

berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan

dengan direndam yaitu 1,9934 MPa. Serta data tabel 15, tabel 16, dan tabel 17 didapatkan kuat

tekan tertinggi beton umur 28 hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan

agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara

perawatan dengan direndam yaitu 3,8669 MPa. Karena packing density dengan perbandingan

agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm sebanyak 40:20 lebih dapat

meminimalkan rongga kosong antara butiran/partikel. Cara perawatan terbaik untuk mendapatkan

kuat tekan tertinggi beton adalah dengan cara direndam karena proses karena proses hidrasi

(pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara sempurna.

Gambar 1. Grafik Hubungan Kuat Tekan Rata-Rata Silinder Beton Dengan Metode Packing

Density

12

Gambar 2. Grafik Hubungan Kuat Tarik Belah Rata-Rata Silinder Beton Dengan Metode Packing

Density

3.8 Perbandingan Konversi Beton

Beton akan mengalami pengerasan secara sempurna setelah 28 hari sehingga pada hari-hari

sebelumnya akan mempunyai kuat tekan yang berbeda yang untuk mengetahuinya dapat

menggunakan rumus tabel konversi beton. Tabel dapat dilihat pada Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17.

Tabel 15. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Kering Udara.

Metode Packing f'c 1 hari f'c 28 hari Angka

Density (MPa) Konversi

Perancangan ke 1 13,7698 29,4260 0,4679

(45:15)

Perancangan ke 2 15,2789 29,9919 0,5094

(45:15)

Perancangan ke 3 15,8448 31,3123 0,5060

(45:15)

Tabel 16. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Ditutup Karung

Basah.



Perancangan ke 1 14,5244 30,9350 0,4695

(45:15)

Perancangan ke 2 15,4675 31,6895 0,4881

(45:15)

Perancangan ke 3 16,0334 32,8213 0,4885

(45:15)

13

Tabel 17. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Direndam.



Perancangan ke 1 15,2789 31,1236 0,4909

(45:15)

Perancangan ke 2 15,6561 31,9725 0,4897

(45:15)

Perancangan ke 3 16,5993 32,8213 0,5057

(45:15)

Dari data Tabel 15, Tabel 16, dan Tabel 17 didapatkan nilai konversi kuat tekan beton

dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara umur 1 hari diatas nilai konversi beton normal

umur 3 hari menurut PBI 1971. Karena kandungan fly ash abu limbah batu bara dapat menambah

kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Penelitian tentang pengaruh packing density dan cara perawatan beton umur 1 hari dengan

bahan tambah fly ash abu limbah batu bara dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Surakarta di peroleh sebagai berikut:

1) Kuat tekan beton umur 1 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah 16,5993

MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.

2) Kuat tekan beton umur 28 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah

32,8213 MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.

3) Kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah


4) Kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah


5) Pada pengujian beton tersebut, cara perawatan (curing) terbaik adalah dengan cara direndam

karena proses hidrasi (pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara sempurna.

6) Pada pengujian beton tersebut, kuat tekan beton tertinggi dimiliki oleh beton dengan metode

packing density dengan perancangan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm dengan

agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20. Karena dapat meminimalkan roongga kosong

antara butiran/partikel.

14

7) Karakteristik terbaik dengan metode packing density dengan perancangan perbandingan agregat

kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20. Karena memiliki

spesifikasi lebih baik untuk pencampuran.

8) Pada hasil konversi pada umur beton didapatkan nilai angka konversi beton dengan bahan

tambah fly ash abu limbah batu bara lebih besar daripada beton normal menurut PBI 1971.

Karena kandungan fly ash abu limbah batu bara dapat menambah kekuatan tekan awal tinggi

pada fase permulaan setelah pengikatan.

4.2 Saran

Atas dasar penelitian dan dengan merujuk pada pembahasan serta hasil yang telah

didapatkan, maka ada beberapa saran dari peneliti yaitu:

1) Sebaiknya cetakan beton diperbaiki, agar proses pekerjaan pembuatan sampel beton menjadi

lebih lancar.

2) Sebaiknya tempat perawatan beton ditambah, agar proses perawatan beton menjadi lebih efektif.

3) Sebaiknya diadakan penelitian lebih lanjut dengan bahan tambah tertentuu, serta cara perawatan

lain yang bisa menambah kekuatan beton sesuai yang diharapkan.

4) Selama pelaksanaan pekerjaan pembuatan beton dengan bahan tambah fly ash ini, sebaiknya

menggunakan perlengkapan pelindung seperti masker dan sarung tangan karena fly ash dan zat

kimia yang digunakan berbahaya bagi tubuh manusia.

PERSANTUNAN

Ucapan terima kasih disampaikan kepada laboratorium Bahan Bangunan Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan kepada teman-teman yang telah

membantu pada penelitian beton dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara ini, atas

bantuannya sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan.

DAFTAR PUSTAKA

ACI 232.2R-03. 2003. Use of Fly Ash in Concrete. Dilaporkan oleh ACI Committee 232. American

Concrete Institute,Farmington Hills, Michigan.

ACI 363 R-92. 1993. State-of-the-Art Report of High Strength Concrete. ACI Manual of Concrete

Practice, Part 1, Materials and General properties of concrete.

Anjaya, Novi. 2013. “Perbandingan Kuat Tekan Antara Beton dengan Perawatan pada Elevated

Temperature dan Perawatan dengan Cara Perendaman Serta Tanpa Perawatan”.

Universitas Samratulangi. Manado.

ASTM C618-03. 2003. Standard Specification for‘ Calcinated Natural Pozzolan for Use as a

Mineral Admixture in Portland Cement Concrete. ASTM International, US.

15

Dani, Teguh, 2016. ” Experiment of Early Concrete Age With Payton Fly-AshaUsing High

sasStrength Concrete Design”. Skripsi: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia,

dsadsDepartemen Pekerjaan Umum, Jakarta.

H.C. Henry Wong & K.H. Albert Kwan. Packing Density A Key Concept for Mix Design of High

sdPerformance Concrete. The University of Hong Kong, Hong Kong.

Hoang K Y, Hadl Philip & Tue Nguyen Viet . 2016. A New Mix Design Method for UHPC based

spon Stepwise Optimization of Particle Packing Density. Graz University of

kpTechnology, Austria.

Mulyadi, Asri. 2012. “Pengaruh Packing Density pada Beton Mutu Tinggi dengan Penambahan

ppSerbuk Besi Terhadap Uji Kuat Tekan”. Skripsi: Universitas Palembang.

Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Penerbit ANDI Jogyakarta.

Nizar R.F. 2011. “Menentukan Kuat Tekan Beton dengan Perbandingan 1:3:5 Berdasarkan

ppPerawatan (Curing)”. Skripsi: Universitas Komputer Indonesia.

Raj Narasimha, G Suresh Patil, & Bhattacharjee B. 2014. “Concrete Mix Design By Packing

ppDensity Method”. Indian Institute of Technology, Delhi.

Philip Hadl. 208. “A New Mix Design Method for UHPC based on Stepwise Optimization of

spParticle Packing Density”. Indian Institute of Technology, Delhi.

Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas

ppGadjah Mada, Yogyakarta.

SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Penerbit Badan Standarisasi Nasional.

pengaruh packing density method dan …eprints.ums.ac.id/57558/18/naskah...

Documents