BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Bahan-Bahan Penyusun Beton
2.2.4. Additive dan Admixture
2.2.4.1. Bahan Tambah Mineral (additive)
Bahan tambah mineral merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton, yaitu kuat tekan. Beberapa bahan tambah mineral yang digunakan dalam campuran beton antara lain pozzolan, fly ash, slag, dan silicafume.
Menurut Cain (1994) dalam Tri Mulyono (2004:125) disebutkan beberapa keuntungan penggunaan bahan tambah mineral dalam campuran beton, antara lain :
- memperbaiki workability - mengurangi panas hidrasi
- mengurangi biaya pekerjaan beton - meningkatkan ketahanan terhadap sulfat
- meningkatkan ketahanan terhadap reaksi alkali – silika - meningkatkan usia beton
- meningkatkan kekuatan tekan - meningkatkan keawetan beton - mengurangi penyusutan
- mengurangi porositas dan daya serap terhadap air
Dari fakta diatas, maka dapat diasumsikan bahwa dalam pembuatan Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) penambahan bahan tambah mineral ke dalam campuran menjadi sangat penting. ASTM telah mengatur spesifikasi bahan tambah mineral yang dapat digunakan dalam campuran beton, antara lain :
- ASTM C618-03 tentang “spesifikasi standart Coal Fly ash dan Pozzolan Alam yang Dikalsinasi Untuk Campuran Beton”
- ASTM C989 tentang “spesifikasi standart groun granulated Blas – Furnace Slag untuk digunakan dalam campuran beton dan mortar”
- ASTM C1240 tentang “spesifikasi standart Silicafume untuk digunakan dalam campuran bahan cementitious”
a. Fly Ash
Fly ash (abu terbang) adalah salah satu residu yang dihasilkan dalam pembakaran dan terdiri dari partikel-partikel halus. Dalam dunia industri, fly ash
biasanya mengacu pada abu yang dihasilkan selama pembakaran batubara. Dahulu fly ash diperoleh dari produksi pembakaran batubara secara sederhana, dengan corong gas dan menyebar ke atmosfer. Hal ini yang menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan, karena fly ash hasil dari tempat pembakaran batubara dibuang sebagai timbun .
Gambar 2.6. Fly ash Lolos Ayakan 0,0075 mm (Ayakan No. 200).
Menurut ACI Committee 226, dijelaskan bahwa abu terbang (fly ash) mempunyai butiran yang halus, yaitu lolos ayakan No. 325 (45 mili micron) 5-27
%. Fly ash umumnya berbentuk bola padat atau berongga. Abu terbang memiliki densitas 2,23 gr/cm3, dengan kadar air sekitar 4%. Fly ash memiliki berat jenis antara 2,15-2,6 dan berwarna abu-abu kehitaman. Ukuran partikel abu terbang hasil pembakaran batubara bituminous lebih kecil dari 0,075 mm. Fly ash memiliki luas area spesifiknya 170-1000 m2/kg. Ukuran partikel rata-rata abu terbang batu bara jenis sub bituminous 0,01 mm – 0,015 mm, luas permukaannya 1-2 m2/g, bentuk partikel mostly spherical, yaitu sebagian besar berbentuk bola, sehingga menghasilkan kelecakan yang lebih baik (Nugroho, P dan Antoni, 2007).
Berdasarkan PP. No.85 tahun 1999 tentang pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3), fly ash dan bottom ash dikategorikan sebagai limbah B3 karena terdapat kandungan oksida logam berat yang akan mengalami pelindihan
secara alami dan mencemari lingkungan. Yang dimaksud dengan bahan berbahaya dan beracun (B3) adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusakkan lingkungan hidup, dan atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lain. Namun demikian fly ash dapat dimanfaatkan sebagai bahan penggati portland cement dalam campuran beton. Fly ash digunakan untuk pengganti portland cement pada beton karena mempunyai sifat pozzolanic.
b. Silicafume
Sudah dibuktikan dengan baik bahwa penggunaan silicafume secara parsial sebagai pengganti semen dan dikombinasikan dengan superplasticizers memberikan peningkatan signifikan terhadap kekuatan beton. Pengurangan air pada beton segar dan pembentukan matriks yang lebih padat diyakini menjadi penyebab utama peningkatan kekuatan, permeabilitas, dan daya tahan ini. Cara kerja silicafume dalam beton bersifat fisiokimia. Fase fisika dari kerja silicafume adalah penyempurnaan dari kegagalan pengikatan pasta semen dan khususnya zona transisi. Fase kimia terdiri dari reaksi pozzolan, yang mengubah kalsium hidroksida lemah [ Ca(OH)2 ] kristal ke dalam gel kalsium silikat hidrat (CSH) yang kuat. Hasil dari aksi silicafume ini memberikan hasil yang signifikan terhadap peningkatan kekuatan tekan dan lentur, seperti peningkatan dramatis dalam daya tahan (durability) dan impermeabilitas. (Toutanji, 1998).
MasterLife SF 100 silicafume admixture adalah bahan pengisi mikro (micro-filling material) yang berfungsi mengisi celah di antara partikel semen.
Sebagai pozzolan (menurut ASTM C1240), MasterLife SF 100 silicafume admixture bereaksi secara kimiawi dengan material semen untuk meningkatkan jumlah gel kalsium silikat hidrat (CSH) yang terbentuk. Gel CSH adalah zat pengikat yang menahan material campuran beton keadaan mengeras. Penambahan gel CSH meningkatkan kekuatan dan mengurangi permeabilitas. MasterLife SF 100 silicafume admixture dapat digunakan dengan semen portland yang telah sesuai dengan spesifikasi ASTM, AASHTO, maupun CRD.
Gambar 2.7. Silicafume
c. Piropilit (Pyrophyllite)
Piropilit (Pyrophyllite) merupakan material dengan kandungan silika yang tinggi dan memiliki ketersediaan cukup banyak pada kawasan yang luas di Indonesia. Pyrophyllite terbentuk pada zona ubahan argilik lanjut (hipogen) seperti kaolin, namun terbentuk pada temperatur tinggi dan kadar pH asam. Kegunaan piropilit adalah untuk bahan baku industri keramik dan porselin, industri kertas sebagai pengganti talk, dan pengganti bahan beton. Pembuatan beton Pyrophyllite merupakan salah satu cara yang dapat dijadikan solusi sebagai penambah kekuatan beton. Pembuatan benda uji dilakukan dengan menambahkan Pyrophyllite dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat semen yang digunakan dalam campuran beton dengan mutu f’c 25 Mpa. Sementara ukuran butiran Pyrophyllite yang digunakan adalah Pyrophyllite lolos ayakan no. 50. Dimana penambahan Pyrophyllite 15% menghasilkan kenaikan kat tekan terbesar daripada variasi lain yaitu 42%. (Angraini, 2012).
Piropilit (Pyrophyllite) terdapat di beberapa tempat yang diakibatkan munculnya formasi andesit tua, seperti di Pulau Sumatera, Jawa Barat, Jawa Timur, Nusa Tenggara Barat (NTB) dan Pulau Sulawesi. Kegunaan material Pyrophyllite itu untuk mewujudkan beton ramah lingkungan (green concrete), meningkatkan
kekuatan tekan beton, penghematan semen, menurunkan biaya peroduksi beton, dan sebagai bahan baku pembuatan keramik dan porselin. (Diah Ayu, 2018).
(a) (b)
Gambar 2.8. (a). Pertambangan mineral piropilit di Desa agrotirto Kecamatan Sumbermanjing wetan – Malang Selatan. (b). Bongkahan mineral piropilit
Piropilit (Pyrophyllite) adalah mineral filosilikat yang tersusun dari aluminium silikat hidroksida [Al₂Si₄O₁₀ (OH) ₂]. Laporan analisa komposisi kimia mineral piropilit yang diterbitkan oleh PT. SUPERINTENDING COMPANY OF INDONESIA (Persero) menyatakan bahwa Mineral Piropilit Malang Selatan - Jawa Timur mengandung AL2O3 (24,11%), Fe2O3 (0,07%), SiO2
(70,67%), Na2O (0,22%), SO3 (0,01%) dan Loss on Igntion 3,75%, sehingga menurut ASTM C618-92a tentang “spesifikasi standart Coal Fly ash dan Pozzolan Alam yang Dikalsinasi Untuk Campuran Beton”, piropilit dapat dikategorikan dalam pozzolan kelas N dan dapat digunakan dalam campuran beton.
2.4.4.2. Bahan Tambah Kimia (Chemical Admixture)
Bahan tambah kimia (admixture) merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk mengubah dan mempebaiki kinerja/perilaku beton saat pelaksanaan pekerjaan. Mengacu pada klasifikasi ASTM C494-82, dikenal 7 jenis Bahan Tambah Kimia (Chemical Admixture) sebagai berikut :
a. Tipe A : Water Reducer (WR) atau plasticizer merupakan bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air yang digunakan
b. Tipe B : Retarder merupakan bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton.
17
c. Tipe C : Accelerator merupakan bahan kimia untuk mempercepat proses pengikatan dan pengerasan beton.
d. Tipe D : Water Reducer Retarder (WRR) merupakan bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan memperlambat proses pengikatan.
e. Tipe E : Water Reducer Accelarator merupakan bahan kimia tambahan berfungsi ganda untuk mengurangi air dan mempercepat proses pengikatan.
f. Tipe F : High Range Water Reducer (Superplasticizer) merupakan bahan kimia yang berfungsi mengurangi air sampai 12% atau bahkan lebih.
g. Tipe G : High Range Water Reducer Retarder merupakan bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton.
Menurut ASTM C494 dan British Standard 5075, Superplasticizer adalah bahan kimia tambahan pengurang air yang sangat efektif. Dengan pemakaian bahan tambah ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan faktor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi.
Tamcem 60
TamCem 60 adalah superplasticizier generasi baru untuk beton.
Superplasticizier ini mengandung polimer polikarboksilat eter yang canggih dan diformulasikan khusus untuk memberikan pengurangan air yang sangat tinggi, meningkatkan kemampuan kerja dan menawarkan retensi slump yang unggul.
TamCem 60 adalah pencampuran cairan non-klorida yang telah diformulasikan untuk memenuhi persyaratan EN 934-2 dan ASTM C 494 untuk admixture tipe F yaitu High Range Water Reducing / Superplasticising admixture. TamCem 60 kompatibel dengan semua jenis semen yang memenuhi standar internasional yang diakui. TamCem 60 didasarkan pada teknologi polycarboxylate co-polymer serbaguna.
Struktur molekul rantai panjangnya yang unik meningkatkan dispersi partikel semen, dengan cara tolakan elektrostatik ganda, sedangkan superplastikiser berbasis BNS dan SMF konvensional, hanya akan mengalami tolakan tunggal.
Retensi slump superior dicapai dengan meningkatkan kepadatan cangkok rantai samping. TamCem 60 membutuhkan dosis yang lebih rendah dibandingkan dengan superplasticiser konvensional tetapi memberikan karakteristik kemampuan kerja yang ekstrem untuk slump, flowable, self-compacting dengan pengurangan kebutuhan air yang besar.
Gambar 2.9. Bahan tambah kimia High Range Water Reducing Admixture
2.3. PARAMETER PENGUJIAN 2.3.1. Pengujian workability
Kemudahan pengerjaan atau workability dapat dilihat dari nilai slump yang identik dengan tingkat keplastisan beton. Sejauh ini telah dikenal berbagai cara untuk menguji tingkat workability beton, antara lain :
a. SNI 1972 – 2008
SNI 1972 – 2008 tentang cara uji slump beton mengacu kepada standart AASHTO T 119-99, Standard method of test for slump of hydraulic cement cement. Dalam metode ini, nilai slump di hitung berdasarkan perbedaan tinggi antara beton segar dengan kerucut abram setelah permukaan beton turun.
b. British Standart EN 12350
Standart ini mengatur beberapa pengujian untuk beton segar seperti slump test, density, kadar udara, beberapa pengujian untuk beton self compacting concrete seperti slump-flow, v-funnel test, J-ring, dan lain sebagainnya.
2.3.2. Pengujian Kuat tekan (Compressive Strength)
Pengujian kuat tekan dilakukan menurut Standar Nasional Indonesia SNI 1974:2011 tentang Pengujian Kuat Tekan Beton Silinder. Perhitungan kuat tekan dilakukan menurut persamaan berikut ini:
F’c : ...(2.1) Dimana :
F’c : Kuat tekan beton dengan benda uji silinder, dinyatakan dalam MPa atau N/mm2
P : Gaya tekan aksial, dinyatakan dalam Newton (N)
A : Luas penampang melintang benda uji, dinyatakan dalam mm2
Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 100 mm dan tinggi 200 mm, perhitungan kuat tekan dilakukan dengan mempertimbangkan faktor koreksi benda uji sesuai tabel 2.1.
Tabel 2.10. Estimasi korelasi kuat tekan silinder beton berdasarkan diameter benda uji (L/D = 2) (SNI 1974:2011)
2.3.3. Pengujian Kuat Tarik Belah (Spliting Test)
Menurut SNI 2491:2014 tentang Metode uji kekuatan tarik belah spesimen beton silinder yang mengacu kepada ASTM C496/C496M-04, Besar tegangan tarik pada beton dapat dihitung dengan dihitung dengan persamaan berikut ini :
T=2P/πLD... (2.2)
Dimana : T = Tegangan rekah beton P = Beban maksimum L= Panjang Silinder
D= Diameter
2.4. PENELITIAN TERDAHULU
2.4.1. Willy Fadjrie (2019) PENGARUH PEMANFAATAN MATERIAL PYROPHYLLITE SEBAGAI PENGGANTI SEMEN TERHADAP ABSORBSI DAN KUAT TEKAN MORTAR (Rekayasa Material Pyrophyllite dengan Aktivator naoh). Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penelitian ini penambahan variasi pyrophyllite sebagai subtitusi untuk bagian semen (cementitious). Komposisi atau variasi penambahan pyrophyllite konvensional dan perlakuan pyrophyllite adalah 0%, 10%, 15%, 20%, 25% dari berat semen (sementit). Pengujian yang dilakukan meliputi: kuat tekan mortar dan penyerapan mortar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses rekayasa pada bahan pyrophyllite menggunakan 2M NaOH aktivator mengurangi nilai absorbansi menjadi 1,02%, pada penambahan perlakuan pyrophyllite 25%.
Kekuatan tekan optimal ditemukan pada penambahan perlakuan pyrophyllite sebesar 21,36 Mpa dengan peningkatan 54%. Dengan peningkatan penambahan bahan pyrophyllite, direkomendasikan untuk penelitian lebih lanjut dengan spesimen silindris.
2.4.2. Retno Anggraini (2008) PENGARUH PENAMBAHAN PHYROPILIT TERHADAP KUAT TEKAN BETON. Universitas Brawijaya.
Piropilit (Pyrophyllite) merupakan material dengan kandungan silika yang tinggi dan memiliki ketersediaan cukup banyak pada kawasan yang luas di Indonesia. Pyrophylliteterbentuk pada zone ubahan argilik lanjut (hipogen) seperti kaolin, namun terbentuk pada temperatur tinggi dankadar pH asam. Kegunaan piropilit adalah untuk bahan baku industri keramik dan porselin, industri kertas sebagai pengganti talk, terutama pengganti bahan beton. Pembuatan beton pyrophyllitemerupakan salah satu cara yang dapat dijadikan solusi sebagai penambah kekuatan beton.Pembuatan benda uji dilakukan dengan menambahkan pyrophyllitedengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20 % dari berat semen yang digunakan dalam campuran beton dengan mutu fc’ 25 MPa. Sementara ukuran butiran pyrophylliteyang digunakan adalah pyrophyllitelolos ayakan no.50.
Dimana penambahan pyrophyllite15 % menghasilkan kenaikan kuat tekan terbesar daripada variasi lain yaitu 42%.
2.4.3. Dewi Rara Wiyati (2013) PEMBUATAN BETON NORMAL DENGAN FLY ASH MENGGUNAKAN MIX DESAIN YANG DIMODIFIKASI.
Universitas Jember.
Penelitian ini dilakukan dengan mengadakan percobaan menggunakan mix desain yang dimodifikasi dengan fly ash dalam pembuatan betonnya.Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 28 hari dengan benda uji berbentuk kubus. Dari penelitian ini diketahui bahwa dengan prosentase penambahan fly ash, beton akan memiliki nilai kuat tekan yang tinggi dibandingkan dengan beton normal. Nilai kuat tekan beton yang paling tinggi didapat dari komposisi campuran 5% penambahan fly ashyang mencapai nilai 27,30 Mpa dengan kuat tekan rencana sebesar 20 Mpa.
2.4.4. Marsianus Danasi1 dan Ade Lisantono (2015) PENGARUH PENAMBAHAN FLY ASH PADA BETON MUTU TINGGI DENGAN SILICAFUME DAN FILLER PASIR KWARSA. Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Pada penelitian ini akan dilakukan studi pengaruh fly ash dan silicafume pada beton mutu tinggi dengan pasir kwarsa sebagai filler. Kadar silicafume dan pasir kwarsa yang ditambahkan dibuat konstan sebanyak 10% dari berat semen dan kadar superplasticizer yang ditambahkan sebesar 2% dari berat semen. Sedangkan fly ash yang digunakan bervariasi yaitu sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% terhadap berat semen. Pengujian dilakukan untuk mendapatkan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas beton dengan menggunakan benda uji silinder dengan diameter 150mm dan tinggi 300mm. Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat beton berumur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. Sedangkan pengujian modulus elastisitas dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan bahwa fly ash kuat tekan rerata beton mutu tinggi pada umur 28 hari dengan variasi fly ash 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%
berturut-turut adalah 37,69 MPa, 75,06 MPa, 64,30 MPa, 60,92 MPa, 58,32 MPa, dan 66,11 MPa. Kuat tekan beton maksimum terjadi pada penambahan fly ash sebesar 5%
yang dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 99,15% dari beton tanpa fly ash.
2.4.5. Sri Raharja, Sholihin As’ad, Sunarmasto (2013) PENGARUH PENGGUNAAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON KINERJA TINGGI. Universitas Sebelas Maret.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total 18 benda uji.
Benda uji berbentuk silinder beton dengan diameter 7,62 cm (3 inch) dan tinggi 15,24 cm (6 inch) dan menggunakan variasi komposisi abu sekam padi 0% , 2,5% , 5% , 7,5% , 10% dan 15%. Setiap jenis campuran beton dibuat 3 benda uji. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 80 MPa. Uji kuat tekan dan modulus elastisitas dilakukan pada umur 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan abu sekam padi sebagai bahan pengganti sebagian semen mengakibatkan peningkatan nilai kuat tekan. Peningkatan terbesar terjadi pada variasi 10% abu sekam padi yaitu sebesar 18,15% (dari 85,55 MPa menjadi 101,07 MPa). Pengaruh abu sekam padi terhadap modulus elastisitas berbanding lurus dengan kuat tekannya. Nilai modulus
elastisitas juga cenderung mengalami peningkatan seiring dengan semakin besar-nya penggunaan abu sekam padi sebagai bahan pengganti sebagian semen, yaitu sebesar 2,45% - 14,11%.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. UMUM
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen.
Sampel Beton yang akan direkayasa adalah Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) dimana fly ash dimanfaatkan sebagai pozzolan demi penghematan penggunaan semen dan silicafume dimanfaatkan sebagai filler. Dalam penelitian ini dimasukkan variasi penambahan piropilit sebagai pengganti sebagian dari silicafume. Adapun komposisi atau variasi penambahan piropilit sebagai pengganti sebagian sebesar 0%, 10%, 15%, 20%, 25% dari berat silicafume.
3.1.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 1. Lokasi
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Bahan dan Rekayasa Beton Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Waktu Penelitian
Penelitian mulai dilaksanakan pada bulan September 2019 dan pengujian benda uji dilakukan pada bulan Desember 2019.
3.1.2. Benda Uji
Pada penelitian ini bentuk benda uji disesuaikan dengan parameter yang akan diuji. Untuk parameter uji tekan, benda uji yang akan dibuat berbentuk silinder dengan ukuran diameter 100 mm dan tinggi 200 mm sesuai bentuk standar yang dipersyaratkan dalam SNI 1974-2011. Benda uji untuk uji tekan berjumlah 30 sampel, dengan jumlah 6 sampel (3 sampel untuk uji 7 hari dan 3 sampel untuk uji 28 hari) untuk masing-masing variasi 0%, 10%, 15%, 20%, dan 25%. Adapun untuk parameter uji tarik total benda uji berjumlah 10 sampel, dimana 2 sampel untuk masing-masing variasi 0%, 10%, 15%, 20%, dan 25% yang diuji pada umur 28 hari. Jumlah benda uji dapat dilihat pada tabel 3.1. berikut ini :
No. Variasi substitusi Jumlah Sampel Uji Tekan Jumlah Sampel Silicafume 7 hari 28 hari Uji Tarik
1 0% piropilit 3 Sampel 3 Sampel 2 Sampel
2 5% piropilit 3 Sampel 3 Sampel 2 Sampel
3 10% piropilit 3 Sampel 3 Sampel 2 Sampel
4 15% piropilit 3 Sampel 3 Sampel 2 Sampel
20% piropilit 3 Sampel 3 Sampel 2 Sampel
Total Benda uji 30 Sampel 10 Sampel
Tabel 3.1. Jumlah Benda uji
3.2. TAHAPAN PENELITIAN
Dalam penelitian ini, dilakukan tahap-tahap penelitian mulai dari awal penelitian hingga penelitian selesai, yaitu:
1. Mengidentifikasi masalah
2. Kajian pustaka dan studi literatur
3. Persiapan dan pemeriksaan ketersediaan alat-alat yang akan digunakan, dan menyiapkan bahan-bahan penelitian seperti Semen Tipe I, rekayasa ukuran nominal agregat, ketersediaan air, pemilihan bahan tambah kimia (additive) yaitu jenis fly ash dan jenis silicafume, kemudian pengadaan mineral filosilikat piropilit.
4. Pemilihan dan perencanaan mix design, trial mix design, dan pembuatan benda uji Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) di laboratorium.
5. Perawatan (curing) sampel untuk masing-masing parameter uji.
6. Pengujian benda uji dan pengolahan data hasil uji.
7. Analisis data.
8. Kesimpulan dan saran.
3.2.1. Bagan Alir Penelitian (flowchart)
Mulai
Perumusan Masalah
Studi Literatur dan Studi data
Persiapan Bahan
Semen Air Aggregat Silicafume Fly Ash Piropilit HRW
Pemeriksaan Properties Material
Perhitungan Mix Design
o Semen
o Semen o Aggregate
o Aggregate o Air
o Air o Superplasticizer
o Superplasticizer o Silica Fume
o Silica Fume o Fly Ash
o Fly Ash o Piropilit
HSC Trial HSC dengan variasi
penambahan piropilit
Pengecoran benda uji
Perawatan Benda Uji (curing) 7 hari dan 28 hari
Analisis dan pengolahan data hasil pengujian, meliputi perbandingan kuat tekan HSC dengan kuat tekan dan tarik HSC dengan penambahan variasi piropilit
Kesimpulan
Selesai
3.3. ALAT DAN BAHAN
3.3.1 Alat
Alat-alat yang diperlukan dalam penelitian ini, antara lain:
1. Timbangan dengan ketelitian 1 gram 2. Sendok semen
3. Seperangkat alat pengujian properties material 4. Mesin mixer beton
5. Cetakan beton silinder
- Ukuran tinggi 200 mm dan diameter 100 mm, 30 unit - Ukuran tinggi 300 mm dan diameter 150 mm, 10 unit 6. Seperangkat alat uji slump
7. Mesin uji kuat tekan (compression testing machine) 8. dan lain-lain
3.3.2. Bahan
Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini, antara lain:
1. Semen Portland Tipe I 2. Agregat
3. Air
4. Bahan tambah mineral (additive) dan bahan tambah kimia (addmixture)
5. Mineral filosilikat piropilit (piropilit) 6. Bahan caping
3.4. PEMERIKSAAN PROPERTIES MATERIAL 3.4.1. Semen
Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen Portland tipe I yang diproduksi oleh PT. Semen Padang. Semen ini digunakan untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus yaitu :
Tidak memerlukan ketahanan sulfat
Tidak memerlukan persyaratan panas hydrasi
Tidak memerlukan kekuatan awal yang tinggi
Gambar 3.1. Semen Portland Tipe I (sumber : www.semenpadang.co.id)
Semen Padang merupakan salah satu semen yang banyak digunakan secara luas di daerah sumatera. Semen ini telah memenuhi berbagai persyaratan seperti Standart SNI, ASTM, dan British standart sehingga peneliti tidak melakukan berbagai pengujian kelayakan lagi. Dalam proses pengadaan semen, semen yang telah dibeli dimasukkan kedalam wadah yang kering dan bebas dari pengaruh udara luar. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya penggumpalan butiran semen setelah bersinggungan dengan uap-uap air di udara yang dapat menyebabkan berkurangnya kualitas semen.
3.4.2. Agregat
Agregat yang digunakan dalam campuran Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) dalam penelitian ini berupa pasir hasil tambang dari quarry Sei Wampu Kabupaten Langkat. Disamping itu peneliti melakukan rekayasa butiran terhadap batu pecah dari pabrik di jalan Megawati kota Binjai, dimana batu pecah yang lolos ayakan 4,75 mm digunakan dalam campuran.
Dalam penelitian, dilakukan uji kelayakan dan pemeriksaan properties agregat yaitu :
a. Analisa Ayakan (sieve analize)
Pengujian analisa ayakan agregat dilakukan menurut standar ASTM C 33 – 90. Hasil pengujian menunjukan bahwa pasir hasil tambang dari quarry Sei Wampu Kabupaten Langkat memenuhi kualifikasi yang dipersyaratkan sebagai agregat halus dengan modulus kehalusan (fineless modulus) sebesar 2,56.
Retained Fraction
Sieve Dia. (mm) Sample Sample Cumulative
1 2 Total
(No.) Weight Weight Weight (%) Retained Passing
(g) (g) (g) (%) (%)
9.50 (3/8 - in) 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 100.00
4.75 (No. 4) 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 100.00
2.36 (No. 8) 39.0 43.0 82.0 4.10 4.10 95.90
1.18 (No. 16) 133.0 137.0 270.0 13.50 17.60 82.40
0.60 (No. 30) 382.0 389.0 771.0 38.55 56.15 43.85
0.30 (No. 50) 243.0 245.0 488.0 24.40 80.55 19.45
0.15 (No. 100) 178.0 163.0 341.0 17.05 97.60 2.40
Pan 25.0 23.0 48.0 2.40 100.00 0.00
Total 1000.0 1000.0 2000 100
Gambar 3.2. Grafik persentasi kumulatif lolos ayakan pasir
Sampel batu pecah dari binjai yang telah dicuci selanjutnya diayak dan ambil material yang lolos ayakan 4,75 mm untuk dilakukan analisa ayakannya menurut ASTM C 33-90. Dan didapat hasil sebagai berikut:
Sieve Dia. (mm) Retained Fraction
Cumulative Sample 1 Sample 2 Total
(No.) Weight Weight Weight (%) Retained Passing
(g) (g) (g) (%) (%)
9.50 (3/8 - in) 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 100.00
4.75 (No. 4) 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 100.00
2.36 (No. 8) 742.0 759.0 1501.0 75.05 75.05 24.95
1.18 (No. 16) 186.0 173.0 359.0 17.95 93.00 7.00
0.60 (No. 30) 63.0 56.0 119.0 5.95 98.95 1.05
0.30 (No. 50) 9.0 12.0 21.0 1.05 100.00 0.00
0.15 (No. 100) 0.0 0.0 0.0 0.00 100.00 0.00
Pan 0.0 0.0 0.0 0.00 100.00 0.00
Total 1000.0 1000.0 2000 100
Tabel 3.3. Analisa ayakan batu pecah
Percent Passing
0,15 0,30 0,60 1,18 2,36 4,75 9,50
Sieve Diameter (mm)
Gambar 3.3. Grafik persentasi kumulatif lolos ayakan batu pecah
Selanjutnya, material pasir dan batu pecah dikombinasikan dan direkayasa distribusi butirannya agar sesuai dengan rekomendasi ASTM C 33. Simulasi pencampuran dilakukan dengan Microsoft Excel dan ditetapkan agregat yang akan digunakan dalam campuran beton adalah 60% pasir dan 40% batu pecah.
Design Sieve Retained Fraction Composition
Total Cumulative
Batu Batu
Dia. Pasir Pecah Pasir Pecah Weight
(mm) Weight Weight 60 40 Retained Passing
(%) (%) (%) (%) (%) (%) (%)
9.52 mm 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
4.76 mm 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
2.38 mm 4,10 75,05 2,46 30,02 32,48 32,48 67,52
1.19 mm 13,50 17,95 8,10 7,18 15,28 47,76 52,24
0.60 mm 38,55 5,95 23,13 2,38 25,51 73,27 26,73
0.30 mm 24,40 1,05 14,64 0,42 15,06 88,33 11,67
0.15 mm 17,05 0,00 10,23 0,00 10,23 98,56 1,44
Pan 2,40 0,00 1,44 0,00 1,44 100,00 0,00
Total 100,0 100,0 100,0
Tabel 3.4. Analisa ayakan agregat campuran
100,00 100,00
Gambar 3.4. Grafik persentasi kumulatif lolos ayakan agregat campuran sesuai ASTM C 33-90.
b. Pemeriksaan berat jenis dan tingkat penyerapan air
Pengujian berat jenis dan tingkat penyerapan air agregat dilakukan menurut standar ASTM 127-01 tentang Standard Test Method for Density, Relative Density
Pengujian berat jenis dan tingkat penyerapan air agregat dilakukan menurut standar ASTM 127-01 tentang Standard Test Method for Density, Relative Density