Penelitian dilakukan secara eksperimental dilaboratorium. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan yakni: tahapan persiapan, pembuatan benda uji, pengujian terhadap benda uji (pengujian water retention, uji porositas, uji upv dan test kuat tekan), analisis, kesimpulan dan saran. Tahapan penelitian yang dimaksud tersusun seperti pada diagram alir yang disajikan pada Gambar 3.1 sebagai berikut.
Gambar 3.1 Bagan alir tahapan pelaksanaan penelitian Start
Pasta semen dengan variasi nilai FAS Pasta semen foam
Pemeraman selama 28 hari Pembuatan Benda Uji Persiapan Material Benda Uji 1. Semen 2. Foam 3. Air 4. Kertas Filter
Pengujian mencari waktu konsistensi kadar air benda uji
Uji Water Retention
Uji Porositas Uji UPV Test Kuat Tekan
Analisis
Kesimpulan
34
Gambar 3.2 Bagan alir penentuan waktu kosistensi kadar air benda uji (t1)
Gambar 3.3 Bagan alir uji water retention Start
Benda uji dan kertas filter dioven, kemudian ditimbang untuk memperoleh berat kering
Benda uji direndam dalam waktu (t1)
Benda uji ditetesi air dengan volume tertentu, dan tunggu air meresap ke dalam benda uji
Kertas filter diinsertkan diantara dua benda uji
Kertas filter ditimbang, dan diperoleh kadar air
A Start
Benda uji di oven selama 24 jam
Benda uji di timbang untuk memperoleh berat kering
Benda uji di rendam dengan waktu yang berbeda-beda yakni
1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, 6 jam, 10 jam, 12 jam, 14 jam, 16
jam, 18 jam, 20 jam, 24 jam, 2 hari, 4 hari 5 hari, 6 hari, 7 hari,
8 hari, 9 hari, 10 hari.
Benda uji ditimbang untuk mencari kadar air konstant
waktu kosistensi kadar air benda uji (t1)
35
Gambar 3.4 Bagan alir uji water retention (lanjutan)
Gambar 3.5 Bagan alir uji porositas
Start
Setelah benda uji berumur 28 hari, benda uji diambil dari tempat curing.
Benda uji dimasukan ke dalam alat vakum. Lama memvakum selama 24 jam dengan suhu 230
Air dimasukkan ke dalam alat vakum hingga benda uji terendam seluruhnya. Lama memvakum minimal 6 jam
Benda uji ditimbang
Benda uji ditimbang dalam air
Benda uji dioven pada suhu 1050C selama 24 jam
Benda uji ditimbang
Perhitungan porositas
Nilai porositas
Plot ke dalam grafik nilai PF dan Kadar air A
Mencari nilai PF berdasarkan kadar air yang diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi kertas filter
Analisis
36
Gambar 3.6 Bagan alir uji upv (ultrasonic pulse velocity)
Gambar 3.7 Bagan alir test kuat tekan Start
Test kuat tekan dilakukan terhadap benda uji yang berumur 28 hari
Dilakukan test terhadap benda uji dengan alat test kuat tekan
Pembacaan hasil test
Nilai kuat tekan Perhitungan kuat tekan
Start
Test upv dilakukan terhadap benda uji yang berumur 28 hari
Dilakukan test terhadap benda uji dengan alat test upv
Pembacaan hasil test
Nilai kecepatan gelombang
37
Penelitian dilakukan dengan cara eksperimental di laboratorium D3 Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Beberapa tahapan pelaksanaan penelitian dilakukan sesuai Gambar 3.5. Namun terlebih dahulu dilakukan beberapa pengujian untuk memperoleh parameter-parameter yang akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian mencari waktu kosistensi kadar air benda uji dan kertas filter. Tahapan pengujian sesuai Gambar 3.1. Uji porositas, tahapan pengujian sesuai Gambar 3.2, uji upv (ultrasonic pulse velocity) tahapan pengujian sesuai Gambar 3.3, test kuat tekan sesuai Gambar 3.4. Hasil uji porositas, uji upv dan test kuat tekan digunakan sebagai pembanding keakuratan pengkuran water retention pada pasta semen dengan menggunakan kertas filter.
3.1 Pembuatan Benda Uji
Pembuatan benda uji dilakukan berdasarkan ASTM C1602 / C1602M -
12“Standard Spesification for Mixing Water Used in the Production of Hydraulic
Cement Concrete”
1. Awal mula sebelum dilakukan eksperimental, perlu persiapan material bahan pembuat benda uji dan kertas filter.
2. Terdapat dua jenis benda uji. Benda uji pertama ialah pasta semen dan benda uji kedua ialah pasta semen foam.
3. Untuk benda uji pasta semen, dimodelkan pasta semen dengan variasi nilai FAS (Faktor Air Semen). FAS yang digunakan ialah 0.5, 0.45, 0.35, dan 0.3.
4. Benda uji dibuat dengan dimensi 5 cm x 5 cm x 5 cm. Kemudian di rendam selama 28 hari.
3.2 Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Benda Uji (t1)
1. Setelah benda uji berumur 28 hari, benda uji di oven selama 24 jam hingga kering sempurna, dengan tujuan untuk memperoleh berat kering benda uji. 2. Benda uji di rendam dengan waktu yang telah di tentukan yakni 1 jam, 2 jam, 3
jam, 4 jam, 6 jam, 8 jam, 10 jam, 12 jam, 14 jam, 16 jam, 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam, 2 hari, 3 hari, 4 hari, 5 hari, 6 hari, 7 hari, 8 hari, 9 hari, 10 hari.
38
3. Pada masing-masing waktu perendaman digunakan 2 benda uji. Setelah perendaman, benda uji ditimbang dalam keadaan kering permukaan.
4. Data kadar air dapat diperoleh. Data kadar air pada masing-masing waktu perendaman dibandingkan dan diambil benda uji yang memiliki kadar air maksimum. Sehingga dapat diperoleh waktu lama perendaman yang meghasilkan kadar air optimum.
3.3
Pengujian Water RetentionPelaksanaan pengujian water retention berdasarkanASTM D5298-19. Pengujian dilakukan terhadap benda uji yang telah direndam selama 28 hari. Pelaksanaan pengujian dilakukan sebagai berikut.
1. Setelah benda uji dibuat dan direndam selama 28 hari, benda uji dan kertas filter di oven, kemudian ditimbang untuk memperoleh berat kering. Kemudian pengujian dilakukan dengan dua variasi:
a. Benda uji direndam selama t1. t1 merupakan waktu yang diperoleh dari pengujian sebelumnya untuk memperoleh waktu kosistensi kadar air pada benda uji.
b. Benda uji ditetesi air dengan volume tertentu, dan tunggu air meresap ke dalam benda uji.
2. Insertkan kertas filter diantara dua benda uji yang telah direndam seperti pada Gambar 3.8. Setelah di insertkan kertas filter dengan lama kontak telah ditentukan, kemudian kertas filter ditimbang, dan kadar air pada kertas filter diperoleh.
3. Mencari nilai PF berdasarkan kadar air yang diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi kertas filter.
Gambar 3.8 Penempatan Kertas Filter pada Benda Uji Benda Uji
39 3.3.1 Perhitungan Water Retention
Penentuan nilai water retention pada penelitian ini digunakan metode pengukuran yaitu dengan menggunakan kertas filter tipe Whatman no. 42. Metode pengukuranberdasarkan ASTM D5298-19. Pengukuranwater retention pada beton dengan menggunakan kertas filter digunakan untuk membuktikan apakah water retention pada beton dapat diukur menggunakan kertas filter. Jika terbukti kertas filter dapat digunakan untuk mengukur water retention pada beton, maka ditemukanlah inovasi terbaru pengukuran water retention pada beton dengan cara yang mudah dan murah.
Perhitungan besarnya water retention dilakukan dengan cara mencari kadar air yang terserap pada kertas filter yang telah mencapai keseimbangan. Kadar air dihitung dengan perumusan beriku ini:
Kadar air kertas filter (w) = (Wssd – Wk) / Wk x 100% (3.4) dimana:
Wssd = berat basah kering permukaan kertas filter Wk = berat kering kertas filter
Penimbangan kertas filter dilakukan segera setelah diambil dari benda uji. Hal tersebut dilakukan guna menghindari terjadi penguapan yang dapat mengurangi besarnya kadar air.
40
Gambar 3.10 Kalibrasi metode kertas filter dari beberapa peneliti (Sumber Indarto 1991 dan Indarto 2012)
Kadar air pada kertas filter diperoleh, kemudian diplotkan pada grafik kalibrasi kertas filter. Dari grafik diperoleh nilai water retention.
3.4 Uji Porositas
Porositas merupakan perbandingan volume kosong di dalam benda padat dengan volume padat. Untuk mencari nilai porositas beton berdasarkan ASTM C 642-90, sebagai berukut:
𝑃𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠= Wsa−Wd
Wsa−Wsw x 100% (3.1)
dimana:
Wsa = Berat benda uji jenuh air di udara (gr) Wsw= Berat benda uji jenuh air di dalam air (gr)
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 pF
Kadar air kertas filter w (%) Fawcett-C.George (wetting)
Zerhouni (wetting)
Indarto (drying) Parcevoux (drying)
41
Wd =Berat benda uji setelah dioven pada suhu 105°C selama 24 jam (gr).
Untuk memperoleh nilai Wsa dan Wsw, benda uji harus divakum terlebih dahulu agar pori didalam benda uji tidak diisi oleh udara. Pori didalam benda uji telah kosong, air dapat masuk dan memenuhi pori tersebut. Prosedur untuk memvakum benda uji sebagai berikut:
1. Benda uji dimasukan ke dalam alat vakum. Lama memvakum selama 24 jam dengan suhu 230
2. Air dimasukkan ke dalam alat vakum hingga benda uji terendam seluruhnya. Lama memvakum minimal 6 jam.
3. Benda uji ditimbang pada kondisi tekanan udara, dan kemudian ditimbang pada kondisi tekanan air.
Untuk memperoleh nilai Wd, benda uji dioven pada suhu 105°C selama 24 jamkemudian ditimbang pada kondisi tekanan udara.
3.5 Uji UPV (Ultrasonic Pulse Velocity)
Uji UPV berdasarkan ASTM C597 (BS 1881-203), dimana prinsip kerja pengujian UPVadalah dengan mengubah energi gelombang listrikyang dibangkitkan oleh pembangkit pulsa transducer pengirim atau transmitter (T) menjadi energi gelombang mekanik yang selanjutnyamerambat pada beton.Setelah sampai pada transducer penerima atau receiver (R) energi gelombang tersebut diubah kembali menjadi energi gelombang listrik yang selanjutnya melewati penguat, kemudian ditampilkan dalam satuan waktu tempuh. Pengukuran kecepatan rambat gelombang ultrasonic pada beton dinyatakan dengan persamaan:
V = L/T (3.2)
dimana :
V = Kecepatanrambat gelombang ultrasonic (km/detik), L = Jarak tempuh (mm),
42
Terdiri atas 3 aplikasi pengukuran pelaksanaan UPV, yaitu:
Direct Transmission yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer receiver dan tranducer transmitter diletakkan saling berhadadapan
Semidirect yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer receiver dan tranducer transmitter diletakkan pada posisi bidang tegak lurus
Indirect Transmission yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer receiver dan tranducer transmitter diletakkan pada satu posisi bidang datar
(i) (ii) (iii)
Gambar 3.11Aplikasi pengukuran pelaksanaan UPV, (i) pengukuran direct transmission (ii) pengukuran semidirect (iii) pengukuran indirect transmission (sumber: International Atomic Energy Agency, 2002, h: 101 – 102)
3.6 Uji Kuat Tekan
Berdasarkan ASTM C 39/C definisi kuat tekan ialah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.
Tahapan untuk melakukan uji kuat tekan berdasarkan ASTM C 39/C sebagai berikut:
1. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara centris
2. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik;
3. Lakukan pembebanan sampai uji menjadi hancur dan catat beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji
43 Kuat tekan beton = 𝑃
𝐴 (kg/cm 2 ) (3.3) dimana: P = beban maksimum (kg) A= luas penampang (cm2)
3.7 Rencana Jadwal Penelitian
Rencana jadwal penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut:
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian
No Uraian Kegiatan Bulan Ke-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Persiapan Proposal 1 Literatur Review 2 Menyusun Proposal 3 Seminar Proposal 4 Perbaikan Proposal 5 Persetujuan Proposal Persiapan Penelitian
1 Mengurus Administrasi dan perizinan Pelaksanaan Penelitian
1 Pembuatan Benda Uji
2 Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Terhadap Benda Uji
3 Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Terhadap Kertas Filter
4 Pengukuran Water Retention 5 Analisa dan Pembahasan Seminar / Sidang Tesis 1 Seminar / Sidang Tesis 2 Perbaikan Tesis
3 Persetujuan Tesis
4 Seminar Nasional / Pembuatan Jurnal Sumber: Hasil Olahan Peneliti (2015)
44
45
