BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.4. Pembahasan
4.4.1. Uji Slump
Workability merupakan faktor yang penting dalam pembuatan adukan beton. Workability yang memadai sangat diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan. Dari pengujian nilai slump tampak bahwa penggunaan bahan tambah berbasis gula yang ditambahkan pada saat rancang campur (mix design) akan mempengaruhi workability.
Nilai slump dari Tabel 4.7mengalami penurunan disebabkan adanya penambahan bahan tambah berbasis gula sebesar 0.015%, 0.030%, dan 0.045% yang menyebabkan campuran beton menjadi lebih rekat dan lebih mengikat partikel- partikel penyusun beton, sehingga partikel-partikel tersebut tidak dapat bergerak secara leluasa atau mempengaruhi workability adukan beton. Campuran beton cenderung memiliki nilai slump yang lebih rendah dengan semakin banyaknya jumlah bahan tambah berbasis gula yang digunakan.
4.4.2. Kuat Tekan
Dari hasil penelitian ini dapat diketahui seberapa besar pengaruh variasi jumlah kadar penggunaan bahan tambah berbasis gula terhadap nilai kuat tekan beton. Pengaruh variasi kadar penggunaan bahan tambah berbasis gula terhadap kuat tekan beton pada umur 3 hari, 14 hari, dan 28 hari dapat dilihat pada Tabel 4.12 dan Tabel 4.13.
commit to user
Tabel 4.12. Pengaruh penggunaan kadar bahan tambah berbasis gula terhadap kuat tekan beton
Umur beton Kadar bahan tambah berbasis gula Kuat tekan beton berbasis gula (MPa)
Kuat tekan beton tanpa bahan tambah
(MPa)
Selisih kuat tekan
MPa % 3 hari 0.015% 22.45 16.98 5.47 32.21 0.030% 26.41 9.43 55.54 0.045% 24.14 7.16 42.17 14 hari 0.015% 28.86 40.84 -11.98 -29.33 0.030% 43.95 3.11 7.62 0.045% 35.65 -5.19 -12.71 28 hari 0.015% 38.48 43.38 -4.90 -11.30 0.030% 45.84 2.46 5.67 0.045% 37.91 -5.47 -12.61
Tabel 4.13. Perbandingan kuat tekan beton pada umur 3 hari, 14 hari, dan 28 hari Kadar bahan tambah
berbasis gula Kuat tekan (MPa)
(%) Umur 3 hari Umur 14 hari Umur 28 hari
0 16.98 40.84 43.38
0.015 22.45 28.86 38.48
0.030 26.41 43.95 45.84
0.045 24.14 35.65 37.91
Berdasarkan Tabel 4.12 jika ditinjau dari variasi kadar bahan tambah berbasis gula yang dipakai tampak bahwa penggunaan bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.030% dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 55.54% (pada umur 3 hari), 7.62% (pada umur beton 145 hari), dan 5.67% (pada umur 28 hari). Penggunaan bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.015% dan 0.045% terhadap berat semen, meningkatkan kuat tekan beton pada umur 3 hari, yaitu antara 32.21% sampai 42.17%. Namun pada umur 14 hari dan 28 hari, kuat tekan beton menurun antara 12.71% sampai 29.33% (untuk beton berumur 14 hari) dan 11.30% sampai 12.61% (untuk beton berumur 28 hari). Bila ditinjau dari kadar bahan tambah berbasis gula yang ada didalam campuran, maka dapat disimpulkan
commit to user
bahwa kadar bahan tambah berbasis gula yang optimum pada penelitian ini yaitu 0.030%.
Pada umur awal (umur beton 3 hari), kadar bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.015% dan 0.045% meningkatkan kuat tekan yang cukup signifikan dibanding dengan beton normal, namun menurun pada umur 14 dan 28 hari. Hal ini diakibatkan karena bahan tambah berbasis gula pada kadar tersebut bersifat accelerator namun tidak meningkatkan kuat tekan beton pada umumnya.
4.4.3. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas merupakan suatu ukuran nilai yang menunjukkan kekakuan dan ketahanan beton untuk menahan deformasi (perubahan bentuk). Hal ini membantu untuk menganalisa perkembangan tegangan regangan pada elemen struktur yang sederhana dan untuk menentukan analisa tegangan-regangan, momen dan lendutan pada struktur yang lebih kompleks. Modulus elastisitas beton ditentukan dari hubungan antara tegangan-regangan beton pada daerah elastis.
Tabel 4.14. Pengaruh penggunaan bahan tambah berbasis gula terhadap modulus elastisitas beton Umur beton Kadar bahan tambah berbasis gula Modulus elastisitas beton berbasis gula (MPa) Modulus elastisitas beton normal (tanpa bahan tambah) (MPa)
Selisih modulus elastisitas
MPa % 28 hari 0.015% 18709 27747.333 -9038.333 -32.57 0.030% 28774 1026.667 3.70 0.045% 18192.333 -9555.000 -34.44
Berdasarkan Tabel 4.14 dari variasi kadar bahan tambah berbasis gula yang dipakai tampak bahwa penggunaan bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.030% dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas beton sebesar 3.70% pada pengujian beton umur 28 hari. Penggunaan bahan tambah berbasis gula sebesar 0.015% dan 0.045% terhadap berat semen memiliki nilai modulus elastisitas yang lebih rendah dari nilai modulus elastisitas pada beton normal. Nilai modulus elastisitas beton
commit to user
dengan bahan tambah berbasis gula kadar 0.015% dan 0.045% berturut-turut adalah 32.57% dan 34.44%.
4.4.4. Hubungan Antara Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Hasil Pengujian
Dari hasil pengujian diketahui bahwa peningkatan modulus elastisitas diikuti pula dengan peningkatan kuat tekan. Maka dari itu dapat dicari rumus empiris hubungan antara modulus elastisitas dengan kuat tekan hasil penelitian yang dapat dilihat pada Tabel 4.15 dan Gambar 4.8.
Tabel 4.15. Data kuat tekan dan modulus elastisitas perhitungan No. Kode benda uji f’c rata- rata (MPa) Ec perhitungan (MPa)
Rumus empiris hasil
perhitungan Akar f’c 1 BN1 45.271 28841 x 4218.172 6.728 BN2 41.875 27937 x 3694.792 6.471 BN3 43.007 26464 x 3871.967 6.558 2 BBG-15-1 39.329 25784 x 3287.492 6.271 BBG-15-2 35.085 12368 x 2578.789 5.923 BBG-15-3 41.027 17975 x 3560.383 6.405 3 BBG-30-1 46.968 24973 x 4472.735 6.853 BBG-30-2 43.007 29925 x 3871.967 6.558 BBG-30-3 47.534 31424 x 4558.267 6.895 4 BBG-45-1 38.763 19583 x 3195.849 6.226 BBG-45-2 37.914 23176 x 3055.332 6.157 BBG-45-3 37.065 11818 x 2914.812 6.088
Dengan memasukkan data Þ ′ dan modulus elastisitas dari Tabel 4.15 ke dalam analisis regresi pada program Microsoft excel, didapatkan grafik hubungan Þ ′ dan Ecserta persamaan regresi polynomial orde-2 yang ditampilkan pada Gambar 4.8.
commit to user
Gambar 4.8. Hubungan modulus elastisitas dan kuat tekan beton
Dari grafik dapat diketahui bahwa hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan pada penelitian memiliki rumus empiris sebagai berikut:
Ec = 2036.5 f’c – 9483.4 Þ ′ ………...…... (4.1) (Rumus empiris hasil regresi polynomial orde-2 dari grafik)
Sedangkan hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan dalam beton normal memiliki rumus empiris sebagai berikut:
Ec = 4730 .Þ ′ (ACI 318-89, Revised 1992,1996) ………..…… (4.2) Ec= 4700 .Þ ′ (SK SNI-T-15-1991) ………...… (4.3)
Dimana:
Ec = Modulus elastisitas (MPa) f’c = Kuat tekan (MPa)
Dari hasil pengujian terlihat bahwa bahan tambah berbasis gula mampu meningkatkan kuat tekan beton, begitu pula dengan nilai modulus elastisitasnya.
y = 2036,5x2 - 9483,4x R² = 0,6141 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 E c ( M P a)
√
f'c (MPa)Hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas
Poly. (Hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas)
commit to user
Dari Gambar 4.8 didapat bahwa hubungan antara kuat tekan dan modulus elastisitas memiliki nilai yang valid jika dimasukan ke dalam rumus empiris dari SK SNI-T-15-1991 maupun ACI 318-89, Revised 1992,1996. Meskipun dengan bentuk rumus empiris yang berbeda, namun untuk semua angka hasil penelitian yang dimasukan ke dalam rumus empiris SK SNI-T-15-1991 atau ACI 318-89, Revised 1992,1996, terlihat pada Tabel 4.15 bahwa semua angka tersebut adalah valid. Ini membuktikan bahwa adanya kesesuaian hubungan antara kuat tekan dengan modulus elastisitas hasil penelitian dengan standar yang berlaku saat ini.
commit to user
68
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil pengujian, analisis data, dan pembahasan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Penggunaan bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.030% terhadap berat semen dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 55.54% (pada umur 3 hari), 7.62% (pada umur beton 145 hari), dan 5.67% (pada umur 28 hari). 2. Penggunaan bahan tambah berbasis gula sebanyak 0.015% dan 0.045%
terhadap berat semen, meningkatkan kuat tekan beton pada umur 3 hari, yaitu antara 32.21% sampai 42.17%. Namun pada umur 14 hari dan 28 hari, kuat tekan beton menurun antara 12.71% sampai 29.33% (untuk beton berumur 14 hari) dan 11.30% sampai 12.61% (untuk beton berumur 28 hari).
3. Penggunaan bahan tambah berbasis gula yang optimum pada penelitian ini yaitu 0.030%.
4. Untuk bahan tambah berbasis gula dengan kadar 0.030%, beton dengan kuat tekan rencana 30 MPa (Susilorini, 2009) menggunakan campuran (mix design) yang berbeda dengan beton pada penelitian ini dengan kuat tekan rencana 40 MPa, terutama dalam hal FAS (faktor air semen). FAS untuk beton dengan kuat tekan rencana 40 MPa lebih rendah daripada beton dengan kuat tekan rencana 30 MPa. Dengan demikian, ikatan yang dihasilkan pada umur awal (3 dan14 hari) akan lebih cepat berfungsi karena volume air yg lebih sedikit pada beton dengan kuat tekan rencana 40 MPa. Oleh karena itu, beton dengan bahan tambah berbasis gula 0.030% dengan kuat tekan rencana 40 MPa bersifat sebagai accelerator.
commit to user
5. Untuk penelitian dengan rencana mutu beton (f’c) = 40 MPa, bahan tambah berbasis gula untuk setiap kadar (0.015%, 0.030%, 0.045% dari berat semen) bersifat sebagai accelerator. Hal ini terlihat pada umur awal (3 hari), semua beton yang menggunakan bahan tambah berbasis gula lebih besar nilai kuat tekannya dibanding dengan beton normal (tanpa bahan tambah berbasis gula). 6. Nilai modulus elastisitas sebuah beton sebanding dengan nilai kuat tekannya. Semakin besar beban yang dapat ditahan oleh beton, semakin besar pula nilai modulus elastisitasnya. Faktor-faktor yang menyebabkan nilai modulus elastisitas beton meningkat, sama seperti halnya kuat tekan beton.
5.2.
Saran
Untuk menindaklanjuti penelitian ini, diperlukan beberapa koreksi yang harus diperhatikan agar dapat dijadikan sebagai pedoman dan acuan bagi penelitian- penelitian selanjutnya agar dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain sebagai berikut:
1. Dapat dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai nilai optimum dari kadar bahan tambah berbasis gula pada beton dengan kuat tekan rencana yang lebih tinggi.
2. Dapat dihitung nilai kapasitas geser dan atau kuat tarik belah pada beton dengan bahan tambah berbasis gula 0.030%.
3. Dengan melihat grafik peningkatan kuat tekan, maka perlu diteliti lebih lanjut mengenai beton dengan bahan tambah berbasis gula 0.015% terhadap berat semen pada umur 56 hari, 90 hari, atau lebih.