SIFAT MEKANIS PADA BETON
SELF COMPACTING CONCRETEDENGAN MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH
VISCOCRETE 1003
DAN
VISCOF LOW 3211 NDisusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi
Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Oleh :
DWI SUGIATMO
S100130035
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL
SEKOLAH PASCA SARJANA
1
SIFAT MEKANIS PADA BETON SELF COMPACTING CONCRETE DENGAN
MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH VISCOCRETE 1003 DAN VISCOF LOW
3211 N
ABSTRAK
Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan proses pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak merata, memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila struktur yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan
spillway atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator membutuhkan biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu dan tenaga.
Beberapa penelitian telah dilakukan dengan sistem penambahan material baru maupun dengan metode yang baru. Metode pengecoran Self Compacting Concrete merupakan metode yang lebih efektif dibandingkan dengan metode manual. Selain efisien biaya dalam penggunaan vibrator dan jumlah pekerja, metode ini juga dapat mengurangi resiko terhadap pekerja. Penambahan
Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N, dapat digunakan sebagai alternatif dalam mempercepat proses pengecoran dengan metode Self Compacting Concrete
dengan menambah kecepatan aliran beton pada saat pengecoran. Penggunaan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N secara optimum dapat menghasilkan kuat tekan dan kuat lentur maksimal.
Benda uji berbentuk silinder dengan Ø 15 cm dan tinggi 30 cm serta balok dengan lebar 15 cm, tinggi 15 cm dan panjang 53 cm. Pembuatan benda uji dengan penambahan Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N secara bervariasi mulai dari 0,4 % sampai 1,2 % berat semen, dengan benda uji masing-masing variasi sebanyak 3 buah. Tahap penelitian terdiri dari persiapan alat dan bahan, pengujian bahan, pembuatan benda uji dan pengujian beton.
Hasil penelitian membuktikan bahwa kadar optimum terjadi pada penambahan Viscocrete 1003 sebanyak 0,6 % menghasilkan kuat tekan beton 19,05 MPa, menghasilkan kuat lentur sebesar 2,49 MPa.
Kata kunci : Self Compacting Concrete, Viscocrete 1003, Viscoflow 3211 N, kuat tekan beton, kuat lentur beton
ABSTRACT
Concrete manufacture requires special skills to make the process of compacting concrete well. Implementation of compaction may be uneven, takes longer, sometimes even hard to do especially when the structure is curved as in the lighthouse building, in a building or a bridge spillway model of arch. Compaction by vibrators costs and the risk of workmanship error, takes a lot of time and energy.
2
the use of the vibrator and the number of workers, this method also can reduce the risk to workers. Addition Viscocrete 1003 and Viscoflow 3211 N, can be used as an alternative to accelerate the process of casting by the method of Self Compacting Concrete by increasing the flow rate at the time of casting concrete. The use of the admixture viscocrete 1003 and viscoflow 3211 N optimum can produce compressive strength and maximum flexural strength.
Cylindrical test objects with Ø 15 cm and 30 cm high and with a beam width of 15 cm, 15 cm high and 53 cm long. Preparation of the specimen with the addition Viscocrete 1003 and Viscoflow 3211 N are varied ranging from 0.4% to 1.2% by weight of cement, with each test specimen variation as much as 3 pieces. The research phase consisted of preparation tools and materials, materials testing, manufacture and testing of the concrete specimen.
Research shows that the optimum level occurred in Viscocrete 1003 adding as much as 0.6% yield concrete compressive strength of 19.05 MPa, resulting in flexural strength of 2.49 MPa.
Keywords: Self Compacting Concrete, Viscocrete 1003, Viscoflow 3211 N, the concrete compressive strength, flexural strength of concrete.
1. PENDAHULUAN
Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan proses pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak merata, memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila struktur yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan spillway
atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator membutuhkan biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu dan tenaga. Kwalitas pekerja akan sangat berpengaruh terhadap kwalitas dan kekuatan beton. Metode Self Compacting Concrete (SCC) diharapkan dapat memberikan solusi dari permasalahan ini.
Pada Self Compacting Concrete (SCC), untuk meningkatkan workability
(kemudahan pengerjaan) diperlukan adanya bahan tambah (admixture). Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan
viscoflow 3211 N yang merupakan produk dari PT. Sika. Penggunaan bahan tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan sifat beton yang diinginkan. Seperti yang tertulis dalam American Society for Testing and Material (ASTM) C125, bahan tambahan tersebut ditambahkan dalam campuran beton atau mortar, sebelum pencampuran pada batching plant
atau sesudah pencampuran. Definisi bahan tambahan ini mempunyai arti luas, yaitu meliputi polimer, fiber, mineral, yang mana dengan adanya bahan tambahan ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dengan beton aslinya atau beton biasa.
Kelebihan dari Self Compacting Concrete (SCC) diantaranya :
3 2). Tidak memerlukan pemadatan manual. 3). Lebih homogen dan stabil.
4). Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi. 5). Lebih kedap, porositas lebih kecil.
6). Susut lebih rendah.
7). Dalam jangka panjang struktur lebih awet (durable).
8). Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya biasanya berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih tinggi.
9). Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat mengalir dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 % dari upah buruh.
10).Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara saat pelaksanaan pengecoran.
Perlu diperhatikan juga mengenai sifat-sifat mekanis beton, yaitu : Kuat tekan beton, Kelecakan atau mudah dikerjakan (workability), Ketahanan beton (durability).
Sifat-sifat lain yang dimiliki beton yang dapat berpengaruh terhadap mutu beton, yaitu : segregasi, bleeding, temperatur, penyusutan (shringkage), rangkak (creep).
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah memperoleh kadar optimum penggunaan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N yang dapat menghasilkan kuat tekan dan kuat lentur maksimal serta mengetahui sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.
Manfaat yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah memberikan gambaran mengenai kuat tekan dan kuat lentur beton, serta pengaruh adanya bahan tambah viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N terhadap sifat beton dan dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pengembangan keilmuan, secara khusus di bidang teknik sipil dan terutama pada perkembangan teknologi ilmu mekanika bahan dan teknik beton.
Penelitian ini perlu adanya suatu batasan masalah agar lebih terkonsentrasi pada satu permasalahan, sebagai berikut :
1). Beton sampel menggunakan mutu (f’c) menggunakan perbandingan volume.
2). Pengujian kuat lentur menggunakan benda uji balok beton dengan ukuran lebar 15 cm, tinggi 15 cm, dan panjang 53 cm.
3). Pengujian tekan berupa silinder beton ø15 cm, dan tinggi = 30 cm.
4). Bahan tambah yang digunakan yaitu Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N
dalam pembuatan sampel, dengan beberapa perbedaan presentase terhadap semen yaitu sebesar 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1.0% 1,2%.
4
6). Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Wijaya Karya dan Nindya Karya KSO pada Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus.
7). Pelaksanaan pengujian kuat tekan di Laboratorium Varia Usaha Beton pada Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus, sedangkan pengujian kuat lentur di LaboratoriumVaria Usaha Beton Sayung, Demak.
Beberapa hasil penelitian yang dapat dijadikan sebagai referensi terkait dengan self compacting concrete (SCC), antara lain :
1). Penerapan Self Compacting Concrete (SCC) Pada Beton Mutu Normal (Risdiyanto, 2010) , pengaruh yang ditimbulkan akibat penambahan zat additive Conplast SP430 dari berat semen per 100 kg terlihat dari Workability
maupun kuat tekan beton yang dihasilkan.
2). Penggunaan fly ash dan viscocrete pada self compacting concrete (SCC) (Sugiharto et.al, 2001).
3). Perancangan beton self compacting concrete (beton memadat sendiri) dengan penambahan flyash dan structuro (Rusyandi dkk, 2012).
4). Perilaku fisik dan mekanik self compacting concrete (SCC) dengan pemanfaatan abu vulkanik sebagai bahan tambahan pengganti semen (Andika, 2013).
5). Pengaruh penambahan slag besi terhadap kekuatan tekan dan flowability pada
self compacting concrete (Wahono, 2015).
6). Berdasarkan hasil pengamatan dan pengolahan data mengenai pengaruh kadar fly ash terhadap flowability dan workability beton segar pada self compacting concrete (SCC) (Kartini, 2008).
5
Uji visual Uji visual Uji visual
Silinder beton Balok beton
6
3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan keseluruhan tahapan penelitian, maka didapat hasil penelitian sebagai berikut :
1). Pengujian agregat halus. Dari hasil pengujian pasir yang berasal ex.Bojonegoro memenuhi syarat sebagai bahan penyusun beton dengan fines modulus (FM) sebesar 2,575. Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat halus yang diperoleh berat jenis agregat halus SSD sebesar 2.63 dan penyerapan air sebesar 4.71 %. Jumlah persentase lumpur dalam pasir sebesar 2,2 % artinya kurang dari batas kadar lumpur yang diizinkan yaitu 5 %.
2). Pengujian agregat kasar. Dari pengujian gradasi kerikil yang mengacu pada SK SNI T-15-1990-03, diperoleh nilai fines modulus (FM) 7,53 yang mana nilai tersebut masih memenuhi persyaratan nilai fines modulus (FM) untuk agregat kasar yang digunakan sebagai campuran beton yaitu antara 5 sampai dengan 8. Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar diperoleh berat jenis agregat kasar dengan SSD sebesar 2.59 dan penyerapan air sebesar 25.23 %. Keausan agregat kasar yang diperoleh sebesar 12,58 % masih memenuhi persyaratan keausan maksimal 50%, sehingga agregat kasar tersebut dapat digunakan untuk pembuatan beton.
3). Hasil uji slump 10 cm, sedangkan hasil pengujian flowability diperoleh jarak aliran terjauh sebesar 35 cm dari hasil pengukuran pada L box dengan panjang 50 cm. Terdapat kendala agregat kasar Ø 20-30 mm yang terkunci pada sela-sela besi pada L-Box.
4). Hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton normal menghasilkan kuat tekan sebesar 17,20 MPa. Kuat tekan beton maksimal pada beton menggunakan admixture dicapai sebesar 19,05 MPa dengan penambahan
Viscocrete 1003 sebanyak 0,6% semen. Sedangkan untuk penambahan sebanyak 0,4 %, 0,8 %, 1% dan 1,2% menghasilkan kuat tekan dibawah beton normal.
5). Kuat lentur beton normal sebesar 2,04 Mpa, sedangkan dengan penambahan
7
Hasil rata-rata pengujian kuat tekan beton umur 28 hari
Hasil rata-rata pengujian kuat lentur balok beton umur 28 hari
4. PENUTUP
4.1.Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1). Dari hasil pengujian beton self compacting concrete (SCC) menunjukkan bahwa terjadi kenaikan kuat tekan pada penambahan viscocrete 1003
sebanyak 0,4% sebesar 16,07 MPa menjadi 0,6% sebesar 19,05 MPa dan terjadi penurunan kuat tekan pada penambahan viscocrete 1003 dari 0,6% sebesar 19,05 MPa menjadi 0,8% sebesar 16,55 MPa. Kadar optimum penambahan viscocrete 1003 sebesar 0,6% mempunyai kuat tekan sebesar 18,5 % lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal.
2). Kuat lentur balok beton terjadi kenaikan dibandingkan dengan beton normal pada penambahan 0,4 %, 0,6%, 0,8 %, 1% dan 1,2% viscocrete 1003 dan
viscoflow 3211 N dengan hasil maksimum dari yang diteliti tercapai pada variasi penambahan viscoflow 1%.
8
3). Kadar optimum penggunaan admixture tercapai pada penambahan viscocrete 1003 sebanyak 0,6% dengan kuat tekan mencapai 19,05 MPa dan kuat lentur mencapai 2,49 MPa.
4.2.Saran
Setelah mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur maksimum dengan adanya penambahan viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N, hal yang perlu diperhatikan antara lain :
1). Ada kendala penggunaan agregat kasar Ø 20-30 mm yang dapat mengakibatkan adukan beton terkunci atau tidak mengalir lancar.
2). Perlu diperhitungkan tingkat efisiensi antara pengerjaan beton secara manual dibandingkan dengan beton self compacting concrete (SCC) yang menggunakan bahan tambah viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.
3). Perbandingan resiko pengerjaan antara beton normal akan lebih tinggi dibandingkan beton self compacting concrete.
DAFTAR PUSTAKA
Afifah C, 2008. Tehnologi beton dari material, pembuatan,ke beton kinerja tinggi, penerbit: Andi 2007
Akkas, Madjid, et.al 2013. Studi pengaruh serat polypropilen (PP) terhadap kekuatan beton SCC
,
Vol. 7, ISBN: 978-979-127255-0-6Andi, A, 2011. Uji para meter lentur terhadap kuat tekan beton kinerja tinggi, Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 12, No.39
Andika, 2013. Perilaku fisik dan mekanik self compacting concrete (SCC) dengan pemanfaatan abu vulkanik sebagai bahan tambahan pengganti semen
ASTM C 39, 2002. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Spesimens, Annual Books of ASTM Standards ,USA. ASTM C 125, 2001. Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete
Aggregate,United States: Association of Standard Testing Materials.
ASTM C 188-89, 2003. Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement.
United States: Association of Standard Testing Materials.
ASTM C 494/C 494M-04, 2004. Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete. United States: Association of Standard Testing Materials. British Standard (BS) 5070 part 1-1982. Specification for accelerating
admixtures, retarding admixtures and wa ter reducing admixtures.
Departemen Pekerjaan Umum, 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971. Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum.
Departemen Pekerjaan Umum, SNI 03-4431-1997, Metode Pengujian Kuat Lentur Normal Dengan Dua Titik Pembebanan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional BSN.
Departemen Pekerjaan Umum, 1989, SK SNI S-04-1989-F: Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan Bangunan Bukan Logam), Bandung: Yayasan LPMB
9
Kartini Wahyu , 2007. Penggunaan fly ash pada Self Compacting Concrete, Jurnal rekayasa perencanaan, , Vol. 4, No.1, UPN ”Veteran” Jatim
Kukun R, dkk, 2012. Perancangan beton Self compacting concrete (beton memadat sendiri) dengan penambahan fly ash dan structuro, Jurnal Konstruksi Sekolah Tinggi Teknologi Garut, Vol. 10 No. 01- ISSN : 2302-7312
Mardiono, Pengaruh Pemanfaatan Abu Terbang (Fly Ash) Dalam Beton Mutu Tinggi, Jurnal Teknik Sipil (Universitas Gunadarma Jakarta)
Mariani, Sampebulu , Ahmad, 2009. Pengaruh Penambahan Admixture Terhadap Karakteristik Self Compacting Concrete, Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 3, Universitas Tadulako Palu
Marsiano, 2010. Studi pembuatan beton massa dan pengaruhnya terhadap temperatur (Studi kasus : project senopati suites), Fakultas teknik sipil dan perencanaan ISTN-Jakarta
Mulyono, 2004. Teknologi Beton, Yogyakarta: Andi
Prajitno, H. (2007). Sika ViscoCrete sebagai dispersan untuk self compacting concrete. Konferensi Nasional Teknik Sipil I, Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Rusyandi, K, Mukodas, J, Gunawan, Y, 2012. Perancangan beton self compacting concrete (beton memadat sendiri) dengan penambahan flyash dan structuro Risdiyanto, 2010. Penerapan Self Compacting Concrete (SCC) Pada Beton Mutu
Normal
SK SNI T-15-1990, 2003. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
SK SNI S 04-1989-F, 1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan Bangunan Bukan Logam). Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
SNI 03.1968 : 1990, Metode pengujiantentang analisis saringan agregat halus dan agregat kasar. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional
SNI 03.2495 : 1991. Spesifikasi bahan tambahan untuk beton, Jakarta: Badan
SNI 6414 : 2002, Spesifikasi Timbangan yang Digunakan Pada Pengujian Bahan, Jakarta: Badan Standardisasi Nasional
SNI 13-6717-2002, 2002. Tata Cara Penyiapan Benda Uji dari Contoh Agregat.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Sugiharto, H. et.al 2001. Penggunaan Fly Ash dan Viscocrete pada Self Compacting Concrete, Jurnal Dimensi Teknik Sipil Vol.8, UK Petra
10
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tjokrodimuljo, 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta: Biro Penerbit
Wahono, 2015. Pengaruh penambahan slag besi terhadap kekuatan tekan dan
flowability pada self compacting concrete
