PADA BETON KEKUATAN 830 kg/cm2

$

f

PENGARUH PENAMBAHAN

FLYASH 13,5% DAN SiUCA FUME 4,5%

PADA BETON KEKUATAN 830 kg/cm2

LAPORANTUGASAKHIR

Dibuat untukmemenuhisyaratmendapatkan GelarSarjanaTeknikpadaJurusanTeknikSipil

FakultasTeknikUniversitasSriwijaya

Oleh

no

VA^

^dinata

03003li0086

UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

2005

UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTASTEKNIKJURUSAN TEKNIKSIPIL

TANDA PERSETUJUANLAPORANTUGAS AKHIR

NOVAN DINATA 03003110086 TEKNIKSIPIL

JUDULTUGASAKHIR : PENGARUH PENAMBAHAN

FLYASH13,5% DANSILICA FUME4,5%

PADABETON KEKUATAN800 KG/CM2 NAMA

NIM JURUSAN

PEMBIMBINGTUGASAKHIR

Tanggal:_________________ DoseiyPembimbing

h

Dr.Ir.Hanafiah.MS NIP.131477192

UNIVERSITASSRIWIJAYA FAKULTASTEKNIKJURUSAN TEKNIKSIPIL

TANDA PERSETUJUANLAPORANTUGASAKHIR

NOVANDINATA 03003110086 TEKNIKSIPIL

JUDULTUGASAKHIR : PENGARUHPENAMBAHAN

FLYASH13,5%DANSILICAFUME4,5%

PADABETON KEKUATAN 800KG/CM2 NAMA

NIM JURUSAN

Mengetahui,

KetyaJurusanTeknikSipil FakultasTeknik

UniversitasSriwijaya

H.Imrpn FikriAstira,MS NIP. 131472645

V

^{k .}

Motto

“Boleh jadi engkau tidak menyukai sesuatu padahal padahal bagi Allah Swt. lebih haikbagimu, dan bolehjadi engkau menyukaisesuatupadahal

burukdalampandanganAllahSwt.”

(QS aI-Baqarah[2]: 216)

44Barang siapa telah berbuat kebaikan kepada kalian, maka hendaklah kalian membalasnya, jika kalian tidak mampu membalasnya, maka berdoalah buatnya, hingga kalian tahu bahwa kalian telah bersyukur. Sebab Allah yang Maha Tahu berterimakasih' dan sangat cinta kepada orang-orang yang bersyukur”

(HRThabrani)

“Nikmat yang sesungguhnya bukan dari ada dan tiada, melainkan dari sikapterhadapadadantiada”

(AbdullahGyranastiar)

Skripsiinikupersembahkankepada :

• Papadan MamaTercinta

• Saudara-SaudarakuTersayang

• Seseorangyangterkasih

• Sahabat-SahabatSejatiku

• Almamaterku

iii

KATA PENGANTAR

berkat rahmat Allah, SWT maka Penulis dapat merampungkan penulisan skripsi iniyangdiberijudul “Pengaruh PenambahanAbu Terbang 13,5% dan Silica Fume4,5% Pada Beton Kekuatan 800 kg/cm2” Untuk itu Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sedalam-dalamnya serta ungkapan ' hormatPenuliskepada:

1. Bapak Dr. Ir. Hasan Basri, UniversitasSriwijaya.

2. BapakIr. H. Imron FikriAstira, MS dan BapakTaufik An Gunawan, ST, MT selakuKetuadanSekretarisJurusanTeknikSipil UniversitasSriwijaya.

3. Bapak Ir.Helmi Hakki,MT,selakuDosenPembimbingAkademik 4. BapakDr. Ir.Hanafiah, MS, selakuDosenPembimbingTugasAkhir.

5. Bapak Ir. H.M.NizomAidi,selakuDosenPengujiTugasAkhir.

6. IbuIr. TuturLussetyawati,selakuDosenPengujiTugas Akhir.

7. BapakDr.Ir. H. MaulidM. Iqbal, MS, selakuDosenPengujiTugas Akhir.

8. IbuIr. Hj. IkaYuliantina,MS, selaku DosenPengujiTugasAkhir.

9. Bapak-Bapak dan Ibu-Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Sriwijaya yangselamainitelahbanyakmemberikanilmukepadaPenulis.

10.BapakJhon, BapakIr. Mirza, IbuIr. Oktanoviyanti besertaseluruhjajaran Staf dan Pimpinan PT. Indo Beton Palembang, yang telah banyak mensponsori dengan memberikan bantuan materi serta menyediakan fasilitas selama penyelesaianTugasAkhir

11.Bapak Bambang beserta seluruh jajaran Staf dan Pimpinan PT. Semen Baturaja (Persero) Palembang, yang telah banyak membantu menyediakan . fasilitasdalampenyelasaianTugasAkhir.

12.Bapak Ir. Yuhans dan Bapak Ir. Ivano Zandrabeserta seluruhjajaran Stafdan Pimpinan PT. Fosroc Indonesia, Jakarta, yang telah banyak memberikan ide danbantuanmateridalammenyelesaikanTugasAkhir.

Atas

rasa

Fakultas Teknik selaku Dekan

iv

13.Ketua Jurusan beserta Dosen-Dosen dan Staf Laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Sriwijaya, yang telah banyak membagi ilmu dan informasi selamamenyelesaikanTugasAkhir.

M.Kedua orang tuaku, Papadan Mamatercinta, serta Kakak-Kakaku yang selalu memberikan dorongan, motivasidannasehat.

15.Adikkutersayang,yangselalumembuatsuasanamenjadi ceria.

16.Sahabat-Sahabatku, Rina, Shandy,Novan, Denny, Jontor, Armadi, perjuangan bersamakalianakan selaluterkenangdanterpatri di dalamhatiku.

17.Teman-TemanTeknik Sipil Angkatan2000 Universitas Sriwijayayangselama ini telah banyak membantu dan memberikan dorongan dalam melewati masa- masaperkuliahan.

Penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya atas kekurangan dalam penulisan skripsi ini, berhubung pengetahuan dan pengalaman penulis yang masih sangat hijau, untuk itu Penulis menerima saran dan kritik demi perbaikan penulisan skripsi ini.Akhirkata,semogaskripsiini dapatbermanfaat bagi kitasemua,Amin.

Palembang, Agustus 2005

Penulis

PENGARUHPENAMBAHANS1L1CA FUME4,5% DAN FLYASH13,5%

PADABETON KEKUATAN 800KG/CM2

ABSTRAK

Padaerapembangunan sekarang, penggunaan beton sebagai salah satu bahan konstruksi yang paling favorit berkembang sangat pesat hal ini disebabkan beton mempunyai sifat kekuatan tekan yang tinggi, pemeliharaan yang relative mudah, keawetansertakemudahandalam hal pengerjaan.

Dengan ditemukannya bahan tambahan baik itu mineral maupun kimia yang ditambahkanpada campuran beton, sehingga memungkinkan untuk membuat beton mutu tinggi. Banyaksekali kelebihan yang didapatdari beton mutu tinggi ini, selain kekuatantekannyatinggi, beton inijuga lebih tahan terhadap abrasi, ketegaran retak yanglebihtinggi, lebihtahanpanasdankeawetan yang lebihtinggi.

Untuk mengetahui sampai sejauh mana pengaruh penambahanfly as/f13,5%, silica fume 4,5%dari berat semendan bahan tambahan kimia tipe D (Waterreducingand retarding admixtures) dan tipe F {Water reducing, high range) untuk mendapatkan beton kekuatan 800 kg/cm2 penulis melakukan penelitian. Dari hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan Jly ash, silicafume dan superplasticizer sangat berpengaruh terhadap peningkatan kuat tekan beton seiring dengan meningkatnya umur beton, namun dalam penelitian ini penulis belum mendapatkan kekuatan yang direncanakan.

Dengan demikian, hasil penelitian ini membuktikan bahwaJly ash, silicafume dan superplasticizerdapatdigunakan sebagai bahan tambahan dalam perencanaan beton kekuatan tinggi walaupun dalam penelitian ini belum mencapai kekuatan

Hal ini mengingatkonsistensi beton yang dihasilkan lebih baikdibandingkan dengan betonnormal.

rencana.

1

vi ₄

I

DAFTAR ISI

Halaman HALAMANJUDUL... i

LEMBARPENGESAHAN...

HALAMANMOTTODAN PERSEMBAHAN KATAPENGANTAR...

ABSTRAK ...

DAFTARISI ...

DAFTARTABEL...

DAFTARGAMBAR ...

DAFTARLAMPIRAN ...

11 111 IV VI Vll

X XI XII

. 1 BABI PENDAHULUAN

1.1. LatarBelakang ... 1 1.2. PerumusanMasalah...

1.3. T.ujuanPenelitian...

1.4. Metodologi Penelitian... . 1.5. RuangLingkup Penelitian 1.6. SistematikaPenulisan...

2 2 2 4 4

BABII TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1. PengertianBeton...

2.2. MaterialPembentuk CampuranBeton

5 5 2.2.1. Semen ...

2.2.2.Air...

2.2.3. Agregat...

2.2.4.BahanTambahan 2.3. PengujianSlump Beton 2.4. Capping

2.5. Perawatan Beton(Cwnfg)«0..SAF.]^..:... .<J5l-8"5XT 5 9 10

13

j-ir.iyfc'X ’’ 17

17 18 TANSGA1

: 2 0 SEP 2005

vii

2.6. Pengujian KuatTekan(Compressive Slrength) 19 2.7. Pengujian ModulusElastisitas Beton...

2.8. PolaKeruntuhan...

2.9. MetodePengolahan Data...

19 20 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 23 3.1. Waktu danTempat...

3.2. PerencanaanCampuran...

3.3. Bahan-bahanyangDigunakan...

3.4. PembuatanBendaUji...

3.5. Pengujian WaktuIkat...

3.6. PengujianSlumpBeton...

3.7. PengujianKuatTekan Beton...

3.8. PengujianNilaiModulusElastisitas

23 23 23 24 26 26 27 27

BAB IV ANALISISDATADANPEMBAHASAN... 28 4.1. .Hasil PemeriksaanBahanPembentukBeton 4.1.1.Hasil Pemeriksaan AgregatHalus...

4.1.2. HasilPemeriksaan AgregatKasar...

4.1.3. Hasil Pemeriksaan Semen...

4.1.4. HasilPemeriksaan Air...

4.2. PerhitunganDesainCampuran...

4.3. Hasil PengujianWaktuIkat... . 4.4. Hasil PengujianSlump...

4.5. Hasil PengujianKuatTekanBeton...

4.6. Kuat TekanBetonVersusUmur...

4.7. BeratJenisBeton...

4.8. Hasil Pengujian ModulusElastisitas...

4.9. ModulusElastisitasVersus Umur...

28 28 29 30 31 31 34 36 37 40 43 43 44

viii

BABV PENUTUP... 46 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran...

46 46

DAFTARPUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTARTABEL

Halaman Tabel

Tabel4.1. DataHasil PengujianKualitas PasirDari Bangka Tabel4.2. DataHasilPengujian KualitasSplitDari Bintan..

Tabel4.3. Kandungan Senyawa Kimia dan Sifat Fisika Semen Batu RajaTipe1...

Tabel4.4. DataHasil PengujianMutuAir...

Tabel4.5 PerencanaanCampuranBetonNormaldengan w/c=0,28 ...

Tabel4.6. Perencanaan CampuranBetonFA+SFdenganw/c=0.28....

Tabel4.7. DataHasilPengujian Waktu IkatBetonCampuranNormal.

Tabel4.8. DataHasilPengujian WaktuIkatCampuran BetonFA+SF..

Tabel4.9. DatahasilpengujianSlump...

Tabel4.10. DataPengujianKuatTekanSilinderCampuran BetonNormal 37 Tabel 4.11. DataPengujianKuatTekan SilinderCampuran BetonFA+SF 38 28 29

31 31 32 33 34 35 37

Tabel4.12. Rekapitulasi KuatTekanRata-Rata...

Tabel 4.13. Fungsi Regresi Kuat Tekan Rata-Rata Versus Umur Beton Normal...

Tabel4.14. Fungsi Regresi Kuat Tekan Rata-Rata Versus Umur Beton FA+SF... ...

Tabel4.15. BeratJenisRata-RataBeton...

Tabel4.16. DataModulusElastisitas CampuranBetonNormal...

Tabel4.17. DataModulusElastisitas CampuranBetonRencana...

40

40

41 43 43 44

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar

Gambar 1.1. BaganAlirTahapanPenelitian...

Gambar2.1. PolaKeruntuhanBenda Uji Silinder...

Gambar3.1. AlatBatchingPlant...

Gambar3.2. CetakanSilinderBajadanAlatUntukCapping, Gambar3.3. PerendamanBendaUjiDalamAir...

Gambar3.4. PeralatanWaktuIkat... ...

Gambar3.5. AlatSlumpTest... ...

Gambar3.6. AlatUji KuatTekan...

Gambar3.7. AlatUjiModulusElastisitasdanBendaUji... . Gambar4.1. GrafikHasil GradasiAgregatHalus...

Gambar4.2. GrafikHasil GradasiAgregatKasar...

Gambar4.3. DiagramPerbandinganWaktu Ikat...

Gambar4.4. GrafikRegresi PebandinganKuatTekanRata-RataVersus UmurBetonNormal danCampuranBetonFA+SF...

3 20 24 25 25 26 26 27 27 28 29 36

42

xi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A : TABEL LAMPIRAN B : GAMBAR

x i i

BABI PENDAHULUAN

1.1.LatarBelakang

Seiringdenganperkembanganteknologi konstruksibangunan dewasaini, . Beton tentunya harus diikuti dengan perkembangan bahan konstruksi itu sendiri

merupakan salah satu bahan pilihan yang paling utama dalam konstruksi bangunan di dunia, hingga saat ini masih terus berkembang. Dalam material beton sebagai bagian dari struktur bangunan memiliki penggunaannya,

beberapa kelebihan, antara lain : mempunyai kuat tekan tinggi, dapat dibentuk sesuai dengan kebutuhan , tidak membutuhkan pemeliharaan yang cukup berarti danrelatiftahanterhadapapi sertacuaca.

Selainperkembanganteknologikonstruksi, perkembangan bahanbetonnya sendirijugamenunjukkan kecendrungan yang sama. Denganditemukannyasilica fiume, abu terbang (Jly asli), dan terak (slag) sebagai bahan tambahan pada campuran beton dan kombinasinya dengan high performance superplasticizer, dimungkinkan untuk membuat beton dengan kuat tekan (silinder) sebesar 130 MPa [1,2], yang dikenal sebagai beton kekuatan tinggi. Banyak sekali kelebihan yang ditunjukkan oleh beton kekuatan tinggi ini antara lain: kekuatan awaltinggi,betonsegaryanglebihplastis,kapasitaspengecoranyang lebihbesar, lebihtahanterhadapsegregasi, lebihtahan terhadap abrasi, lebih padat,ketegaran retak yang lebih tinggi, lebih tahan panas dan keawetan yang lebih tinggi.

Untuk mendapatkan beton kekuatan tinggi maka diperlukan perencanaan berupa desaincampuranbeton(mixdesign). Campuranbeton harusdirencanakan dengan komposisi yang tepat sehingga mudah dikeijakan pada saat basah dan dapat memenuhimutubetonyangtelahdirencanakansebelumnya.

Dalampenelitian ini akandigunakan bahan tambahanmineral abu terbang dansilicafumedengan variasi 75 % abuterbangdan 25 %silicafumedari 18 % berat semen, dan bahan tambahan kimia tipe D (Watcr rcducing and rctarding admixtures)dantipeF(Waterreducing, highrange)untukkuattekan800kg/cm2.

1

2

1.2. PerumusanMasalah

Perumusan masalah yangakan dibahas dalam tugas akhirini adalah untuk mengetahui pengaruh dari penambahan abu terbang dan silicafume pada adukan betondengan variasi persentaseabu terbang 75 % dansilicafume 25 %dari 18 ^ beratsemen untuk mendapatkan beton kekuatan 800 Kg/cm2 yang merujuk pada tabel 11 dilampiran. Selain bahan-bahan dasar yang digunakan untuk campuran beton, dalampenelitianini penulisjugamenggunakan admixturetipe D dantipe F sebagaibahantambahankimiapadacampuranbeton.

13.TujuanPenelitian

Dalam penelitian ini penulis bertujuan agar dapat mengetahui cara mendesai campuranbetondenganmenggunakansilicafumedan abuterbang serta dapatmengetahuipengaruh penambahansilicafume dan abu terbangpadaadukan betonuntukmendapatkan betondengankekuatan 800kg/cm2.

1.4. Metodologi Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan pada beberapa tempat antara lain di Laboratorium Material dan Bahan Jurusan Teknik Sipil UNSRI, Laboratorium Material dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Sriwijaya Palembang, Laboratorium PT. Indo Beton, Jalan Soekamo-Hatta, Palembang, Laboratorium PT. Semen Baturaja, dan Laboratorium Material dan Bahan PU Cipta Karya TalangBuruk,Palembang.

Karena belum adanya peraturan yang baku mengenai penyusunan rancangan campuran (mix desigri) beton kineija tinggi, terutama yang memakai bahantambahansilicafumedanabuterbang

Untuk itupendekatan daripembahasanyangdigunakanadalahsebagaiberikut:

1. Studi literaturyangrelevanberkenaandenganpenelitian yangdilakukan.

2. Persiapan material-materialyangdipakai sebagai benda uji.

3. Pengujian material-material.

4. Pembuatan bendaujikuattekandengandiameter 15cm dantinggi 30 cm.

J

3

5. Melaksanakanperawatan(curing) betondengancaraperendaman air.

6. Pengujianwaktu ikat,kuattekanbetondanmoduluselastisitas.

7. Analisadatahasil pengujiankuattekanbeton.

8. Diskusidan konsultasi kepadaDosen Pembimbing.

9. Penulisanhasilanalisadanpenyelesaian laporan.

Adapuntahapanpenelitiannyadapatdilihatpadagambar 1 .1 dibawah ini:

j Studi Literatur j

J Persiapan Laboratoriumj

'r

ir

PengujianAgregatHalusdan AgregatKasar:

1. AnalisaSaringan

2. BeratJenisdan Penyerapan 3.Kadar Air

4. KadarLumpur 5. KadarOrganik PengujianAbu Terbang Analisasaringanno.200 JobMixDesign

PembuatanBendaUji d. 15cm xt. 30cm

CetakanSilinder DanSettingTime

\r

PerawatanDengan Cara Perendaman DalamAir

1T

PengujianKuatTekan, danModulusElastisitas

AnalisaData

*v—

ir

Pembahasandan Konsultasi LaporanAkhir

Laporan Akhir

*

Gambar 1.1 Bagan AlirTahapanPenelitian.

4

1.5. Ruang LingkupPenelitian

Pembahasan penelitian ini dibatasi mengenai pengaruh penambahan abu terbang dan silicafume untuk mendapatkan beton mutu 800 Kg/cm . Pada penelitian ini untuk menguji kekuatan tekan beton digunakan benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Water cement ratio yang digunakan adalah0.28 denganjumlah sampel70buahyangdibagi untukberbagaiumuryaitu 24jam, 3 hari, 7 hari, 14 hari 21 hari, 28 hari dan 56 hari. Selain itu dilakukan juga pengujian modulus elastisitas. Adapun komposisi campuran beton dengan penambahanabuterbangdansilicafumeyangdiujicobadengancarapenambahan 75 % abuterbangdan25 %silicafumedari 18%berat semen.

1.6. SistematikaPenulisan

Dalam menyusun laporan tugas akhir ini, penulis secara singkat akan menjelaskan sistematika penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari:

bab I, secara umum membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, metodologi penelitian serta sistematikapenulisan.

Dalam bab II, akan dibahas mengenai beton, material dasar campuran beton dan perawatan beton. Waktu dan tempat penelitian, bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian serta prosedur penelitian dapat dilihat pada bab III.

Sedangkananalisa hasil pengujianterhadap agregat halus, analisahasil pengujian agregat kasar, perhitungan desain campuran beton,hasil pengujian kuat tekan beton serta modulus elastisitas dibahas pada bab IV, dan pada bab V, berisikan tentangkesimpulandansaran daripenulisanlaporan.

DAFTAR PUSTAKA

1. ACI Committee363,“StateoftheAriReport onHighStrengthConcrele”.

American ConcreteInstitute, Detroit,Michigan, 1992.

2. ACI-SP87, “High Strength Concrete”, American Concrete Institute, Detroit, Michigan, 1987.

3. CEB/FIP, “Application of High Performance Concrete”, d’InformationNo.222,November 1994.

4. Cement & Concrete Association, “Superplasticizing Admixtures in Concrete”, Report, Cement Admixtures Association and the Cement and ConcreteAssociation, London, 1976.

Bulletin

5. Cripwell, J.P., Brooks, J.J., and Wainwright, P.J., “Time-Dependent Ash and Properties of Concrete Containing Pulverized Fuel

Superplasticizer”, Proceeding,SecondInternational Conference on Ash TechnologiesandMarketing, London,September 16lh-21th, 1984,313-320.

6. Delvasto, S., “Pozzolanic Activity and Characteristic of Colombian Materials”. Proceeding, Second International Conference on Fly Ash, a

Silica Fume, Slag and Natural Pozzolanos in Concrete, Vol I, Spain, 1986,77-90.

7. Hanafiah, D.R, “PersamaanKonstitutifBetonKineijaTinggi dengan Abu Terbang sebagai Substitusi Parsial Semen”, Laporan Penelitian, Jurusan TeknikSipil, ITB, 1996.

8. Ispas, T., and Ionescu, I., “Production of Fly Ash Concretes Using Superplasticizer”, Proceeding, Second International Conference on Fly Ash, SilicaFume, SlagandNaturalPozzolanos in Concrete, Vol I, Spain,

1986, 763-778.

9. Joshi, R.C.,Lohtia,R.P.,and Salam, M.A.,“High StrengthConcrete With High Volumes ofCanadian Sub-Bituminous Coal Fly Ash’, Proceeding, Utilization of High Strength Concrete Symposium in Lillehammer, Norway,June20lh-23rd, 1993,760-768.

10. R.Joko BudimandanPujaHadi. P.,“BukuTeknologi Semen”, 1994.

11. W.G.Ryan.,A. Samarin.,“Australian ConcreteTechnology”, 1992.

12. Yogendran, V, et al, Silica Fume in High-Strength Concrete, Technical Paper, Title no.84-M.15 ACI Material Journal. March-April, 1987.

Pp. 124- 129.