ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-96
TEKAN SELF-COMPACTING CONCRETE
Ir. Krisnamurti, M.T.
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Jember Email: murti_krisna@teknik.unej.ac.id
ABSTRAK
Self Compacting Concrete (SCC) adalah beton yang dapat mengalir memenuhi formwork atau bidang kerja tanpa diperlukan getaran pada proses pengecorannya. SCC tersusun dari komponen powder, agregat, air, serta zat aditif berupa superplasticizer. Kandungan powder pada rencana campuran SCC berfungsi sebagai pelumas agregat kasar. Bahan campuran powder adalah semen dan agregat yang lolos saringan no. 50. Bahan lain seperti abu kertas, abu terbang (flying ash), abu sekam padi, dan lain-lain dapat pula digunakan sebagai alternatif campuran powder. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh pemanfaatan abu sekam padi dan abu kertas sebagai campuran powder terhadap perkembangan kuat tekan atau time development SCC.
Metode penelitian yang dilaksanakan meliputi uji material, pembuatan dan pengujian benda uji. Uji material semen, agregat halus, agregat kasar, abu sekam padi, abu kertas, dan superplasticizer dilakukan untuk mengetahui karakteristik material dalam perancangan campuran SCC. Benda uji dibuat dengan 6 komposisi powder, dengan prosentase abu sekam padi atau abu kertas sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dari berat campuran powder. Sedangkan pengujian benda uji meliputi pengujian terhadap SCC segar (slump test, T50 test, funnel test), dan pengujian kuat tekan benda uji pada usia 3, 7, 14, 21, dan 28 hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa abu kertas maupun abu sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran powder Self Compacting Concrete. Dari penelitian ini disimpulkan bahwa perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran abu kertas mengikuti persamaan polynomial y = -0.0038x4 + 0.2569x3 - 5.9879x2 + 60.261x + 39.813, sedangkan kuat tekan SCC dengan campuran abu sekam mengikuti persamaan polynomial y = -0.0021x4 + 0.1439x3 - 3.4268x2 + 38.559x + 20.712. Campuran SCC dengan prosentase 10% abu kertas atau abu sekam menunjukkan pola kuat tekan tertinggi sebelum terjadi penurunan kuat tekan awal, yaitu sebesar 375,20 kg/cm2 untuk abu kertas dan 322.50 kg/cm2 untuk abu sekam padi.
Kata kunci: Self Compacting Concrete, Time Development, superplasticizer
1. PENDAHULUAN
Akibat dari semakin bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat serta aktivitas lainnya maka bertambah pula buangan/limbah yang dihasilkan. Limbah/buangan yang ditimbulkan dari aktivitas dan konsumsi masyarakat sering disebut limbah domestik atau sampah. Limbah tersebut menjadi permasalahan lingkungan karena kuantitas maupun tingkat bahayanya mengganggu kehidupan makhluk hidup lainnya.
Daur ulang sampah untuk mengurangi permasalahan belum sepenuhnya dapat dilaksanakan dengan baik. Upaya ke arah daur ulang sampah sudah banyak dilakukan baik untuk sampah organik maupun sampah anorganik tetapi belum diikuti dengan peningkatan kesediaan (willingness) dari konsumen untuk menggunakan dan memanfaatkan produk daur ulang tersebut. (KLH, 2002). Salah satu limbah domestic yang banyak dihasilkan di lingkungan
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-97 perkotaan adalah limbah kertas, baik dari perkantoran maupun dari perumahan. Potensi bahan baku untuk kertas bekas atau karton serta serat karung cukup berlimpah. Dari hasil survey “Waste Paper & Waste Box” tahun 1978 kertas bekas dan karton yang ada di Jakarta dan Bandung sebesar 55.546 ton/tahun. (Husin, 2003)
Di samping limbah domestic, dikenal pula adanya limbah pertanian. Limbah pertanian dapat berbentuk bahan buangan tidak terpakai dan bahan sisa dari hasil pengolahan. Proses penghancuran limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga tumpukan limbah dapat mengganggu lingkungan sekitarnya dan berdampak terhadap kesehatan manusia. Padahal, melalui pendekatan teknologi, limbah pertanian dapat diolah lebih lanjut menjadi hasil samping yang berguna di samping produk utamanya. Salah satu bentuk limbah pertanian adalah sekam yang merupakan buangan pengolahan padi.
Sekam padi adalah limbah dari hasil penggilingan padi. Karena bentuk butirnya tidak begitu halus (± 3 - 4 mm), dan bobotnya ringan, penyimpanan limbah ini memerlukan tempat yang luas. Perbandingan antara gabah dan jerami tergantung pada varietas padi, biasanya adalah 1:1 atau 1:1,25. Gabah sendiri biasanya mengandung ± 35% sekam dan 65% beras. Sekam mengandung 40% selulosa, 30% lignin dan 20% abu. Cara yang biasa dipergunakan untuk membuang sekam adalah dengan membakarnya di tempat terbuka. Melalui pembakaran secara terkontrol sekam diubah menjadi abu yang dapat merupakan sumber silika dalam bentuk amorphous untuk keperluan berbagai industri. Panas yang dihasilkan dalam pembakaran (lebih kurang 3000 Kcal/kg) dapat ditampung dan disalurkan untuk berbagai keperluan. (Husin, 2003). Nilai paling umum kandungan silika dari abu sekam adalah 92-96% dan apabila nilainya mendekati atau di bawah 90% kemungkinan disebabkan oleh sampel sekam yang telah terkontaminasi dengan zat lain yang kandungan silikanya rendah. (Hara, 1986). Dengan adanya potensi limbah kertas dan sekam tersebut, akan sangat bermanfaat
apabila dapat ditemukan upaya pengelolaan limbah yang memberikan manfaat secara langsung bagi masyarakat, sesuai dengan bidang ilmu para peneliti. Di mana dalam penelitian ini dicoba untuk mempelajari pemanfaatan abu dari limbah kertas dan limbah sekam padi yang digunakan sebagai powder pada campuran beton yang dikenal sebagai self-compacting concrete (SCC). Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh pemanfaatan abu sekam padi dan abu kertas sebagai campuran powder terhadap perkembangan kuat tekan SCC atau time development Self-Compacting Concrete.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Self Compacting Concrete (SCC) adalah suatu teknologi pembuatan beton berkinerja tinggi yang mula-mula dikembangkan pada tahun 1988 di Jepang sebagai respons terhadap masalah yang timbul terkait dengan sifat durability beton dan kebutuhan yang sangat tinggi akan pekerja terampil. Teknologi SCC ini juga sering disebut sebagai self-consolidating concrete atau self-placing concrete karena sifat campurannya yang mampu mengalir di sekitar wilayah penulangan yang padat dan pada penampang yang sempit, melepaskan gelembung udara, dan tahan segregasi tanpa memerlukan usaha konsolidasi yang standard. Dengan penggunaan teknologi SCC ini maka kebutuhan akan penggetar (Vibrator) dan peralatan konsolidasi lainnya secara signifikan akan berkurang (Frank, 2001). Campuran SCC terbentuk dengan menata kandungan agregat dan menggunakan bahan tambahan kimia dan mineral. Bahan tambahan ini, umumnya mengandung superplasticizing atau penurun kadar air tinggi dan bahan tambahan pengubah kekentalan sesuai dengan persyaratan dalam ASTM C494. Material Filler seringkali digunakan untuk menggantikan sejumlah agregat dan memodifikasi kekentalan. Ouchi, dkk (2003), menyatakan bahwa campuran SCC harus memiliki tiga sifat kunci, yaitu:
1. Kemampuan untuk mengalir dan mengisi dengan sempurna suatu cetakan
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-98 yang kompleks dan berkelok-kelok dengan beratnya sendiri.
2. Kemampuan untuk lolos dan melekat pada penulangan yang rumit dengan beratnya sendiri.
3. Memiliki ketahanan yang tinggi terhadap segregasi agregat.
Nakamura (2003) menjelaskan bahwa metode untuk memperoleh kemampuan pemadatan sendiri melibatkan tidak hanya kemampuan berubah bentuk yang tinggi dari pasta atau mortar, tetapi juga ketahanan terhadap segregasi atau pemisahan antara agregat kasar dan mortar ketika beton mengalir melalui zone yang dibatasi oleh batang-batang tulangan.
Okamura dan Ozawa (1995) memberikan metode berikut untuk mendapatkan kemampuan pemadatan sendiri, yaitu: 1. Pembatasan kandungan agregat. 2. Rasio Powder – air yang rendah 3. Penggunaan superplasticizer.
Gambar 1: Metode mendapatkan kemampu-an pemadatan sendiri. (Okamura & Ozawa, 1995) Sementara itu, Dehn, dkk (2000) menyatakan, dengan memandang komposisinya, SCC mengandung komponen yang sama dengan beton normal yang digetarkan secara konvensional, yaitu terdiri dari semen, agregat, air, bahan aditif, dan bahan tambahan. Bagaimanapun, jumlah superplasticizer yang besar untuk mereduksi batas cair dan untuk mendapatkan workability yang lebih baik, kandungan powder tinggi sebagai pelumas untuk agregat kasar, seperti penggunaan viscosity-agents untuk meningkatkan viskositas beton juga dihitung. Secara prinsip, sifat dari SCC yang belum mengeras dan yang sudah mengeras, yang tergantung pada rancangan campuran, tidak terlalu
berbeda dari beton normal. Satu perkecualian hanya pada konsistensinya. SCC harus memiliki nilai aliran slump sf kira-kira sf > 65 cm sesudah slump cone diangkat. Gambar 2 menunjukkan prinsip-prinsip dasar dari produksi SCC.
Gambar 2: Prinsip dasar produksi Self-Com-pacting
Concrete. (Dehn, dkk, 2000)
Menurut Ouchi, dkk (2003), sejumlah sifat struktural dari SCC adalah seperti terlihat pada tabel 1.
TABEL 1
SIFAT-SIFAT STRUKTURAL SCC
No. Item SCC
1 Rasio Air-bahan pengikat (%)
25 – 40 2 Kandungan Udara (%) 4,5 - 6,0 3 Kekuatan Tekan (usia: 28
hari) (MPa)
40 – 80 4 Kekuatan Tekan (usia: 91
hari)(MPa)
55 – 100 5 Kekatan patah tarik
(usia:28 hari) (MPa)
2,4 – 4,8 6 Modulus elastisitas (GPa) 30 – 36 7 Regangan susut (x 10-6) 600 – 800 Prosedur utama saat ini untuk memproduksi SCC dilakukan secara empiris. Rancangan campuran didasarkan pada percobaan di Jepang, Belanda, Perancis dan Swedia. Untuk memproduksi SCC, rancangan campuran harus disusun, sehingga sifat-sifat yang ditentukan dari beton sebelum mengeras dan sesudahnya secara pasti dapat dicapai. Komponen-komponen harus dikoordinasi satu demi satu sehingga segregasi, bleeding dan sedimentasi dapat dicegah. Gambar 3 menunjukkan aturan yang saat ini berlaku untuk rencana campuran SCC.
Batasan kandungan kerikil Mortar yang sesuai
50% volume padat
Batasan kandungan pasir Kemampuan deformasi
lebih tinggi
Kekentalan sedang
40 % volume mortar Dosis lebih tinggi
dari SP Rasio Air/Powder
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-99 Gambar 3: Menentukan komponen campuran SCC.
(Dehn, dkk, 2000) 3. METODE PENELITIAN 3.1. Variabel dalam penelitian
Variabel utama yang diuji dalam penelitian ini terdiri dari independent variable dan dependent variable. Independent variable pengujian ini terdiri dari:
• Prosentase kandungan abu kertas dan abu sekam dalam rencana campuran SCC.
• Rancangan campuran SCC.
Sedangkan dependent variable dalam penelitian ini terdiri dari:
• Nilai aliran slump campuran beton
• Waktu pengaliran melalui funnel test set
• Perkembangan kuat tekan benda uji (time development) SCC
Variabel lainnya diperiksa dalam pembuatan rencana campuran SCC, karena ikut menentukan tercapainya kualitas kinerja dari SCC, yaitu:
• Konsistensi normal semen
• Waktu ikat dan waktu pengerasan semen
• Berat jenis dan berat volume semen
• Gradasi agregat kasar dan halus.
• Kelembaban/kadar air agregat kasar dan halus
• Kadar lumpur agregat kasar dan halus
• Berat jenis dan berat volume agregat kasar dan halus
• Keausan agregat kasar
3.2. Model yang digunakan
Model yang digunakan dalam pengujian kuat tekan SCC berupa benda uji kubus berukuran 15x15x15 cm3. Untuk keperluan penelitian
ini digunakan 15 buah benda uji untuk setiap prosentase penggunaan abu kertas dan abu sekam padi atau sebanyak 2 x 15 x 6 = 180 buah benda uji.
Gambar 4: Bagan alir penelitian Mulai
Pemeriksaan agregat halus dan agregat kasar 1. Pengujian kadar air
2. Pengujian kemampuan menyerap air 3. Pengujian kadar lumpur
4. Pengujian berat jenis dan berat volume 5. Pengujian gradasi dengan analisis saringan 6. Pemeriksaan keausan Agregat kasar Pemeriksaan semen
1. Pengujian konsistensi normal
2. Pengujian waktu mengikat dan waktu mengeras 3. Pengujian berat jenis dan berat volume
Pembuatan rancangan campuran (mix design) SCC Melakukan pengujian Slump Test dan Funnel
flow test terhadap campuran SCC
Slump & Funnel flow time memenuhi sifat
Tidak
Ya
Pembuatan 15 benda uji SCC untuk masing-masing prosentase 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% abu sekam & abu kertas dalam powder
Penyiapan abu kertas dan abu sekam padi:
1. Pengujian kadar air
2. Pengujian kemampuan menyerap air 3. Pengujian berat jenis dan berat volume
Uji tekan 3 benda uji untuk masing-masing prosentase pada usia ke 3, 7, 14, 21 dan 28 hari
Pengamatan perkembangan kuat tekan berdasar waktu (development time) masing-masing benda uji
Analisis data dan pembahasan Penyusunan laporan
penelitian Selesai
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-100 3.3. Rancangan Penelitian
Penelitian dilaksanakan di laboratorium struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Jember pada bulan September 2007 s/d Januari 2008. Rancangan penelitian yang dilaksanakan mengikuti bagan alir pada gambar 4. Pengujian terhadap semen dan agregat dilaksanakan dengan mengikuti ketentuan perancangan campuran beton pada umumnya. Sedangkan Metode pengujian untuk SCC yang belum mengeras diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Slump Flow Test
Ini adalah pengujian untuk mengevaluasi kemampuan SCC untuk mengalir, dimana aliran slump SCC dengan agregat kasar yang memiliki ukuran maksimum kurang dari 40 mm diukur. Peralatan utamanya sama dengan slump test konvensional. Beton diletakkan pada mold dan tidak diaduk. Ketika Slump Cone diangkat dan sample jatuh, diameter dari sebaran sampel lebih diukur dibandingkan jarak jatuh vertikal.(Ouchi, dkk, 2003)
Gambar 5: Pengujian aliran slump (Ouchi, dkk, 2003) 2. Funnel Test
Metode pengujian untuk mengevaluasi ketahanan segregasi material SCC, menggunakan funnel sebagaimana terlihat pada gambar 6, dimana waktu pengaliran dari SCC dengan agregat kasar yang memiliki ukuran maksimum kurang dari 25 mm diukur. (Ouchi, dkk, 2003)
3. Pengujian mortar
Pengujian slump test dan funnel test juga dapat dilakukan terhadap mortar atau pasta. Pengujian dilakukan dengan ukuran alat berikut:
Gambar 6: Bentuk, ukuran dan tampilan alat funnel (Ouchi, dkk, 2003)
Gambar 7: Pengujian mortar flow test dan mortar
funnel test. (Okamura & Ouchi, 2003)
Dari pengujian tersebut jika diperoleh nilai
Γm yang tinggi mengindikasikan kemampuan berdeformasi yang lebih tinggi dan nilai Rm yang kecil mengindikasikan viskositas yang lebih tinggi.(Okamura & Ouchi, 2003) 4. Pengujian perkembangan kuat tekan
SCC
Sesudah proses pengujian terhadap SCC segar, selanjutnya dilakukan pengujian perkembangan kuat tekan SCC yang dihasilkan (time development). Pemeriksaan waktu perkembangan kuat tekan SCC
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-101 dilaksanakan melalui pengujian kuat tekan benda uji SCC pada usia 3 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari sesudah pengecoran.
Dalam penelitian ini dipersiapkan 15 buah benda uji untuk masing-masing prosentase abu kertas dan abu sekam padi, yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%. Tiga benda uji diperiksa untuk masing-masing usia pengujian.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian
Hasil pengujian semen PC Gresik dapat ditunjukkan pada tabel 2.
TABEL 2
PENGUJIAN SEMEN PC GRESIK
No. Jenis Pengujian
Rata-rata a. Konsistensi Normal (%) 22,5 b. Berat Jenis (kg/dm3) 3,17
c. Berat Volume (g/cm3) 1,195 d. Waktu mengikat semen (mnt) 90 e. Waktu mengeras semen (mnt) 120 Hasil analisis pengujian agregat halus seperti ditunjukkan pada tabel 3.
TABEL 3 PENGUJIAN PASIR
No. Jenis Pengujian
Rata-rata a. Kadar air (%) 2,18 b. Air resapan (%) 14,47 c. Berat jenis (kg/dm3) 2,76 d. Berat Volume (g/cm3) 1,425 e. Kadar lumpur (%) 1,67 f. Modulus kehalusan 3,57 Hasil analisis pengujian agregat kasar seperti ditunjukkan pada tabel 4.
TABEL 4 PENGUJIAN KERIKIL
No. Jenis Pengujian Rata-rata a. Kadar air (%) 0,88 b. Air resapan (%) 2,09 c. Berat jenis (kg/dm3) 2,36 d. Berat Volume (kg/m3) 1497,87 e. Kadar lumpur (%) 1,42 f. Ketahanan agregat (%) 6,89 g. Modulus kehalusan 6,82
Hasil analisis pengujian abu sekam padi dan abu kertas seperti ditunjukkan pada tabel 5.
TABEL 5
PENGUJIAN ABU SEKAM PADI DAN ABU KERTAS No. Jenis Pengujian Abu
Sekam Abu Kertas a. Kadar air (%) 18,11 0,67 b. Air resapan (%) 58,04 53,47 c. Berat jenis (kg/dm3) 2,78 2,55 d. Berat Volume (g/cm3) 0,44 0,43 Pengujian superplasticizer dilakukan untuk mengetahui kadarnya yang sesuai untuk mencapai sifat SCC yang diinginkan. Pengujian dilakukan dengan membuat sampel yang diuji waktu pengalirannya dan dicetak. Benda uji selanjutnya diuji pada umur 3 dan 7 hari untuk mengetahui kuat tekan yang paling tinggi. Dari hasil pengujian diketahui bahwa waktu pengaliran yang ideal dan kuat tekan tertinggi bisa dicapai pada kadar superplasticizer 1,5%.
TABEL 6a
HASIL UJI SCC SEGAR DENGAN ABU KERTAS No. Kandungan Slump (cm) (detik) T50 (detik) Funnel
1 0% 70 3,18 8,11 2 5% 65 4,29 8,15 3 10% 58 5,49 9,00 4 15% 49 -- 11,20 5 20% 47 -- 12,11 6 25% 44 -- 14,11 TABEL 6b
HASIL UJI KUAT TEKAN SCC DENGAN ABU KERTAS Hari
ke-
Kuat Tekan SCC (kg/cm2) menurut komposisi abu kertas 0% 5% 10% 15% 20% 25% 3 105.19 137.78 203.70 158.52 183.70 251.11 7 191.11 186.87 266.67 241.48 309.63 287.41 14 223.70 188.89 273.73 315.56 310.37 297.04 21 231.85 214.81 308.89 326.67 342.22 385.93 28 240.74 266.67 320.74 345.93 394.07 391.85
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-102 TABEL 7a
HASIL UJI SCC SEGAR DENGAN ABU SEKAM PADI No. Kandungan Slump
(cm) T50 (detik) Funnel (detik) 1 0% 70 3,18 8,11 2 5% 65 5,62 8,10 3 10% 55 12 9,00 4 15% 47 -- 11,60 5 20% 35 -- 32 6 25% 32 -- -- TABEL 7b
HASIL UJI KUAT TEKAN SCC DENGAN ABU SEKAM PADI Hari
ke-
Kuat Tekan SCC (kg/cm2) menurut komposisi abu sekam 0% 5% 10% 15% 20% 25% 3 105.19 108.15 145.93 132.59 111.85 51.85 7 191.11 134.07 217.78 177.04 160.00 121.48 14 223.70 187.41 270.37 211.85 167.41 146.67 21 231.85 246.67 290.37 267.41 221.48 147.41 28 240.74 269.63 300.00 300.00 222.22 182.96 TABEL 8
HASIL UJI KUAT TEKAN SCC PADA USIA 28 HARI (KG/CM2)
No. Kandungan Abu Sekam Abu Kertas
a. 0% 259.20 259.20 b. 5% 243.78 267.81 c. 10% 322.55 375.20 d. 15% 285.21 363.24 e. 20% 234.87 408.52 f. 25% 164.26 441.11 4.2. Pembahasan
Dari data hasil pengujian SCC segar dapat dibuat diagram hasil uji slump, uji funnel dan uji T50 untuk masing-masing prosentase kandungan abu dalam powder. Dari nilai-nilai yang diperoleh tersebut disusun garis kecenderungan/trendline dengan mengikuti persamaan yang sesuai, yaitu persamaan polynomial orde 4 sebagaimana terlihat pada gambar 8 s/d gambar 10.
Uji slump SCC y = 20000x4 - 6148.1x3 + 105.56x2 - 107.65x + 70.127 y = -26667x4 + 15704x3 - 2722.2x2 + 12.566x + 69.897 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0% 5% 10% 15% 20% 25% % Kandungan abu N il ai s lum p ( cm)
Abu Kertas Abu Sekam Poly. (Abu Sekam) Poly. (A bu Kertas)
Gambar 8: Hasil uji slump pada SCC dengan abu kertas dan abu sekam
Uji Funnel SCC y = 102067x4 - 29567x3 + 2830.8x2 - 80.583x + 8.11 y = 6133.3x4 - 3549.6x3 + 723.78x2 - 31.186x + 8.1425 0 20 40 60 80 100 120 0% 5% 10% 15% 20% 25% % Kandungan abu Nilai Fu nn el (d e tik)
Abu Kertas Abu Sekam Poly. (Abu Sekam) Poly. (Abu Kertas)
Gambar 9: Hasil uji Funnel pada SCC dengan abu kertas dan abu sekam
Uji T50 SCC y = 788x2 + 9.4x + 3.18 y = 18x2 + 21.3x + 3.18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0% 2% 4% 6% 8% 10% % Kandungan abu N ila i T5 0 (det ik )
Abu Kertas Abu Sekam Poly. (Abu Sekam) Poly. (Abu Kertas)
Gambar 10: Hasil uji T50 pada SCC dengan abu kertas dan abu sekam
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-103
Perkembanga n Kuat tekan SCC
y = -0.0024x4 + 0.1771x3 - 4.8025x2 + 56.88x - 26.819 0 50 100 150 200 250 300 0 5 10 15 20 25 30
Usia benda uji (hari)
Ku at t ek a n S C C ( kg/c m2 )
abu kertas 0% abu sekam 0% Poly. (abu kertas 0%) Gambar 11: Perkembangan kuat tekan SCC tanpa abu
kertas dan abu sekam
Perkembangan Kua t tekan SCC
y = -0.0007x4 + 0.0302x3 - 0.3205x2 + 7.7197x + 87.119 y = -0.0029x4 + 0.2056x3 - 4.8112x2 + 45.836x + 38.258 0 50 100 150 200 250 300 0 5 10 15 20 25 30
Usia be nda uji (hari)
Ku at t ek an S CC (kg /c m2)
abu kertas 5% abu sekam 5% Poly. (abu sekam 5%) Poly. (abu kertas 5%) Gambar 12: Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder 5% abu kertas dan 5% abu sekam
Perkembangan Kuat tekan SCC
y = -0.0009x4 + 0.0766x3 - 2.3984x2 + 36.44x + 56.204 y = -0.0046x4 + 0.2979x3 - 6.5753x2 + 60.635x + 73.303 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 5 10 15 20 25 30
Us ia benda uji (hari)
Kuat tekan S CC (k g /c m 2)
abu kertas 10% abu sekam 10% Poly. (abu sekam 10%) Poly. (abu kertas 10%) Gambar 13: Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder 10% abu kertas dan 10% abu sekam
Perkembangan Kuat tekan SCC
y = 0.0008x4 - 0.0185x3 - 0.7936x2 + 29.699x + 77.004 y = -0.0026x4 + 0.158x3 - 3.2875x2 + 32.99x + 59.147 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 5 10 15 20 25 30
Us ia benda uji (hari)
Kuat te kan SCC (kg/cm 2 )
abu kertas 15% abu sekam 15% Poly. (abu kertas 15%) Poly. (abu sekam 15%) Gambar 14: Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder 15% abu kertas dan 15% abu sekam
Perkembangan Kuat tekan SCC
y = -0.0073x4 + 0.5028x3 - 11.907x2 + 115.04x - 67.247 y = -0.0052x4 + 0.3168x3 - 6.4346x2 + 54.386x - 1.5259 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 5 10 15 20 25 30
Us ia benda uji (hari)
K ua t te kan SCC (kg/cm2)
abu kertas 20% abu sekam 20% Poly. (abu kertas 20%) Poly. (abu sekam 20%) Gambar 15: Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder 20% abu kertas dan 20% abu sekam
Pe rkembangan Kuat tekan SCC
y = -0.0065x4 + 0.3766x3 - 7.0379x2 + 53.478x + 144.38 y = -0.0011x4 + 0.1046x3 - 3.317x2 + 42.94x - 49.853 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 5 10 15 20 25 30
Usia be nda uji (hari)
Kuat
t
ek
an SCC (
kg/cm2)
abu kertas 25% abu sekam 25% Poly. (abu kertas 25%) Poly. (abu sekam 25%) Gambar 16: Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder 25% abu kertas dan 25% abu sekam
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-104
Rata-rata Perkembangan Kuat tekan SCC
y = -0.0038x4 + 0.2569x3 - 5.9879x2 + 60.261x + 39.813 y = -0.0021x4 + 0.1439x3 - 3.4268x2 + 38.559x + 20.712 0 50 100 150 200 250 300 350 0 5 10 15 20 25 30
Usia benda uji (hari)
Kuat t ek an SC C ( kg/cm2)
abu kertas abu sekam Poly. (abu kertas) Poly. (abu sekam) Gambar 17: Rata-rata Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran powder abu kertas dan abu sekam Dari gambar 11 s/d gambar 16 disusun persamaan polynomial orde 4 perkembangan kuat tekan SCC sebagaimana terlihat pada tabel 9 dan tabel 10. Pada komposisi abu 5% dan 10% terlihat bahwa perubahan kuat tekan abu batu dan abu sekam masih saling berdekatan. Namun pada komposisi 15% s/d 25% nilai kuat tekan benda uji semakin menjauh. Namun demikian terlihat bahwa pola perubahan kuat tekan dari semua komposisi campuran powder masih memiliki bentuk yang hampir sama, dan memenuhi persamaan polynomial orde 4.
TABEL 9: PERSAMAAN POLYNOMIAL ORDE 4 SCC SESUAI % ABU KERTAS DALAM CAMPURAN POWDER No. % abu kertas Persamaan 1 0% y = -0.0024x 4 + 0.1771x3 - 4.8025x2 + 56.88x - 26.819 2 5% y = -0.0029x 4 + 0.2056x3 - 4.8112x2 + 45.836x + 38.258 3 10% y = -0.0046x 4 + 0.2979x3 - 6.5753x2 + 60.635x + 73.303 4 15% y = 0.0008x 4 - 0.0185x3 - 0.7936x2 + 29.699x + 77.004 5 20% y = -0.0073x 4 + 0.5028x3 - 11.907x2 + 115.04x - 67.247 6 25% y = -0.0065x 4 + 0.3766x3 - 7.0379x2 + 53.478x + 144.38 Rata-rata y = -0.0038x 4 + 0.2569x3 - 5.9879x2 + 60.261x + 39.813
TABEL 10: PERSAMAAN POLYNOMIAL ORDE 4 SCC SESUAI % ABU SEKAM DALAM CAMPURAN POWDER No. % abu sekam Persamaan 1 0% y = -0.0024x 4 + 0.1771x3 - 4.8025x2 + 56.88x - 26.819 2 5% y = -0.0007x 4 + 0.0302x3 - 0.3205x2 + 7.7197x + 87.119 3 10% y = -0.0009x 4 + 0.0766x3 - 2.3984x2 + 36.44x + 56.204 4 15% y = -0.0026x 4 + 0.158x3 - 3.2875x2 + 32.99x + 59.147 5 20% y = -0.0052x 4 + 0.3168x3 - 6.4346x2 + 54.386x - 1.5259 6 25% y = -0.0011x 4 + 0.1046x3 - 3.317x2 + 42.94x - 49.853 Rata-rata y = -0.0021x 4 + 0.1439x3 - 3.4268x2 + 38.559x + 20.712
Pada tabel 8 dan gambar 18 tentang hubungan kuat tekan SCC pada usia 28 hari dengan prosentase abu sekam dan abu kertas, diketahui bahwa pada prosentase 10% baik abu sekam (322,55 kg/cm2)
maupun abu kertas (375,20 kg/cm2) menunjukkan kuat tekan yang tertinggi sebelum terjadi penurunan kuat tekan yang pertama. Namun pada pengujian dengan abu kertas kuat tekan tertingginya terjadi pada prosentase 25% sebesar 441,11 kg/cm2 walaupun pada prosentase 15% terjadi penurunan kuat tekan menjadi 363,24 kg/cm2.
Perbandingan Kuat tekan SCC
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 - 5 10 15 20 25 30
Kom posisi abu kertas & abu sekam (%)
Ku at t ek an S CC ( kg/cm2 )
abu kertas abu sekam
Gambar 18: Hubungan kuat tekan SCC dengan % campuran abu kertas dan abu sekam dalam powder.
5. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah diuraikan di atas, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
ISBN No. 978-979-18342-0-9 B-105 1. Abu kertas maupun abu sekam padi
dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran powder Self Compacting Concrete.
2. Perkembangan kuat tekan SCC dengan campuran abu kertas mengikuti persamaan polynomial y = -0.0038x4 +
0.2569x3 - 5.9879x2 + 60.261x + 39.813, sedangkan kuat tekan SCC dengan campuran abu sekam mengikuti persamaan polynomial y = -0.0021x4 + 0.1439x3 - 3.4268x2 + 38.559x + 20.712. 3. Campuran SCC dengan prosentase 10%
abu kertas atau abu sekam menunjukkan pola kuat tekan tertinggi sebelum terjadi penurunan kuat tekan yang pertama, yaitu sebesar 375,20 kg/cm2 untuk abu kertas dan 322.50 kg/cm2 untuk abu sekam padi.
6. REFERENSI
1. Dehn, F., Holschemacher, K., and Weiβe, D. (2000) Self-Compacting Concrete (SCC) time development of the material properties and the bond behaviour, Leipzig Annual Civil Engineering Report No. 5, Universitat Leipzig.
2. Frank, D.A. (2001) Self-Compacting Concrete, SCC Places itself in a class of its own, MC Magazine, Concrete Publications-NPCA, The Association of The Manufactured Concrete Products Industry.
3. Hara, et-all (1986) Utilization of Agrowastes for Building Materials. International Research and Development Cooperation Division. AIST, MITI. Japan.
4. Husin, A.H. (2003) Pemanfaatan Limbah untuk Bahan Bangunan, Puslitbang Permukiman. Bandung 5. KLH (2002) Limbah Padat Domestik,
B3, dan Limbah B3, Laporan Status Lingkungan Hidup Indonesia Tahun 2002, Jakarta.
6. Okamura, H., and Ouchi, M. (2003) Self-Compacting Concrete, Journal of Advanced Concrete Technology Vol. 1, No. 1, 5-15, Japan Concrete Institute. 7. Ouchi, Nakamura, Osterson, Hallberg,
and Lwin (2003) Applications of Self-Compacting Concrete in Japan, Europe and the United States, ISHPC, US Department of Transportation, Federal Highway Administration. 8. Okamura, H., and Ozawa, K (1995),
“Mix-design for self-compacting concrete” Concrete Library of JSCE, 25, 107-120.
9. Soneby, M., et al, (2000) Properties of hardened self compacting concrete, University of Paisley, Scotland, United Kingdom
