86 PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH TERHADAP KUAT TEKAN DAN
PENYERAPAN AIR PADA BETON (Studi Penelitian)
Emalia Majid Simamora 1, Ramlan Tambunan 2, Husny3 Mahasiswa1, Dosen Teknik Sipil2, Dosen Teknik Sipil3
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Medan Email: emaliamajidsimamora2481@gmail.com
ABSTRAK
Pada penelitian ini menggunakan abu batubara sebagai pengganti sebagian semen. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana pengaruh abu batubara dalam campuran terhadap kuat tekan beton dan penyerapan air saat benda uji berumur 28 hari yang akan dihitung juga hasilnya. Pengujian kuat tekan beton pada umur beton 28 hari beton normal nilai kuat tekan rata-rata sebesar 24,48 Mpa variasi 15%, memiliki rata-rata sebesar 23,73 Mpa. Pada variasi 20%, rata-rata sebesar 19,27 Mpa. Pada variasi 30% rata- rata sebesar 19,36 Mpa. Hasil perbandingan dari pengujian kuat tekan beton pada umur beton 28 hari untuk k- 300 variasi 15%, di sampel ke-3 terjadi kenaikan dibandingkan variasi 20% dan 30% terjadi penurunan dari beton normal. Hasil penyerapan air pada beton adalah 0,464 % , 0,463%, 0,471% beton normal. 0,350%, 0,351%, 0,365% beton variasi 15% . 0,604%, 0,565%, 0,443% beton variasi 20%. 0,494%, 0,567%, 0,431%
beton variasi 30%. Dengan rata-rata beton normal 0,466% . beton variasi 15% = 0,355% . Beton variasi 20%=
0,537%. Beton variasi 30%= 0,498%.
Kata Kunci : Abu Batubara, Kuat Tekan Beton, Penyerapan Air, Fly Ash.
ABSTRACT
In this study using coal ash as a part of cement. This research was conducted to see how the effect of the ash in the mixture on the compressive strength of the concrete and water absorption when the specimen was 28 days old which will also calculate the results. Testing the compressive strength of concrete at 28 days of concrete, the average compressive strength value of 24.48 MPa, variation of 15%, has an average of 23.73 MPa. At 20% variation, the average is 19.27 MPa. At the variation of 30% the average is 19.36 MPa. The comparison results of the concrete compressive strength tester at 28 days of concrete age for k-300 variation of 15%, in the 3rd sample there is an increase compared to 20% variation and 30% decrease from normal concrete. The results of air absorption in concrete are 0.464%, 0.463%, 0.471% normal concrete. 0.350%, 0.351%, 0.365% concrete 15% variation. 0.604%, 0.565%, 0.443%, 20% variation of concrete. 0.494%, 0.567%, 0.431% concrete with a 30% variation. With a normal average concrete of 0.466%. concrete variation 15% = 0.355%. Concrete variation of 20% = 0,537 %. Concrete variation 30% = 0.498%.
Keywords: Coal Ash, Concrete Compressive Strength, Water Absorption, Fly Ash.
PENDAHULUAN
Beton normal adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk massa padat. Seiring dengan penambahan umur, beton akan semakin mengeras dan akan mencapai kekuatan rencana (fc’) pada usia 28 hari (SNI 2847:2013).
Abu terbang apabila dibuang secara terbuka dapat mengakibatkan pencemaran udara karena abu terbang mengandung beberapa elemen beracun seperti arsenik, vanadium, antimony, boron dan chronium yang mengganggu kesehatan masyarakat dan mencemari lingkungan salah satunya adalah abu hasil pembakaran batu bara. Maka salah satu cara agar abu terbang batu bara tersebut tidak mengkontaminasi lingkungan adalah dengan menggunakan material tersebut
87 sebagai bahan pengganti sebagian semen
(Sumajouw dan Dapas, 2013).
Penambahan abu terbang (fly ash) pada campuran beton bersifat pozzolan, yang mengandung silika dan aluminium yang bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa membentuk senyawa bersifat cementitious (bersifat mengikat). Maka penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan abu batu bara terhadapa kuat tekan beton sebagai pengganti sebagian semen. Dengan dicampurkannya fly ash pada beton maka dapat menutupi pori-pori beton dan membuat beton semakin padat sehingga kuat tekan bertambah.
Penyerapan air di pengaruhi oleh banyaknya air yang di serap pada sampel beton, semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam beton maka semakin banyak pula penyerapan sehingga ketahanannya berkurang.
Nilai kuat tekan beton didapatkan melalui tata cara pengujian standar, menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat dengan kecepatan peningkatan beban tertentu dengan benda uji berupa kubus dengan ukuran 15x15x15 cm. Selanjutnya benda uji ditekan dengan mesin tekan sampai pecah.
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian inilah adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan fly ash batu bara dan penyerapan air pada kuat tekan beton.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian adalah suatu cara ilmiah untuk mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu (Sugiyono, 2013). Metodologi penelitian bertujuan untuk merencanakan langka -langkah kerja suatu penelitian mulai dari pengenalan masalah, pengumpulan data, pembuatan benda uji, pengujian, analisis data sampai mendapatkan hasil dari analisis data serta kesimpulan dan saran.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil percobaan, diperoleh standart warna no. 2 yang menunjukkan standar warna coklat muda. Oleh karena itu sampel (pasir) yang diuji dapat langsung digunakan sebagai bahan campuran beton.
Dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Hasil uji organic pasir (Sumber: ASTM)
Hasil uji saringan agregat halus dapat dilihat pada Tabel 1 dengan total persen komulatif beban tertahan adalah 3%, perhitungan fine modulusnya didapat:
%
% 3 100
301
% 100
%
komulstif FM
Hasil Uji Kuat Tekan Beton
Data percobaan abration test ditunjukkan pada Tabel 2 dengan perhitungan keausan dijelaskan berikut.
Berat benda uji sebelum percobaan (A) = 5000 gr
Berat benda uji setelah percobaan (B)= 402 gr
Keausan:
% 9 . 18
% 5000 100
4052
% 5000
100
A
B A
88
Tabel 1. Hasil analisa saringan agregat halus (Sumber: hasil dari analisa saringan)
No. 3/4 270 270 0 0 0 100
No.4 266 316 5 0.5 0.5 99.5
No.8 264 292 234 23.4 23.9 76.1
No.16 255 398 159 15.9 39.8 60.2
No.30 253 744 237 23.7 63.5 36.5
No.50 268 376 98 9.8 73.3 26.7
No.100 254 524 246 26.7 100 0
Pan 122 80 0 0 100 0
TOTAL 1730 2730 1000 100 301 399
FM 3
Saringan Nomor
Berat Sampel (gram)
Berat Saringan (gram)
Berat Saringan + Berat Sampel (gram)
Persentase Berat Tertahan ( % ) Berat Tertahan
(gram)
Persentase Komulatif Berat
Lolos ( % ) Persentase Komulatif
Berat Tertahan ( % )
1000
Tabel 2. Data percobaan abration test (Sumber: perhitungan abration test)
Saringan Jenis Sampel Lolos Tertahan A (gram)
1 ½ 1" 1250
1 3/4" 1250
¾ 1/2" 1250
1/1 3/2" 1250
Jumlah 5000
Jumlah bola baja 12
Berat Isi Agregat Kasar
Dari hasil pengujian berat isi agregat halus mendapatkan data sebagai beikut:
a) Berat isi lepas Agregat halus Berat mold ( A) = 7.08 kg x 1000 = 7080 gram Berat mold + sampel (C)
= 11.84 kg x 1000 = 11840 gram
Berat sampel = 4.250 kg x 1000 = 4250 gram Tinggi mold = 18 cm Diameter mold = 15.5 cm
Volume mold (V) = 1/4 (d)2h = 1/43.14(15)218 = 3179.25 cm3
Berat isi = V
A C
cm Kg / 497 . 25 1
. 3179
7080 11840
3
b) Berat isi padat Agregat halus
Berat mold ( A) = 7.08 kg x 1000 = 7080 gram
Berat mold + sampel(C)= 12.08kgx 1000 = 12080 gram Berat sampel = 5 kg x 1000
= 5000 gram Tinggi mold = 18 cm Diameter mold = 15.5 cm
Volume mold (V) = 1/4 (d)2h = 1/43.14(15)218 = 3179.25 cm3
89 Berat isi =
V A C
= 1.572Kg /cm 25
. 3179
7080
12080 3
Modulus Kehalusan Semen
Pekerjaan: Kehalusan semen berat sampel 500 gr, dapat dilihat pada Tabel 3.
Menurut ASTM, butiran semen yang lewat ayakan saringan no 200 harus lebih dari 78% jika tidak semen tersebut kurang baik untuk digunakan. Hasil dari percobaan menunjukkan bahwa butiran semen yang lewat ayakan no 200 adalah 85,3%, maka semen tersebut baik untuk digunakan.
Modulus Kehalusan Fly Ash
Pekerjaan: Kehalusan Semen Berat sampel: 500 gr, dapat dilihat dari Tabel 4.
Menurut ASTM, butiran abu batu- bara yang lewat ayakan saringan no 200
harus lebih dari 78% jika tidak abu batu-bara tersebut kurang baik untuk digunakan hasil dari percobaan menunjukkan bahwa butiran Abu batu-bara yang lewat ayakan no 200 adalah 100% maka Abu batu-bara tersebut baik untuk digunakan.
Job Mix Desaign
Rencanakan campuran beton untuk f’c 24 MPa dengan data:
1. Agregat kasar yang dipakai : batu pecah 2. Agregat halus yang dipakai : pasir 3. Diameter agregat maksimum: 19 mm 4. Mutu semen yang di pakai : semen padang tipe II
5. Keadaan : terlindung
7. Menetapkan nilai slump = 75-100(mm) 8. Perhitungan Mix Design
Diketahui data bahan seperti pada Tabel 5.
Tabel 3. Kehalusan Semen (Sumber: Hasil dari pengujian) No.
Saringan
Berat saringan (gram)
Berat saringan + sampel (gram)
Berat sampel (gram)
Berat kumulatif (gram)
Semen (%)
Kumulatif (%)
No.100 253 260 7 7 1.4 1.4
No.200 259 325 66 73 13.3 14.7
Pan 123 547 424 497 85.3 100
Jumlah 635 1132 497 100
Tabel Error! No text of specified style in document.. Kehalusan Fly ash (Sumber: Hasil dari pengujian)
No.
Saringan
Berat saringan (gram)
Berat saringan + sampel (gram)
Berat sampel (gram)
Berat kumulatif (gram)
Semen (%)
Kumulatif (%)
No.100 253 293 40 40 8 92
No.200 259 419 160 200 40 60
Jumlah 123 423 300 500 100 0
Pan 635 1135 500 100
90
Tabel 5. Jumlah Komposisi Bahan Per 1 Meter3 (Sumber: SNI 7394 – 2008)
Semen (Kg) Pasir (Kg) Kerikil (Kg) Air (liter)
W/C (ratio)
413 681 1021 215 0,52
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulka sebagai berikut:
a. Hasil pengujian kuat tekan terbesar diperoleh dari beton menggunakan penambahan abu batubara 15%, yaitu 25,79 Mpa pada pengujian umur beton 28 hari.
b. Peningkatan dan penurunan pengujian kuat tekan pada penambahan abu batubara pada variasi 20% dan 30%
terjadi penurunan dari beton normal.
c. Kekuatan tekan beton menggunakan abu batubara sebagai pengganti sebagian semen dengan variasi 15% di umur 28 hari nilai maksimum 25,79 Mpa dan kekuatan tekan beton normal di 28 hari maksimum 25,09 Mpa.
d. Hasil pengujian kuat tekan beton yang diperoleh bahwa abu batubara dapat digunakan sebagai bahan tambah sebagian semen, dengan variasi tertentu dan tidak dapat menggunakan variasi yang terlalu tinggi.
e. Penyerapan air terkecil terjadi pada variasi 15% dengan daya serap rata-rata adalah 0.355.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (1991). SNI T-15-1990-03. Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Normal, Departemen, Yogyakarta.
Antoni & Nugraha, P. (2007). Teknologi Beton. Penerbit. Andi Offset, Yogyakarta.
ASTM Standards. (2004). ASTM C 150 150 – 04 Standards Specification For Portland Cement, ASTM International, West Conshohocken, PA.
Badan Standarisasi Nasional. (1989). SK SNI S-04-1989-F : Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A, Bahan Bangunan Bukan Logam. Jakarta: BSN.
Supartono, F. X. (1998). Beton berkinerja
tinggi, keunggulan dan
permasalahannya; Jakarta : Seminar HAKI.
Frick, H.,& Koesmartadi., Ch. (1999). Ilmu Bahan Bangunan, Penerbit Hascarya, S.Yogyakarta.
Hanafiah, K. A. (2010). Dasar-dasar Ilmu Tanah. Penerbit. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Kardiyono, T. (1992). Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.
Mulyono, T. (2005). Teknologi Beton.
Penerbit Andi.Yogyakarta.
SNI 03-2834-2000, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Badan Standardisasi Nasional.
91 SNI 7394-2008, Tata Cara Perhitungan
Harga Satuan Pekerjaan Beton Untuk Konstruksi Bangunan Gedung dan Perumahan: Badan Standardisasi Nasional.
SNI 03–2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (Beta Version).
Tjokrodimuljo, K. (2007). Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Tjokrodimuljo, K. (1996). Teknologi Beton.
Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Reka. (2016). Pengaruh penggunaan flyash terhadap kuat tekan dan penyerapan air pada mortar
