KAJIAN KUAT TARIK FIBRE REINFORCED ENGINEERED CEMENTITIOUS COMPOSITES YANG DIMODIFIKASI DENGAN PENAMBAHAN LOW VOLUME FLY ASH DAN ABU SEKAM PADI

KAJIAN KUAT TARIK FIBRE REINFORCED ENGINEERED CEMENTITIOUS COMPOSITES YANG DIMODIFIKASI DENGAN PENAMBAHAN LOW VOLUME FLY ASH DAN ABU SEKAM PADI. PROPOSAL TUGAS AKHIR diajukan untuk memenuhi persyaratan mencapai gelar Sarjana S1 pada Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Disusun oleh: DARMAWAN 16 0404 051. BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2021.





ABSEN ASISTENSI TUGAS AKHIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA. NAMA. : DARMAWAN. NIM. : 16 0404 051. JUDUL. :. KAJIAN. KUAT. TARIK. FIBER. REINFORCED. ENGINEERED CEMENTITIOUS COMPOSITES YANG DIMODIFIKASI. DENGAN. PENAMBAHAN. VOLUME FLY ASH DAN ABU SEKAM PADI DOSEN PEMBIMBING : Dr. Ir. MUHAMMAD ASWIN, ST . MT. NO.. TANGGAL. KETERANGAN. 1. 14 Agustus 2020. Pembahasan ECC mengenai material, referensi dan jurnal yang digunakan.. 2. 21 Agustus 2020. Penjelasan persentase variasi fly ash dan abu sekam padi yang digunakan.. 3. 2 September 2020. Asistensi Proposal Tugas Akhir.. 4. 9 September 2020. Asistensi Proposal Tugas Akhir (lanjutan).. TANDA TANGAN. LOW.

NO.. TANGGAL. KETERANGAN. 5. 15 September 2020. Mock Presentation Seminar Proposal.. 6. 18 September 2020. Pembahasan schedule penelitian selanjutnya.. 7. 09 Oktober 2020. Pembahasan tentang pengambilan dan pengolahan material fly ash dan abu sekam padi.. 8. 14 Desember 2020. Pengujian chemical content Fly Ash dan Abu Sekam Padi.. 9. 9 Januari 2021. Trial mix ECC.. 10. 24 Maret 2021. Pembahasan Mix Design yang digunakan. 11. 30 Maret 2021. Penjelasan metode pengecoran benda uji dog bone prismatic FR-ECC. 12. 11 Mei 2021. Pembahasan hasil pengujian Kuat Tarik FR-ECC.. TANDA TANGAN.

NO.. TANGGAL. KETERANGAN. 13. 19 Mei 2021. Pembahasan hasil pengujian Kuat Tarik FR-ECC (lanjutan).. 14. 29 Mei 2021. Asistensi Naskah Tugas Akhir.. 15. 08 Juni 2021. Mock Presentation Seminar Tugas Akhir.. 16. 14 Juni 2021. Asistensi revisi Naskah Tugas Akhir.. TANDA TANGAN.

ABSTRAK :. Beton merupakan bahan bangunan dan bahan konstruksi yang penggunaannya semakin meningkat tetapi pemenuhan akan bahan baku beton semakin berkurang. Salah satu alternatifnya adalah penggunaan Fiber Reinforced Engineered Cementitious Composites (FR-ECC) dengan cara mengganti sebagian agregat halus dengan Fly Ash dan Abu Sekam Padi serta dengan penambahan serat Polypropylene (PP). Pada penelitian ini, akan dilakukan penelitian tentang dampak penggunaan Low Volume Fly Ash (FA) dengan persentase 0%; 5%; 15% dari berat semen dan Abu Sekam Padi (ASP) dengan konsentrasi 0%; 15% dari berat semen terhadap kuat tarik FR-ECC. Sampel dibuat sebanyak 72 buah benda uji berupa dog bone prismatic dengan 6 jenis variasi campuran abu sekam padi dan FA dimana tiap variasi campuran tersebut terdapat 4 variasi polypropylene fibre (PP) yaitu 0%;0,1%;0,2%;0,3%. Jumlah sampel untuk tiap variasi adalah 3 buah sampel. Sampel yang sudah dicetak direndam di bak rendam selama 22 hari kemudian dikeluarkan dari bak perendam dan dibiarkan kering dengan suhu ruangan sampai hari ke-28. Pengujian kuat tarik FR-ECC dilakukan pada umur 28 hari dengan menggunakan direct tensile test. Berdasarkan hasil pengujian diketahui bahwa nilai kuat tarik optimum terdapat pada variasi FA15-ASP15 0,2% PP fiber. Adapun nilai kuat tarik LVFA FR-ECC FA15-RHA15 untuk polypropylene fiber 0%; 0,1%; 0,2% dan 0,3% adalah 1,69 Mpa; 2,00 MPa; 2,51 MPa dan 1,83 MPa sedangkan kuat tarik untuk FA0-RHA0 yang tidak menggunakan fly ash maupun abu sekam padi dengan variasi polypropylene fiber 0%; 0,1%; 0,2% dan 0,3% adalah 0,72 MPa; 1,53 MPa; 1,65 MPa; 1,21 MPa. Sehingga kenaikan kuat tarik LVFA FR-ECC FA15RHA15 dibandingkan dengan FA0-RHA0 adalah 0,97 MPa; 0,47 MPa; 0,86 MPa dan; 0,62 MPa.. Kata kunci: FR-ECC, fly ash, abu sekam padi, polypropylene fiber, kuat tarik. ii.

KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan Puji Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat, berkat dan karunia-Nya, sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik, Bidang Studi Struktur, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, dengan judul penelitian “Kajian Kuat Tarik Fibre Reinforced Engineered Cementitious Composites Yang Dimodifikasi Dengan Penambahan Low Volume Fly Ash Dan Abu Sekam Padi”. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan tepat waktu. Oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Muhammad Aswin, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing dan Ketua Sub-Bidang Studi Struktur, yang telah menyediakan waktu, tenaga dan pikiran serta memberikan dukungan, saran, dan ilmu dalam membantu menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing- Johannes Tarigan selaku Wakil Dekan I Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr. Ridwan Anas, S.T., M.T. selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Ir. Torang Sitorus M.T. selaku Ketua Laboratorium Bahan Rekayasa dan Beton Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Ir. dan selaku dosen pembanding yang telah memberikan saran dan masukan terhadap tugas akhir ini. 6. Ibu Ir. Adina Sari Lubis ST., MT. selaku Dosen Mata Kuliah Metodologi Penelitian, yang telah memberikan ilmu sehingga penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. 7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah membantu atas penyelesaian tugas akhir ini. 9. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa, Eka Fadli Rasyid Siahaan dan Wahyu Abdillah sebagai asisten pendamping, Ahmad Fahreza, dan Albi Imawan Siregar yang iii.

banyak meluangkan waktu untuk membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Serta kepada Kak Sella sebagai staff administrasi Laboratorium Bahan Rekayasa yang mendukung terlaksananya tugas akhir ini. 10. Teristimewa, kepada keluarga penulis, kedua orang tua penulis, TjinTiong dan Tjio Tio yang telah memberikan doa, motivasi, nasehat, pengertian, dan bantuan baik secara materil dan spiritual kepadaku. Penulis mengucapkan terima kasih atas semua hal dan pengorbanan yang telah diberikan kepada penulis agar tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. 11. Teman-teman yang turut membantu dalam proses penelitian ini, William Wijaya Pratama, Ricky Gotami, Andres, David wilson, Harwin, Leonardo, Yavier Kristanto, Vincent Vorenzo, yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 12. Teman-teman stambuk 2016 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah memberikan dukungan dan ilmu agar tugas akhir ini dapat selesai dengan baik. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca untuk memperbaiki kekurangan tugas akhir ini menjadi lebih baik lagi. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terlibat baik secara langsung ataupun tidak langsung. Semoga tugas akhir ini memberikan manfaat bagi ilmu pengetahuan pembaca. Medan,. Mei 2021. Penulis,. (Darmawan) NIM. 16 0404 051. iv.

DAFTAR ISI ABSTRAK ...................................................................................................... ii KATA PENGANTAR .................................................................................... iii DAFTAR ISI................................................................................................... v DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ................................................................................ 3 1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................ 4 1.7 Jadwal Penelitian ............................................................................... 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fly Ash ............................................................................................... 6 2.2 Abu sekam padi ................................................................................. 7 2.3 Pasir silika .......................................................................................... 8 2.4 Semen ................................................................................................ 9 2.5 Viscocrete 3115-N ............................................................................. 10 2.6 Serat Polypropylene ........................................................................... 10 2.7 Air ....................................................................................................... 11 2.8 Enginereed Cementitious Composite (ECC) ..................................... 12 2.9 Penelitian-Penelitian Terdahulu Yang Terkait .................................. 12. v.

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Umum ................................................................................................ 34 3.2 Tahapan-tahapan Penelitian ............................................................... 35 3.2.1 Persiapan .............................................................................. 35 3.2.1.1 Mix Design ............................................................ ..35 3.2.1.2 Penyediaan Material yang akan Digunakan ........... 35 3.2.1.3 Pemeriksaan ketersediaan peralatan ...................... 38 3.2.2 Pembuatan Benda Uji ........................................................... 43 3.2.3 Curing atau Perawatan ECC ................................................ 49 3.2.4 Pengujian ............................................................................. 49 3.2.5 Analisis Data ........................................................................ 49 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Berat Volume FR-ECC ...................................................................... 50 4.2 Hasil Pengujian Kuat Tarik FR-ECC ................................................ 51 4.2.1 Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA0) ............................................ 51 4.2.2 Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15) .......................................... 52 4.2.3 Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0) ............................................ 53 4.2.4 Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA15) .......................................... 54 4.2.5 Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA0) .......................................... 55 4.2.6 Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA15) ........................................ 56 4.2.7 Kuat Tarik Keseluruhan Variasi FR-ECC ................................. 57 4.3 Analisa Pola Retak FR-ECC .............................................................. 59. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 66 5.2 Saran .................................................................................................. 67 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 68 LAMPIRAN......................................................................................................... DAFTAR TABEL BAB 1 PENDAHULUAN Tabel 1.1: Jadwal Penelitian ............................................................................ 5. vi.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Tabel 2.1: Susunan Unsur Fly Ash (: https://lauwtjunnji.weebly.com) ........... 7 Tabel 2.2: Susunan Unsur Abu Sekam Padi (Hwang, 2002) .............................. 8 Tabel 2.3: Hasil Kuat Tarik PVA-ECC (Palembangan et al., 2019) ............... 15 Tabel 2.4: Hasil Kuat Tarik PVA-ECC (W. Li et al., 2015)............................. 16 Tabel 2.5: Mix Proportion Lightweight ECC (Wang & Li, 2003) .................... 18 Tabel 2.6: Hasil Pengujian Lightweight ECC (Wang & Li, 2003) ................... 18 Tabel 2.7: Mix Proportion ECC (Wang & Li, (2007)....................................... 19 Tabel 2.8: Hasil Kuat Tarik ECC (Wang & Li, 2007) ...................................... 19 Tabel 2.9: Evaluasi Bahan Parsial (Lepech et al., 2008) .................................. 21 Tabel 2.10: Tipe-tipe Fiber untuk ECC (Lepech et al., 2008) ......................... 21 Tabel 2.11: Hasil Pengujian ECC (Mohammed et al., 2016) ........................... 24 Tabel 2.12: Mix Design ECC (Zhou et al., 2018) ............................................. 24 Tabel 2.13: Mix Design Detail (Darmayadi, 2015) .......................................... 27 Tabel 2.14: Variasi Campuran ECC (Bang,dkk 2015)..................................... 29 Tabel 2.15: Hasil Pengujian ECC (Bang,dkk 2015)......................................... 30 Tabel 2.16: Mix proportion ECC (Ramya, dkk. 2015)..................................... 30 Tabel 2.17: Mix Proportion ECC (Jialing, dkk. 2017) ..................................... 32 Tabel 2.18: Hasil Pengujian ECC (Jialing,dkk. 2017) ...................................... 33. BAB 3 METODE PENELITIAN Tabel 3.1: Contoh Mix Design Dari FR-ECC ................................................. 35 Tabel 3.2: Matriks Benda Uji............................................................................ 43. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 4.1: Berat Volume LVFA FR-ECC ....................................................... 50 Tabel 4.2: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA0) ................................................. 51 Tabel 4.3: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15) ............................................... 52 Tabel 4.4: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0) ................................................. 53 Tabel 4.5: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA15) ............................................... 54 Tabel 4.6: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA0) ............................................... 55 Tabel 4.7: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA15) ............................................. 56 vii.

Tabel 4.8: Hasil Uji Kuat Tarik Untuk Setiap Variasi ..................................... 57. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Tidak Ada Tabel. viii.

DAFTAR GAMBAR. BAB 1 PENDAHULUAN Tidak Ada Gambar BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Gambar 2.1 : Kuat Tarik dengan 0% PP fibre (Khoso et al., 2018) ....................................... 12 Gambar 2.2 : Kuat Tarik dengan 0.25% PP fibre (Khoso et al., 2018) ................................... 13 Gambar 2.3 : Kuat Tarik 0.5% PP fibre (Khoso et al., 2018) ................................................ 13 Gambar 2.4 : Kuat Tarik dengan 0.75% PP fibre (Khoso et al., 2018) ................................... 14 Gambar 2.5 : Kuat Tarik dengan 1% PP fibre (Khoso et al., 2018) ........................................ 14 Gambar 2.6 : Kurva Kuat Traik PVA-ECC (Palembangan et al., 2019) ................................. 15 Gambar 2.7 : Alat Uji Kuat Tarik (W. Li et al., 2015) ............................................................ 16 Gambar 2.8 : Kurva Hasil Pengujian Kuat Tarik PVA-ECC (W. Li et al., 2015) .................. 17 Gambar 2.9 : Kurva Regangan ECC (Wang & Li, 2007)...................................................... 20 Gambar 2.10: Benda Uji Tarik (Mohammed et al., 2016).................................................... . 22 Gambar 2.11: Alat Uji Kuat Tarik (Mohammed et al., 2016)................................................. 22 Gambar 2.12: Hasil Uji Kuat Tarik ECC (Mohammed et al., 2016)...................................... 23 Gambar 2.13: Hasil Ujii Tarik Beton Normal (Mohammed et al., 2016)............................... 23 Gambar 2.14: Dog Bone specimen (Zhou et al., 2018)........................................................... 25 Gambar 2.15: Alat Uji Kuat Tarik (Zhou et al., 2018)............................................................ 25 Gambar 2.16: kurva regangan-tegangan tarik (Zhou et al., 2018).......................................... 26 Gambar 2.17: Metode standar untuk uji kebakaran (Darmayadi, 2015)................................. 27 Gambar 2.18: Kuat Tarik ECC (Darmayadi, 2015).................................................................28 Gambar 2.19: Perbandingan antara MOR eksperimen dan teori (Darmayadi, 2015)..............28 Gambar 2.20: Dog Bone Prismatic (Bang,dkk 2015)..............................................................29 Gambar 2.21: Hasil Pengujian ECC (Ramya, dkk. 2015)........................................................31 Gambar 2.22: Kuat Tarik Belah Beton dan ECC (Uttamraj, dkk. 2016).................................31. ix.

BAB 3 METODE PENELITIAN Gambar 3.1: Flowchart tahap-tahap penelitian ....................................................................... 34 Gambar 3.2: Fly Ash ................................................................................................................ 35 Gambar 3.3: Abu Sekam Padi .................................................................................................. 36 Gambar 3.4: Superplasticizer................................................................................................... 36 Gambar 3.5: Semen Tipe I ....................................................................................................... 37 Gambar 3.6: Serat Polypropylene ............................................................................................ 37 Gambar 3.7: Pasir Silika .......................................................................................................... 38 Gambar 3.8: Mixer Bor ............................................................................................................ 39 Gambar 3.9: Kerucut Abraham ................................................................................................ 39 Gambar 3.10: Papan uji flowability test .................................................................................. 40 Gambar 3.11: Cetakan dogbone prismatic............................................................................... 40 Gambar 3.12: Alat uji kuat tarik .............................................................................................. 41 Gambar 3.13: Tong cat ............................................................................................................ 41 Gambar 3.14: Sendok Semen ................................................................................................... 42 Gambar 3.15: Meteran ............................................................................................................. 42 Gambar 3.16: Timbangan digital ............................................................................................. 42 Gambar 3.17: Gelas Ukur ........................................................................................................ 43 Gambar 3.18: Penuangan air ke superplasticizer .................................................................... 44 Gambar 3.19: Penuangan superplasticizer .............................................................................. 45 Gambar 3.20: Penuangan Fly Ash ............................................................................................ 45 Gambar 3.21: Penuangan abu sekam padi ............................................................................... 46 Gambar 3.22: Penuangan semen .............................................................................................. 46 Gambar 3.23: Menguji workability.......................................................................................... 47 Gambar 3.24: Pengujian flowability ........................................................................................ 47 Gambar 3.25: Pengukuran diameter ........................................................................................ 48 Gambar 3.26: Penuangan campuran FR-ECC ke cetakan ....................................................... 48. x.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 4.1: Berat Volume LVFA FR-ECC............................................................................ 50 Gambar 4.2: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA0).............................................. ....................... 52 Gambar 4.3: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15)............................................ ....................... 53 Gambar 4.4: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0).............................................. ....................... 54 Gambar 4.5: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA15)............................................ ....................... 55 Gambar 4.6: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA0).................................................................... 56 Gambar 4.7: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA15).................................................................. 57 Gambar 4.8: Hasil Uji Kuat Tarik untuk setiap variasi ........................................................... 58 Gambar 4.9: Hasil Uji Kuat Tarik untuk setiap variasi ........................................................... 58 Gambar 4.10: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA0-RHA0) ........................ 60 Gambar 4.11: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA0-RHA15) ...................... 60 Gambar 4.12: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA5-RHA0) ........................ 61 Gambar 4.13: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA5-RHA15) ...................... 62 Gambar 4.14: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA15-RHA0) ...................... 62 Gambar 4.15: Hubungan Beban Tarik-Displacement FR-ECC (FA15-RHA15) .................... 63 Gambar 4.16: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA0-RHA0) ...................................................... 64 Gambar 4.17: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA0-RHA15) .................................................... 65 Gambar 4.18: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA5-RHA0) ...................................................... 66 Gambar 4.19: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA5-RHA15) .................................................... 67 Gambar 4.20: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA15-RHA0) .................................................... 68 Gambar 4.21: Kondisi Pola Retak FR-ECC (FA15-RHA15) .................................................. 69 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Tidak Ada Gambar. xi.

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Perkembangan konstruksi yang terjadi pada saat ini membuat kebutuhan akan beton semakin banyak. Beton sangat digemari karena karakteristik umumnya yaitu murah, materialnya gampang diperoleh, memiliki kuat tekan yang tinggi, dan lainnya. Namun bersamaan dengan perkembangan bidang konstruksi yang pesat maka beton dengan kuat Tarik yang tinggi sangat diperlukan untuk saat ini. Salah satu inovasi penelitian yang baru adalah Enginereed Cementitious Composites (ECC). Li (1998) menyebutkan bahwa ECC dan Fibre Reinforced Concrete (FRC) mempunyai kemiripan terhadap bahan penyusunnya seperti pasir, air, semen, kimia aditif, dan serat. Tetapi memiliki perbedaan di penggunaan volume serat dan di ECC tidak menggunakan agregat kasar guna meningkatkan kekuatan daktilitas komposit tersebut. Dengan berkembangnya industri yang sangat pesat maka batubara merupakan salah satu bahan bakar utama untuk mengoperasikan pabrik tersebut, seperti PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap). Pembakan batubara menghasilkan limbah Fly Ash dan bottom ash. Fly Ash sekarang sudah termasuk dalam kategori Bahan Berbahaya dan secara terbuka. Maka dari itu, inovasi pengunaan Fly Ash untuk bahan konstruksi dikembangkan untuk mengurangi dampak negative dari Fly Ash tersebut. Di Indonesia, limbah pembakaran pembangkit listrik tenaga uap terus meningkat, jumlah Fly Ash yang dihasilkan pada tahun 2000 mencapai 1,66 juta ton dan diperkirakan mencapai 2 juta ton pada tahun 2006. Jumlah Fly Ash yang dihasilkan tidak seiring dengan penanganannya yang optimal sehingga terjadi penumpukan Fly Ash di lahan kosong atau terbuang begitu saja (Kusdiyono, Supriyadi, & Wahyono, 2015). Fly Ash juga sudah dimanfaatkan untuk penelitian bidang konstruksi. Salah satunya, Rommel and Rusdianto (2012) tentang pemanfaatan Fly Ash sebagai bahan cementitious pada beton mutu tinggi dengan steam curing. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengunaan Fly Ash sebagai cementitious dapat menurunkan kualitas beton jika diberikan kadar yang relative banyak (<7,5 % FA).. 1.

Indonesia adalah salah satu negara dengan penghasilan pertanian yang banyak sehingga menghasilkan limbah organik yang melimpah. Salah satunya berupa sekam padi. Setelah dilakukan beberapa penelitian, sekam padi dapat dibakar menjadi abu sekam padi yang dapat digunakan menjadi material cementitious karena mengandung SiO2 yang dapat bereaksi dengan Ca(OH)2 saat hidrasi semen dan membentuk CSH yang berfungsi sebagai binder atau pengikat agregat. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh limbah organik (abu sekam padi) dan limbah anorganik (Fly Ash) sebagai cementitious pada kuat tarik ECC. Pengujain kuat tarik dilakukan pada umur 28 hari dengan kanduan LVFA yaitu 0; 20; 40% berat semen dan kandungan abu sekam padi yaitu 30% berat semen dan jenis fiber yang digunakan adalah Sika Polypropylene (PP) dengan fraksi volume fibernya berupa 0; 0.5; 1; 1.5; 2; 2.5%.. 1.2. Rumusan Masalah. 1. Produksi pertanian yang meningkat menyebabkan limbah organik semakin melimpah, salah satunya berupa abu sekam padi. Selain itu, Fly Ash merupakan salah satu limbah berbahaya yang belum banyak dimanfaatkan. 2. Mechanical properties ECC (salah satunya kuat tarik) dapat dipengaruhi dari penggunaan Low Volume Fly Ash dan abu sekam padi.. 1.3 Tujuan Penelitian 1. Memanfaatkan abu sekam padi dan material by-product (Fly Ash) sebagai material cementitious. 2. Mengkaji kuat tarik FR-ECC yang menggunakan LVFA dan abu sekam padi.. 2.

1.4 Batasan Masalah Pada penelitian ini terdapat beberapa batasan-batasan agar ruang lingkup masalah tidak terlalu luas. Adapun batasan-batasan masalah yang dimaksud, yaitu: 1. Menggunakan benda uji dog bone prismatic. 2. Semen yang digunakan merupakan semen Portland Tipe I, 3. Pasir yang digunakan adalah pasir silika silica sand) berdiameter sekitar 100 µm (=0.1 mm), 4. Kandungan abu sekam padi yang digunakan yaitu 15% berat semen untuk setiap adukan (variasi fiber), 5. Kandungan LVFA yaitu 0; 5; 15% berat semen, 6. Jenis fiber yang digunakan adalah Sika Polypropylene (PP) dengan fraksi volume berupa 0; 0.1; 0.2; 0.3%, 7. Pengujian kuat tarik dilakukan pada umur 28 hari untuk seluruh variasi serat, 8. Tidak menggunakan agregat kasar (kerikil), 9. Berat jenis material yang digunakan tidak diukur, 10. Rencana jumlah semen yang digunakan antara 400-500 kg/m3.. 1.5 Manfaat Penelitian Pada penelitian ini, ada beberapa manfaat yang diharapkan, yaitu: 1. Masyarakat dapat memanfaatkan material lokal seperti abu sekam padi dan Fly Ash sebagai konstruksi yang bersifat ramah lingkungan guna mengurangi jumlah limbah di Indonesia. 2. Untuk menambah wawasan bagi praktisi dan ilmu pengetahuan mengenai FR-ECC dengan campuran abu sekam padi dan Low Volume Fly Ash.. 1.6 Sistematika Penulisan Adapun tahapan sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah : Bab I. Pendahuluan Merupakan bingkai studi atau rancangan yang akan dilakukan meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.. 3.

Bab II. Tinjauan Pustaka Bab ini menguraikan tentang teori yang berhubungan dengan penelitian agar dapat memberikan gambar model, metode analisis yang akan digunakan dalam menganalisa masalah, hasil penelitian dan pemikiran peneliti sebelumnya yang ada hubungannya dengan penelitian yang akan dilakukan.. Bab III. Metode Penelitian Bab ini menguraikan tentang urutan prosedur penelitian, bahan/materi, alat, variabel, parameter, analisis hasil dan model yang akan digunakan.. Bab IV. Hasil dan Pembahasan Bab ini merupakan hasil penelitian, pembahasan, evaluasi terhadap masalah yang sifatnya terpadu. Penyajian hasil penelitian dapat disertai dengan tabel, grafik, foto atau bentuk lain.. BAB V.Kesimpulan dan Saran Pada bab ini berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari bab-bab sebelumnya. 4.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44. NO.. PENYEDIAAN MATERIAL PEMERIKSAAN KETERSEDIAAN ALAT TRIAL MIX PENGECORAN ECC 0% FA ; 0% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 0% FA ; 0.1% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 0% FA ; 0.2% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 0% FA ; 0.3% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 5% FA ; 0% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 5% FA ; 0.1% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 5% FA ; 0.2% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 5% FA ; 0.3% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 15% FA ; 0% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 15% FA ; 0.1% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PEBGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 15% FA ; 0.2% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI PENGECORAN ECC 15% FA ; 0.3% PP ; 0% ASP DAN 15% ASP CURING PENGUJIAN KUAT TARIK ECC 28 HARI ANALISA DATA PENULISAN TUGAS AKHIR (BAB 4 - 5), SELESAI SEMINAR HASIL SIDANG SARJANA WISUDA SARJANA. URAIAN KEGIATAN. 2021 APRIL MARET FEBRUARI JANUARI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30. 1.7 Jadwal Penelitian. 5.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Fly Ash Fly Ash merupakan salah satu limbah hasil produksi pabrik yang berbentuk seperti. debu. Fly Ash merupakan limbah berbahaya (B3) karena perkembangan indrustri berupa pabrik PLTU yang menggunakan bahan bakar batubara akan semakin meningkat. Jarman, Direktur Jenderal Ketenagalistrikan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), mengatakan kebutuhan batu bara saat ini sebesar 87,7 juta ton untuk PLTU batu bara. Jumlah ini meningkat seiring dengan adanya program 35 ribu MW, sehingga pada 2019 diperkirakan kebutuhan batu bara meningkat menjadi 166,2 juta ton. Jika limbah batubara yang dihasilkan sebesar 5%, maka limbah yang dihasilkan pada tahun 2019 bisa mencapai 8,31 juta ton. Jika tidak dimanfaatkan akan menjadi sumber pencemaran lingkungan dan dapat berdampak ke kesehatan (https://www.dunia-energi.com/7010-2/).. Menurut Badan Standardisasi Nasional (2014), Fly Ash dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu: a. Kelas N. Fly Ash yang termasuk dalam kelas N berupa pozzolan alam mentah seperti beberapa tanah hasil lapukan, batu rinjang opalan dan serpih, tufa dan abu vulkanik atau batu apung yang memiliki sifat seperti lempung dan serpih. b. Kelas F. Fly Ash yang dihasilkan dari pembakaran antrasit atau batubara bituminous, tetapi dapat juga dihasilkan dari subbituminous dan lignite. Fly Ash ini bersifat pozzolan karena kandungan CaO yang lebih rendah 10% sehingga tidak mempunyai sifat cementitious. Fly Ash tipe ini mengandung CaO lebih kecil dari 10%, kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 70% dan kadar karbon (C) berkisar antara 5% - 10%. c. Kelas C. Fly Ash kelas C umumnya dihasilkan dari pembakaran lignite atau batubara subbituminous, dan dapat juga dihasilkan dari antrasit atau batubara bituminous. Fly Ash ini memiliki kandungan CaO yang lebih tinggi dari 10% sehingga mempunyai. 6.

sifat cementitious dan juga sifat pozzolan. Oleh karena Fly Ash kelas C memiliki sifat cementitious, maka dapat bereaksi jika terkena air atau kelembaban dan mengalami hidrasi. Fly Ash tipe ini mengandung CaO di atas 10%, Kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 50% dan kadar karbon (C) sekitar 2%. Susunan unsur Fly Ash dapat dilihat pada Tabel 2.1.. Komponen. Tabel 2.1: Susunan unsur Fly Ash Bituminous (%) Subbituminous (%). Lignite (%). SiO2. 20-60. 40-60. 15-45. Al2O3. 5-35. 20-30. 10-25. Fe2O3. 10-40. 4-10. 4-15. CaO. 1-12. 5-30. 15-40. MgO. 0-5. 1-6. 3-10. SO3. 0-4. 0-2. 0-10. Na2O. 0-4. 0-2. 0-6. K2O. 0-3. 0-4. 0-4. Sumber: https://lauwtjunnji.weebly.com/fly-ash--overview.html. 2.2. Abu Sekam Padi Sekam adalah kulit yang membungkus padi, dimana kulit tersebut akan dibuang. saat produksi beras dan akan menjadi limbah yang jika dibakar akan menjadi abu sekam padi. Pada saat pengolahan, butir padi digiling dan menghasilkan beras dan kulit sekam. Berat kulit sekam yang dihasilkan berupa 22% dari berat butir padi yang digiling. Kulit sekam juga sering digunakan sebagai bahan bakar dikarenakan kandungan mudah terbakar dalam kulit sekam sebesar 75% dan sisanya akan menjadi abu. Abu ini dikenal sebagia abu sekam padi yang memiliki kandungan silika reaktif sebesar 85%-90% yang termasuk dalam material cementitious (Handayani, Nurjanah, & Rengga, 2014).. Kandungan silika pada abu sekam padi berkisar antara 94%-96%. Dapat berkurang jika terkontaminasi dengan zat lain yang kandungan silikanya rendah. Pembakaaran sekam padi dilakukan pada suhu tinggi yang terkontrol (500°C - 600°C) sehingga menghasilkan abu sekam padi yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses 7.

kimia (Putro & Prasetyoko, 2007). Susunan unsur abu sekam padi dapat dipengaruhi pada temperature saat pembakaran, ditunjukkan pada Tabel 2.2.. Tabel 2.2: Susunan unsur abu sekam padi pada temperatur berbeda Hwang (2002) Temp Bahan 𝑆𝑖𝑂2 𝑀𝑔𝑂 𝑆𝑂3 𝐶𝑎𝑂 𝐾2 𝑂 𝑁𝑎2 𝑂 𝑇𝑖𝑂2 𝐹𝑒2 𝑂3. 2.3. Normalº 400º 600º 700º 1000º (%) (%) (%) (%) (%) 88.01 88.05 88.67 92.15 95.48 1.17 1.13 0.84 0.51 0.59 1.12 0.83 0.81 0.79 0.09 2.56 2.02 1.73 1.60 1.16 5.26 6.48 6.41 3.94 1.28 0.79 0.76 1.09 0.99 0.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.29 0.74 0.46 0.00 0.43. Pasir Silika Pasir silika mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO,. MgO, dan K2O yang berwarna putih bening atau warna lain sesuai dengan senyawa pengotor. Adapun sifat pasir kuarsa yang memiliki berat jenis 2,65 kg/L, kekerasan 7 (skala Mohs), titik lebur 1728°C, berbentuk Kristal hexagonal, panas spesifik berupa 0,185 J, dan kemampuan menghantarkan panas sebesar 12°C - 1000°C. penggunaan pasir kuarsa sudah meluas dalam bidang industri, baik sebagai bahan baku utama ataupun sebagai aditif. Sebagai bahan baku utama misalnya kaca, semen, tegel, bahan baku fero silikon, silikon carbide, dan bahan abrasit. Sedangkan sebagai bahan aditif misalnya industri cor, perminyakan dan pertambangan, bata tahan api, dan lain sebagainya (Alimin, Maryono, & Putri, 2013). Pasir silika mengandung lebih dari 90% kandungan silika dioksida sehingga dapat digunakan sebagai bahan partial semen dalam bentuk silica fume (Rahman, 2006; Koentjoro, 1993), diharapkan dapat menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi dari pasir biasa. Pasir silika yang dibuat menjadi serbuk yang disebut serbuk silika, dapat dipakai sebagai bahan tambahan dalam campuran beton untuk meningkatkan kekuatan.. 8.

Penambahan serbuk silika sebanyak 30% dapat meningkatkan kekuatan tekan sampai 40%, kekuatan tarik 20% dan kekuatan lentur 4%.. 2.4. Semen Semen menjadi sebagai pahan perekat jika dicampurkan dengan air dikarenakan. memiliki sifat hidrolis. Penggunannya berupa adukan beton, mortar, plester, bahan penambal, dan sebagainya. SNI 15-2049-2004 membagi semen menjadi beberapa tipe, yaitu: a. Semen tipe I Semen tipe I dihasilkan dengan cara menggiling klinker yang kandungan utama berupa kalsium silikat dan digiling bersamaan dengan bahan tambah sehingga membentuk kangungan kalsium sulfat. Komposisi senyawa yang terdapat pada semen ini adalah 49% (𝐶3 𝑆), 25% (𝐶2 𝑆), 12% (𝐶3 𝐴), 8% (𝐶4 𝐴𝐹), 2,8% (𝑀𝑔𝑂), 2,9% (𝑆𝑂3). Penggunaan semen ini biasanya pada konstruksi gedung, pengerasan jalan, jembatan, dan konstruksi lainnya yang tidak memungkinkan serangan sulfat dari tanah. b. Semen tipe II Penggunaan semen tipe II memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang dan komposisinya adalah 46% (𝐶3 𝑆), 29% (𝐶2 𝑆), 6% (𝐶3 𝐴), 11% (𝐶4 𝐴𝐹), 2,9% (𝑀𝑔𝑂), 2,5% (𝑆𝑂3). Semen tipe ini digunakan untuk konstruksi bangunan tepi laut, bending, dan irigasi. c. Semen tipe III Penggunaan semen tipe III memerlukan kekuatan tinggi pada fase pengikatan. Kadar 𝐶3 𝑆 sangat tinggi dan butirannya sangat halus, biasanya digunakan untuk konstrusi dengan kuat tekan tinggi seperti jembatan dan pondasi. d. Semen tipe IV Penggunaan semen tipe IV memerlukan panas hidrasi rendah sehingga kadar 𝐶3 𝑆 dan 𝐶3 𝐴 rendah, biasanya digunakan untuk pengecoran yang tidak menimbulkan panas e. Semen tipe V Proses penggunana semen ini hanya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Komposisi senyawa semen ini adalah 43% (𝐶3 𝑆), 36% (𝐶2 𝑆),. 9.

4% (𝐶3 𝐴), 12% (𝐶4 𝐴𝐹), 1,9% (𝑀𝑔𝑂), 1,8% (𝑆𝑂3). Penggunaan semen ini biasanya untuk instalasi pengelolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir. 2.5. Viscocrete 3115-N Sika Viscocrete 3115-N adalah generasi terbaru superplasticizer untuk beton dan. mortar yang dikembangkan secara khusus untuk produksi beton dengan kemampuan mengalir yang tinggi dan tahan lama. Penggunaan Sika Viscocrete 3115-N berupa penguran penggunaan jumlah air dalam jumlah besar dan kemampuan mengalir yang sangat baik. Sika Viscocrete 3115-N digunakan untuk tipe-tipe beton sebagai berikut: a. Beton dengan kemampuan mengalir yang tinggi b. Beton dengan kebutuhan pengurangan air (hingga 30%) c. Beton yang memadat dengan sendirinya (self Compacting Concrete / SCC) d. Beton kedap air e. Beton mutu tinggi f. Beton pracetak Keuntungan Sika Viscocrete 3115-N bekerja melalui penyerapan permukaan partikel-partikel semen yang menghasilkan efek-efek separasi partikel. Beton yang menggunakan Sika Viscocrete 3115-N mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: a. Kemampuan mengalir yang tinggi b. Kemampuan self-compact yang kuat c. Pengurangan air yang sangat tinggi d. Mengurangi retak dan susut e. Mengingkatkan ketahanan karbonasi pada beton f. Meningkatkan hasil akhir. 2.6. Serat Polypropylene Serat Polypropylene merupakan bahan dasar yang umum digunakan dalam. memproduksi bahan-bahan yang terbuat dari plastik. Material ini berbentuk filamentfilamen yang akan terurai jika dicampurkan ke dalam adukan beton. Serat ini meningkatkan kua Tarik lentur dan kuat tekan beton (Arde, 2005), mengurangi retak akibat penyusutan, meningkatkan daya tahan terhapat impact dan meningkatkan 10.

daktilitas. Dina (1999) menyebutkan beberapa keuntungan serat polypropylene dalam campuran beton, adalah sebagai berikut: a. Memperbaiki daya ikat matriks beton pada saat pre-hardening stage sehingga dapat mengurangi kerekatan akibat penyusutan b. Memperbaiki ketahanan terhadap kikisan c. Memperbaiki ketahanan terhadap tumbukan d. Memperbaiki ketahanan terhadap penembusan air dan bahan kimia e. Memperbaiki keawetan beton. 2.7. Air Penggunaan air pada beton bertujuan untuk memicu proses kimiawi semen,. membasahi agregat dan memudahan pencampuran beton. Perbandingan antara air dan semen untuk adukan beton dinamakan Water Cement ratio (w/c) dan nilai yang dipakai biasanya 0,40-0,65 sehingga proses hidrasi yang terjadi pada beton sempurna. Menurut SKSNI S-04-1989-F adalah: a. Bersih b. Tidak mengandung lumpur, minyak, benda terapung lain yang bisa dilihat secara visual c. Tidak mengandung benda tersuspensi > 2 gram/liter d. Tidak mengandung garam yang mudah larut dan mudah merusak beton >15 gram/liter e. Kandungan Cl < 500 ppm f. Senyawa sulfat < 1000 ppm sebagai SO3. g. Bila dibandingkan dengan kekuatan beton yang memakai air suling, maka penurunan kekuatan beton yang memakai air yang diperiksa tidak lebih dari 10%. h. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya.. 11.

2.8. ECC (Engineered Cementitious Composite) Nama Engineered Cementitious Composite (ECC) diadopsi oleh Li (1993). dimana ECC menggunakan bahan penyusun yang serupa dengan FRC (Fibre Reinforced Concrete) yang mengandung air, semen, pasir, serat, dan bahan kimia umum aditif. Agregat kasar tidak digunakan karena dapat menganggu komposit dari ECC. Tidak seperti FRC, ECC menggukanan serat dengan jumlah lebih sedikit yaitu sekitar 2% dan komposit kuat untuk aplikasi struktural (V. C. Li, 1998). ECC memiliki daktilitas tarik tinggi yang ditunjukkan oleh kurva teganganregangan tarik uniaksial dengan kapasitas regangan sebesar 3% - 7% yang memiliki nilai besar dalam meningkatkan batas strktural dalam hal kapasitas deformasi dan beban struktural serta penyerapan energi. Oleh karena itu ECC lebih cenderung seperti bahan logam daripada bahan gelas rapuh.. 2.9. Penelitian Terdahulu yang terkait Penelitian yang terkait dengan ECC adalah eksperimen analisis kuat tarik. Engineered Cementitious Composite (ECC) dengan Polypropylene fibre oleh (Khoso, Fahim, Lal Mehgwar, & Akhund, 2018) yaitu mengkaji kuat tarik ECC yang dikombinasikan dengan polypropylene fibre dengan variasi persentase fibre yang digunakan sebesar 0%, 0.25%, 0.5%, 0.75% dan 1%. Fly Ash yang digunakan dalam percobaan ini adalah Fly Ash kelas F dan benda uji yang dibuat berbentuk silinder. Hasil pengujian tiap variasi fiber dapat dilihat pada Gambar 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, dan 2.5.. Gambar 2.1: Kuat Tarik PCC (1:2:4), ECC (1:1:1) dan ECC(1:0.8:2) dengan 0% PP fibre (Khoso et al., 2018) 12.

Gambar 2.2: Kuat Tarik PCC (1:2:4), ECC (1:1:1) dan ECC (1:0.8:2) dengan 0.25% PP fibre (Khoso et al., 2018). Gambar 2.3: Kuat Tarik PCC(1:2:4), ECC (1:1:1) dan ECC (1:0.8:2) dengan 0.5% PP fibre (Khoso et al., 2018). 13.

Gambar 2.4: Kuat Tarik PCC (1:2:4), ECC (1:1:1) dan ECC (1:0.8:2) dengan 0.75% PP fibre (Khoso et al., 2018). Gambar 2.5: Kuat Tarik PCC (1:2:4), ECC (1:1:1) dan ECC (1:0.8:2) dengan 1% PP fibre (Khoso et al., 2018). Penelitian lain yang terkait adalah studi karakteristik kuat tekan dan kuat tarik PVA-ECC oleh Palembangan et al., (2019). Benda uji untuk kuat tarik yang digunakan adalah dogbone dengan ukuran 25mm x 45mm x 75mm dengan mutu yang ditargetkan 50 MPa ( 45 ± 5 MPa) dengan rasio berat campuran Fly Ash 1.2, pasir 0.8, air 0.56, HRWR 0.012 dan PVA yang digunakan sebesar 2% dari total berat campuran. Pengujian dilakukan di umur 7, 14 dan 28 hari. Nilai kuat tarik yang didapatkan pada umur 7 hari. 14.

dengan berat sampel 0.231 kg adalah 3.108 MPa, sementara kuat tarik pada umur 14 hari dengan berat sampel 0.229 kg adalah 3.547 MPa serta kuat tarik pada umur 28 hari dengan berat sampe 0.234 kg adalah 4.340 MPa. Hasil spesifik pengujian kuat tarik dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3: Hasil pengujian studi karakteristik kuat tarik PVA-ECC Umur Berat Luas Volume Beban Kuat Tarik (hari). (kg). (mm2). (mm3). (N). (MPa). 7. 0.231. 2428. 100450. 8263.2. 3.108. 14. 0.229. 2428. 100450. 8842.4. 3.547. 28. 0.234. 2428. 100450. 9352.7. 4.340. Sumber: Palembangan et al., (2019). Dapat dilihat bahwa hasil kuat tarik material PVA-ECC bertambah seiring dengan pertambahan umur yang dapat dilihat pada Gambar 2.6.. Gambar 2.6: Kurva Kuat Traik PVA-ECC (Palembangan et al., 2019). Penelitian yang terkait selanjutnya adalah Research on the Effect of Fly Ash Content on the Tensile Properties of PVA-ECC oleh W. Li, Zhou, & Li, (2015). Penelitian ini berupa pengaruh Fly Ash terhadap sifat tarik PVA-ECC dengan benda uji berupa balok dengan ukuran 200mm x 50mm x 20mm dengan kandungan Fly Ash yang berbeda. 15.

Variasi kandungan Fly Ash yang digunakan untuk penelitian ini adalah 50, 55, 60, 65, 70 dan 75%. Peningkatan regangan tarik maksimum sebesar 6.3% dan hasil paling bagus terdapat pada benda uji dengan kandungan Fly Ash sebesar 70%. Pengujian ini menggunakan America CMT5305 300kN type microcomputer control electronic universal testing machine yang dapat dilihat pada Gambar 2.7. Hasil penelitian dapat dilihat pada Tabel 2.4 dan kurva hasil pengujian kuat tarik dapat dilihat pada Gambar 2.8.. Gambar 2.7: Alat Uji Kuat Tarik (W. Li et al., 2015). Tabel 2.4: Hasil pengujian kuat tarik PVA-ECC εc (%) σT (MPa) εT (%) Wa (mm) Sa (μm). No. σc (MPa). 50% FA. 2.59. 0.09. 3.02. 0.60. 1.05. 87. 63.38. 55% FA. 2.47. 0.13. 3.45. 3.04. 1.27. 68. 30.70. 60% FA. 2.85. 0.19. 3.64. 3.38. 1.4. 45. 34.91. 65% FA. 1.56. 0.20. 1.82. 1.99. 1.26. 39. 14.98. 70% FA. 1.95. 0.18. 3.13. 6.06. 1.18. 26. 19.94. 75% FA. 1.46. 0.10. 2.61. 6.23. 1.14. 21. 18.13. Es (MPa). Sumber: W. Li et al., (2015). 16.

Gambar 2.8: Kurva Hasil Pengujian Kuat Tarik PVA-ECC (W. Li et al., 2015). Penelitian yang terkait selanjutnya adalah Lightweight Engineered Cementitious composites (ECC) dilakukan oleh (Wang & Li, 2003)yaitu tentang pembuatan benda uji ECC yang ringan dengan masa jenis sekitar 900 – 1600 kg/m3. Benda uji yang dibuat untuk percobaan ini sebanyak 15 buah untuk pengujian kuat tarik. Pengujian ini menggunakan agregat Lightweight yang berbeda untuk setiap benda uji yang dapat dilihat pada Tabel 2.5. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 2.6.. 17.

Tabel 2.5: Mix Proportion Lightweight ECC (Wang & Li, 2003). Tabel 2.6: Hasil pengujian Lightweight-ECC (Wang & Li, 2003). Penelitian berikutnya berupa Engineered Cementitious Composites with High Volume Fly Ash oleh Wang and Li (2007). Pengujian ini tentang pengaruh High Volume Fly Ash terhadap ECC dengan mix proportion yang dapat dilihat pada Tabel 2.7. dan hasil pengujian kuat tarik pada Tabel 2.8. Kurva Regangan ECC dapat dilihat pada Gambar 2.9.. 18.

Tabel 2.7: Mix proportions ECC dengan variasi Fly Ash dan Bottom Ash. Sumber: Wang & Li, (2007) Tabel 2.8: Hasil pengujian kuat tarik ECC dengan high volume Fly Ash. Sumber: Wang & Li, (2007). 19.

Gambar 2.9: Kurva Regangan ECC R0, G0, G1, G2, G3, G4 (Wang & Li, 2007). Pengujian selanjutnya adalah Design of Green Engineered Cementitious Composites for improved Sustainability oleh Lepech et al., (2008). Penelitian ini bertujuan untuk menciptakan ECC ramah lingkungan dengan menggunakan bahan parsial semen yang telah diuji di laboratorium dan dapat dilihat pada Tabel 2.9. Pengujian ini juga menunjukkan beberapa tipe fibre yang dapat digunakan untuk campuran ECC yang dapat dilihat pada Tabel 2.10.. 20.

Tabel 2.9: Evaluasi bahan parsial semen. Sumber: Lepech et al., (2008) Tabel 2.10: Tipe-tipe fibre untuk ECC. Sumber: Lepech et al., (2008). Mohammed, Aswin, Beatty, & Hafiz, (2016) meneliti tentang Retensi Geser Longitudinal dari Pelat Komposit PVA-ECC yang bertujuan untuk menginvestigasi perilakustruktural pelat komposit yang dibuat dengan ECC dan juga mengevaluasi nilai koneksi geser parsial. Benda uji yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.10 dan alat uji kuat tarik dapat dilihat pada Gambar 2.11.. 21.

Gambar 2.10: Benda Uji Tarik (Mohammed et al., 2016). Gambar 2.11: Alat Uji Kuat Tarik (Mohammed et al., 2016) Uji tarik dilakukan pada 3 buah benda uji setiap ECC dan beton normal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.12 dan Gambar 2.13. Kuat tarik dan regangan pada ECC meningkat sebesar 103,6% dan 562,8% dari beton normal. Specimen ECC dapat meningkatkan pengerasan regangan hingga mencapai beban puncak dan kemudian pelunakan ketegangan terjadi setelah beban puncak. Dapat dilihat bahwa ECC tidak langsung pecah setelah kondisi puncak tetapi masih bisa melakukan deformasi hingga pecah. Hasil pengujian Kuat Tarik ECC dan beton normal dapat dilihat pada Tabel 2.11.. 22.

Gambar 2.12: Hasil Uji Kuat Tarik ECC (Mohammed et al., 2016). Gambar 2.13: Hasil Ujii Tarik Beton Normal (Mohammed et al., 2016). 23.

Tabel 2.11: Hasil Pengujian Kuat Tarik ECC dan beton normal (Mohammed et al., 2016). Menurut penelitian Mechanical Properties of Hybrid Ultra-High Performance Engineered Cementitious Composites Incorporating Steel and Polyethylene Fibers (Zhou et al., 2018). Bahan yang digunakan adalah semen Portland 52.2R dari China Resources Cement Holdings Limited, Foshan, China. Sebagai tambahan digunakan polycarboxylatebased high-range water-reducing admixture dari Sika Co. Ltd yang digunakan pada HUHP-ECC untuk mengendalikan fluiditas dari campuran air yang sangat rendah/rasio pengikat. Pasir silika dengan ukuran diameter maksimum 300 µm dan ukuran minimum 100 µm yang dikategorikan sebagai agregat halus. Detail campuran HUHP-ECC yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.12. Sedangkan untuk benda uji kuat tarik digunakan spesimen berbentuk dog bone yang dapat dilihat pada Gambar 2.14. Sedangkan alat uji tarik yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.15. Tabel 2.12: Mix design proportion (Zhou, Xi, Yu, Sui, & Xing, 2018). 24.

Gambar 2.14: Dog Bone specimen (Zhou et al., 2018). Gambar 2.15: Alat Uji Kuat Tarik (Zhou et al., 2018). 25.

Gambar 2.16: kurva regangan-tegangan tarik HUHP-ECCs. (a) HUHP-ECC-2.0-0; (b) HUHP-ECC-1.5-0.5; (c) HUHP-ECC-1.0-1.0; (d) HUHP-ECC-0.5-1.5; (e) HUHP-ECC-0-2.0; (f) kapasitas regangan-tegangan fraksi volume PE dan ST yang berbeda (Zhou et al., 2018). Hasil percobaan yang didapat terhadap HUHP-ECCs dapat dilihat pada Gambar 2.15. Sifat tarik, kekuatan dan daktilitas pada HUHP-ECC ditunjukkan dengan strainhardening phennomenon meningkat dengan jumlah serat PE. Kapasitas regangan tarik HUHP-ECC-0.51.5 dengan fiber PE 0,5% mencapai 1,5%, yang jauh lebih tinggi. 26.

daripada nilai UHPC. Kapasitas regangan mencapai 9,1% dan 8,1% untuk HUHP-ECC2.0-0 dan HUHP. Penelitian Tentang Aplikasi ECC terhadap Bangunan Tahan Api di Daerah Pesisir (Darmayadi, 2015) bertujuan untuk membandingkan beton tahan api dengan ECC. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Detail pencampuran dapat dilihat pada tabel 2.13. Tabel 2.13: Mix Design Detail (Darmayadi, 2015). Proses pembakaran benda uji sesuai dengan prosedur ASTM E 119- Peraturan 95a adalah “Metode uji standar untuk uji kebakaran konstruksi dan bangunan bahan.”. Gambar 2.17: Metode standar untuk uji kebakaran (Darmayadi, 2015) Dari grasik diatas dapat dilihat bahwa pada saat 50 menit pertama saja suhu tungu pembakaran sedikit menurun, itu karena ada masalah pada pembakaran, tetapi ini tidak. 27.

berlangsung lama, jika dibandingkan dengan ASTM E 119-95a, maka kenaikan suhu sesuai. Menguji kekuatan tarik dibagi dengan uji silinder split di ASTM C496-90, hasilnya menunjukan bahwa variasi 1 (K400) lebih baik daripada variasi 2 (K350). Degradasi variasi 1 (K400) adalah 17,7% dan variasi 2 (K350) 19,8% setelah benda uji terbakar dapat dilihat pada Gambar 2.18.. Gambar 2.18: Kuat Tarik ECC (Darmayadi, 2015) Modulus of Rupture (MOR) eksperimental dibandingkan dengan teori MOR, hasilnya menunjukkan bahwa eksperimental lebih rendah daripada teori dapat dilihat pada Gambar 2.19.. Gambar 2.19: Perbandingan antara MOR eksperimen dan teori-prapembakaran dan pasca pembakaran (Darmayadi, 2015). 28.

Menurut penelitian ECC Ecoefficient oleh Bang,dkk (2015). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan komposit semen yang dikembangkan secara ecoefficient yang menggunakan semen tambahan bahan, termasuk fly ash dan blast furnace slag sebagai bahan pengikat. Fly ash yang digunakan pada campuran ECC ini sebesar 25% dari berat semen, sedangkan agregat halus ECC yang disubstitusi oleh abu dasar agregat (BA) sebesar 10%, 20%, dan 30%. Penelitian ini menguji kua tekan yang menggunakan silinder dengan diameter 100 mm dan tinggi 200 mm, uji lentur yang menggunakan balok dengan dimensi 400 mm x 100 mm x 20 mm dan uji kuat tarik ECC yang menggunakan benda uji berbentuk dog bone prismatic yang dapat dilihat pada gambar 2.20 Variasi campuran ECC dapat dilihat pada Tabel 2.14. Tabel 2.14: Variasi Campuran ECC (Bang,dkk 2015). Gambar 2.20: Dog Bone Prismatic (Bang,dkk 2015). 29.

Dari hasil pengujian benda uji dengan variasi ECC FASL-BA 30% memiliki nilai kuat tarik 4,7 MPa dan kuat tekan 35,79 MPa pada umur 28 hari yang merupakan nilai optimum dari pengujian ECC tersebut, sedangkan kapasitas kuat lentur untuk campuran ECC-FASL meningkat sebesar 7,57% dan 13,35% dibandingkan dengan campuran ECCFA dan ECC-SL seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.15. Tabel 2.15: Hasil Pengujian ECC (Bang,dkk 2015). Ramya, dkk. (2015) meneliti tentang Experimental Investigation Fiber in Engineered Cementitious Composites yang bertujuan untuk mempelajari efek serat Polypropylene pada sifat mekanik ECC yang mengandung silica fume. Variasi serat Polypropylene yang digunakan adalah 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, dan 0,5% dan mix proportion campuran dapat dilihat pada Tabel 2.16, dan dibuat di cetakan berukuran 75 x 75 x 75 mm dan diuji tekan dalam 28 hari. Tabel 2.16. Mix Proportion ECC (Ramya, dkk. 2015). 30.

Hasil pengujian yang ditunjukkan pada gambar 2.21, menyatakan bahwa ECC yang menggunakan 3% silica fume dan 0,2% fiber polypropylene mendapatkan kuat tekan paling tinggi diumur 7 hari.. Gambar 2.21: Hasil Pengujian ECC (Ramya, dkk. 2015) Uttamraj, dkk. (2016) meneliti tentang the comparative study on conventional concrete and engineered cementitious composites (ECC-PVA) yang bertujuan untuk membandingkan kuat tarik antara beton konvensional dengan ECC. Pada penelitian ini, fly ash digunakan sebagai pengganti parsial semen untuk ECC dan beton dengan tingkat pergantian sebesar 30% dan serat yang digunakan pada ECC adalah serat polyvinyl alcohol (PVA) dengan persentase 0,5% sampai 2% dan pengujian dilakukan pada umur 7 hari dan 28 hari yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 2.22.. Gambar 2.22: Kuat Tarik Belah Beton dan ECC pada umur 7 dan 28 hari (Uttamraj, dkk. 2016). 31.

Penelitian dengan judul “Experimental Research On Mechanical Properties Of Desert Sand Steel-PVA Fiber Engineered Cementitious Composites” oleh Jialing, dkk. (2017). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh dari subsitusi fly ash, pasir gurun, serat PVA, steel fiber terhadap ECC. ECC akan dicampur dengan beberapa subsitusi Fly Ash (15%; 30%; 45%; 60%), variasi Steel Fiber (0%; 0,4%; 0,8%; 1,2%), serat PVA (0%; 0,4%; 0,8%; 1,2%), dan pasir gurun. Mix proportion ECC ditunjukkan pada Tabel 2.17. Tabel 2.17: Mix proportion ECC (Jialing, dkk. 2017). Dari hasil pengujian didapatkan kuat tarik belah paling tinggi terdapat pada specimen ke 5 pada 7 hari dan 28 hari sebesar 32,14 Mpa dan 37,67 Mpa dengan fly ash sebesar 15%, pasir gurun sebesar 30%, serat PVA sebesar 0,8% dan steel fiber sebesar 1.2%. Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 2.18. 32.

Tabel 2.18: Hasil pengujian ECC (Jialing, dkk. 2017). 33.

BAB 3 METODE PENELITIAN. 3.1. Metode Penelitian Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode kajian eksperimental.. Untuk mencapai tujuan penelitian, maka dibuat alur penelitian dalam bentuk diagram atau flow chart seperti pada Gambar 3.1.. Gambar 3.1: Flow chart penelitian. 34.

3.2. Tahapan – Tahapan Penelitian. 3.2.1 Persiapan . Mix Design. Mix design dilakukan agar penyusunan ECC mencapai kualitas yang dharapkan dengan cara merancang bahan yang sesuai untuk penelitian serta menentukan proporsi yang akan digunakan dalam campuran ECC. Contoh mix design dapat diihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1: Contoh mix proportion dari ECC No. Mix Design. Faktor Berat/Vol (kg/m3). 1. Semen (C). 1.00. 490.00. 2. Fly Ash: 5% *C. 0.05. 24.50. 3. Abu Sekam Padi: 15%. 0.15. 73.50. 4. Pasir Silika. 0.60. 294.00. 5. Air. 0.30. 147.00. 6. PP Vibre (Vf = 0.3%). 0.003. 2.70. 7. Superplasticizer. -. 11.34. Berat volume ECC . 1050.28. Penyediaan material yang akan digunakan. Adapun material-material yang dibutuhkan dalam penelitian ini, antara lain: 1.. Fly Ash (FA) Fly Ash yang digunakan dalam campuran ECC didapat dari PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) Pangkalan Susu, Sumatera Utara. Contoh Fly Ash dapat dilihat pada Gambar 3.2.. Gambar 3.2: Fly Ash 35.

2.. Abu Sekam Padi Abu sekam padi yang digunakan adalah hasil dari pembakaran sekam padi yang diperoleh dari lahan pertanian di Deli Serdang, Sumatera Utara. Contoh abu sekam padi dapat dilihat pada Gambar 3.3.. Gambar 3.3: Abu Sekam Padi. 3.. Superplasticizer (SP) Superplasticizer yang digunakan adalah ViscoCrete-8670 MN yang diperoleh dari PT.SIKA. Superplasticizer digunakan untuk mereduksi penggunaan air supaya menghasilkan ECC dengan workability yang baik. Superplasticizer dapat dilihat pada Gambar 3.4.. Gambar 3.4: Superplasticizer. 36.

4.. Semen Semen yang digunakan adalah semen Portland tipe I yang merupakan produk dari PT. Semen Padang. Contoh semen Portland tipe I dapat dilihat pada Gambar 3.5.. Gambar 3.5: Semen tipe I. 5.. Sika Polypropylene (PP) Jenis fibre yang digunakan adalah polypropylene (PP) yang dapat dilihat pada Gambar 3.6.. Gambar 3.6: Sika Polypropylene. 37.

6.. Pasir Silika Pasir yang digunakan berdiameter sekitar 0.1 mm (100 μm) yang dapat dilihat pada Gambar 3.7.. Gambar 3.7: Pasir Silika. 7.. Air Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Bahan dan Rekayasa Beton Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Syarat secara visual, air harus jernih dan tidak mengandung kotoran serta dapat dijadikan sebagai air minum.. . Pemeriksaan ketersediaan alat yang akan digunakan seperti :. 1.. Mixer Bor pengaduk campuran ECC Mixer bor digunakan sebagai pengaduk campuran ECC yang dapat dilihat pada Gambar 3.8.. 38.

Gambar 3.8: Mixer Bor. 2.. Kerucut Abrams Kerucut Abrams diperlukan untuk uji flowability campuran ECC yang dapat dilihat pada Gambar 3.9.. Gambar 3.9: Kerucut Abrams. 3.. Alat uji flowability Pengujian ini dilakukan untuk menentukan flowability (kemampuan alir dan stabilitas Self Compacting Concrete) dari ECC. Alat yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.10.. 39.

Gambar 3.10: Papan untuk uji flowability ECC. 4.. Cetakan dog bone prismatic Cetakan dog bone prismatic digunakan untuk pengujian kuat tarik ECC. Cetakan ini dapat dilihat pada gambar 3.11.. Gambar 3.11: Cetakan dog bone prismatic. 40.

5.. Alat pengujian kuat tarik ECC Alat untuk pengujian kuat tarik ECC dapat diilustrasikan seperti gambar 3.12.. Gambar 3.12: Alat uji Kuat Tarik ECC. 6. Tong Cat Tong cat digunakan sebagai tempat mixing material campuran yang digunakan dan dapat dilihat pada Gambar 3.13. Gambar 3.13: Tong Cat. 41.

7. Sendok semen seperti terlihat pada Gambar 3.14. Gambar 3.14: Sendok Semem 8. Meteran Meteran digunakan untuk mengukur diameter luasan yang dicapai specimen FRECC saat pengujian flowability dan gambar meteran dapat dilihat pada Gambar 3.15.. Gambar 3.15: Meteran 9. Timbangan Timbangan yang dipakai berupa timbangan digital yang bisa menimbang sampai 3 angka diberlakang decimal yang dapat dilihat pada Gambar 3.16.. Gambar 3.16: Timbangan. 42.

10. Gelas Ukur Gelas ukur digunakan sebagai wadah untuk superplasticizer yang akan digunakan dan dapat dilihat pada gambar 3.17.. Gambar 3.17: Gelas Ukur. 3.2.2. Pembuatan Benda Uji Sebelum pembuatan benda uji, dilakukan mix design terlebih dahulu. Pembuatan benda uji dog bone prismatic terdiri dari beberapa variasi abu terbang dan abu sekam padi yang masing-masing berjumlah 3 buah dan dilakukan uji tarik pada umur 28 hari. Jumlah keseluruhan benda uji adalah 72 buah dan matriks benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.2.. Tabel 3.2: Matriks Benda Uji. No. Variasi Fly Ash. Sika Polypropylene. Abu sekam padi. Uji Kuat Tarik Belah Beton 28 hari. 0% 1. 2. 0%. 0%. 0,1%. 3 0%. 3. 0.2%. 3. 0.3%. 3. 0%. 3. 0,1%. 3. 0,2% 0,3%. 15%. 3 3. 43.

3. 5%. 0%. 3. 0,1%. 3. 0,2%. 4. 5. 6. 3. 0%. 3 3 3. 0,3%. 3. 0%. 3 0%. 3. 0,2%. 3. 0,3%. 3. 0%. 3. 0,1% 15%. 15 %. 0,2%. 0,1%. 15%. 3. 0,3% 0,1%. 5%. 0%. 15%. 3. 0,2%. 3. 0,3%. 3 72. Total Prosedur pelaksanaan dalam pembuatan benda uji sebagai berikut:. 1. Menyiapkan semuh bahan penyusun FR-ECC dengan menimbang sesuai dengan berat yang sudah dirancang sebelumnya. 2. Langkah pertama yang dilakukan yaitu mencampur superplasticizer dengan sedikit air di dalam gelas ukur dengan tujuan untuk mengurangi kekentalan superplasticizer seperti terlihat pada gambar 3.18. kemudian semua air dituang ke dalam tongcat.. Gambar 3.18: Penuangan Air ke Superplasticizer. 44.

3. Masukkan superplasticizer yang tercampur dengan air ke dalam tong cat seperti terlihat pada gambar 3.19.. Gambar 3.19: Penuangan Superplasticizer 4. Masukkan fly ash ke dalam tong cat seperti ditunjukkan pada Gambar 3.20, kemudian bor dihidupkan dan diaduk sampai tercampur merata. Pastikan air yang didalam tong cat tidak keluar saat melakukan mixing supaya jumlah air tidak berkurang.. Gambar 3.20: Penuangan Fly Ash. 45.

5. Setelah adukan tercampur merata, masukkan abu sekam padi dan aduk sampai merata seperti terlihat pada gambar 3.21.. Gambar 3.21: Penuangan Abu Sekam Padi. 6.. Setelah itu, masukkan 1/3 bagian semen, lalu aduk sampai plastis. Kemudian masukkan lagi 1/3 bagian semen dan diaduk sampai plastis seperti ditunjukkan pada Gambar 3.22, lalu masukkan sisa semen dan diaduk sampai plastis.. Gambar 3.22 : Penuangan semen 7.. Setelah adukan diatas merata masukkan ½ bagian pasir, diaduk sampai plastis, lalu masukkan sisa pasir dan diaduk sampai plastis. Mixing dihentikan setelah adukan ECC memiliki workability yang baik dengan cara mengambil segenggam. 46.

adukan ECC tersebut kemudian angkat sekitar 20-25 cm dan lepaskan. Biarkan mixing tersebut mengalir seperti ditunjukkan pada Gambar 3.23.. Gambar 3.23: Menguji workability 8. Langkah selanjutnya yaitu pengujian flowability campuran FR-ECC berdasarkan. (EFNARC, 2005) dengan cara meletakkan kerucut abrams secara tegak vertical (diameter paling besar di bagian bawah) diatas papan acrilyc. Papan acrilyc harus dalam keadaan bersih dan kering. 9. Setelah itu kerucut abrams di tekan dan ditahan pada papan acrilyc kemudian campuran FR-ECC dituangkankan kedalam kerucut abrams, diatur dengan ketinggian yang sesuai agar campuran tidak keluar seperti ditunjukkan pada gambar 3.24.. Gambar 3.24 : Pengujian flowability 10. Lalu stopwatch di setting untuk mengukur waktu laju flowability campuran FR-ECC (T500). Stopwatch dimulai bersamaan dengan saat kerucut abrams mulai diangkat setinggi ± 30 cm. Kerucut abrams diangkat dengan perlahan secara vertical (tidak. 47.

terlalu cepat dan tidak terlalu lambat). Stopwatch dihentikaan saat penyebaran campuran mencapai diameter 50 cm, waktu yang ditampilkan stopwatch adalah T500 dari campuran FR-ECC. 11. Lalu dilakukan pengukuran diameter jangkauan FR-ECC saat specimen sudah berhenti. Pengukuran dilakukan dilakukan sebanyak 2 kali pada diameter jangkauan terluas seperti ditunjukkan seperti ditunjukkan pada gambar 3.25. Setelah itu campuran dikumpulkan lagi pada ember, lalu di aduk lagi sekitar ±1 menit.. Gambar 3.25: Pengukuran diameter 12. Campuran FR-ECC tersebut dituang pada bekisting dog bone prismatic yang telah. diolesi oli agar setelah kering campuran tidak lengket pada bekisting seperti ditunjukkan pada Gambar 3.26.. Gambar 3.26: Penuangan ECC ke cetakan. 48.

13. Campuran yang dituang kedalam bekisting pada umumnya tidak perlu dilakukan. pemadatan (di rojok), namun pada FR-ECC dengan kandungan fiber sebanyak 0.3% (campuran agak kaku) perlu dilakukan pemadatan dengan cara cetakan dog bone dihentakkan secara ringan ke tanah agar adukan FR-ECC dapat mengalin dengan sempurna. 14. Cetakan yang telah diisi campuran ECC didiamkan selama 24 jam. Setelah ECC. mencapai umur 24 jam, cetakan silinder dibuka dan mulai melakukan curing dengan merendamnya di kolam perendaman.. 3.2.3. Curing atau perawatan ECC Setelah pembuatan benda uji selesai, maka dilakukan curing untuk menjaga kehilangan air dari benda uji akibat penguapan, sehingga proses hidrasi berjalan dengan baik dan penyusutan yang terjadi tidak berlebihan yang dapat mengakibatkan keretakan pada benda uji. Curing dilakukan dengan cara meletakkan benda uji dalam genangan air yang berada pada Laboratorium Beton USU.. 3.2.4. Pengujian Pada hari ke-26, benda uji dikeluarkan dari kolam perendaman dan dikeringkan pada suhu lingkungan Laboratorium USU. Pada hari ke-28, benda uji diukur ulang panjang, lebar dan tingginya, setelah itu ditimbang beratnya. Pengujian kuat tarik ECC dilakukan pada umur 28 hari. Selama pengujian, dibuat dokumentasi proses pengujian yang diperlukan untuk membuat data kuat tarik.. 3.2.5. Analisa Data Metode analisis data yang dilakukan antara lain: 1. Data hasil kuat tarik disusun dalam bentuk tabel, 2. Data hasil kuat tarik ECC disusun dalam bentuk diagram, baik diagram batang maupun diagram garis. Analisis data dilakukan untuk mengkaji pengaruh penggunaan abu sekan padi dan Low Volume Fly Ash terhadap kuat tarik pada Fibre Reinforced Engineered Cementitious Composites (FR-ECC).. 49.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1. Berat Volume FR-ECC Berat volume FR-ECC pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui. perbandingan berat volume antara LVFA FR-ECC dengan ECC tanpa campuran fly ash dan abu sekam padi. Hasil dari pengujian berat volume FR-ECC pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan Gambar 4.1. Tabel 4.1: Berat Volume HVFA FR-ECC No. Variasi. 1. BERAT VOLUME ECC (kg/mᶟ). FA0-RHA0. 0 % PP 2345.41. 0,1 % PP 2273.98. 0,2 % PP 2138.37. 0,3 % PP 2098.86. 2. FA5-RHA0. 2368.33. 2294.34. 2168.55. 2134.68. 3. FA15-RHA0. 2401.87. 2314.85. 2198.34. 2175.19. 4. FA0-RHA15. 2433.74. 2376.28. 2256.91. 2204.76. 5. FA5-RHA15. 2486.51. 2408.61. 2295.31. 2246.21. 6. FA15-RHA15. 2513.20. 2453.21. 2318.25. 2276.82. Berat Volume (kg/mᶟ). FA0-RHA0. FA0-RHA15. 2276.82 2318.25 2453.21 2513.20. 2200.00. 2204.76 2256.91 2376.28 2433.74. 2300.00. 2134.68 2168.55 2294.34 2368.33. 2400.00. 2098.86 2138.37 2273.98 2345.41. 2500.00. 2175.19 2198.34 2314.85 2401.87. 2600.00. 2246.21 2295.31 2408.61 2486.51. Berat Volume Rata-rata LVFA FR-ECC Umur 28 hari. 2100.00 2000.00 1900.00 1800.00 FA5-RHA0. FA5-RHA15. FA15-RHA0. FA15-RHA15. Variasi 0%. 0.10%. 0.20%. 0.30%. Gambar 4.1: Berat Volume LVFA FR-ECC. 50.

Berdasarkan dari Tabel 4.1 dan Gambar 4.1 dapat diketahui bahwa penambahan material fly ash kedalam ECC meningkatkan berat volume seperti pada variasi FA5RHA0-0% dan FA15-RHA0-0% sebesar 2401.87 kg/m³ dan 2486.51 kg/m³ dibandingkan dengan variasi FA0-RHA0-0% sebesar 2345.41 kg/m³ persentase kenaikan sebesar 2,41% dan 6.02%. Tetapi, peningkatan persentase fiber 0% sampai 0,3% membuat berat volume menurun seperti pada variasi FA15-RHA15 sebesar 2,39%; 8,4% dan 10,04%. Dalam penelitian ini nilai optimum berat volume terdapat pada variasi FA15-RHA15-0% dengan nilai 2513.20 kg/ m³.. 4.2. Hasil Pengujian Kuat Tarik FR-ECC Pengujian kuat tarik ECC dilakukan pada saat umur 28 hari dan sudah dilakukan. perawatan (curing) sebelumnya.. 4.2.1 Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA0) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA0-RHA0 (control) dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA0-RHA0) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.2.. Tabel 4.2: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA0) No. Variasi. Kuat Tarik (MPa). 1. FA0-RHA0-0%. 0,72. 2. FA0-RHA0-0.1%. 1,53. 3. FA0-RHA0-0.2%. 1,65. 4. FA0-RHA0-0.3%. 1,21. 51.

KUAT TARIK FR-ECC (FA0-RHA0) 1.65. 1.80. 1.53. KUAT TARIK (MPa). 1.60 1.40. 1.21. 1.20 1.00 0.80. 0.72. 0.60 0.40 0.20 0.00 0-0-0%. 0-0-0,1%. 0-0-0,2%. 0-0-0,3%. Polypropylene Fiber. Gambar 4.2: Kuat Tarik Belah FR-ECC (FA0-RHA0). Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.2, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC tanpa menggunakan fly ash dan abu sekam padi mengalami kenaikan dari fiber 0% sampai 0,3% sebesar 0,83 MPa dan, 0,95 MPa dan 0,49 MPa.. 4.2.2 Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA0-RHA15 dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA0-RHA15) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.3. Tabel 4.3: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15) No. Variasi. Kuat Tarik (MPa). 1. FA0-RHA15-0%. 1,12. 2. FA0-RHA15-0.1%. 1,60. 3. FA0-RHA15-0.2%. 1,72. 4. FA0-RHA15-0.3%. 1,49. 52.

KUAT TARIK (MPa). KUAT TARIK FR-ECC (FA0-RHA15) 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00. 1.60. 1.72 1.49. 1.12. 0-15-0%. 0-15-0,1%. 0-15-0,2%. 0-15-0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.3: Kuat Tarik FR-ECC (FA0-RHA15). Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.3, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC dengan persentanse abu sekam padi 15% dan tanpa menggunakan fly ash mengalami kenaikan dari fiber 0% sampai 0.3% sebesar 0,48 MPa, 0,60 MPa dan 0,37 MPa.. 4.2.3 Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA5-RHA0 dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA5-RHA0) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.4 dan Gambar 4.4.. Tabel 4.4: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0) No. Variasi. Kuat Tarik (MPa). 1. FA5-RHA0-0%. 1.00. 2. FA5-RHA0-0.1%. 1.68. 3. FA5-RHA0-0.2%. 1.98. 4. FA5-RHA0-0.3%. 1.38. 53.

KUAT TARIK FR-ECC (FA5-RHA0) 2.50. KUAT TARIK (Mpa). 1.98 2.00. 1.68 1.38. 1.50 1.00 1.00 0.50 0.00 5-0-0%. 5-0-0,1%. 5-0-0,2%. 5-0-0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.4: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA0). Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.4 dan Gambar 4.4, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC dengan persentase fly ash 5% dan tanpa menggunakan abu sekam padi mengalami kenaikan dari fiber 0% sampai 0.3% sebesar 0,68 MPa, 0,98 MPa dan 0,38 MPa.. 4.2.4 Kuat tarik FR-ECC (FA5-RHA15) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA45-RHA5 dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA5-RHA15) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.5 Tabel 4.5: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA15) No. Variasi. Kuat Tarik (MPa). 1. FA5-RHA15-0%. 1.28. 2. FA5-RHA15-0.1%. 1.94. 3. FA5-RHA15-0.2%. 2.38. 4. FA5-RHA15-0.3%. 1.67. 54.

KUAT TARIK FR-ECC (FA5-RHA15) 2.38. KUAT TARIK (Mpa). 2.50 1.94. 2.00 1.50. 1.67 1.28. 1.00 0.50 0.00. 5-15-0%. 5-15-0,1%. 5-15-0,2%. 5-15-0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.5: Kuat Tarik FR-ECC (FA5-RHA15) Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.5, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC dengan persentase fly ash 5% dan abu sekam padi 15% mengalami kenaikan dari fiber 0% sampai 0,3% sebesar 0,66 MPa, 1,1 MPa dan 0,39 MPa.. 4.2.5 Kuat tarik FR-ECC (FA15-RHA0) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA15-RHA0 dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA15-RHA0) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.6. Tabel 4.6: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA0) No. Variasi. Kuat Tarik Belah (MPa). 1. FA15-RHA0-0%. 1.12. 2. FA15-RHA0-0,1%. 1.76. 3. FA15-RHA0-0,2%. 2.14. 4. FA15-RHA0-0,3%. 1.67. 55.

KUAT TARIK FR-ECC (FA15-RHA0). KUAT TARIK MPa). 2.50. 2.14. 2.00 1.50. 1.76. 1.67. 1.12. 1.00 0.50 0.00 15-0-0%. 15-0-0,1%. 15-0-0,2%. 15-0-0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.6: Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA0). Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.6, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC dengan persentase fly ash 15% dan tanpa menggunakan abu sekam padi mengalami kenaikan signifikan dari fiber 0% sampai 0,3% sebesar 0,64 MPa, 1,02 MPa dan 0,55 MPa.. 4.2.6 Kuat Tarik FR-ECC (FA15-RHA15) Pengujian kuat tarik FR-ECC variasi FA15-RHA15 dengan variasi fiber 0%, 0.1%, 0.2%, dan 0.3% ini dilakukan pada saat FR-ECC berumur 28 hari. Hasil uji kuat tarik FR-ECC (FA15-RHA15) dalam beberapa variasi fiber dapat dilihat pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.7. Tabel 4.7: Kuat Tarik FR-ECC (FA55-RHA5) No. Variasi. Kuat Tarik (MPa). 1. FA15-RHA15-0%. 1.69. 2. FA15-RHA15-0,1%. 2.00. 3. FA15-RHA15-0,2%. 2.51. 4. FA15-RHA15-0,3%. 1.83. 56.

KUAT TARIK FR-ECC (FA15-RHA15) 3.00 2.51. KUAT TARIK (Mpa). 2.50 2.00 2.00. 1.83. 1.69. 1.50 1.00 0.50 0.00 15-15-0%. 15-15-0,1%. 15-15-0,2%. 15-15-0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.7: Kuat Tarik Belah FR-ECC (FA55-RHA0) Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.7, dapat diketahui bahwa kuat tarik FR-ECC dengan persentase fly ash 15% dan 15% abu sekam padi mengalami kenaikan dari fiber 0% sampai 0,3% sebesar 0,31 MPa, 0,82 MPa, dan 0,14 MPa.. 4.2.7 Kuat Tarik Keseluruhan Variasi FR-ECC Hasil dari pengujian kuat tarik FR-ECC dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari penambahan fly ash, abu sekam padi dan polypropylene fiber terhadap kuat tarik FRECC dengan dibandingkan dengan ECC yang tidak meggunakan fly ash dan abu sekam padi. Hasil uji kuat tarik seluruh variasi FA dan RHA dapat dilihat pada Tabel 4.8, Gambar 4.8 dan Gambar 4.9. Tabel 4.8: Hasil uji kuat tarik belah untuk setiap variasi No.. Kuat Tarik ECC (MPa). Variasi. 1. FA0-RHA0. 0 % PP 0.72. 0,1% PP 1.53. 0,2% PP 1.65. 0,3 % PP 1.21. 2. FA5-RHA0. 1.00. 1.68. 1.98. 1.38. 3. FA15-RHA0. 1.12. 1.76. 2.14. 1.67. 4. FA0-RHA15. 1.12. 1.60. 1.72. 1.49. 5. FA5-RHA15. 1.28. 1.94. 2.38. 1.67. 6. FA15-RHA15. 1.69. 2.00. 2.51. 1.83. 57.

KUAT TARIK LVFA FR-ECC UMUR 28 HARI. 1.83. 1.69. 1.67. 1.94. 2.00. 2.38 1.12. 0%. 1.28. 1.60 1.72 1.49. 2.14. 1.12. 1.67. 1.68. 1.76. 1.98 1.00. 1.38. 1.50. 1.00. 1.21. 1.53 1.65. 2.00. 0.10% 0.20%. 0.72. KUAT TARIK (Mpa). 2.50. 2.51. 3.00. 0.30%. 0.50 0.00. FA0-RHA0. FA5-RHA0. FA15-RHA0. FA0-RHA15. FA5-RHA15. FA15-RHA15. Variasi. Gambar 4.8: Hasil uji kuat tarik untuk setiap variasi. KUAT TARIK LVFA FR-ECC UMUR 28 HARI 3.00 2.51 2.38. KUAT TARIK (Mpa). 2.50. 2.00 1.50 1.00. 1.69. 2.00 1.94 1.76 1.68 1.60 1.53. 2.14 1.98 1.72 1.65. 1.28 1.12 1.00. 1.83 1.67 1.49 1.38 1.21. FA0-RHA0 FA0-RHA15 FA5-RHA0. FA5-RHA15. 0.72. FA15-RHA0 FA15-RHA15. 0.50 0.00 0%. 0,1%. 0,2%. 0,3%. Polypropylene fiber. Gambar 4.9: Hasil uji kuat tarik untuk setiap variasi. 58.