KAJIAN TERHADAP PENGGUNAAN TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM BANCUHAN KONKRIT
OLEH:
ANIZA BT TAHIR
JABATAN KEJURUTERAAN AWAM POLITEKNIK SULTAN AZLAN SHAH
2010
POLITEKNIK SULTAN AZLAN SHAH BEHRANG STESEN,
35950 BEHRANG, PERAK
KAJIAN TERHADAP PENGGUNAAN TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM BANCUHAN KONKRIT
ANIZA BT TAHIR
ABSTRAK
Kajian ini dijalankan adalah untuk mengkaji kekuatan mampatan konkrit dan tahap kebolehkerjaan konkrit yang dicampurkan dengan tempurung kelapa. Perbandingan dilakukan di antara campuran konkrit biasa dengan campuran konkrit tempurung kelapa. Tiga jenis bancuhan konkrit, iaitu konkrit kawalan, konkrit yang ditambah dengan 5% tempurung kelapa dan konkrit yang ditambah dengan 10% tempurung kelapa telah disediakan. Ujikaji yang dijalankan adalah ujian runtuhan dan ujian mampatan. Daripada ujikaji yang dijalankan, ketiga-tiga bancuhan konkrit mengalami runtuhan benar. Untuk ujian kekuatan pula, konkrit kawalan menunjukkan kenaikan secara konsisten. Konkrit dengan tempurung kelapa 5% dan konkrit dengan tempurung kelapa 10% juga menunjukkan kenaikkan tetapi tidak melepasi konkrit kawalan.
1.0 PENDAHULUAN
Pada masa ini banyak kajian telah dilakukan untuk mengenalpasti ciri-ciri dan tingkah laku sebenar konkrit Ini kerana, konkrit yang digunakan mempunyai sifat dan tingkat laku berbeza disebabkan pelbagai faktor. Faktor-faktor ini kebiasaannya akan menyebabkan perubahan yang drastik terhadap kekuatan dan ketahanlasakan konkrit. Keadaan ini seterusnya akan memberi masalah utama terhadap kestabilan dan keselamatan struktur konkrit. Di dalam keadaan sekarang, konkrit yang dihasilkan seharusnya mempunyai kualiti yang baik dari segi kekuatan, tahan lasak serta kebolehkerjaannya dan dalam masa yang sama mempunyai kos masa dan tenaga yang lebih efektif. Ini penting kerana faktor-faktor ini akan menyebabkan konkrit tetap terus digunakan sebagai komponen utama dalam bidang binaan dan kejuruteraan awam.
Memandangkan salah satu komposisi yang mempengaruhi kekuatan konkrit ialah bahan campurannya, maka satu kajian dan penyelidikan terhadap bahan campurannya telah dikaji. Tujuannya ialah supaya menghasilkan konkrit yang lebih ringan daripada konkrit biasa. Hasil daripada itu, tempurung kelapa telah digunakan sebagai alternatif ke dalam bancuhan konkrit.
1.1 Objektif Kajian
1. Mengkaji kekuatan mampatan konkrit yang dicampurkan dengan tempurung kelapa. 2. Mengkaji tahap kebolehkerjaan konkrit yang dicampurkan dengan tempurung kelapa. 3. Membuat perbandingan di antara campuran konkrit biasa dengan campuran konkrit
tempurung kelapa dari segi kekuatan mampatan dan kebolehkerjaan.
1.2 Skop Kajian
1. Nisbah bancuhan yang digunakan adalah 1:2:4.
2. Tiga jenis bancuhan dilakukan iaitu konkrit kawalan, 5% tambah tempurung kelapa dan 10% tambah tempurung kelapa
3. Tiga ujikaji dijalankan iaitu ujian runtuhan, ujian faktor angkadar kepadatan dan ujian mampatan kiub.
3.0 METODOLOGI KAJIAN
Rajah 3.1 Kerangka Operasi Mengenalpasti masalah
Menjalankan kajian
Konkrit kawalan Tambahan 10%
tempurung Tambahan 5%
tempurung
Pengumpulan data
Analisis
Kesimpulan dan cadangan Mula
Ujian Kiub Ujian Angkadar kepadatan
4.0 DAPATAN KAJIAN
Dapatan kajian adalah berdasarkan data-data yang diperolehi melalui ujian runtuhan, ujian faktor angkadar kepadatan dan ujian mampatan kiub.
4.1 Ujian Runtuhan
Ujian runtuhan dijalankan untuk mengukur kesenangan kerja yang paling praktis dan amat berguna untuk memeriksa kesegayaan dan ketetapan campuran konkrit di tapak bina [MS 7.1: 1971]. Nisbah bancuhan yang digunakan dalam bancuhan konkrit ini ialah 1:2:4 manakala nisbah air-simen pula ialah 0.6. Data-data bagi keputusan bagi ujian runtuhan boleh dilihat pada Jadual 4.1.
Melalui kajian yang dijalankan bagi ujian ini terhadap semua sampel, didapati setiap sampel telah menghasilkan runtuhan benar, iaitu 150-200mm. Ini menunjukkan bahawa setiap sampel konkrit yang dihasilkan mempunyai tahap kebolehkerjaan yang baik.
Jenis Konkrit Ketetapan Kekuatan Runtuhan (mm)
Keadaan Runtuhan
Konkrit Kawalan Cair 150-200 Runtuhan Benar
Konkrit dengan Tempurung Kelapa 5%
Cair 150-200 Runtuhan Benar
Konkrit dengan Tempurung Kelapa 10%
4.2 Ujian Faktor Angkadar Kepadatan
Dalam kaedah ini, perkara yang diukur ialah darjah kepadatan atau nisbah ketumpatan konkrit yang diuji dengan ketumpatan konkrit yang sama, yang dipadatkan sepenuhnya (MS 7.1: 1971). Data-data bagi keputusan bagi ujian angkadar kepadatan boleh dilihat pada Jadual 4.2. Melalui ujian angkadar kepadatan, keputusan yang diperolehi menunjukkan bahawa faktor mampatan yang diperolehi bagi semua sampel adalah melebihi 0.92. Keputusan yang diperoleh
menunjukkan bahawa darjah kebolehkerjaan bancuhan adalah tinggi.
Jadual 4.2: Keputusan Ujian Angkadar Kepadatan
Bancuhan (1:2:4) Konkrit Kawalan (kg) Konkrit dengan Tempurung Kelapa 5% (kg) Konkrit dengan Tempurung Kelapa 10% (kg) Berat Silinder 2.605 2.605 2.605
Berat Silinder + Konkrit Separuh Padat
11.825 12.740 11.875
Berat Konkrit Separuh Padat
9.220 10.135 9.270
Berat Silinder + Konkrit Betul-betul Padat
12.070 12.675 11.805
Berat Konkrit Betul-betul Padat 9.465 10.070 9.200 Faktor Mampatan 0.97 (Cair) 1.00 (Cair) 1.00 (Cair)
4.3 Ujian Mampatan Kiub
Ujian Mampatan Kiub dibuat untuk mengetahui tahap kekuatan konkrit . kekuatan konkrit akan bertambah mengikut umurnya dan pertambahan kekuatan ini berterusan untuk beberapa ketika. Konkrit yang telah siap dibancuh dimasukkan kedalam acuan dan dibiarkan selama 24 jam untuk mengeras pada suhu bilik. Kemudian, konktit dikeluarkan dari acuan dan direndam dalam air selama 7 hari, 14 hari dan 21 hari. Jadual 4.3 menunjukkan purata keputusan ujian mampatan kiub bagi ketiga-tiga jenis konkrit mengikut hari.
Jadual 4.3 : Purata Bagi Keputusan Ujian Mampatan Kiub Bagi Konkrit Kawalan, Konkrit Dengan Tempurung Kelapa 5% dan Konkrit Dengan Tempurung Kelapa 10%
Konkrit Hari Konkrit Kawalan (kg) Konkrit Dengan Tempurung Kelapa 5% (kg) Konkrit Dengan Tempurung Kelapa 10% (kg) 7 14.377 15.693 17.963 14 22.232 17.930 18.957 21 26.083 20.390 19.747
Kekuatan Mampatan (N/mm2)
Rajah 4.3: Graf Kekuatan Mampatan Terhadap 7 hari, 14 hari dan 21 hari
Keputusan ujian mampatan kiub bagi konkrit kawalan berumur 7 hari menghasilkan nilai kekuatan mampatan konkrit 14.377 N/mm2. Pada umur 14 hari, nilai kekuatan mampatan konkrit sebanyak 22.232 N/mm2, manakala konkrit berumur 21 hari menghasilkan nilai kekuatan
mampatan sebanyak 26.083 N/mm2.
Bagi ujian mampatan kiub bagi konkrit dengan tempurung kelapa 5% yang berumur 7 hari menghasilkan nilai sebanyak 15.693N/mm2. Nilai kekuatan mampatan konkrit sebanyak 17.930 N/mm2 pada umur 14 hari dan 18.957 N/mm2 pada umur konkrit 21 hari. Untuk ujian mampatan kiub bagi konkrit dengan tempurung kelapa 10% menghasilkan kekuatan mampatan 26.083 N/mm2 pada umur 7 hari. Manakala bagi 14 hari dan 21 hari, konkrit menghasilkan nilai kekuatan mampatan sebanyak 20.390 N/mm2 dan 18.707 N/mm2.
0 5 10 15 20 25 30
7 hari 14 hari 21 hari
Konkrit Kawalan Konkrit dengan Tempurung Kelapa 5% Konkrit dengan Tempurung Kelapa 10% Hari
Berdasarkan Rajah 4.3 graf bagi konkrit kawalan 7 hari, 14 hari dan 21 hari menunjukkan kenaikan kekuatan mampatan yang begitu konsisten. Graf bagi konkrit dengan tempurung kelapa 5% pula juga menunjukkan kenaikkan yang konsisten tetapi kekuatan mampatan pula
berkurangan berbanding konkrit kawalan. Walaubagaimanapun, bagi konkrit dengan tempurung kelapa 10% pula menunjukkan terdapat sedikit kenaikkan berbanding konkrit dengan tempurung kelapa 5% bagi 7 hari dan 14 hari. Tetapi bagi 21 hari pula, kekuatan mampatan menurun
berbanding dengan kekuatan mampatan bagi konkrit dengan tempurung kelapa 5%. Ini
berkemungkinan kekuatan mampatan telah mencapai tahap yang maksima pada hari yang ke 14.
4.0 KESIMPULAN
Dalam kajian ini, penggunaan tempurung kelapa digunakan sebagai alternatif kepada bahan tambah dalam konkrit. Tiga ujikaji telah dijalankan ke atas konkrit kawalan, konkrit dengan tempurung kelapa 5% dan konkrit dengan tempurung kelapa 10%. Perbandingan keputusan konkrit dibuat antara ketiga-tiga konkrit tersebut. Didapati bahawa penggunaan tempurung kelapa sebagai bahan tambah bagi menggantikan aggregat halus boleh digunakan dalam bancuhan konkrit. Daripada keputusan ujikaji yang dijalankan, ketiga-tiga bancuhan menghasilkan keputusan yang memberangsangkan. Ujian kekuatan mampatan juga
menunjukkan ketiga-tiga bancuhan konkrit memberikan bacaan yang konsisten. Namun begitu, konkrit yang dihasilkan dengan campuran tempurung kelapa memberikan nilai yang rendah pada hari yang ke 14 dan 21 hari walaupun bacaan yang dihasilkan adalah konsisten. Nilai yang dihasilkan tidak melepasi nilai kekuatan mampatan konkrit kawalan.
5.0 CADANGAN
Daripada kajian yang dijalankan, terdapat beberapa cadangan sebagai penambahbaikan projek pada masa akan datang:
i. Menjalankan kajian ini dengan lebih terperinci serta memperbaiki dari segi keputusan dan ketetapan masa dalam membancuh konkrit supaya dapat menghasilkan konkrit yang lebih berkualiti.
ii. Bahan-bahan yang digunakan untuk membancuh konkrit mestilah disukat dengan betul supaya konkrit yang dihasilkan menepati spesifikasi konkrit yang ditetapkan.
iii. Membuat ujikaji bagi ujian kekuatan konkrit pada umur 28 hari.
RUJUKAN
Mat Lazim Zakaria (2005). Bahan dan Binaan. Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka
D.E Shirley terjemahan oleh Mohammad Ismail (1992). Pengenalan Kepada Konkrit. UTM
Thomas P. Fahl (2001). Concrete Principles. America: American Technical Publishers Bang Yeong Lee, Taemin Kim and Yun Yon Kim (2010). Journal of Advanced Concrete
Technology, Volume 8.
