PERENCANAAN CAMPURAN BETON KEKUATAN AWAL TINGGI (HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE)DENGAN BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZER TIPE POLYCARBOXYLATE ETHERS.

(1)

HOLIDIN ARIF, 2013

PERENCANAAN CAMPURAN BETON KEKUATAN AWAL TINGGI (HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE)

DENGAN BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZER TIPE POLYCARBOXYLATE ETHERS

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PERENCANAAN CAMPURAN BETON KEKUATAN AWAL

TINGGI (HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE) DENGAN

BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZER TIPE

POLYCARBOXYLATE ETHERS

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

Program Studi DIII Teknik Sipil

Oleh :

HOLIDIN ARIF

0902308

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

PERENCANAAN CAMPURAN BETON KEKUATAN AWAL TINGGI (HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE) DENGAN BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZER TIPE POLYCARBOXYLATE ETHERS

PERENCANAAN CAMPURAN BETON KEKUATAN AWAL TINGGI (HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE) DENGAN BAHAN TAMBAH

SUPERPLASTICIZER TIPE POLYCARBOXYLATE ETHERS

Oleh :HolidinArif NIM : 0902308

ABSTRAK

Saat ini pengembangan terbaru Superplasticizer yang berbahan dasar

polycarboxylate telah secara luas digunakan dalam pekerjaan beton khususnya

pada produk beton pracetak karena bisa mempercepat proses hidrasi pada beton sehingga didapat nilai kekuatan awal beton tinggi dengan acuan umur beton dalam hari bahkan dalam jam.

Penelitian ini dilakukan untuk memberikan pengetahuan mengenai kelebihan perencanaan campuran beton (mix desain) dengan menambahkan

Superplasticizer tipepolycarboxylate ethers (PCE) jika dibandingkan dengan mix

desain beton normal di lihat dari sisi kelecakan, kuat tekan beton dan analisis biaya yang timbul. Sampelkubus ukuran 15 cm x 15 cm x 15

cm,terdiridaribendaujibeton normal (BN)danBenda

ujipenambahansuperplasticizer PCE 1 % denganperkiraanreduksi air masing-masing 35 % (BTC Ra-35%), 40% (BTC Ra-40%), 45% (BTC Ra-45%) dan 50%

(BTC Ra-50%). masing-masingvariasiterdiridari 3 sampleyang akan

diujipadaumur6 jam dan 7, 14,21,28 hari sehingga total benda uji sebanyak 75 buah. Kuat tekanbeton rencana(f’c) padaumur 28 hariialah50 Mpa.

HasilpengujianmenunjukanpenambahanSuperplasticizer

tipepolycarboxylate ethers (PCE)sebesar 1%

dapatmenambahnilaikelecakandankuattekanjikadibandingkandenganbeton normal (BN) tanpacampuranSuperplasticizer tipepolycarboxylate ethers (PCE).Hasilujinilai slump rata-rata beton normal (BN) : 1.3 cm, (BTC Ra-35%) :

18.5 cm, (BTC Ra-40%) : 22.8 cm. Hasilpengujiankuattekanbeton rata-rata yang

telah di konversi ke benda uji silinderpadaumur 28 haribeton normal (BN) : 55.636 Mpa, (BTC Ra-35%) : 62.386 Mpa, (BTC Ra-40%) : 63.03 Mpa.

Jikadilihatdarisisiekonomipemakaian PCE 1% berdampakpadapengurangan semen sehingamunculpenghematanmasing-masing(BTC Ra-35%) sebesar± 18,87

% ; (BTC Ra-40%) sebesar± 23,61 %jika di

bandingkandenganhargacampuranbeton normal (BN). Tetapinilai workability yang terlalutinggipadacampuranbeton PCE 1% dengan FAS 0.31 adaresikoterjadiperistiwableedingdansegregasi.

(3)

THE PLAN OF HIGH EARLY STRENGTH CONCRETE WITH THE ADDITIONAL MATERIAL OF SUPERPLASTICIZER,

POLYCARBOXYLATE ETHERS TYPE

The Writer :Holidin Arif Student ID : 0902308

ABSTRACT

Nowadays, the new development of Superplasticizer with the basic material of polycarboxylate has been used widely in the concrete work especially for the concrete precast product, because it can accelerate the hydration process, so that there is the value of high early strength concrete with the reference of concrete in some days, moreover in some hours.

This research is used to give knowledge about the benefit of the plan of mixed concrete design by adding Superplasticizerpolycarboxylate ethers type (PCE), if it is compared with the normal mixed concrete design seen from the muddy side, the strong pressure of concrete, and the analysis of the cost which appeared. Sample of cube with the measure of 15 cm x 15 cm x 15 cm contains of the tested thing of the normal concrete (BN) and the tested thing of the additional Superplasticizer PCE 1 % with the approximation of each water reduction 35 % (BTC Ra-35 %), 40 % (BTC Ra-40 %), 45 % (BTC Ra-45 %) and 50 % (BTC Ra-50

%). Each variation contains of 3 samples which will be tested at the age of 6 hours and 7, 14, 21, 28 days, so that the total of the tested thing are 75. The strong pressures of planned concrete (f’c) at the age of 28 days are 50 Mpa.

The result of the test which shows the increasing of Superplasticizerpolycarboxylate ethers type (PCE) with the number of 1 % can increase the value of the muddy and the strong pressure if it is compared with the normal concrete (BN) without mixed Superplasticizerpolycarboxylate ethers type (PCE). The result of the slumped average value test of normal concrete (BN): (BTC Ra-35%): 18.5 cm, (BTC Ra-40%): 22.8 cm. The result of the strong pressure

of concrete average test which had been converted to the tested cylinder at the age of 28 days of the normal concrete (BN): 55.636 Mpa, (BTC Ra-35%): 62.386

Mpa, (BTC Ra-40%): 63.03 Mpa. If it is seen from the economical use side PCE 1

%, it will impact to the lack of sand, so that there is each saving (BTC Ra-35%) at

the number of ± 18,87 %; (BTC Ra-40%) at the number of ± 23,61 % if it is

(4)

workability which is very high for the mixed normal concrete PCE 1 % with FAS 0.31 will consist of bleeding event and segregation.

(5)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ... i

HALAMAN PERNYATAAN ... ii

ABSTRAK ... iii

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR GRAFIK ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang Penelitian ... 1

1.2 PerumusanPenelitian... 3

1.3 TujuanPenelitian ... 3

1.4 ManfaatPenelitian ... 3

1.5 BatasanMasalahPenelitian ... 4

1.6 SistematikaPenulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6

2.1 DefinisiBeton ... 6

2.2 Material Penyusun Beton ... 7

2.2.1 Semen Portland ... 7

(6)

2.2.3 Agregat ... 12

2.2.4 Concrete Admixture (Superplasticizer) ... 17

2.3 Sifat-sifatBeton ... 19

2.3.1 BetonSeger(Fresh Concrete) ... 19

1. TerminologiKelecakan (Workability) ... 19

2. PemisahandanPendarahan ... 20

3. Penakaran(Batching) danPencampuran(Mixing) ... 21

4. Perawatan(curing) ... 22

2.3.2 BetonKeras(Hardened Concrete) ... 22

1. KuatTekanBeton (fc’) ... 22

2. AsalKekuatanbeton ... 23

3. Faktor Air Semen ... 23

2.4 PerencanaanCampuranBeton (Mix Desain) ... 25

2.4.1 SyaratPerencanaan ... 25

2.4.2 SyaratProporsicampuran ... 26

1. KuatTekan Rata-Rata yang Disyaratkan ... 26

2. FAS denganPenambahanSuperplasticizer ... 27

3. Nilai Slump ... 29

4. UkuranAgregatKasarMaksimum ... 30

5. Kadar Air Bebas ... 31

6. SusunanGradasiagregatAgregathalus ... 32

7. ProporsiAgregatHalus ... 32

8. BeratJenisRelatifAgregat ... 33

9. KoreksiProporsiCampuran ... 34

2.5 BetonKekuatanAwalTinggi ... 35

2.6 SuperplasticizerTipePolycarboxylate Ethers (PCE) ... 36

2.6.1 Definisi ... 36

2.6.2 MekanismeKerja ... 36

(7)

2.7 KerangkaBerfikir ... 38

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN ... 39

3.1 LokasidanSampelPenelitian ... …… 39

3.2 MetodePenelitian ... …… 39

3.3 VariabelPenelitian ... …… 40

3.4 DesainPenelitian ... …… 41

3.5 MaterialdanPeralatanPenelitian ... …… 43

2.6.1 Material ... 43

2.6.2 Peralatan ... 44

3.6 AlurPenelitian... 46

3.6.1 Persiapan Material danPeralatanPenelitian ... 47

3.6.2 Pengujian Material ... 47

3.6.3 Mix DesainBeton Normal (fc’ 50 Mpa) ... 48

3.6.4 Mix DesainBeton PCE 1% (fc’ 50 Mpa) ... 50

3.6.5 ProduksiBeton Normal dan PCE % ... 53

1. PembuatanCampuranBeton ... 53

2. PengukuranNilai Sump ... 54

3. Pembuatan Benda Uji ... 55

3.6.6 Perawatan Benda Uji(Curing Beton) ... 56

3.6.7 PengujianKuatTekan Benda Uji ... 57

3.6.8 AnalisisBiayaMasing-Masing Mix Desain ... 58

3.6.9 Analisis Data Pengujian ... 58

BAB IVHASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 60

4.1 Penyajian Data Hasil Penelitian ... 60

4.2 Hasil Pengujian dan Pembahasan ... 60

4.2.1Pengujian Material Alam ... 60

4.2.2Campuran Beton (Mix Desain)... 61

(8)

4.2.4Pengujian kelecakan (Workability) ... 64

4.2.5Pengujian Kuat Tekan Beton (fc’) ... 69

4.2.6Analisis Biaya Mix Desain ... 74

BAB V PENUTUP ... 77

5.1Kesimpulan ... 78

5.2Saran ... 79

DAFTAR PUSTAKA ... 80

(9)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian

Pada saat ini teknologi beton pracetak (pre-cast) di Indonesia sudah sangat

berkembang. Teknologi beton pracetak diketahui dapat menggantikan operasi

pembetonan tradisional yang dilakukan di lokasi proyek pada beberapa jenis

komponen struktur seperti tiang pancang, tiang listrik, girder jembatan, bantalan

rel kereta, turap dan lain-lain. Beberapa manfaat dari teknologi beton pracetak

adalah terkait dengan waktu, biaya, kualitas dan produktivitas produksi yang

lebih efisien jika dibandingkan dengan pembetonan tradisonal. Untuk menunjang

manfaat di atas maka perlu adanya varian beton dengan karakteristik kekuatan

awal yang besar sehingga tercapainya optimalisasi waktu dan kapasitas produksi.

Berbagai penelitian dan percobaan bahan kimia pembantu (admixture)

pada beton dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan karakteristik kekuatan

awal beton tanpa mengurangi Terminologi Kelecakan (Workability). Teknologi

bahan dan teknik-teknik pelaksanaan yang diperoleh dari hasil penelitian dan

percobaan tersebut dimaksudkan untuk menjawab tuntutan yang semakin tinggi

terhadap pemakaian beton pracetak. Hasilnya muncul rekayasa mengenai

penambahan admixture concrete dengan dosis tertentu yang dapat menambah

kekuatan tekan awal pada beton. Penelitian itulah yang menjadi titik balik

(10)

Salah satu solusi bahan tambah kimia (admixture) tersebut adalah

Superplasticizer tipe polycarboxylate ethers (PCE). Saat ini pengembangan

terbaru Superplasticizer yang berbahan dasar polycarboxylate telah secara luas

digunakan dalam pekerjaan beton khususnya pada produk beton pracetak. Pada

prinsipnya jenis admixture concrete ini memiliki mekanisme kerja yang sama

dengan Superplasticizer dari jenis lain yaitu dengan menghasilkan gaya

tolak-menolak (dispersion) yang cukup antara partikel semen agar tidak terjadi

penggumpalan partikel semen yang dapat menyebabkan rongga-rongga udara

didalam beton, yang akhirnya akan mengurangi kekuatan pada beton. Tetapi ada

beberapa jenis Superplasticizer tipe polycarboxylate ethers ini juga bisa

mempercepat proses hidrasi pada beton sehingga didapat nilai kekuatan awal

beton tinggi dengan acuan umur beton dalam hari bahkan dalam jam.

Adapun penelitian ini dilakukan untuk memberikan pengetahuan

mengenai kelebihan perencanaan campuran beton (mix desain) dengan

menambahkan Superplasticizer tipe polycarboxylate ethers (PCE) jika

dibandingkan dengan mix desain beton normal di lihat dari sisi kelecakan, kuat

tekan beton dan analisis biaya yang timbul. Penggunaan Superplasticizer tipe

polycarboxylate ethers (PCE) ini memberikan beberapa kelebihan dalam hal

kekuatan beton serta menambah nilai workability secara signifikan. Terlepas dari

kelebihan penggunanan PCE di atas, muncul kelemahan yang cukup

mengkhwatirkan dari beton dengan penambahan PCE yaitu tidak mampu

mempertahankan sifat flowability campuran dengan waktu yang lama. Kita sering

(11)

perlu adanya pengamatan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan mengenai

penambahan Superplasticizer tipe polycarboxylate ethers (PCE) pada campuran

beton.

1.2 Perumusan Penelitian

Agar penelitian menjadi fokus pada pokok penelitian maka dibuatlah perumusan

masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana perencanaan campuran beton (Mix desain) dengan penambahan

dosis 1% PCE terhadap berat semen (cementitious ratio).

2. Bagaimana perbandingan nilai slump dan kuat tekan beton pada umur

beton 5 jam, 3, 7, 14, 28 hari yang dihasilkan beton dengan penambahan

dosis 1% PCE dengan beton normal tanpa penambahan PCE .

3. Membandingkan analisis biaya untuk beberapa perencanaan campuran beton

PCE 1% dengan beton normal.

1.3 Tujuan Penelitian

Berikut beberapa maksud dan tujuan yang diharapkan dari penelitian ini :

1. _{Memberikan gambaran mengenai berbagai mix desain dengan penambahan}

dosis 1% PCE terhadap berat semen (cementitious ratio).

2. _{Memberikan Informasi mengenai perbandingan nilai slump dan kuat tekan}

beton pada umur beton 6 jam, 3, 7, 14, 28 hari yang dihasilkan pada beton

(12)

3. _{Menganalisis harga masing-masing campuran dan efisiensi penggunaan}

PCE terhadapa nilai ekonomi yang muncul akibat pengurangan semen

(cement saving).

1.4 Manfaat Penelitian

Dengan adanya penelitian ini, diharapkan para pembaca dapat mengetahui

pengaruh Superplasticizer tipe polycarboxylate ethers (PCE) pada beton jika

dilihat dari kemudahan pengerjaan (kelecakan), kuat tekan beton serta anlisis

biaya yang muncul. Selain itu juga bisa menunjukan berbagai perencanaan mix

desain beton dengan penambahan PCE dengan dosis 1%.

1.5 Batasan Masalah Penelitian

Batasan masalah yang akan dibahas dari penelitian mencakup hal-hal sebagai

berikut :

1. Kuat Tekan beton rencana (f’c) 50 MPa pada umur 28 hari

2. Mix Desain memakai metode SK-SNI-T-15-1990-03 “Tata Cara Pembuatan

campuran beton Normal“

3. Pengujian bahan metode ASTM (American Standard for Testing Material)

dan SNI (Standar Nasional Indonesia) dari dinas Departemen Umum.

4. Superplasticizer yang dipakai dari jenis polycarboxylate ethers dengan merk

Tamcem 60RA didapat dari PT. Normet dengan dosis 1% dari berat semen.

5. Penelitian dilakukan di laboratorium Beton PT. Wijaya Karya Beton PPB

Majalengka.

(13)

Sistematika penulisan ini berdasarkan urutan kegiatan yang dibagi menjadi

beberapa bab dan di beberapa bab terdapat sub bab yang menjadi rincian

pembahasan.

Dalam Tugas Akhir yang berjudul “Perencanaan Campuran Beton

Kekuatan Awal Tinggi (High Early Strength Concerete) Dengan Bahan Tambah

Superplasticizer Tipe Polycarboxylate ethers” terdiri dari lima bab yaitu :

1. Bab I pendahuluan, menguraikan tentang latar belakang penelitian,

perumusan penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah

penelitian, serta sistematika penulisan.

2. Bab II Tinjauan Pustaka , menjelaskan mengenai definisi beton, material

penyusun beton, sifat-sifat, Teori mengenai perencanaan campuran beton,

Pembahasan khusus hight early strength concrete dan superplasticizer tipe

polycarboxylate serta kerangka berfikir penelitian.

3. Bab III Metodologi Pengujian, Meliputi penentuan lokasi, waktu dan

sampel penelitian, metode penelitian, Variabel penelitian, Desain penelitian,

Material dan peralatan penelitian, serat Alur penelitian dari Tahapan Mix

Desain, Proses Pembuatan benda uji dan pengujian nilai Slump, Perawatan

(Curing) benda uji, dan Pengujian Kuat Tekan beton.

4. Bab IV Data Hasil Pengujian, yaitu menampilkan data hasil Pengujian

material, Mix Desain,Berat jenis beton, Nilai Slump dan Kuat tekan beton

yang dihasilkan serta analisis biaya dengan penambahan PCE 1%.

5. Bab V Kesimpulan dan Saran, menguraikan tentang kesimpulan dan saran

(14)

(15)

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Sampel penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Beton PT. Wika Beton PPB

Majalengka . Sampel penilitian ialah benda uji yang berupa kubus dengan ukuran

diameter 15 cm x 15 cm x 15 cm, terdiri dari benda uji beton normal (BN) dan

Benda uji penambahan superplasticizer PCE 1 % dengan perkiraan reduksi air

masing-masing 35 % (BTC Ra-35%), 40% (BTC Ra-40%), 45% (BTC Ra-45%) dan

50% (BTC Ra-50%). masing-masing variasi terdiri dari 3 sampleyang akan diuji

pada umur 6 jam dan 7, 14,21,28 hari sehingga total benda uji sebanyak 75

buah.Kuat tekan beton rencana(f’c) pada umur 28 hari ialah50 Mpa.

3.2 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakandalam perencanaan campuran beton

kekuatan awal tinggi dengan menggunakan bahan tambah kimia superplasticizer

tipe polycarboxylateethers(PCE) ini adalah metode trial mix atau bisa disebut

metode eksperimen. Eksperimen yang dilakukan adalah dengan menambahakan

dosis PCE sebesar 1% terhadap berat semen ke dalam perencanaan campuran

beton. Kemudian akan membandingkan aspek kekuatan, kelecakan serta analisis

biaya antara beton normal (BN) yang bertindak sebagai kelompok kontrol dengan

beton penambahan superplasticizer tipe polycarboxylate (BTC) yang bertindak

(16)

Dari hasil pengamatan dan perencanaan campuran tersebut diatas,

diharapkan dapat diketahui pengaruh penambahan PCE 1% pada beton, selain itu

juga dikaji keuntungan dan kerugian dari penggunaan PCE 1% pada campuran

beton jika dibandingkan dengan beton normal (BN).

3.3 Variabel penelitian

Pengertian variabel menurut suharsimi arikunto (1998:99), yaitu :

“Variabel adalah objek penelitian, atau apa yang menjadi titik perhatian suatu

penelitian”.

Variabel dalam penelitian ini terdiri dari :

1. Varibel bebas (independen) yaitu variabel yang sengaja dimanipulasi

untuk diketahui identitas atau pengaruhnya terhadap variabel terikat.

2. Variabel terikat (dependen) yaitu variabel yang timbul akibat variabel

bebas atau respon dari variabel bebas.

3. Variabel pengendali adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat

konstan. Beberapa kemungkinan yang dapat mempengaruhi kuat tekan

beton dalam penelitian ini akan dikendalikan dengan berbagai perlakuan.

Berdasarkan penjelasan tersebut diatas maka variable dalam penelitian ini adalah :

1. Variabel bebas (X) adalah perencanaan campuran beton dengan

penambahan 1% PCE terhadap berat semen, merupakan variabel yang

mempengaruhi keberadaan variabel (Y).

2. Variabel terikat (Y) adalah kuat tekan beton, nilai slump dan analisis biaya

(17)

3. Variabel pengendali (Z) penelitian ini adalah faktor air semen, umur beton,

jenis semen, asal dan kondisi agregat,dosis PCE 1%, pembuatan benda uji

dan proses perawatannya.

gambar 3.1 Skema hubungan antara variabel penelitian

3.4 Desain penelitian

Berdasarkan pada tujuan penelitian yang telah diuraikan pada Bab I,

penelitian ini akan mencoba memberikan informasi mengenai berbagai kelebihan

dan kekurangan perencanaan campuran beton dengan penambahan dosis 1%

superplasticizer PCE jika dibandingkan dengan perencanaan campuran beton

normal. Kelebihan tersebut diatas ialah mencakup aspek dalam kemudahan

pengerjaan (kelecakan), nilai kuat tekan beton serta nilai ekonomis atau analisis

biaya yang dibutuhkan dari masing-masing mix desain.

(18)

Seperti yang dijelaskan Pada babII bahwa superplasticizer memiliki tiga

peran, yaitu sebagai penambah kelecakan (plasticizer), mengurangi jumlah air

(water reducer), maupun mengurangi jumlah semen (cemen saver). Pada

penelitian ini penulis akan menggunakan superplasticizer tipe polycarboxylate

sebagai cemen saver dan penambah kelacakan(plasticizer).Untuk lebih jelas bisa

dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini :

Keterangan :

PCE = Superplasticizer PCE

w/c = Faktor air semen

fc’ = Kuat tekan beton

Gambar 3.2 Skema penggunaan superplasticizer

Seperti dilihat pada grafik diatas penambahan superplasticizer PCE pada

campuran beton normal akan menyebabkan pengurangan air (reduksi air) dengan

jumlah tertentu.Pengurangan air pada campuran beton akan menyebabkan nilai fas

semakin kecil sehingga kuat tekan beton bertambah, karena nilai FAS pada

penelitian ini merupakan variabel terikat artinya nilai FAS dikunci pada nilai Campuran

normal

Campuran dengan

superplasticizer

w/c = X + PCE w/c = X

fc' = Y - air fc' = Y

(19)

tertentu sehingga nilai kuat tekan yang ingin dicapai tetap. Cara untuk mengunci

nilai FAS ialah dengan mengurangi jumlah semen dalam campuran (Saving

cement).

Pada kondisi penggunaan water reducer biasa pengurangan jumlah air

yang tersebut diatas akan menyebabkan nilai slump tetap tetapi dalam kasus

penggunaan superplasticizer PCE nilai slump akan bertambah jika dibandingkan

dengan beton normal. Nilai slump ini yang akan menjadi tolak ukur berapa besar

reduksi air yang bisa dilakukan superplasticizer PCE dengan dosis 1% pada

keadaan FAS tetap.

3.5 Material dan Peralatan Penelitian

3.5.1 Material

Material yang dipergunakan dalam penelitian ini terdiri dari sebagai berikut :

1. Semen Portland yang digunakan adalah semen Tipe I yang merupakan

semen tanpa kemampuan khusus dari Merk Semen Gresik yang mengacu

pada standar ASTM C150-83a.

2. Agregat Kasar yang digunakan adalah Split (Crushed stone) dari

Ciwaringin Cirebon. Ukuran nominal agregat maksimum 20 mm atau 25

mm.

3. Agregat Halus yang digunakan adalah Pasir dari CimalakaSumedang.

Beton kekuatan tinggi sebaiknya menggunakan agregat halus dengan

modulus kehalusan 2,5 sampai dengan 3,2.

4. Air yang digunakan adalah Air Artesis dari PT. Wika Beton PPB

(20)

04-HOLIDIN ARIF, 2013

1989-F tentang Spesifikasi Bahan Bangunan bagian A (Bahan Bangunan

bukan Logam).

5. Superplasticizer yang digunakan adalah jenis polycarboxylate ethersdari

PT. Normet dengan merk Tamcem 60RA.

3.5.2 Peralatan

Peralatan penelitian yang di perlukan untuk melaksanakan berbagaipengujian

dalam penelitian ini terdiri dari :

1. Timbangan analitis 25 kg dengan skala 100 gram.

Digunakan unuk menimbang berat material benda uji dan berat sampel

beton.

2. Oven yang suhunya dapat diatur sampai (110± 5)0 c

Digunakan mengeringkan agregat kasar dan agregat halus untuk

mengetahui berat kering oven material.

3. Gelas ukur 1000cc

Digunakan untuk melakukan pengujian kadar lumpur agregat kasar dan

agregat halus.

4. Takaran berbentuk silinder dengan volume 5 liter.

Digunakan untuk melakukan pengujian berat volume agregat kasar dan

agregat halus.

5. Satu set ayakan dengan ukurun lubang yang diatur ASTM C 33-03.

Digunakan untuk pengujian gradasi agregat halus dan agregat kasar.

6. Alat penggetar ayakan.

(21)

7. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

Digunakan untuk menimbang berat material benda uji.

8. Piknometer atau labu ukur dengan kapasitas 500 ml.

Digunakan untuk pengujian berat jenis dan penyerapan air pada agregat

halus.

9. Kerucut terpancung (cone)

Digunakan untuk mengetahui keadaan jenuh permukaan (SSD) pada

pengujian berat jenis dan penyerapan air pada agregat halus.

10.Thermometer.

Untuk mengukur suhu pada pengujian berat jenis dan penyerapan air pada

agregat halus.

11.Penggaris alat ukur panjang

Digunakan untuk mengukur tinggi nilai slump.

12.Mesin aduk beton(mixer vertical)

Digunakan untuk mengaduk bahan penyusun beton dalam trial mix beton.

13.Kerucut terpancung dan perojok

Digunakan dalam pengujian tinggi nilai slump.

14.Cetakan beton kubus 15x15x15 cm

Digunakan untuk membuat sampel benda uji.

15.Mesin kuat tekan

(22)

3.6 Alur Penelitian

Untuk mempermudah dan memberikan arah pada penilitian, maka

dilakukan langkah-langkah penelitian seperti di bawah ini :

Persiapan material dan Peralatan penelitian

Pengujian material

Mix desain beton normal fc' 50 Mpa

Mix desain beton PCE 1% (fc' 50 Mpa)

Produksi beton beton normal &

PCE 1% hasil Mix desain

Perawatan benda uji (curing beton)

Pengujian kuat tekan benda uji

Analisis biaya masing-masing mix desain

Analisis data pengujian

(23)

3.6.1 Persiapan Material dan Peralatan Penelitian.

Material penyusun beton disimpan di tempat yang terlindung dari

pengaruh cuaca secara langsung agar tidak mempengaruhi kualitas material dan di

simpan di dekat laboratorium beton PT.Wika beton PPB Majalengka. Untuk

peralatan dilakukan pengecekan kelengkapan peralatan baik peralatan pengujian

material, peralatan pengadukan beton serta perlengkapan pengujian kekuatan

beton.

3.6.2 Pengujian Material

Pengujian material pada penelitian ini hanya fokus pada pengujian

material alam yang kondisi,kualitas dan ukurannya masih heterogen sehingga

perlu kontrol yang ketat untuk mendapat material yang disyaratkan. Pengujian

material alam terdiri dari :

1. Pengujian agregat kasar (Split)

a. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat kasar.

b. Pemeriksaan kadar air agregat kasar.

c. Pemeriksaan kadar lumpur.

d. Pemeriksaan berat volume.

e. Pemeriksaan gradasi.

2. Pengujian agregat halus (Pasir)

a. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus

b. Pemeriksaan kadar air agregat halus.

(24)

d. Pemeriksaan berat volume.

e. Pemeriksaan gradasi.

3.6.3 Mix Desain Beton Normal (fc’ 50 Mpa)

Metode mix desain yang diterapkan untuk beton normal adalah

metodeSK.SNI.T-15-1990-03 “Tata cara pembuatan beton normal” yang

dijelaskan pada Bab II, kuat tekan yang direncanakan (fc’) pada umur 28 hari

adalah 50 Mpa. Perlu di ingat bahwa keadaan agregat tidak dalam keadaan kering

permukaan (SSD) maka perlu koreksi proporsi campuran terhadap kadar air pada

agregat. Untuk setiap benda uji diberi kode Identifikasi, berikut ini adalah diagram

dari keseluruhan kombinasi Mix Desain beton normal dalam penelitian ini :

Tabel 3.1 Diagram kombinasi pencampuran BN fc’ 50 Mpa

Klasifikasi Nama Umur Beton Jumlah Sampel

Beton Normal fc' 50

Mpa

BN

6 jam 3

(25)

Berikut merupakan langkah-langka perencanaan mix desain beton normal

menurut SK.SNI.T-15-1990-03 pada penelitian ini :

1. Penentuan kuat tekan beton.

2. Konversi kuat tekan kedalam kuat tekan kubus. (Persamaan 2.5).

3. Hitung nilai tambah ( +12 Mpa) → tidak ada benda uji sebelumnya.

4. Hitung kuat tekan rata-rata ( fcr’ = fc’ +12 Mpa).

5. Tentukan jenis semen yang digunakan.

6. Tentukan jenis agregat yang digunakan.

7. Tentukan nilai FAS (Gambar 2.3).

8. Tentukan nilai fas maksimum dan jumlah minimum semen (Tabel 2.10).

9. Tentukan nilai slump yag direncanakan (Tabel 2.11).

10.Tentukan ukuran agregatkasar maksimum.

11.Tentukan perkiraan jumlahkadar air bebas (tabel 2.12).

12.Tentukan kadar semen ( Persamaan 2.4 ).

13.Tentukan Proporsi agregat halus (Gambar 2.4).

14.Tentukan proporsi agregat kasar (100%- langkah 13).

15.Hitung berat jenis relatif gabungan (Persamaan 2.9).

16.Tentukan berat jenis beton dalam keadaan basah ( Gambar 2.5).

7 hari 3

14 hari 3

28 hari 3

(26)

17.Hitung kadar agregat gabungan [langkah (15)-((12) + (11))].

18.Hitung kadar agregat Halus [langkah (17) x (13) (100 %)].

19.Hitung kadar agregat kasar [langkah (17) x (14) (100%)].

20.Lakukan koreksi proporsi campuran karena keadaan material bukan SSD

(Persamaan 2.10).

3.6.4 Mix Desain Beton PCE 1% (fc’ 50 Mpa)

Metode mix desain yang diterapkan untuk beton PCE dosis 1% adalah

metode modifikasi antara metode SK.SNI.T-15-1990-03. Setelah ditentukan

berapa besar reduksi air dalam suatu trial mix untuk dosis PCE 1% perlu

pengurangan kadar semen dalam mix desain sehingga nilai faktor air semennya

tetap. Selain itu pengurangan air campuran yang digunakan juga berdampak pada

berat jenis beton dalam keadaan basah bertambah sehingga perlu koreksi berat

agregat yang digunakan dalam mix desain.

Dalam hal ini nilai slump dan kuat tekan beton adalah variabel terikat yang

merupakan kontrol dari dampak penambahan PCE 1%. Dalam pengujian ini

penulis mengambil rujukan dari pengujian trial mix yang dilakukan dilakukan

sebelumnya bahwa dosis 1 % PCE merk TC 60RA bisa merudiksi air sebesar 30

% - 40 % dari kebutuhan awal untuk suatu campuran dengan nilai fas tetap.Pada

(27)

35%,40%,45%,50% dari kebutuhan semula. Berikut ini adalah diagram dari

keseluruhan kombinasi Mix Desain beton PCE 1% dalam penelitian ini :

Tabel 3.2 Diagram kombinasi pencampuran BTC dosis 1%

Klasifikasi Nama Umur Beton Jumlah Sampel Total

(28)

air 45 % 7 hari 3

Berikut merupakan langkah-langka perencanaan mix desain beton dengan

penambahan PCE 1% pada penelitian ini :

1. Penentuan kuat tekan beton.

2. Konversi kuat tekan kedalam kuat tekan kubus. (Persamaan 2.5).

3. Hitung nilai tambah ( +12 Mpa) → tidak ada benda uji sebelumnya.

4. Hitung kuat tekan rata-rata ( fcr’ = fc’ +12 Mpa).

5. Tentukan jenis semen yang digunakan.

6. Tentukan jenis agregat yang digunakan.

7. Tentukan nilai FAS (Gambar 2.3)

8. Tentukan nilai fas maksimum dan jumlah minimum semen (Tabel 2.10).

9. Tentukan nilai slump yag direncanakan (Tabel 2.11).

10.Tentukan ukuran agregat maksimum.

(29)

12.Tentukan prosentase perkiraan reduksi air yang diambil (%).

13.Tentukan kadar air bebas sebelum penambahan PCE (tabel 2.12).

14.Tentukan kadar air tereduksi dalam liter [Langkah (12 � 11

100% �(12)].

15.Tentukan kadar air terpakai dalam liter [Langkah (13)-(14) ]. 16.Tentukan kadar semen ( Persamaan 2.4 ).

17.Tentukan Proporsi agregat halus (Gambar 2.4).

18.Tentukan proporsi agregat kasar (100%- langkah 17).

19.Hitung berat jenis relatif gabungan (Persamaan 2.9).

20.Tentukan berat jenis beton dalam keadaan basah ( Gambar 2.5).

21.Hitung kadar agregat gabungan [langkah (20)-((15) + (16))].

22.Hitung kadar agregat Halus [langkah (21) x (17) (100 %)].

23.Hitung kadar agregat kasar [langkah (21) x (18) (100%)].

24.Lakukan koreksi proporsi campuran karena keadaan material bukan SSD

(Persamaan 2.10).

25.Hitung kebutuhan PCE per-m3 campuran beton [langkah 11 �(16) (100%) ].

3.6.5 Produksi Beton Normal dan PCE 1% Hasil Mix Desain

Langkah-langkah dalam tahap ini dijelaskan secara rinci sebagai berikut :

1. Pembuatan Campuran Beton

(30)

Membuat campuran beton berdasarkan analisis mix desain yang telah

direncanakan. Pembuatan campuran beton ini mengikuti standar

ASTM C192-76.

b. Peralatan

 Timbangan 100 kg

 Takaran air

 Ember dan sendok beton (sekop)

 Mixer beton

 Bak tempat adonan basah

c. Bahan

 Semen Gresik Tipe 1

 Pasir

 Split

 Air

 Superplasticizer PCE (untuk beton PCE 1 %)

d. Prosedur Pelaksanaan

 Disiapkan semua bahan pembuatan campuran yang sudah dihitung

masing-masing beratnya.

 Molen dibasahi dengan air.

 Dimasukan semua split dan ¾ bagian air.

 Setelah semua split terbasahi merata kemudian dimasukan

(31)

 Dimasukan sisa air dengan penambahan Superplasticizer.

Kemudian dibiarkan teraduk sampai merata.

 Setelah campuran beton tersebut telah cukup homogen sekitar 3-5

menit, campuran beton tersebut dapat dituang kedalam bak adonan.

2. Pengukuran Nilai Slump

a. Tujuan

Mendapat nilai slump sebagai tolak ukur kemudahan pengerjaan.

Slump test yang digunakan mengacu pada Standart ASTM C-143.

b. Peralatan

 Kerucut terpancung dan penumbuk Standart ASTM C-143

 Penggaris

 Bahan

 Beton segar dari mixer

c. Prosedur Pelaksanaan

 Membasahi alas dan bagian dalam Slump test

 Meletakan alas ditempat yang stabil dan letakkan slump test

ditengah-tengah alas kemudian tekan dengan kuat.

 Adonan beton segar dimasukkan kedalam alat pengukur slump

dalam 3 bagian.

 Setiap lapisan dirojok masing-masing 25 kali dengan alat

perojok.Perojokan harus merata di setiap permukaan luasan dan

(32)

 Setelah penuh lalu diratakan dengan menggulungkan batang

perojok di permukaannya.

 Secara perlahan alat pengukur slump diangkat dalam arah vertical

setinggi 300 mm dengan angkatan yang mantap tanpa ada

goyangan maupun usikan.

 Ukur penurunan yang terjadi dengan meletakkan alat pengukur

slump sebelah adonan beton dengan mengambil acuan alat

pengukur slump.

3. Pembuatan benda uji

a. Tujuan

Mencetak adonan beton segar pada ctakan berbentuk kubus 15 x 15 x

15 cm.

b. Peralatan

 Kubus dengan ukuran 15x15x15 cm

 Perojok dengan diameter 16 mm dan panjang 600 mm

 Ember dan sendok beton (sekop)

c. Bahan

 Beton segar

 Pelumas cetakan

d. Prosedur Pelaksanaan

 Adonan beton segar dimasukan kedalam alat pencetak berbentuk

(33)

secara tipis dindingnya dengan pelumas terlebih dahulu untuk

mempermudah mengeluarkan benda uji dari cetakan tersebut.

 Adonan beton segar dimasukan kedalam pencetak dalam 3 bagian

dengan masing-masing kedalaman 67mm, dan kedalaman kedua

134 mm.

 Setiap lapisan dirojok masing-masing 25 kali dengan alat perojok.

 Setelah penuh ratakan dengan sendok beton sehinggga didapat

permukaan yang cukup rata.

3.6.6 Perawatan Benda Uji (curing beton)

1. Tujuan

Perawatan benda uji setelah dikeluarkan dari cetakan sampai

pengetesan bertujuan untuk :

a. Mencegah penguapan air secara berlebihan dari lapisan beton yang

belum mengeras yang justru dibutuhkan untuk proses pengerasan

beton.

b. Mencegah pengurangan kebutuham air selama proses hidrasi

semen.

2. Peralatan

Bak curing dengan air tawar bersuhu 23 ± 1.7oC

3. Bahan

Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 15x15x15 cm

(34)

a. Benda uji harus segera di curing setelah 24 jam dari pencetak

kubus.

b. Benda uji dimasukan kedalam bak curing sampai hari pengetesan.

3.6.7 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji

1. Tujuan

Untuk mengetahui kuat tekan beton dari kubus beton yang mewakili

specimen beton dalam mix desain. Prosedur pemgujian kuat tekan

beton digunakan mengacu pada Standar ASTM C-39-81.

2. Peralatan

Universal testing machine dengan kapasitas 2000KN dan

ketelitian0.1KN model Torsee RAT-200.

3. Bahan

Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 15x15x15 cm

4. Prosedur pelaksanaan

a. Permukaan benda uji yang akan ditest dibersihkan dan diletakan

pada alat test.

b. Benda uji harus ditempatkan tepat ditengah konsentrasi dari alat

test.

c. Kecepatan pembebeanan harus kontiniu dan tanpa hentakan dengan

kecepatan pembebanan yang disyratkan 0.14 s/d 0.34 Mpa/detik.

d. Dilihat dan dicatat nilai kemampuan hancur dari benda uji.

(35)

Analisis biaya masing-masing campuran dilakukan dengan cara

mengalikan kebutuhan material baik split, pasir, semen dan superplasticizer untuk

1 m3 beton dengan harga satuan masing-masing bahan tanpa memperhitungkan

kebutuhan dan biaya tenaga kerja yang muncul. Semua material dinyatakan dalam

satuan berat (kg) kecuali superplasticizer yang dinyatakan dalam satuan liter.

Perlu diketahui material pasir dan split harga dipasaran adalah per- m3 , maka

perlu konversi dari satuan volume (m3) ke dalam satuan berat (kg) dengan

mengalikan berat jenis (kg/m3) masing-masing material.

3.6.9 Analisis Data Pengujian

Analisis Data yangakan dibahas dalam penelitian ini meliputi :

1. Sifat beton segar (slump test)

2. Kuat tekan beton.

3. Analisis biaya masimh-masing mix desain.

Data yang tersebut diatas akan dianalisis dan disajikan secara deskriptif

kuantitatif dalam bentuk grafik dan tabel untuk selanjutnya diketahui dan

dibandingkan seberapa jauh kemampuan mix desain beton normal dan

(36)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pengurangan kebutuhan semen terjadi seiring dengan pengurangan

kebutahan air (water reducing) yang ditentukan. Semakin besar pengurangan

kebutahan air sejalan dengan semakin besar juga saving cement akibat nilai FAS

konstan. Dalam dunia beton pracetak, biasanya acuan rencana diambil umur beton

5-6 jam harus mencapai 40-50 % dari kekuatan rencana pada umur 28 hari.

Artinya untuk masuk dalam karakteristik tersebut pada umur 6 jam beton harus

menghasilkan strength berkisar 20 - 25 Mpa. Kuat tekan beton umur 6 jam pada

penelitian ini hanya dihasilkan 13 % dari kekuatan rencana pada umur 28 hari.

Bisa disimpulkan bahwa perencanaan beton dengan penambahan PCE 1 % yang

mengikuti konsepsi strength beton normal dengan nilai FAS 0.31 (fc’ 50 Mpa)

belum memenuhi tujuan penggunaan sebagai acuan mix desain high early

strength concrete. High early strength concrete

Kenaikan nilai workability secara signifikan terjadi akibat penambahan

PCE 1 % sehingga sangat cocok digunakan dalam perencanaan beton mutu tinggi.

Tetapi nilai workability yang terlalu tinggi pada beton PCE 1 % dengan nilai FAS

0.31 menjadi pemicu terjadinya peristiwa bleeding dan segregasi. Secara

kesulurahan nilai kuat tekan beton yang dihasilkan beton PCE 1% pada umur

umur 6 jam dan 7, 14, 21, 28 hari lebih besar jika dibandingkan dengan beton

(37)

Pembuatan proporsi campuran beton PCE 1% jauh lebih murah jika

dibandingkan dengan beton normal Ini terjadi karena reduksi penggunaan semen

pada campuran beton PCE 1%. Bisa dikatakan bahwa semakin besar reduksi air

yang dilakukan sejalan dengan pengurangan jumlah semen maka akan semakin

kecil biaya yang ditimbulkan.

5.2Saran

Perlu ada kontrol yang ketat mulai dari tahap mix desain sampai dengan

pelaksanaan dalam Penggunaan superplasticizer tipe polycarboxylate ether pada

Perencanaan beton High early strength concrete. Hal ini dilakukan untuk

menghindari timbulnya efek negatif pada saat pelaksanaan dilapangan seperti

peristiwa bleeding, segregasi dan pengerasan awal tinggi yang bisa berpengaruh

terhadap susah dalam pengerjaan, serta kuat tekan beton yang rendah.

Selain itu pemadatan secara manual (dirojok) menjadi salah satu

penyumbang nilai porositas pada beton khusunya pada beton dengan pengerasan

awal, salah satu solusi adalah penggunaan pemadatan dengan cara di getar

(vibration) guna mendapatkan beton dengan nilai porositas yang kecil.

Perencanaan beton High early strength concrete sudah semestinya menggunakan

acuan umur beton dalam jam. Hal yang lain yang bisa dilakukan ialah dengan

merubah dosis PCE yang di berikan. Pengujian dan trial mix yang selanjutnya

dirasa perlu dilakukan untuk mendapatkan Perencanaan beton High early

(38)

DAFTAR PUSTAKA

AntonidanSugiharto,H. (2007) “

Kompatibilitasantarasuperplasticizertipepolycarboxlatedan naphthalene

dengan semen lokal. Konfrensinasionaltekniksipil, Yogyakarta.

AntonidanNugraha, P. (2007).Teknologibetondari material, pembuatan,

kebetonkinerjatinggi.Surabaya : Cv. Andi Offset.

BadanStandarisasiNasional. (2004). SNI 15-2049:2004 “Semen Portland”,

Jakarta : BSNI.

BadanStandarisasiNasional. (2008). SNI 1973:2008 “Cara ujiberatisi, volume produksicampurandankadarudarabeton”, Jakarta : BSNI.

BadanStandarisasiNasional. (2008). SNI 2848:2008 “Cara ujiberatisi, volume produksicampurandankadarudarabeton”, Jakarta : BSNI.

BadanStandarisasiNasional. (2008). SNI 1969:2008 “Cara ujiberatjenisdanpenyerapan air agregatkasar”, Jakarta : BSNI.

DepartemenPekerjaaanUmum (2003). SK.SNI.T-15-1990-03 “Tata

carapembuatanbetonnormal”,Jakarta :DPU.

DepartemenPekerjaaanUmum (1990). SNI 03-1970-1990

“Metodepengujianberatjenisdanpenyerapan air agregathalus”Jakarta :DPU.

DepartemenPerindustriandanperdagangan. (1996).

Panduanpraktikumteknologibeton (Ujifisik& Mix desain)

Handry, T. (1998).Teknologibahan – admixture [Online].Tersedia: http://

(39)

Hernando, F.

(2009).Perencanaancampuranbetonmututinggidenganpenambahansuperpla

sticizerdanpengaruhpenggantian semen denhan fly

ash.SkripsisarjanapadaUniversitas Islam Indonesia.tidakditerbitkan.

Mustofa, D. (2011).Efekhibridisasiseratterhadapkuatlenturbalokbetonhibrid fiber

reinforced self compacting concrete (hyfrscc). SkripsiPadaUNY

:tidakditerbitkan.

Toyuharu, N. (1990), Chemical admixture yoimprove the microstruktur and

properties of hardened concrete. Hokkaido: Hokkaido university.

Wibowo, P.A. (2008). “Bahan

-bahanpenyusunbeton”.MakalahpadatugasIlmubahan, Bandung.

Wikipedia (2011) Semen, 6 November, [Online],