KORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON
HIGH VOLUME FLY ASH (HVFA) DENGAN BAHAN TAMBAH
SUPERPLASTICIZER
Laporan Tugas Akhir
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana dari Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Oleh :
CHOIRUL PRAHASTAMA AJI NPM. : 12 02 14464
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA YOGYAKARTA
ii
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul :
KORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON HIGH
VOLUME FLY ASH (HVFA) DENGAN BAHAN TAMBAHSUPERPLASTICIZER
benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan hasil plagiasi dari karya orang lain. Ide, data hasil penelitian maupun kutipan, baik langsung maupun tidak langsung yang bersumber dari tulisan atau ide orang lain dinyatakan secara tertulis dalam Tugas Akhir ini. Apabila terbukti dikemudian hari bahwa Tugas Akhir ini merupakan hasil plagiasi, maka ijazah yang saya peroleh dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Rektor Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Yogyakarta, Juli 2016 Yang membuat pernyataan,
( Choirul Prahastama Aji )
iii
PENGESAHAN
Laporan Tugas AkhirKORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH (HVFA) DENGAN BAHAN TAMBAH
SUPERPLASTICIZER Oleh :
CHOIRUL PRAHASTAMA AJI NPM. : 12 02 14464
telah disetujui oleh Pembimbing Yogyakarta, Juli 2016
Pembimbing
( Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T. )
Disahkan oleh : Program Studi Teknik Sipil
Ketua
iv
PENGESAHAN
Laporan Tugas AkhirKORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH (HVFA) DENGAN BAHAN TAMBAH
SUPERPLASTICIZER
Oleh :
CHOIRUL PRAHASTAMA AJI NPM. : 12 02 14464
Telah diuji dan disetujui oleh
Nama Tanda tangan Tanggal
Ketua : Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T. ……… …………
Sekretaris : Ir. Agt. Wahyono, M.T. ……… …………
v
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan kasih-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir dengan judul “KORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH (HVFA)
DENGAN BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZER“ adalah untuk
melengkapi syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan tinggi Program Strata-1 (S-1) di Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini, antara lain: 1. Bapak Prof. Ir. Yoyong Arfiadi, M.Eng., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
2. Bapak J. Januar Sudjati, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya.
3. Ibu Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan petunjuk dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Agt. Wahyono, M.T., selaku dosen penguji yang telah memberikan nilai yang sangat memuaskan dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Puji dan Syukur penulis panjjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan kasih-Nya,a, ssehingga penulis dapat meenynyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun tujuanppenulisan Tugass Akhir dengan judul “KORERELAL SI KADAR FLY ASH TEERRHADAP KKININERE JAA BBETETOONN HIHIGHGH VVOLOLUMU E FLY Y ASA H (HVFA) DENNGAN BBAAHAN TAMAMBABAHH SUSUPEPERPRPLASTICIZZERER“ adalahah untuk
m
melengkakapipi syaraatt untuk menyelesaikan jenjang pendndidikanan ttininggggi Progogram Straatata--1 ((S-1)1) di Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipilil Univveersisitat s Atmma Ja
Jayaya YYoggyyakarta.
P
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak munungkinn ddapata
diselessaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalalamm ke
keses mmpatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihakk yayanng tellahah membantu penulliisddalaml menenyeyelelesaikan pesa penunulilisan TTugas AkAkhhiri ini, antara lain:n: 1. Bapak Prof. Ir. Yoyong Arfiadi, M.Eng., selaku Dekan Fakultass TeTeknkniik
Un
Univiverersisitatass AtAtmamaJJayayaa YoYogygyakakara ta.
2. BaBapapakk JJ.JJananuauar SuSudjdjati, S.T.T., M.TT., selaakuku KetuaaPProgrgramamSStutudidiTTekeknniik Sipil Universitas Atma Jaya.
3. Ibu Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk mememberikakan petunjuk dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhiir riini.
vi
5. Ibu Anggun Tri Atmajayanti, S.T., M.Eng., selaku dosen penguji yang telah memberikan nilai yang sangat memuaskan, memberikan revisi perbaikan laporan, dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Bapak Dinar Gumilang Jati, S.T., M.Eng., selaku Kepala Laboratorium Struktur dan Bahan Bangunan Universitas Atma Jaya Yogyakarta dan Koordinator Tugas Akhir Peminatan Struktur yang telah membantu dan membimbing penulis dalam proses administrasi Tugas Akhir.
7. Bapak V. Sukaryantara, selaku Staf Laboratorium Struktur dan Bahan Bangunan Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telah membantu dan membagi saran kepada penulis selama pelaksanaan Tugas Akhir.
8. Zazim Purnomo (alm) dan Sumini Rediguntur, yang telah memberikan dukungan berupa materi, doa, dan kasih sayang yang tiada henti-hentinya. 9. Windi Ripdiyaningtyas, yang selalu mendoakan dan memberikan semangat
selama pelaksanaan dan penulisan Tugas Akhir.
10. Teman seperjuangan Tugas Akhir, khususnya Adelia Putranti, Anthony Fernandus Wijaya, Brigita Kusumaningtias, Frecilia Novi Supit Allorante, I Made Tomi Dwipayana, Kane Ligawan, Mario Adi Putra, Mikail Dwi Gunawan, Parhata Hutapea, Patria Yudha Asmara, dan Thomas Alberio Rarta yang telah memberikan dukungan selama pelaksanaan Tugas Akhir.
11. Asisten Laboratorium Struktur dan Bahan Bangunan Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telah banyak membantu selama pelaksanaan Tugas Akhir. 12. Teman-teman semua yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah
memberikan dukungan dalam pelaksanaan Tugas Akhir.
laporan, dan membimbing g pepenulis dalam memenyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Bapak Dinar GuGumilang Jati, S.T., M.Eng., selalakuku Kepala Laboratorium
Struktur ddan Bahan Bangugunanan n UnUnivivere sisitat s Atma Jaya a Yogyakarta dan Koooordinator Tugagas AkA hir Peminatan Sttruukturktur yyaang telah meembm antu dan membimimbibingng penuliliss ddalamproses administrasii TuTugas AkAkhihirr..
7. BaBapapak k V. SSukaryantara, selaku Staf Laboratorium SStrukrr ktuur r dadan n BaBahan Ba
Banngunnaan Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telahh memmbabantu daan n
m
membmbagi saran kepada penulis selama pelaksanaan Tugas Akhir..
8. Zazzim Purnomo (alm) dan Sumini Rediguntur, yang telah mem mbberikkanan duukungan berupa materi, doa, dan kasih sayang yang tiada henti-heentinyaa. 9. WiWindn i Ripdiyaniningtgtyayass, yayangng selalu meendndoaoakakann dadan memberikaann semangngatat
selama pelaksanaan dan penulisaann TuTugas Akhir. 10
10.TeTemam n seperjuangan Tugas Akhir, khususnya Adelia Putrantntii, AAnnthohony Fe
F rnanddus WiWijajayaya,, BrBriigita KuKususumamaniningngtitias, FrFrececililiaia NovN ii SSupit AlAllolorarannte, I Ma
Maded Tommii DDwipayana, KaKane Ligawawan, Mario AdAdii Putra,, MiMikail Dwi Gunawan, Parhata Hutapea, PPatria Yudhha Asmara, dan Thomas Alberio Rarta yang telah memberikan dukunngan selamma pelaksanaan Tugas Akhir.
11. Asisten Laboratorium Struktur dad n BBahan Bangunan Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telah banyak memmbantu selama pelaksanaan Tugas Akhir
vii
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Yogyakarta, Juli 2016 Penulis,
CHOIRUL PRAHASTAMA AJI NPM. : 12 02 14464 kesempurnaan Tugas Akhir inini.
Yogygyakarta, Juli 2016 Pe
Penun lis,
CHOIRUL L PPRAAHAHASTSTAMA A AJA I
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ... iv
KATA PENGANTAR ...v
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR TABEL ...x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR PERSAMAAN... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN ... xiv
INTISARI ...xv
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Perumusan Masalah ...3
1.3 Batasan Masalah...4
1.4 Keaslian Tugas Akhir...5
1.5 Tujuan Tugas Akhir ...6
1.6 Manfaat Tugas Akhir ...6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...7
2.1 High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) ...7
2.2 Superplasticizer...14
BAB III LANDASAN TEORI...17
3.1 Beton ...17
3.2 Beton High Volume Fly Ash...17
3.3 Bahan Penyusun Beton ...18
3.3.1 Agregat...18 3.3.2 Semen Portland...20 3.3.3 Air ...22 3.3.4 Fly Ash ...22 3.3.5 Superplasticizer...24 3.4 Slump...25
3.5 Kemudahan Pekerjaan (Workability) ...26
3.6 Umur Beton...26
3.7 Faktor Air Semen ...27
3.8 Kuat Tekan Beton ...27
3.9 Modulus Elastisitas Beton...28
HALAMAN JUDUL ...... i
HALAMAN PERNYATAANAN...... ii
HALAMAN PENGESSAHAHAN...... iii
HALAMAN PENGNGEESAHAN PENGUJI ...... iv
KATA PENGAANNTAR ......v
DAFTAR IISISI...... viii
DAFTARR TABEL .....x
DAFTTAAR GAMBARR... xi
DAFFTAR PERERSAS MAAN....... xii
DA DAFTARRLLAMAMPPIRAANN... xiii
D DAFTARARAARTR I LALAMBANG DAN SINGKATAN ...... xiv
INTIISASARIRI ......xv
BAAB BIIPENNDAHULUAN.....1
1.11 Latar Belakang...11 1 1.2 Perrrumusan Masalah...3
1.3 Batasan Masalah...44 1.4 Keaslian Tugas Akhir...55 1.5 Tujuan Tugas Akhir...66 1.6 Manfaat Tugas Akhir...66 BAB BIIII TINJAUAANN PUPUSTSTAKAKAA......77 2.1 HiHighh VVolume Fll Fly yAsAshhCoC ncreetete (H(HVFVFACAC)) ...77 2.2 Superplasticizer......114 BA BAB B IIIIIILANDASAN TEORI......17
3 3.11 BeBetotonn...17
3.2 Beton HiHighgh VVolume FlFly y AsAshh...17
3. 3.33 BaBahahann Peenyusun Beny Beton ...18
3. 3.3.3.11 AAgregat...18 3.3.2 Semen Portlandnd......20 3.3.3 Air ...22 3.3.4 Fly Ash ...22 3.3.5 Superplasticizerer......24 3.4 Slump......25
3.5 Kemudahan Pekerjaan ((Workrkability) ...26
3.6 Umur Beton...26
ix
BAB IV METODE PENELITIAN ...29
4.1 Metodologi Penelitian ...29
4.2 Tahap Studi Literatur ...31
4.3 Tahap Perhitungan Mix Design Rencana ...31
4.4 Tahap Persiapan Alat dan Bahan ...31
4.5 Tahap Pengujian Bahan...34
4.6 Tahap Perhitungan Mix Design Aktual ...40
4.7 Tahap Pembuatan Benda Uji...41
4.8 Tahap Pengujian Benda Uji ...42
4.9 Tahap Analisis Hasil Pengujian ...42
4.10 Tahap Penarikan Kesimpulan ...43
4.11 Diagram Alir Pelaksanaan Tugas Akhir ...43
4.12 Jadwal Pelaksanaan Tugas Akhir...45
BAB V PEMBAHASAN ...46
5.1 Pengujian Bahan...46
5.1.1 Pengujian Agregat Halus...46
5.1.2 Pengujian Agregat Kasar...48
5.1.3 Pengujian Abu Terbang (Fly Ash) ...50
5.2 Kebutuhan Bahan Susun Beton...52
5.3 Analisis Beton Segar ...53
5.4 Pengujian Berat Jenis Beton ...55
5.5 Pengujian Kuat Tekan Beton ...57
5.6 Pengujian Modulus Elastisitas Beton...61
5.7 Perbandingan Harga Beton Normal dengan Beton HVFA ...63
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ...65
6.1 Kesimpulan ...65
6.2 Saran...66
DAFTAR PUSTAKA ...68
LAMPIRAN...71
p g g 4.4 Tahap Persiapan AlAlat dan Bahant n...31
4.5 Tahap Pengngujujiian Bahan...34
4.6 Tahap PePerhitungan Mix Design Aktual ......40
4.7 Tahahap Pembuatan BeB nda Uji...41
4.8 TaTahap Pengujian BeBendda UjUjii...42
4..99 Tahap AnA alalisisisi Hasilil PPenengugujiianan ...42
4 4.10 Tahap PePenanarirkak n Kesimpulan ...43
4.11 DiDiagagram AAlir PelakaksasananaananTugTugasasAAkhir ...43
4.1212 JaJadwdwal Pellakaksanaan Tugas Akhir...45
BAB BV V PEPEMMBAHAHASAN...46
5. 51 PePengujian Bahan...464 5.1.1 Pengujian Agregat Halus...446 5.1.2 Pengujian Agregat Kasar...488 5.1.3 Pengujian Abu Terbang (Fly Ash) ......500 5 5.2 Kebutuhan Bahan Susun Beton...522 5.3 Analisis Beton Segar ...5353 5.4 Pengujian Berat Jenis Beton ...555 5.5 Pengujian Kuat Tekan Beton ...577 5.6 Pengujian Modulus Elastisitas Beton...661 5.7 PerbandidingngananHHarargaga Beton Normmalalddenengagann Beton HVFA...6363 BA B B VI KESIMPULAN DAN SAARARAN N ......6565 6.1 Kesimpulan ...665 6.2 Saran...66
DA DAFTF ARRPPUSUSTATAKAKA ......68
LA LAMPMPIRIRANAN.......71
x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Persyaratan Susunan Butir Agregat Halus ...18
Tabel 3.2 Persyaratan Susunan Butir Agregat Kasar ...20
Tabel 3.3 Kandungan Senyawa Kimia dalam Semen Portland ...21
Tabel 3.4 Tipe Semen Portland di Indonesia...21
Tabel 3.5 Persyaratan Air Untuk Campuran Beton ...22
Tabel 3.6 Kandungan Senyawa Kimia dalam Fly Ash...23
Tabel 3.7 Karakteristik Fly Ash Untuk Masing-masing Tipe ...23
Tabel 3.8 Penetapan Nilai Slump Adukan Beton ...26
Tabel 3.9 Rasio Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ...27
Tabel 4.1 Jumlah Pembuatan Benda Uji ...41
Tabel 4.2 Jadwal Pelaksanaan Tugas Akhir...45
Tabel 5.1 Hasil Pengujian Abu Terbang (Fly Ash) ...51
Tabel 5.2 Bangunan dengan Beton High Volume Fly Ash...52
Tabel 5.3 Kebutuhan Bahan Susun per 1 m3 Campuran Beton...53
Tabel 5.4 Kebutuhan Bahan Susun Tiap Variasi Beton...53
Tabel 5.5 Perubahan Kebutuhan Air Saat Pembuatan Benda Uji ...54
Tabel 5.6 Hasil Pengujian Slump ...55
Tabel 5.7 Jenis Beton Menurut Berat Jenis dan Pemakaiannya...55
Tabel 5.8 Hasil Pengujian Berat Jenis Beton 28 Hari dan 56 hari ...56
Tabel 5.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 Hari dan 56 Hari ...58
Tabel 5.10 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Beton 28 Hari ...61
Tabel 5.11 Harga Satuan Bahan Susun Beton ...63
Tabel 5.12 Total Harga Bahan Susun per m3 Campuran Beton ...63
Tabel 5.13 Penghematan Harga Beton HVFA terhadap Beton Normal ...63
Tabel 3.1 Persyaratan Susunan Butir AgAgregat Halus ...18
Tabel 3.2 Persyaratan Susuunanan Butir Agregat tKaKasar ...20
Tabel 3.3 Kandungan n SSenyawa Kimia dalam SemenPoP rtland ...21
Tabel 3.4 Tipe SSeemen Portland di Indonesia......21
Tabel 3.5 Peerrsyaratan Air Untuuk CaCampmpuran Beteon ...22
Tabel 3.6 Kandungagan SeSenyn awaa KiKimimiaa daalaam mFlFly y AsAsh......23
Tabel 3.3.7 Karakterisistitk k FlFly Ash Untuk Masing-mamasisingng Tipe ...23
Tabebel 3.8 Penenetatapan Nilai SlSlumumpAdAdukank BBetetonon...26
Ta Tabel 3.9 RaRasisio KuatatTTekan Beton pada BerbagaiUUmumur ...27
Tabel l4..11 JuJumlahahPembuatan Benda Uji ...41
Tabeel l 4.42 2 Jadwdwal Pelaksanaan Tugas Akhir...45
Tabebell 55.1 HHasil Pengujian Abu Terbang (Fly Ash)...551 Ta Tabebel l5.2 Bangunan dengan Beton High Volume Fly Ash ......522 Ta Tabebel 5.33 Kebutuhan Bahan Susun per 1 m3 Campuran Beton...53
Ta Tabbel 55.4 Kebutuhan Bahan Susun Tiap Variasi Beton...5353 Tabel 55.5 Perubahan Kebutuhan Air Saat Pembuatan Benda Uji ...5454 Tabel 5.6 Hasil Pengujian Slump...555 Ta Tabel 5.7 Jenis Beton Menurut Berat Jenis dan Pemakaiannya...55
Tabeabell 5.58 Hasil Pengngujujiaiann BeBerar t Jenis Beton 2828HHararii dad n 56 hari...5656 Tabel 5.9 Hasisil lPePengngujujiaiann KuKuatatTTeke an BBeetonon2288HaHaririddanan5566HaH ri...5858 Ta T bel 5.10 Hasil Pengujian ModulussEElalastisitas Beton 28 Hari ...661 Ta Tabeb l 5.11 Harga Satuan Bahan Susun Beton ...663 Ta Tabebel 55.1212TTototal HarargagaBBahahana Susun per m3 CampmpururananBeteono ...63
Ta Tabebell 55.1313PPenenghghemematatananHHarargagaBBetetonon HHVFVFA A teterhrhadadapapBBetetonon NNorormamall ...63
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Hasil Pengujian Variasi Kadar Fly Ash pada Beton HFVA dengan
w/p 0,35 dan 0,45 ...7
Gambar 2.2 Hasil Pengujian Variasi Kadar Fly Ash pada Beton HFVA Umur 7 Hari, 14 Hari dan 28 Hari...9
Gambar 2.3 Hasil Pengujian Variasi Kadar Fly Ash pada Beton HVFA Mutu Tinggi Umur 7 Hari, 14 Hari dan 56 Hari...10
Gambar 2.4 Hasil Pengujian Variasi Kadar Fly Ash pada Beton HVFA–SCC Umur 7 Hari, 28 Hari, 56 Hari dan 90 Hari ...12
Gambar 2.5 Hasil Pengujian Variasi Kadar Fly Ash pada Beton HVFA–SCC Umur 7 Hari, 28 Hari, 56 Hari dan 90 Hari ...13
Gambar 2.6 Hasil Pengujian Variasi Kadar Viscosity Modifying Admixtures dengan Superplasticizer pada beton SCC ...15
Gambar 4.1 Diagram Alir Pelaksanaan Tugas Akhir ...44
Gambar 5.1 Berat Jenis Beton Rata-rata 28 Hari...56
Gambar 5.2 Berat Jenis Beton Rata-rata 56 Hari...57
Gambar 5.3 Kuat Tekan Beton Rata-rata 28 Hari...58
Gambar 5.4 Kuat Tekan Beton Rata-rata 56 Hari...59
Gambar 5.5 Perbandingan Kuat Tekan Beton 28 Hari dan 56 Hari ...60
Gambar 5.6 Modulus Elastisitas Beton Rata-rata 28 Hari ...62
Gambar 2.1 Hasil Pengujian Variasasi KaKadar Fly Ash pada Beton HFVA dengan w/p 0,35 dan 00,4455 ...7
Gambar 2.2 Hasil Peengngujian Variasi Kadar Fly Ash papada Beton HFVA Umur 7 Hariri, 14 Hari dan 28 Hari...9
Gambar 2.3 HHasil Pengujian VaVariiasasiiKaKadar Flly yAsh pada Betonon HVFA Mutu TinggiiUmumur r7 Haarri, 1414HHarrii dadan n 566HHari...10
Gambarar 2.4 Hasil PePengnguujiujian Variasi Kadar Flly AsAshhpapadda Beton HVFFAA–SCC Um Umur 7 Hari,,2288HaHarii, 56HHariidadan n 90 Hari ...12
Ga Gambar 2.55 HaHasil Peengngujian Variasi Kadar Fly Ashpapadad BetononHHVFV A–SCCC Ummuur 7 Hari, 28 Hari, 56 Hari dan 90 Hari...13
Gambmbarr 2.26 HHasil Pengujian Variasi Kadar Viscosity Modifyining gAddmimixtxtures dengan Superplasticizerpada beton SCC...115 Ga Gambmbar 4.4.1 Diagram Alir Pelaksanaan Tugas Akhir...444 Ga Gambm arr 55.1 Berat Jenis Beton Rata-rata 28 Hari...56
Ga Gambarar5.2 Berat Jenis Beton Rata-rata 56 Hari...5757 Gambaar 5.3 Kuat Tekan Beton Rata-rata 28Hari...5858 Gambaar 5.4 Kuat Tekan Beton Rata-rata 56 Hari...599 Ga G mbara 5.5 Perbandingan Kuat Tekan Beton 28 Hari dan 56 Hari ...60 Gambmbaar 5.6 Modulus s ElElasastitisisitat s Beton Rata-raratata2288HaH ri...6262
xii
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 3.1 Reaksi Hidrasi pada Semen Portland-1 ...22
Persamaan 3.2 Reaksi Hidrasi pada Semen Portland-2 ...22
Persamaan 3.3 Reaksi Pozzolan pada Fly Ash-1...24
Persamaan 3.4 Reaksi Pozzolan pada Fly Ash-1...24
Persamaan 3.5 Kuat Tekan Beton ...27
Persamaan 3.6 Modulus Elastisitas untuk Beton dengan BJ 1440-2560 kg/m3...28
Persamaan 3.7 Modulus Elastisitas untuk Beton Normal ...28
Persamaan 3.8 Modulus Elastisitas Hasil Pengujian Beton Normal ...28
Persamaan 4.1 Berat Jenis Agregat Halus...35
Persamaan 4.2 Penyerapan Agregat Halus...35
Persamaan 4.3 Berat Satuan Volume Gembur Agregat ...35
Persamaan 4.4 Berat Satuan Volume Padat Agregat...36
Persamaan 4.5 Gradasi Butiran Agregat ...36
Persamaan 4.6 Kadar Air Agregat...36
Persamaan 4.7 Kadar Lumpur Agregat ...37
Persamaan 4.8 Berat Jenis Agregat Kasar...38
Persamaan 4.9 Penyerapan Agregat Kasar...38
Persamaan 4.10 Keausan Agregat Kasar ...40
Persamaan 3.1 Reaksi Hidrasi pada SeSemen Portland 1 ...22
Persamaan 3.2 Reaksi Hiddrarasisi pada Semen PoPortrtlaland-2 ...22
Persamaan 3.3 Reaksisi PPozzolan pada Fly Ash-1 ......24
Persamaan 3.4 ReReaksi Pozzolan pada Fly Ash-1......24
Persamaan 3..55 Kuat Tekan Betetonon...27
Persamaaann 3.6 Modud lulus s ElEastisisitaas uns u tut k k BeBetoton n dedengngan BJ 1440-252 60 kg/m3...28
Persammaan 3.7 Moduduluuss ElEastisitas untuk Beton NoNormrmala ...28
Perssaamaan 3.88 MoM dulus Elasastitisisittas Hasiill PePengngujujian Beton NoNormrmal ...28
Pe Persamaan n 44.11 BBerat t JeJenis Agregat Halus...35
Persamamaaaan n 4.42 PePenyerapan Agregat Halus...35
Persamamaaaan 4.33 Berat Satuan Volume Gembur Agregat...35
Persrsamamaan 44.4 Berat Satuan Volume Padat Agregat...336 Pe Persrsaamaann 4.5 Gradasi Butiran Agregat ...366 Pe Persrsamaaaan 4.6 Kadar Air Agregat...36
Pe Perrsammaaan 4.7 Kadar Lumpur Agregat...3737 Persammaan 4.8 Berat Jenis Agregat Kasar...3838 Persammaan 4.9 Penyerapan Agregat Kasar...388 Pe Persammaan 4.10 Keausan Agregat Kasar ...40
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Pengujian Bahan...71
Lampiran A.1 Pemeriksaan Agregat Halus...71
Lampiran A.1.1 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus....71
Lampiran A.1.2 Pemeriksaan Berat Satuan Volume Agregat Halus ...72
Lampiran A.1.3 Pemeriksaan Gradasi Butiran Agregat Halus ...73
Lampiran A.1.4 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Halus...74
Lampiran A.1.5 Pemeriksaan Kandungan Lumpur Agregat Halus ...75
Lampiran A.1.6 Pemeriksaan Kandungan Zat Organik Agregat Halus...76
Lampiran A.2 Pemeriksaan Agregat Kasar...77
Lampiran A.2.1 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar....77
Lampiran A.2.2 Pemeriksaan Berat Satuan Volume Agregat Kasar ...78
Lampiran A.2.3 Pemeriksaan Gradasi Butiran Agregat Kasar ...79
Lampiran A.2.4 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar...80
Lampiran A.2.5 Pemeriksaan Kandungan Lumpur Agregat Kasar ...81
Lampiran A.2.6 Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar...82
Lampiran A.3 Pemeriksaan Abu Terbang (Fly Ash)...83
Lampiran B Perhitungan Mix Design...84
Lampiran C Hasil Pengujian Benda Uji...88
Lampiran C.1 Berat Jenis Beton ...88
Lampiran C.1.1 Berat Jenis Beton 28 Hari ...88
Lampiran C.1.2 Berat Jenis Beton 56 Hari ...89
Lampiran C.2 Kuat Tekan Beton ...91
Lampiran C.2.1 Kuat Tekan Beton 28 Hari ...91
Lampiran C.2.2 Kuat Tekan Beton 56 Hari ...92
Lampiran C.3 Modulus Elastisitas Beton...94
Lampiran D Dokumentasi Penelitian ...111
Lampiran D.1 Alat dan Bahan ...111
Lampiran D.2 Pengujian Bahan ...114
Lampiran D.3 Pembuatan Benda Uji ...116
Lampiran D.4 Pengujian Benda Uji ...117
Lampiran A Hasil Pengujian Bahan...71
Lampiran A.1 Pemeriksaaaann AAgregat Halus...71
Lampiran A.1.1 PePemeriksaan Berat Jenis dan Penynyerapan Agregat Halus....71
Lampiran A.A.11.2 Pemeriksaan Berat Satuan Volume AgAgregat Halus ...72
Lampiranan A.1.3 Pemeriksaaaan GrGraddasa i Butiirar n Agregat Haalulus ...73
Lampmpiiran A.1.44PePememeriksaaaan nKaKadaar AiAir rAgAgreregagat Halus...74
La Lampiran A.1.55PePememeriksaan Kandungan LuL mpmpururAAgregat Haluss...75
Lampirann A.A1.6 Pemeririksksaaaan KaK ndund gagann ZaZat Organik AgAgreregat Haluluss...76
Lampiranan A.A.22Pememeririkksaan Agregat Kasar...77
La L mpmpiriran A.A.22.1 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapapan AAgrgreggatat Kasarr...77
La Lammpiran n AA.2.2 Pemeriksaan Berat Satuan Volume Agregagat KaKasasarr...78
La Lampiriran A.2.3 Pemeriksaan Gradasi Butiran Agregat Kasaarr...779 La L mpmpiran A.2.4 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar...800 Lammpiran A.2.5 Pemeriksaan Kandungan Lumpur Agregat Kasaar ...81
Laampiran A.2.6 Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar...8282 Lammpiran A.3 Pemeriksaan Abu Terbang (Fly Ash)...8383 Lampiiran B Perhitungan Mix Design...............844 La Lampiiran C Hasil Pengujian Benda Uji...88
La Lampmpiran C.1 Berat t JeJeniniss BeBeton ...8888 Lampirann C.C 11.11BeBeraratt JeJeninissBeBeton 288HHararii ...8888 Lampiran C.1.2 Berat Jenis Betoton n5656 Hari ...889 La L mpiran C.2 Kuat Tekan Beton ...991 La LampmpirirananC.2..1 KuKuatatTTeke an Beton 28 Hari...91
La Lampmpiriranan C.C.2.22 Ku2KuatatTTekekanan BBetetonon5566 HaHariri ...92
La Lampmpiran C.C.33MoModdululuss ElElasastitsitassBeBetoton...94
Lamppiriran DDDDokukummentasi Penelititian ...111
Lampiran D.1 Alat dan Bahan ...111
Lampiran D.2 Pengujian Bahaan ...114
Lampiran D.3 Pembuatan Bendda Uji ...116
xiv
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN
ASTM = Association of Standard Testing Materials BFA 50 = Kode Beton Dengan Kadar Fly Ash Sebesar 50% BFA 60 = Kode Beton Dengan Kadar Fly Ash Sebesar 60% BFA 70 = Kode Beton Dengan Kadar Fly Ash Sebesar 70% BN = Kode Beton Dengan Kadar Fly Ash Sebesar 0% EDX = Energy Dispersive X-ray
f.a.s. = Faktor Air Semen
FA = Fly Ash
HVFA = High Volume Fly Ash kgf = Kilogram Force
kN = Kilo Newton
LAA = Los Angeles Abrasion MHB = Modulus Halus Butir MPa = Mega Pascal
PCC = Portland Composite Cement SB = Silinder Besar
SCC = Self-Consolidated Concrete SNI = Standar Nasional Indonesia SP = Superplasticizer
SS = Silinder Sedang SSD = Saturated Surface Dry
D0 = Diameter
ΔP = Panjang Perpendekan
F = Tegangan
Ε = Regangan
εkoreksi = Regangan Terkoreksi
ε0,3 = Regangan Saat 30% Tegangan Maksimum Beton f’c = Kuat Tekan Beton
P = Beban Tekan
P0 = Panjang Ukur A0 = Luas Penampang E = Modulus Elastisitas Wc = Berat Jenis Beton Xkoreksi = Nilai Regangan Koreksi
ASTM Association offSStatandard Testing Materials BFA 50 = Kode BBeteton Dengan KaKadadar rFly Ash Sebesar 50% BFA 60 = KoKodde Beton Dengan Kadar FlFly y AsA h Sebesar 60% BFA 700 == Kode Beton Dengan Kadar Fly AshhSebesar 70%
BN = Kode Bettono Dengan Kadar Fly Ash Seebeb sar 0% ED
EDX = Energy DDisispepersrsivve e XX-XXrarayy f.a.s. ==FaFaktktoro AirrSSememenn FA ==FlFlyy AsA h
HVVFAFA = High VVololumume FFFFFlyl AAshh
kg
kgff = KiKillogram Force
kN
kN =Kilo Newton
L
LAAA =Los Angeles Abrasion
MH
MHB = Modulus Halus Butir
M
MPa = MegaPascal
PCC = Portland Composite Cement
SB = Silinder Besar
SCC = Self-ff Consolidated Concrete SNI =Standar Nasional Indonesia SP = Suuperplasticizer
SS = Silinder Sedang
SSD =Saturated Surface Dry
D0 ==DiDiameterter
ΔP =PPanjangj g PePerprpene dekakann F = Tegangan
Ε = Regangan
εkoreksi = Regangan Terkoreksi
ε
ε00,33 = ReRegagangnganan SSaaaat 30% % TeTegagangngananMMakaksisimumumm BeBetotonn f’
ff c ==KuKuat TekanBBetetonon
P
P =BeBebban TeTekak n P00 = Panjang Ukkuur
A0 = Luas Penammpang
E = Modulus EElastisitas Wc = Berat JenissBeton
xv
INTISARI
KORELASI KADAR FLY ASH TERHADAP KINERJA BETON HIGH
VOLUME FLY ASH (HVFA) DENGAN BAHAN TAMBAH
SUPERPLASTICIZER, Choirul Prahastama Aji, NPM: 120214464, Tahun 2016, Bidang Peminatan Struktur, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Kebutuhan energi listrik yang semakin besar memicu pemerintah Indonesia untuk membangun Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Proses perubahan dari energi panas menjadi energi listrik pada PLTU tersebut menggunakan bahan bakar batu bara yang menyisakan banyak sekali limbah abu terbang (fly ash) per tahun. Limbah fly ash tersebut tergolong sebagai Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Fly ash dapat dimanfaatkan sebagai filler pada pembuatan beton (≤ 20% berat semen) dan sebagai bahan substitusi semen pada pembuatan beton High Volume Fly ash (≥ 50% berat semen). Fly ash memiliki keunggulan dibandingkan dengan semen khususnya dari segi harga. Selain itu, penggunaan fly ash dapat mengurangi limbah PLTU tersebut.
Pada penelitian ini diuji silinder beton berdiameter 15 cm dengan tinggi 30 cm dan diameter 10 cm dengan tinggi 20 cm. Pengujian yang akan dilakukan adalah pengujian kuat tekan pada umur beton 28 hari dan 56 hari dan modulus elastisitas beton pada umur beton 28 hari. Fly ash yang digunakan pada penelitian ini adalah fly ash tipe F. Pada penelitian ini juga akan digunakan superplasticizer Sika® Viscocrete® - 1003 dengan kadar 0,6% pada setiap variasi kadar fly ash. Faktor air semen pada penelitian ini ditetapkan sebesar 0,33 dengan tujuan meningkatkan kuat tekan beton, dan mix design yang akan digunakan sesuai dengan SNI 03-6468-2000.
Hasil pengujian kuat tekan pada beton dengan kadar fly ash 50%, 60%, dan 70% umur 28 hari berturut-turut sebesar 38,197 MPa; 37,820 MPa; dan 37,726 MPa dan mengalami penurunan kuat tekan sebesar 4,706%, 5,647%, dan 5,882% terhadap beton normal, umur 56 hari berturut-turut sebesar 67,363 MPa; 63,568 MPa; dan 60,159 MPa dan mengalami peningkatan kuat tekan sebesar 13,371%, 6,984%, dan 1,247% terhadap beton normal. Beton HVFA pada umur 56 hari juga mengalami peningkatan kuat tekan sebesar 76,357%, 68,080%, dan 59,464% dibandingkan dengan umur 28 hari. Beton juga mengalami peningkatan berat jenis seiring dengan penambahan kadar fly ash dikarenakan ukuran butir fly ash yang kecil membuat beton menjadi lebih padat dan lebih berat. Beton HVFA juga memiliki harga yang relatif lebih murah dibandingkan dengan beton normal. Kata kunci: pozzolan, fly ash, HVFA, faktor air semen, superplasticizer.
KORELASI KADAR FLY ASHH TETERHADAP KINERJA BETON HIGH
VOLUME FLY ASH ((HVFA) DDENENGAN BAHAN TAMBAH SUPERPLASTICIZERR,CChoirul Prahastama Aji, NPNPM:M 120214464, Tahun 2016, Bidang Peminatann Struktur, Program Studi Teknik k SiSpil, Fakultas Teknik, Universitas Atmama Jaya Yogyakkara ta.
Keebubutuhan ene erergigi listrrikk yyanng g sesemam kikin n besar memimicuc pemerintah Indonesisia untuk meembmbananggun PeP mbbangkkit LLisistrtrikk TTenenaga Uap (PPLTL U). Proses perubabahan daariri energrgi i panas memenjadnjadii energi lisistrt ik ppada a PLTUTU tersebut meennggunaakakan n babahan bakakarr bbatu bara yang menyiyisasakak n banynyakaksseke ali limbmbah abu te
terbang ((((((flfly y asash) peperr tahun. Limbah fly ash tersebutt ttergoloongng ssebagai BBahan
Berbahahayaya a dan BBeracun (B3). Fly ash dapat dimanfaatkkanan sebebaggaiai fifiller pap da
pembbuauatatan beetoton (≤ 20% berat semen) dan sebagai bahan suubsb titusu i i sesemen paada pembmbuauatan bbeton High Volume Fly ash (≥ 50% berat semen). FlFy asashh mmemiliikik keununggg ulanan dibandingkan dengan semen khususnya dari segi haargaa. SeSelalainin ituu, , pe
pengnggunanaanfly ash dapat mengurangi limbah PLTU tersebut.
P
Pada penelitian ini diuji silinder beton berdiameter 15 cm dengganttininggggi 3030 cm danan diameter 10 cm dengan tinggi 20 cm. Pengujian yang akanan dilakukkann adalahh pengujian kuat tekan pada umur beton 28 hari dan 56 hari ddan moduduluuss el
eastissitas beton pada umur beton 28 hari. Fly ash yang digunakan padda penneelitiaann iniiada aalah fly ash tipe F. Pada penelitian ini juga akan digunakan supeerpplalasticizzerer
Sika®® VViscocrete® -- 101003 dengngana kadar 00,6,6%% pada setetiaiap p variasi kaaddar fly as a hh.
Faktor air semen pada penelilititianan ini ddititetetapkkan sebesar 0,33 dengan tuujujuanan me
m ningkatkan kuat tekan beton, ddanan mmix design yang akan digunakan sesesusuaai de
dengngan SNI 03-6468-2000. Ha
Ha isill pengujujiian kukuatat ttekekanan pada bebetoton n dedengngan kkadar d flfly ashh 5050%,%, 6600%, da
dan n 70%% umumurur 2288 hahariri bbertururutt-tutururutt sesebebesar 3838,1,19797 MMPaPa;; 3737,88220 MMPaPa;; dan 37
37,7,72626 MMPa ddanan mmengngalalaamii pepenurunanann kuatt tektekan ssebebessarar 44,7,7060 %,%, 55,6,64747%%, dan 5,8882%2% terhhaddap p bebeton normal, umumur 56 hahari berturut-tururut t sebbesar 6767,363 MPa; 3 63,568 MPa; dan 60,159 MPa ddaan mengagalami peningkatan kuat tekan sebesar 13,371%, 6,984%, dan 1,247% tterhadap beeton normal. Beton HVFA pada umur 56 hari juga mengalami peningkkatan kuat ttekan sebesar 76,357%, 68,080%, dan 59,464% dibandingkan dengan ummur 28 haari. Beton juga mengalami peningkatan berat jenis seiring dengan penambabahan kaaddar fly ash dikarenakan ukuran butir fly ash yang kecil membuat beton mennjaj di llebih padat dan lebih berat. Beton HVFA juga memiliki harga yang relatif lebihh mmurah dibandingkan dengan beton normal.
