PENGARUH PENAMBAHAN SUPERPLASTICIZER TERHADAP KUAT TEKAN BETON

(1)

22

PENGARUH PENAMBAHAN SUPERPLASTICIZER

TERHADAP KUAT TEKAN BETON

Sri Umiati¹, Rendy Thamrin², Neli Harti³ ¹ Teknik Sipil Universitas Andalas Padang ² Teknik Sipil Universitas Andalas Padang ³ Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Andalas Padang

ABSTRACT

Dalam dunia konstruksi saat ini, penggunaan Superplasticizer tidak lagi menjadi hal baru, terutama untuk konstruksi yang mensyaratkan mutu beton yang tinggi. Beton mutu tinggi pada dasarnya memiliki faktor air semen (water/cement ratio) yang rendah sehingga adukan menjadi kental dan proses pengisian campuran beton segar ke dalam cetakan atau bekisting terutama untuk beton ready mix yang dicurahkan melewati concrete pump menjadi sulit. Superplasticizer adalah bahan tambah yang dimasukkan kedalam beton segar yang berfungsi meningkatkan slump, sehingga memudahkan pengerjaannya (workability). Super Plasticizer juga dapat meningkatkan mutu beton, akibat pengurangan air faktor air semen menjadi lebih rendah dengan slump yang meningkat. Pada penelitian ini Super Plasticizer yang dipakai adalah dengan merek Sika Viscocrete-10 sebanyak 1 % dari berat semen. Mutu beton yang dicoba pada penelitian adalah fcʹ 30 MPa, fcʹ 35 MPa, fcʹ 40 MPa, fcʹ 50 MPa. Slump beton segar sebesar 18 ± 3 cm. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa Super Plasticizer yang dimasukkan kedalam adukan beton segar, meningkatkan slump sehingga tercapai 18 cm pada adukan beton segar fcʹ 30 MPa , 20 cm pada fcʹ 35 MPa ,18 cm pada fcʹ 40 MPa dan 18 cm pada fcʹ 50 MPa. Pengurangan air adukan sebesar 16,1% untuk beton fcʹ 30 MPa, 23% untuk beton fcʹ 35 MPa, 31% untuk beton fcʹ 40 MPa dan 32,8% untuk beton fcʹ 40 MPa. Kekuatan beton meningkat dibandingkan dengan beton tanpa penambahan Super Plasticizer. Peningkatan kuat tekan sebesar 14.16 % untuk fcʹ 30 MPa, sebesar 41.74 % untuk fcʹ 30 MPa, sebesar 53.68 % untuk fcʹ 30 MPa; dan sebesar 43.53 % untuk fcʹ 50 MPa.

Kata Kunci: Superplasticizer, Semen PCC, Kuat Tekan Beton

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Dalam dunia konstruksi saat ini, penggunaan Superplasticizer tidak lagi menjadi hal baru, terutama untuk konstruksi yang mensyaratkan mutu beton yang tinggi. Beton mutu tinggi pada dasarnya memiliki faktor air semen (water/cement ratio) yang rendah sehingga adukan menjadi kental dan proses pengisian campuran beton ke dalam cetakan atau bekisting menjadi sulit. Superplasticizer adalah bahan tambah yang dimasukkan kedalam beton segar yang berfungsi dapat meningkatkan nilai slump untuk memudahkan workability. Super Plasticizer juga dapat meningkatkan mutu beton akibat pengurangan pemakaian air sehingga faktor air semen menjadi lebih rendah dengan slump yang meningkat. Faktor air semen yang merupakan faktor utama penentu mutu beton. Penggunaan Viscocrete-10 dapat meminimalkan faktor air semen sekecil

(2)

23

mungkin, hingga air yang diperlukan hanya untuk reaksi hidrasi semen saja. Superplasticizer yang digunakan pada penelitian ini adalah Viscocrete-10. Menurut Handi Pajitno, Sika Viscocrete adalah bahan tambah yang dimasukkan kedalam adukan beton segar yang berfungsi mengurangi pemakaian air, meningkatkan kelecakan, meningkatkan mutu beton, dan memudahkan beton segar mengalir dan memadat sendiri tanpa harus digetarkan dengan vibrator. Dengan rendahnya faktor air semen dapat meningkatkan kuat tekan beton.

1.2 Tujuan Penelitian

a. Untuk mengetahui pengaruh superplastisizer terhadap kuat tekan beton dengan cara membandingkan kuat tekan yang ditambahkan SP dan yang tidak ditambahkan SP untuk mutu beton K-300, K-350, K-400, dan K-500.

b. Untuk mengetahui kadar air yang dapat dikurangi dalam campuran beton

yang ditambah superplastisizer dengan slump rencana 18 ± 3 cm, Percobaan slump beton bertujuan untuk mengukur nilai slump (kelecakan) sehingga mencapai slump rencana.

2. DATA PENGUJIAN DAN ANALISA 2.1 Bahan dan Peralatan yang Digunakan

a) Bahan-bahan yang digunakan dalam perencanaan campuran beton antar lain: Semen PCC produksi PT Semen Padang

Agregat kasar (kerikil) ukuran 5/10 dan 10/20 Agregat halus (pasir).

Air bersih.

Super Plasticizer dengan merek Sika Viscocrete-10 yang di produksi oleh PT

Sika.

Material yang akan digunakan dilakukan pengujian sifat fisiknya: kadar air, berat volume, analisa saringan, specific gravity, kadar lumpur dan kadar zat organik yang memenuhi untuk campuran beton

b) Peralatan yang digunakan :

Beberapa peralatan yang digunakan selama pengujian material antara lain: timbangan, alat-alat pemerikasaan agregat, oven, mesin aduk beton (molen) alat slump test, cetakan silinder, tongkat penumbuk, mesin uji tekan. meja getar, mistar pengukur.

c) Lokasi Pengujian

Segala pengujian mulai dari pengujian material sampai pengujian kuat tekan beton dilakukan di Laboratorium Aplikasi Semen dan Beton, PT Semen Padang

(3)

24 2.2 Perencanaan Campuran Beton

Perencanaan campuran beton menggunakan metoda ACI (American Concrete Insitute) dengan mutu rencana beton adalah K-300, K-350, K-400 dan K-500.

a. Perbandingan campuran untuk satu M ³ adalah sebagai berikut:

Tabel 1 Perbandingan campuran beton per M ³ beton yang direncanakan

No URAIAN DATA Satuan K-300 K-350 K-400 K-500

I RENCANA

1 Mutu Beton yang direncanakan kg/cm² 300 350 400 500

2 Workability (Slump) beton tambah SP Cm 18±3 18±3 18±3 18±3

3 Workability (Slump) beton tanpa SP Cm 8+2 8+2 8+2 8+2

II KOMPOSISI

1 Faktor air semen ( WC) ratio 0,54 0,48 0,47 0,45

2 Jumlah Semen per m³ Kg 359 417 436 488

3 Air Pengaduk Liter 194 200 205 205

4 Jumlah Agregat Halus (pasir) Kg 733 707 698 677

5 Jumlah Agregat Kasar (Bt pecah 5/10) Kg 286 276 273 264

6 Jumlah Agregat Kasar (Bt pecah 10/20) Kg 813 785 775 751

7 Superplasticizer Sika Viscocrete-10 Kg 3,59 4,17 4,36 4,88

b. Perbandingan campuran untuk 0,03 M ³ adalah sebagai berikut

Tabel 2. Komposisi Perbandingan Campuran untuk 0,03 M3 Beton

No URAIAN DATA Satuan MUTU BETON

K-300 K-350 K-400 K-500 1 Semen kg 10,77 12,51 13,08 14,64 2 Air kg 7,168 6,649 7,19 7,22 3 Pasir kg 21,481 21,194 20,64 19,922 4 Agregat 5 - 10 kg 8,355 8,093 7,98 7,74 5 Agregat 10-20 kg 23,776 23,104 22,71 22,028 6 Sika Viscocrete-10 cc 107,7 124,1 130,8 146,4

Komposisi campuran beton segar diaduk dengan volume sebanyak 0,03 M³ sesuai dengan kebutuhan beton segar untuk membuat sampel penelitian

2.3 Benda Uji

Benda uji berupa silinder dengan ukuran diameter 10 cm dan tinggi 20 cm, sebanyak 80 buah benda uji. Kuat tekan beton yang direncanakan sebesar 300 kg/cm2, 350 kg/cm2, 400 kg/cm2, dan 500 kg/cm2. Pengujian kuat tekan benda uji dilakukan pada hari ke 7, 14, 21, 28 dan 56.

(4)

25 2.4 Pengujian Slump Beton

Nilai slump beton segar direncanakan setinggi 18 ± 3 cm. Tinggi ini direncanakan sebagai beton yang dicurahkan melewati concrete pump untuk beton ready mix. Penggunaan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 sebanyak 1% dari berat semen.

SikaViscocrete terjadi pengurangan air sesuai dengan fungsi Super Plasticizer yang mampu mengurangi pemakaian air sampai 30 %. Pengurangan air ini tentunya merubah faktor air semen menjadi lebih kecil dan meningkatkan mutu beton. Berikut ini besar pengurangan air yang terjadi akibat penambahan Super Plasticizer,Sika Viscocrete – 10 dengan dosis 1 % dari berat semen:

Tabel 3.Besar pengurangan air akibat penambahan Sika Viscocrete – 10

No URAIAN Satuan MUTU BETON

K-300 K-350 K-400 K-500 1 W/C Ratio 0,54 0,48 0,47 0,45 2 Semen PCC kg 10,17 12,51 13,08 14,64 3 Air Rencana kg 5,82 6.00 6,15 6,15 4 Sika Viscocrete-10 cc 3,59 4,17 4,36 4,88 5 Pengurangan Air kg 0,935 1,42 1,9 2,02 % Pengurangan air % 16,1 23,1 31,1 32,8

Dari data yang diperoleh, dapat dilihat akibat penambahan Super Plasticizer Sika

Viscocrete-10, terjadi pengurangan pemakaian air dari komposisi rencana. Bahkan

persentase pengurangan pemakaian air semakin besar untuk mutu beton yang lebih tinggi. Hal ini berarti telah terjadi perubahan faktor air/ semen dari perencanaan.

Selain berfungsi mengurangi pemakaian air sehingga dapat meningkatkan mutu beton,

Super Plasticizerjuga berfungsi meningkatkan kemudahan dalam pengerjaan beton

(workability). Hal ini dapat dilihat dari nilai slump yang dihasilkan. Jika dengan komposisi campuran beton di atas dapat dihasilkan beton dengan nilai slump 8 – 10 cm,

(5)

26

Gambar 1 : Sika Viscocrete-10 Gambar 2. Test Slump beton segar.

Tabel di bawah ini dapat dilihat slump yang dihasilkan karena penambahan Super

(6)

27

Tabel 4. Slump beton segar akibat penambahan Superplasticizer Sika Viscocrete-10

No URAIAN DATA SAT K-300 K-350 K-400 K-500

I RENCANA

1 Mutu Beton yang direncanakan kg/cm² 300 350 400 500 2 Workability (Slump) beton tambah SP cm 18±3 18±3 18±3 18±3 3 Workability (Slump) beton tanpa SP cm 8+2 8+2 8+2 8+2 II KOMPOSISI

1 Faktor air semen ( WC) ratio 0,54 0,47 0,42 0,32

2 Jumlah Semen per m³ kg 359 417 436 488

3 Air Pengaduk Liter 194 200 205 205

4 Jumlah Agregat Halus (pasir) kg 733 707 698 677 5 Jumlah Agregat Kasar (Bt pecah 5/10) kg 286 276 273 264

6

Jumlah Agregat Kasar (Bt pecah

10/20) kg 813 785 775 751

7 Superplasticizer Sika Viscocrete-10 kg 3,59 4,17 4,36 4,88

III DATA TRIAL MIX

1

Slump dengan penambahan

Superplasticizer cm 18.04 20 18.05 18

2 Pengurangan Air penambahan SP cc 935 1420 1900 2020

3 Slump tanpa Superplasticizer cm 8,2 9 8,2 8

Dari data di atas, terlihat bahwa walaupun dilakukan pengurangan air, dengan penambahan Super Plasticizer, slump beton mampu mencapai nilai yang cukup tinggi. Perubahan nilai slump menjadi besar ini perlu diperhatikan pengaruhnya terhadap kuat tekan beton. Dengan nilai slump yang cukup tinggi beton bisa menjadi padat tanpa menggunakan alat penggetar. Pada beton tanpa penambahan Superplasticizer, slump yang dicapai hanya sekitar 8-10 cm. tinggi berarti faktor air/ semen besar, dan kuat tekan beton akan lebih rendah.

(7)

28

Pengujian kuat tekan beton silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 20 cm dilakukan pada umur beton 7, 14, 21, 28 dan 56 hari. Untuk setiap jenis benda uji dibuat sebanyak 2 buah sampel.

Tabel 5, Perbandingan Kuat Tekan Beton Tanpa penambahan dan dengan penambahan Superplasticizer Sika Viscocrete-10.

No URAIAN DATA

Kuat Tekan Beton tanpa penambahan Sika Viscocrete -10

Kuat Tekan Beton dengan penambahan Sika viscocrete-10 30 Mpa 35 Mpa 40 Mpa 50 Mpa 30 Mpa 35 Mpa 40 Mpa 50 Mpa 1 Umur Sampel1 kg/cm 208 262 290 327 243 405 508 524 7hari Sampel2 kg/cm 208 242 297 349 260 392 521 525 Rata-rata kg/cm 208 252 293 338 252 398 514 524

Rata rata dalam Mpa 20 25 29 33 25 39 51 52

2

Umur Sampel1 kg/cm 237 311 341 362 290 417 535 573 14hari Sampel2 kg/cm 274 284 339 364 279 450 535 573

Rata-rata kg/cm 255 297 340 363 285 434 535 573

3

Rata-rata kg/cm 262 327 388 394 301 476 578 585

4

Rata-rata kg/cm 283 358 403 438 302 496 584 596

5

(8)

29

Rata-rata kg/cm 323 394 421 497 382 511 628 637

Pengujian kuat tekan beton menggunakan Compressive Test Machine dilakukan di Laboratorium Aplikasi Semen dan Beton, PT Semen Padang.

3. ANALISA KUAT TEKAN BETON.

Dari tabel 5 diatas dapat dijelaskan perbandingan kuat tekan beton tanpa penambahan dan yang ditambah Superplasticizer Sika Viscocrete dapat dilihat dari gambar dibawah:

Gambar 1. Perbandingan Kuat Tekan Beton tanpa penambahan dan dengan penambahan Sika Viscocrete-10 untuk beton rencana fcʹ 30 MPa

Penambahan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 pada beton segar, rata rata meningkatkan kuat tekan beton. Terlihat pada gambar diatas untuk beton fcʹ 30 MPa, peningkatan kuat tekan beton pada umur 7 hari sebesar 5 Mpa atau 25% dari kekuatan beton tanpa penambahan SP, seterusnya pada umur 14 hari meningkat 3 Mpa atau sebesar 12%, pada umur 21 hari meningkat 4 MPa atau 15%, pada umur 28 hari meningkat 2 MPa atau 7%, umur 56 hari meningkat 6 MPa atau sebesar 18 %.

(9)

30

Gambar 3. Perbandingan Kuat Tekan Beton tanpa penambahan dan dengan penambahan Sika Viscocrete-10 untuk beton rencana fcʹ 35 MPa

Penambahan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 pada beton segar, rata rata meningkatkan kuat tekan beton. Terlihat pada gambar diatas untuk beton fcʹ 35 MPa pada umur 7 hari peningkatan sebesar 14 Mpa atau 56% dari kekuatan beton tanpa penambahan SP, seterusnya pada umur 14 hari meningkat 14 Mpa atau sebesar 48 %, pada umur 21 hari meningkat 15 MPa atau 46 %, pada umur 28 hari meningkat 14 MPa atau 40 %, umur 56 hari meningkat 12 MPa atau sebesar 30 %.

Gambar 4. Perbandingan Kuat Tekan Beton tanpa penambahan dan dengan penambahan Sika Viscocrete-10 untuk beton fcʹ 40 MPa

Penambahan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 pada beton segar, rata rata meningkatkan kuat tekan beton. Terlihat pada gambar diatas untuk beton rencana fcʹ 40 MPa, peningkatan kuat tekan beton pada umur 7 hari sebesar 22 Mpa atau 75 % dari kekuatan beton tanpa penambahan SP, seterusnya pada umur 14 hari meningkat 15

(10)

31

Mpa atau sebesar 44 %, pada umur 21 hari meningkat 19 MPa atau 50 %, pada umur 28 hari meningkat 18 MPa atau 45 %, umur 56 hari meningkat 21MPa atau sebesar 50 %.

Gambar 5. Perbandingan Kuat Tekan Beton tanpa penambahan dan dengan penambahan Sika Viscocrete-10 untuk beton fcʹ 50 MPa

Penambahan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 pada beton segar, rata rata meningkatkan kuat tekan beton. Terlihat pada gambar diatas untuk beton fcʹ 50 MPa, peningkatan kuat tekan beton pada umur 7 hari sebesar 19 Mpa atau 57 % dari kekuatan beton tanpa penambahan SP, seterusnya pada umur 14 hari meningkat 21Mpa atau sebesar 58 %, pada umur 21 hari meningkat 19 MPa atau 48 %, pada umur 28 hari meningkat 16 MPa atau 37 %, umur 56 hari meningkat 15 MPa atau sebesar 30 %.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pencampuran beton segar dan pengujian kuat tekan pada umur 28 hari dapat disimpulkan pengaruh penambahan Super Plasticizer adalah:

1. Dengan penambahan Super Plasticizer, Sika Viscocrete-10 sebesar 1 % dari berat semen PCC, terjadi pengurangan pemakaian air dari komposisi rencana sebesar 16.1 % untuk K-300, 23.1 % untuk K-350, 31.1 % untuk K-400 dan 32.8 % untuk K-500. untuk slump sebesar 18.4 cm untuk K-300, 20 cm untuk K-350, 18.5 cm untuk K-400 dan 18 cm untuk K-500.

2. Kuat Tekan beton yang ditambah Superplasticizer Sika Viscocrete-10 meningkat dibandingkan dengan beton tanpa penambahan Super Plasticizer, beton yang menggunakan semen PCC dengan penambahan Super Plasticizer terjadi

(11)

32

peningkatan kuat tekan. Pada umur pengujian 28 hari untuk mutu fcʹ 30 MPa terjadi peningkatan sebesar 7 %. Untuk mutu, fcʹ35 MPa sebesar 35 %, mutu fcʹ40 MPa sebesar 45 % dan mutu fcʹ50 MPa sebesar 37 %.

3. Peningkatan Kuat Tekan beton yang ditambahkan Super Plasticizer Sika Viscocrete-10 terlihat lebih besar pada beton yang lebih tinggi. Ini disebabkan jumlah pemakaian semen pada beton yang lebih tinggi lebih banyak, sementara penambahan SuperPlasticizer ini diambil sebesar 1% dari berat semen.

5. SARAN

1. Jumlah sampel yang terbatas untuk tiap variabel pengujian beton, sebaiknya sampel lebih banyak sehingga data lebih akurat;

2. Kondisi lingkungan seperti cuaca panas atau hujan sangat mempengaruhi kadar air agregat kasar atau kadar air agregat halus. Sehingga pengukuran kadar air untuk menghasilkan slump beton segar sesuai rencana harus lebih teliti untuk mendapatkan hasil pengukuran yang lebih tepat.

3. Perlakuan harus benar benar sama dan dengan ketelitian untuk setiap sampel, seperti urutan dan waktu pencampuran material, pengecoran beton agar kesalahan pengukuran kecil.

6. DAFTAR PUSTAKA

Hernando, Fandhi. Perencanaan Campuran Beton Mutu Tinggi dengan Penambahan Superplasticizer dan Pengaruh Penggantian Sebagian Semen dengan Flay Ash, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, 2009.

Jurnal rekayasa sipil / Volume 2, No.3 – 2008 ISSN 1978 – 5658

George Ilinoiu, Concrete Mix Design Optimized Approach, Faculty of Civil, Industrial and Agricultural ConstructionsTechnical University of Civil Engineering of Bucharest, Romania, 2004.

Prajitno, Handi, Sika viscocrete sebagai dispersan untuk self compacting concrete. Konferensi nasional teknik sipil. 2007.

Standar Nasional Indonesia 15-2049-2004. Semen Portland.

Standar Nasional Indonesia 15-7064-2004. Semen Portland Komposit. Mulyono, Tri. MT, Teknologi Beton. Andi, Yogyakarta, 2003.

Standar Nasional Indonesia 03-2847-2002. Tata Cara Perencanaan Sruktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

ACI, Material and General Propeties Concrete, ACI Manual Concrete Paractice Part I, Detroit,1995.

(12)

33

Antono, A, Bahan Konstruksi Teknik Sipil, Penerbit Universitas Atma Jaya, Yogyakarta,1995.

ASTM C 192,Practice for making and curring concrete test specimens in laboratory,1995.

Tjokrodimulyo, Kardiyono, Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta, 1995.

Aman Subakti, Teknologi Beton Dalam Praktek, Jurusan Teknik Sipil FTSP Institut Sepuluh Nopember, Surabaya, 1994.

Dipohusodo, Istimawan. Strukutr Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1994.

ASTM C 78,Concrete And Agregates,1993.

McGregor, G. James, Reinforced Concrete Mechanics And Design, New Jersey: Prentice Hall, 1986.

Murdock, L.J. & K.M. Brook, Bahan dan Praktek Beton terjemahan oleh Stephanus Hendarko, Edisi keempat, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1986.