ANALISIS SIFAT MEKANIS BETON SCC MUTU TINGGI DENGAN
PEMANFAATAN TEKNOLOGI HIGH VOLUME FLY ASH CONCRETE
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh : TRI MULYANTO NIM : D 100 110 074
Kepada :
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMMADIYAH SURAKARTA
HALAMAN MOTTO
“
Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang demikian itusungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu”.
(Qs. Al Baqarah : 45)
“Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari
suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada
Tuhan-Mulah hendaknya kamu berharap”.
(Qs. Al Insyiqaaq : 6 –8)
“
Jadilah diri sendiri sebagaimana yang kamu inginkan”(Penulis)
“Kesuksesan membutuhkan perjuangan dan kesuksesan bukanlah akhir dari segalanya,
melaikan hanya sebuah pencapaian”
P e r s e m b a h a n
Syukur Alhamdulillah saya panjatkan pada Allah SWT atas hidayah-Nya, dan dengan segala kerendahan hati serta rasa terima kasih saya PERSEMBAHKAN karya ini kepada :
Bapak dan Ibu
Terimakasih atas do’a, kasih sayang, bimbingan, nasihat, dukungan serta kepercayaan yang telah bapak dan ibu berikan selama ini…
Saudara-saudaraku
Terimakasih atas do’a, dukungan dan saran serta canda tawa kalian yang selalu menamani dalam hari-hariku…
Thanks To:
Danang Setiawan yang selalu memberi bantuan, dorongan dan semangat. Teman satu tim penelitian, Teguh Fajar terima kasih atas semua kerjasamanya.
Andi, Sukur,Ari,Abdul, Enji, Unggul, Beni dan teman-temanku angkatan 2006 yang tidak bisa
saya sebutkan satu persatu terima kasih atas semuanya.
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN TUGAS AKHIR ... iii
MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
DAFTAR ISI... vi
D. Tujuan Penelitian ... 3
E. Manfaat Penelitian ... 3
F. Keasliaan Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Beton ... 5
B. Pengertian Beton Mutu Tinggi ... 5
C. Pengertian Beton SCC Mutu Tinggi ... 5
D. Bahan Tambah Beton... 6
1. Bahan tambah kimia ... 6
2. Pozzolan ... 7
E. Pengertian Fly Ash ... 7
G. Penelitian Yang Pernah Diujikan Sebelumnya Mengenai Beton SCC
Dengan Variasi Penambahan Fly Ash dan Visconcrete ... 8
BAB III LANDASAN TEORI... 11
A. Bahan Penyusun Beton SCC ... 11
1. Semen Portland ... 11
B. Karakteristik Mekanik Pada Beton ... 16
1. Kuat Tekan Beton... 16
2. Kuat Lentur Beton ... 17
3. Modulus Elastisitas Beton ... 18
4. Serapan Air Beton ... 18
BAB IV METODE PENELITIAN ... 19
A. Umum ... 19
B. Bahan Penelitian ... 19
1. Semen Portland PPC ... 19
2. Pasir ... 20
3. Kerikil... 20
4. Abu Terbang (Fly Ash) ... 21
5. Air... 21
6. Superplasticizer ... 21
C. Peralatan Penelitian ... 22
1. Satu set ayakan ... 22
3. Timbangan ... 23
9. Alat uji kuat tekan, lentur dan Modulus Elastisitas ... 27
10. Cetakan beton ... 27
11. Bak perendaman ... 28
12. Peralatan penunjang lain ... 29
D. Tahapan Penelitian ... 29
1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan ... 29
2. Tahap II : Pemeriksaan bahan dasar ... 29
3. Tahap III: Perencanaan dan pembuatan benda uji ... 30
4. Tahap IV: Pengujian benda uji ... 30
5. Tahap V : Analisis data dan kesimpulan ... 30
E. Pelaksanaan Penelitian ... 32
1. Pemeriksaan bahan ... 32
a. Pemeriksaan Agregat Halus ... 32
1.Pemeriksaan kadar lumpur ... 32
2.Pemeriksaan kandungan zat organik ... 32
3.Pemeriksaan berat jenis (specific gravity ) ... 33
4.Pemeriksaan gradasi agregat ... 34
b. Pemeriksaan Agregat Kasar ... 34
1.Pemeriksaan Gradasi Kerikil ... 34
2.Pemeriksaan Berat Jenis Kerikil ... 35
a. Persiapan alat dan bahan (material) ... 35
b. Proses pencampuran adukan beton (pengecoran) ... 36
c. Proses pencetakan benda uji ... 36
d. Perawatan (Curing) ... 37
3. Pengujian beton ... 37
a. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 37
b. Pengujian Kuat Lentur Beton ... 38
c. Pengujian Modulus Elastisitas Beton ... 40
d. Pengujian Serapan Air ... 41
BAB V PEMBAHASAN ... 43
A. Hasil Pengujian Bahan Susun ... 43
1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 43
2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ... 43
3. Pemeriksaan Fly Ash ... 44
B. Mix Desain Campuran Beton ... 45
C. Pengujian slup flow ... 45
D. Karakteristik Mekanik Beton ... 46
1. Kuat Tekan Beton... 46
2. Kuat Lentur Beton ... 49
3. Modulus Elastisitas ... 50
4. Serapan Air Beton ... 53
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
A. Kesimpulan ... 55
B. Saran ... 56 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1.(a) Grafik hubungan antara kuat tekan beton dengan umur
pengujian ... 10
Gambar II.1.(b) Grafik hubungan antara kuat tekan beton dengan umur kadar Fly ash ... 10
Gambar III.1. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 16
Gambar III.2. Pengujian Kuat Lentur Beton ... 17
Gambar III.3. Pengujian Modulus Elastisitas Beton ... 18
Gambar IV.1. Semen portland ... 19
Gambar IV.2. Agregat halus berupa pasir ... 20
Gambar IV.3. Agregat kasar berupa kerikil ... 20
Gambar IV.4. Abu terbang (fly ash) ... 21
Gambar IV.5. Superplasticizer ... 21
Gambar IV.6. Satu set ayakan... 22
Gambar IV.13. Tabung desicator ... 25
Gambar IV.14. Dial Pengukur Tekanan ... 26
Gambar IV.15. Drum wadah air ... 26
Gambar IV.16. Kompresor ... 26
Gambar IV.17. Alat uji kuat tekan ,lentur dan Moduluis elastisitas ... 27
Gambar IV.18. Cetakan Beton ... 28
Gambar IV.19. Bak perendaman ... 28
Gambar IV.20. Peralatan penunjang ... 29
Gambar.IV.21. Bagan alir tahapan penelitian ... 31
Gambar IV.23. Pencetakan benda uji ... 36
Gambar IV.24. Perawatan benda uji ... 37
Gambar IV.25. Penimbangan dan perletakan benda uji kuat tekan ... 38
Gambar IV.26. Pengujian kuat tekan ... 38
Gambar IV.27. Perletakan benda uji kuat lentur... 39
Gambar IV.28. Pengujian kuat lentur ... 40
Gambar IV.29. Uji modulus elastisitas ... 40
Gambar IV.30.Penimbangan benda uji serapan air ... 41
Gambar IV.31. Proses vakum ... 42
Gambar IV.32. Pengambilan dan Penimbangan benda uji serapan air ... 43
Gambar V.1. Pengujian slump flow ... 46
Gambar V.2. Grafik Hubungan Perbandingan Kuat Tekan Beton ... 48
Gambar V.3. Grafik Perbandingan Nilai Kuat Lentur Beton ... 49
Gambar V.4. Grafik Hubungan Tegangan Dan Regangan Beton SCC Tanpa Penggunaan Fly Ash ... 51
Gambar V.5. Grafik Hubungan Tegangan Dan Regangan Beton SCC Dengan Penggunaan Fly Ash Pada Benda Uji No.1 ... 52
Gambar V.6. Grafik Hubungan Tegangan Dan Regangan Beton SCC Dengan Penggunaan Fly Ash Pada Benda Uji No.2 ... 52
Gambar V.7. Grafik Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas Beton SCC ... 52
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Proporsi campuran HVFA-SCC setiap 1 m3 ... 9
Tabel II.2. Hasil Pengujian Kuat Tekan HVFA-SCC ... 9
Tabel III.1. Senyawa kimia pada fly ash ... 13
Tabel V.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 43
Tabel V.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ... 43
Tabel V.3. Senyawa Kimia pada Fy Ash ... 44
Tabel V.4. Hasil Analisis Kimia ... 44
Tabel V.5. Proporsi Campuran beton SCC Setiap 1 m3 ... 45
Tabel V.6. Hasil pengujian slump flow ... 46
Tabel V.7. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton SCC Tanpa Penggunaan Fly Ash………. 47
Tabel V.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan beton SCC Dengan Penggunaan Fly Ash50 %………. ...47
Tabel V.9. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton……….49
Tabel V.10. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Beton SCC Tanpa Penggun- aan Fly Ash 50 %……….50
Tabel V.11. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Beton SCC Dengan Penggun- aan Fly Ash 50 %………..51
DAFTAR NOTASI
A = Luas permukaan benda uji yang ditekan (mm2) b = Lebar balok rata-rata pada penampang runtuh (mm) d = Tinggi balok rata-rata penampang utuh (mm)
' c
E = Modulus elastisitas (MPa) '
c
f = Kuat tekan beton (MPa) flt = Kuat lentur beton (MPa)
L = Panjang bentang diantara kedua balok (mm) / tinggi beton relatif /jarak antara dua strain gauge (mm)
△L = Penurunan arah longitudinal (mm) P = Beban maksimum (N)
S1 = Tegangan yang bersesuai dengan arah longitudinal akibat tegangan sebesar
0,00005 (MPa)
S2 = Tegangan sebesar 0,4 f’c (MPa)
W1 = Berat kering oven (gram)
W2 = Berat basah beton setelah direndam (gram)
ε = Regangan
ɛ2 = Regangan longitudinal akibat tegangan S2 σ = Tegangan (Mpa)
ABSTRAK
ANALISIS SIFAT MEKANIS BETON SCC MUTU TINGGIDENGAN PEMANFAATAN
TEKNOLOGIHIGH VOLUME FLY ASH CONCRETE
Penggunaan beton sebagai bahan bangunan konstruksi sangat umum digunakan baik untuk struktur rumah tinggal, gedung, jalan, jembatan dan infrastruktur lainya. Penggunaan vibrator untuk pemadatan struktur dengan tulangan yang rapat tidak dapat menjamin menghasilkan betonyang baik. Beton SCC (Self compacting concrete) merupakan salah satu alternatife untuk mengatasi masalah tersebut memanfaatkan berat sendirinya untuk dapat mengalir mengisi ruangan tanpa ada prosespemadatan. Penambahan fly ashsebanyak 50 % sebagai bahan pengganti semen dapat memperbaiki sifat mekanis beton. Dengan bentuk butiran yang cendrung bulat dan kecilfly ash selain berfungsi sebagai bahan pengisi (filler) juga mempunyai sifat sebagai pozzolan yang dapat diaplikasikan pada PPC. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat mekanis beton SCC yang meliputi kuat tekan,kuat lentur,modulus elastisitas dan serapan air beton. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 14,28 dan 56 hari dengan 4 benda uji pada setiap umur pengujian. Sedangkan pengujian kuat lentur (3 benda uji),modulus elastisitas (2 benda uji) dan serapan air beton (3 benda uji) dilakukan pada umur 56 hari. Sebelum dilakukan pengujian benda uji dilakukan perawatan dengan merendam di dalam bak perendaman selama sehari sebelum dilakukan pengujian /benda uji sudah kering. Berdasarkan hasil pengujian didapat nilai kuat tekan terbesar pada setiap umur pengujian adalah 40.89 MPa pada umur 14 hari, 49.89 MPa pada umur 28 hari dan 59.56 MPa pada umur 56 hari. Kuat lentur terbesar 6.60 MPa,Modulus elastisitas 56588 MPa dan serapan air 1.85 %. Dari hasil pengujian kuat tekan menunjukkan bahwa kuat tekan beton dengan penambahan penggunaan fly ash 50 % sebagai penggati semen dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 14 hari sampai 56 hari.
