BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Material
4.1.3 Pengujian Kadar Lumpur Agregat
66
67 B. Perhitungan Kadar Lumpur Agregat Kasar (SNI 03-4142-1996)
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kadar Lumpur Agregat Kasar
No Uraian Percobaan Benda Uji
Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3
1 Berat Wadah (gr) (L1) 125 100 125
2 Berat Wadah + Pasir (gr) L2 1125 1100 1125
3 Berat Pasir Basah (gr) L3 1000 1000 1000
4 Berat Wadah + Pasir kering oven (gr) L4 1070 1085 1095
5 Berat Pasir kering oven (gr) L5 945 985 970
6 Kadar Lumpur (%) L* 4,89 1,36 2,67
7 Rata-rata (%) 2,973
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Cara Perhitungan :
Berat benda uji = L2 – L1
= 1125– 125 = 1000 gr Benda uji kering oven = L4 – L1
= 1070 –125 = 945 gr
Kadar Lumpur =
x 100%
=
x
100% = 4,89%Kadar lumpur agregat kasar yang berasal dari Tanjung Balai Karimun didapat rata-rata sebesar 2,973%. Agregat ini tidak memenuhi syarat kadar lumpur menurut SNI 03-2461-2002 , yaitu agregat kasar tidak boleh lebih dari 1%. Maka sebaiknya dilakukan penanganan yang tepat seperti dicuci, namun peneliti tetap menggunakan agregat yang ada atau dengan kondisi alaminya.
4.1.4 Pengujian Kandungan Kadar Organik dalam Pasir (SNI 03-2816-1992) Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui besarnya kadar organik dengan cara mencocokkan warna pasir yang diberi larutan NaOH pada parameter warna yang digunakan, apakah agregat tersebut aman digunakan untuk campuran pada beton. Hasil pengujian dapat dilihat pada gambar 4.1
68
Gambar 4.1 Sampel hasil pengujian kadar organik dalam pasir (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021)
Agregat halus tidak boleh mengandung bahan organik yang terlalu banyak, yang harus dibuktikan dengan percobaan abrams harger Peraturan Beton Indonesia (PBI. 71, hal. 23). Dari hasil pemeriksaan kadar organik didapat warna larutan jernih kekuning-kuningan (nomor 1). Hal ini menunjukkan bahwa kadar zat organik agregat halus tidak melebihi batas yang diijinkan. Sehingga agregat tersebut dapat digunakan sebagai bahan adukan untuk beton.
4.1.5 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat (SNI 03-1970-1990) Tujuan pengujian berat jenis ini adalah untuk menentukan berat jenis agregat dan kemampuan agregat menyerap air.
Gambar 4.2 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan agregat (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021)
69 A. Perhitungan Berat Jenis Agregat Halus (SNI 03-1970-1990)
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Halus
No Uraian Percobaan Benda Uji
Rata-rata Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3
1 Berat Picnometer (gr) w1 169,8 174,7 171,4 2 Berat Contoh SSD di udara (gr) 500 500 500 3 Berat Picno+air+contoh SSD(gr) w2 980,2 977,3 977,9 4 Berat Picnometer+Air (gr) w3 667 667,4 666,5 5 Berat Contoh Kering Oven (gr) w4 497,4 497,3 498,8
6 Apparent Spesific Gravity 2,7003 2,6536 2,6616 2,6719 7 Bulk Spesific Gravity on Dry Basic 2,6627 2,6159 2,6447 2,6411 8 Bulk Spesific Gravity on SSD Basic 2,6766 2,6301 2,6511 2,6526
9 % Water Absorbtion 0,5227 0,5429 0,2405 0,4354
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Cara Perhitungan :
Apparent Spesific Gravity =
= = 2,7003 Bulk Spesific Gravity on Dry Basic =
=
= 2,6627 Bulk Spesific Gravity on SSD Basic =
= = 2,6766
% Water Absorbtion = x 100%
= x 100% = 0,5227
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan didapat nilai berat jenis agregat halus sebesar 2,652 gr/cm3. Nilai ini memenuhi standar spesifikasi berat jenis menurut SNI 03-1970-1990, yaitu 2,58 gr/cm3s/d 2,83 gr/cm3. (Tjokrodimuljo, 1995) apabila agregat memiliki berat jenis yang tinggi, maka beton yang dihasilkan memiliki kuat tekan yang tinggi pula.
70 B. Perhitungan Berat Jenis Agregat Kasar (SNI 03-1970-1990)
Tabel 4.12 Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Kasar
No Uraian Percobaan Benda Uji
Rata-rata Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3
1 Berat Contoh SSD di udara (gr) w1 5000 5000 5000 2 Berat Contoh SSD di Air (gr) w22 3082 3088 3074 3 Berat Contoh Kering Oven (gr) w3 4958 4984 4981
4 Apparent Spesific Gravity 2,6428 2,6286 2,6119 2,6278 5 Bulk Spesific Gravity on Dry Basic 2,5849 2,6066 2,5861 2,5926 6 Bulk Spesific Gravity on SSD Basic 2,6068 2,6150 2,5960 2,6060
7 % Water Absorbtion 0,8471 0,3210 0,3814 0,5165
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Cara Perhitungan :
Apparent Spesific Gravity =
= = 2,6428 Bulk Spesific Gravity on Dry Basic =
= = 2,5849 Bulk Spesific Gravity on SSD Basic =
= = 2,6068
% Water Absorbtion = x 100%
= x 100% = 0,8471
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan didapat nilai berat jenis agregat kasar sebesar 2,606 gr/cm3. Nilai ini memenuhi standar spesifikasi berat jenis menurut SNI 03-1970-1990, yaitu 2,58 gr/cm3s/d 2,83 gr/cm3.
71 4.1.6 Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus dan Kasar (SNI 03-1968-
1990)
Tujuan pengujian ini adalah untuk memperoleh distribusi besaran atau pembagian butiran agregat. Distribusi yang diperoleh diperlukan dalam perencanaan adukan beton. Hasil pengujian analisa saringan terdapat pada tabel 4.13
A. Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus (SNI 03-1968-1990)
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus No.
Saringan
Benda Uji Berat Tertahan
Berat Saringan
Berat Lolos
% Tertahan
% Lolos
% Komulatif
S1 S2 S3
9,6 10 25 10 45 505 2955 1,5 98,5 1,5
4,8 25 15 20 60 350 2895 2 96,50 3,50
2,4 156 142 130 428 405 2467 14,27 82,23 17,77
1,2 243 232 237 712 400 1755 23,73 58,50 41,50
0,6 181 197 208 586 410 1169 19,53 38,97 61,03
0,3 237 218 226 681 330 488 22,70 16,27 83,73
0,15 87 81 75 243 335 245 8,10 8,17 91,83
Jumlah 1000 1000 1000 3000 100 300,867
MHB 3,0086
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Cara perhitungan :
% Berat Tertahan =
x 100%
= x 100% = 1,5 %
% Lolos =
x 100%
= x 100% = 98,5 % Modulus Halus Butir (MHB) =
= = 3,0086
72 Setelah perhitungan didapatkan, kemudian cocokkan ke tabel gradasi agregat halus untuk menentukan zona gradasi agregat halus. Adapun zona gradasi agregat halus Tanjung Balai yang diperoleh termasuk ke dalam zona 2, seperti gambar 4.3.
Gambar 4.3 Hasil grafik analisa saringan agregat halus (Zona 2) (Sumber : Hasil pengujian di laboratorium Politeknik Negeri Bengkalis, 2021)
Berdasarkan pengujian analisa saringan yang telah dilakukan, agregat halus tanjung balai karimun memenuhi batas-batas garis kurva zona 2 menurut British Standard (Bs).
0 20 40 60 80 100 120
0 2 4 6 8 10
Jumlah Persen Lolos (%)
Nomor Saringan (mm)
BA BB Gradasi
73 B. Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Kasar (SNI 03-1968-1990)
Tabel 4.14 Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Kasar No.
Saringan
Benda Uji Berat Tertahan
Berat Saringan
Berat Lolos
% Tertahan
% Lolos
% Komulatif
S1 S2 S3
38,1 0 0 0 0 605 7500 0 100 0
19 280 230 435 945 500 6555 12,60 87,40 12,60
9,6 1615 1740 1657 5012 430 1543 66,83 20,57 79,43
4,8 555 430 373 1358 325 185 18,11 2,47 97,53
2,4 35 60 30 125 415 60 1,667 0,80 99,20
1,2 8 0 0 8 400 52 0,106 0,69 99,31
0,6 7 7 5 19 330 33 0,253 0,44 99,56
0,3 0 13 0 13 380 20 0,173 0,27 99,73
0,15 0 5 0 5 300 15 0,06 0,20 99,8
Jumlah 2500 2500 2500 7500 100 687,16
MHB 6,871
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Cara perhitungan :
% Berat Tertahan =
x 100%
=
x 100% = 12,60 %
% Lolos =
x 100%
= x 100% = 87,40%
Modulus Halus Butir (MHB) =
= = 6,871
74 Setelah perhitungan didapatkan, kemudian cocokkan ke tabel gradasi agregat kasar untuk menentukan zona gradasi agregat kasar. Adapun zona gradasi agregat kasar yang diperoleh termasuk ke dalam agregat dengan ukuran maksimum 40 mm, seperti gambar grafik 4.4.
Gambar 4.4 Hasil grafik analisa saringan agregat kasar (maksimum 40 mm) (Sumber : Hasil pengujian di laboratorium Politeknik Negeri Bengkalis, 2021)
Berdasarkan pengujian analisa saringan yang telah dilakukan, agregat kasar tanjung balai karimun memenuhi batas-batas dan garis kurva ukuran maksimum 40 mm.
4.2 Perhitungan Jobmix Beton F’c 20 Mpa
Perhitungan jobmix beton mengacu pada SNI 03-2843-2000, adapun perhitungan perencanaan seperti tabel 4.15 sebagai berikut :
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 20 40 60 80
Jumlah Persen Lolos (%)
Nomor Saringan (mm)
BA BB 40 mm
75
Tabel 4.15 Perencanaan Jobmix Formula (JMF)
No Uraian
1 Kuat Tekan yang diisyaratkan, pada umur 28 hari 20 Mpa
2 Nilai ta,bah (margin) 12 Mpa
3 Kuat tekan rata-rata yang direncanakan 32 Mpa
4 Jenis semen (PCC) Padang
5 Jenis agregat kasar (batu pecah) Tanjung Balai Karimun 6 Jenis agregat halus (alami) Tanjung Balai Karimun 7 Faktor air semen 0,46
8 Faktor air semen maksimum 0,6
9 Nilai slump 5 ± 2 cm
10 Ukuran maksimum agregat kasar 40 Mm
11 Kebutuhan air 197,82 Kg
12 Kebutuhan semen portland 430,232 Kg
13 Kebutuhan semen portland minimum 325 Kg
14 Dipakai kebutuhan semen portland terbesar 430,232 Kg
15 Penyesuaian jumlah air atau fas 0,46
16 Daerah gradasi agregat halus Zona 2
17 Persen berat agregat halus terhadap campuran 39 %
18 Berat jenis agregat campuran 2,606 Kg/M3
19 Berat jenis beton 2374 Kg/M3
20 Kebutuhan agregat (pasir+kerikil) 1758,767 Kg/M3
21 Kebutuhan agregat halus 685,919 Kg/M3
22 Kebutuhan agregat kasar 1072,848 Kg/M3
Kesimpulan
Volume Berat total Air Semen Ag. Halus Ag.Kasar
1 m³ 2374 197,82 430,232 685,919 1072,848
Berat Terkoreksi
Untuk pengecoran 90 sampel Volume Air Semen Ag.Halus Ag.Kasar 0,413 81,30 176,82 281,91 440,94 (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
76 Selain penggunaan material beton, peneliti juga menggunakan silica fume sebagai pengganti sebagian semen. Variasi penggunaan silica fume seperti yang terdapat pada tabel 4.16.
Tabel 4.16 Komposisi campuran beton
Pengecoran 9 sampel Volume Air Semen Ag.Halus Ag.Kasar Silica Fume
Normal 0,0413 8,17 17,77 32,10 50,21 -
Silica Fume 5% 0,0413 8,17 16,88 32,10 50,21 0,88 Silica Fume 10% 0,0413 8,17 15,99 32,10 50,21 1,77 Silica Fume 15% 0,0413 8,17 15,10 32,10 50,21 2,66 Silica Fume 20% 0,0413 8,17 14,21 32,10 50,21 3,55 (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Pada penelitian ini juga menambahkan serat Polypropylene yang jumlahnya sebanyak 3,9 gram untuk 1 sampel, dan untuk sekali pengadukan sebanyak 35,1 gram dengan jumlah 9 sampel.
4.3 Hasil Uji Slump
Pada saat melakukan pengadukan sedang berlangsung dan campuran sudah tercampur rata, selanjutnya dilakukan pengujian slump untuk mengetahui tingkat keenceran dari adukan tersebut. Adapun hasil pengujian slump yang telah dilakukan dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.17 Hasil Pengujian Slump beton normal + Silica Fume Jenis Sampel Koreksi Air (Kg) Tinggi Slump (Cm)
Beton Normal + 8,17 6
5% Silica Fume + 8,17 3.5
10% Silica Fume + 8,17 3
15% Silica Fume + 8,17 2.5
20% Silica Fume + 8,17 2
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
77
Gambar 4.5 Grafik Nilai Slump beton + Silica Fume (Sumber : Hasil Pengolahan Data,2021)
Tabel 4.18 Hasil Pengujian Slump beton + Silica Fume + Serat Polypropylene Jenis Sampel Koreksi Air (Kg) Tinggi Slump (Cm)
Beton Normal + 8,17 6
Beton + Serat + 8,17 4
5% SF + Serat + 8,17 3
10% SF + Serat + 8,17 2.5
15% SF + Serat + 8,17 1,6
20% SF + Serat + 8,17 1,3
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021) 0
1 2 3 4 5 6 7
Beton Normal 5% SF 10% SF 15% SF 20% SF
Nilai Slump Beton (Cm)
Variasi Kadar Silica Fume
78
Gambar 4.6 Grafik Nilai Slump beton + Silica Fume + Serat (Sumber : Hasil Pengolahan Data,2021)
Berdasarkan pengecoran yang didapat, dimana jumlah air untuk pengadukan setiap 9 sampel perlu ditambah. Untuk beton normal ditambah air sebanyak 0,6 kg agar mencapai nilai slump sesuai dengan yang targetkan/diisyaratkan yaitu slump 6 cm, begitu juga pada beton serat dan beton serat + Silica Fume .
Hasil pengujian slump menunjukkan bahwa semakin bertambahnya variasi silica fume dan penambahan serat pada beton maka semakin kecil nilai slump pada beton tersebut. Hal ini terjadi karena ukuran silica fume yang sangat halus yang memiliki kemampuan untuk mengisi ruang kosong, yang terdapat pada campuran beton serta daya serap air yang tinggi sehingga membuat tingkat kehilangan air pada beton semakin besar (Wicaksono, 2018). Berdasarkan kondisi ini, pembuatan benda uji sedikit sulit karena campuran beton yang sudah mulai mengering.
Penambahan serat juga terlihat mengganggu nilai slump, jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terlihat pada variasi 5% - 20% SF tanpa serat dan yang menggunakan serat, dimana nilai slump yang lebih tinggi adalah beton SF tanpa serat.
0 1 2 3 4 5 6 7
Beton Normal
Beton Serat 5% SF + Serat
10% SF + Serat
15% SF + Serat
20 % SF + Serat
Nilai Slump Beton (Cm)
Variasi Kadar Silica Fume + Serat
79 4.4 Perhitungan Berat Isi Beton
Pengujian berat isi beton dapat dipengaruhi untuk bobot isi beton antara lain : pemeriksaan bahan-bahan campuran beton seperti semen, pasir, kerikil dan air.
Jenis agregat yang digunakan tergantung dari kehalusan butirannya, ukuran dan kehalusan butiran akan mengakibatkan perbedaan pada bobot isi beton, serta pemadatan harus dilakukan dengan baik sehingga berat isi sesuai dengan rencana.
Contoh perhitungan berat isi beton sebagai berikut : 1. Berat Sampel = 12.632 kg
2. Volume = ¼ x п x d2 x t
= ¼ x п x 0,0152 x 0,03
= 0,0053 m3
3.
Berat Isi Beton ==
= 2383,39 kg/m3
Perhitungan berat isi beton dilakukan setelah beton dirawat (Curring) selama 28 hari. Berikut adalah rekap berat isi beton untuk masing-masing kuat tekan, kuat tarik belah beton dan porositas beton.
a. Berat isi beton
Tabel 4.19 Hasil Berat Isi Beton Berat Isi (Kg/m3)
Kuat Tekan Beton Kuat Tarik Belah Beton Porositas Beton
Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 2383,96 2383,96 2353,01 2312,26 2353,96 2352,26 2473,33 2464,24 2396,06
Rata-rata
2373,64 2339,49 2444,55
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
80
Tabel 4.20 Rekap Hasil Berat Isi Beton (Kg/m3)
Jenis Sampel Berat Isi Beton (Kg/m3)
Kuat Tekan Kuat Tarik Porositas
Beton Normal 2373,65 2339,50 2444,55
5% SF 2378,36 2385,16 2386,16
10% SF 2357,86 2346,42 2293,13
15% SF 2348,11 2285,60 2456,46
20% SF 2308,30 2202,14 22282,73
Beton + Serat 2373,4 2332,01 2424,55
5% SF + Serat 2406,04 2297,48 2409,39
10% SF + Serat 2375,16 2319,87 2363,84 15% SF + Serat 2299,50 2257,61 2299,29 20% SF + Serat 2283,52 2270,57 2016,36 (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 berat isi beton dibawah 1900 kg/m3 dikategorikan beton ringan, beton dengan berat isi 2200 kg/m3 – 2500 kg/m3 dikategorikan beton normal, sedangkan beton dengan berat isi diatas 2500 kg/m3 dikategorikan beton berat. Dari hasil pengujian yang dilakukan termasuk kategori beton normal karena rata-rata berat isi benda uji 2200 kg/m3 – 2500 kg/m3.
4.5 Perhitungan Kuat Tekan Beton
Perhitungan kuat tekan beton adalah untuk mengetahui kekuatan tekan yang dihasilkan pada umur 28 hari.
Contoh perhitungan kuat tekan beton:
Benda uji silinder
1. Diameter beton = 15 cm 2. Tinggi beton = 30 cm
3. Gaya kuat tekan (P) = 549,4 KN = 549400 N 4. Luas Beton (A) = ¼ x п x d2
= ¼ x п x 0,0152 = 17662,5 mm2
81 5. Kuat Tekan Beton =
=
= 31,10 N/mm2(Mpa) 6. Rata-rata kuat tekan =
=
= 28,73 N/mm2 (Mpa)
4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui berapa kuat tekan maksimum yang dapat ditahan oleh masing-masing benda uji sehingga dapat dihitung kuat tekan rata-rata yang terjadi hasil yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel.
a. Kuat tekan beton + Silica fume
Tabel 4.21 Rekap Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton + 5% Silica Fume Umur 28 hari No Benda Uji Beban (kN) Nilai F’c (Mpa) Rata-rata
1 Sampel 1 515,9 29,1
25,76 Mpa
2 Sampel 2 441 24,9
3 Sampel 3 412,4 23,3
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Gambar 4.7 Sampel 1 Benda Uji Kuat Tekan Beton + 5% Silica fume (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021)
82
Tabel 4.22 Rekap Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 hari
Nama Berat Dimensi
Luas Beban Max
Kuat Tekan (Mpa)
Rata-rata
Benda Uji (kg) L/D T
Normal 12.632 15 30 17662,5 549,4 31,11
28,77
Normal 12.635 15 30 17662,5 391,4 22,16
Normal 12.471 15 30 17662,5 583,7 33,05
5% SF 12.313 15 30 17662,5 515,9 29,21
25,84
5% SF 12.973 15 30 17662,5 441 24,97
5% SF 12.530 15 30 17662,5 412,4 23,35
10% SF 12.472 15 30 17662,5 488,3 27,65
26,29
10% SF 12.901 15 30 17662,5 410,1 23,22
10% SF 12.117 15 30 17662,5 494,6 28,00
15% SF 12.509 15 30 17662,5 578,8 32,77
30,08
15% SF 12.549 15 30 17662,5 478,8 27,11
15% SF 12.277 15 30 17662,5 536,2 30,36
20% SF 12.180 15 30 17662,5 175 9,91
18,30
20% SF 12.472 15 30 17662,5 375 21,23
20% SF 12.050 15 30 17662,5 420 23,78
0% SF + PF 12.563 15 30 17662,5 483,1 27,35
28,98
0% SF + PF 12.709 15 30 17662,5 554,4 31,39
0% SF + PF 12.473 15 30 17662,5 498 28,20
5% SF + PF 12.612 15 30 17662,5 508 28,76
27,57
5% SF + PF 12.716 15 30 17662,5 602 34,08
5% SF + PF 12.928 15 30 17662,5 351 19,87
10% SF + PF 12.475 15 30 17662,5 450 25,48
24,72
10% SF + PF 12.499 15 30 17662,5 380 21,51
10% SF + PF 12.791 15 30 17662,5 480 27,18
83
Tabel 4.22 Lanjutan Rekap Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 hari
Nama Berat Dimensi
Luas Beban Max
Kuat Tekan (Mpa)
Rata-rata
Benda Uji (kg) L/D T
15% SF + PF 12.384 15 30 17662,5 290 16,42
15,06 15% SF + PF 12.179 15 30 17662,5 300 16,99
15% SF + PF 11.999 15 30 17662,5 208 11,78
20% SF + PF 12.075 15 30 17662,5 217 12,29
14,95 20% SF + PF 12.392 15 30 17662,5 295 16,70
20% SF + PF 11.841 15 30 17662,5 280 15,85
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Uji Kuat Tekan Beton + Silica Fume Umur 28 Hari (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Dari hasil yang ditunjukkan pada Gambar 4.8, beton normal sebagai kontrol atau acuan dalam penelitian. Pengujian kuat tekan beton normal mempunyai nilai kuat tekan rata-rata sebesar 28,7 Mpa. Kuat tekan beton maksimum diperoleh sebesar 30,08 Mpa dengan kadar Silica fume sebesar 15%.
0 5 10 15 20 25 30 35
Beton Normal 5% SF 10% SF 15% SF 20% SF
Kuat Tekan (Mpa)
Variasi Kadar Silica Fume
84 Hal ini menunjukkan bahwa silica fume memberikan dampak pada peningkatan kuat tekan beton normal. Namun, pada kadar tertentu kuat tekan beton dengan silica fume akan mengalami penurunan. Penuruan terjadi sebesar 22,505 Mpa pada penggunaan 20% silica fume terhadap berat semen. Adanya penurunan kuat tekan beton dikarenakan ukuran Silica fume yang sangat halus yang memiliki kemampuan menyerap air terhadap campuran beton. Sesuai dengan penelitian sebelumnya (Suliyanto, 2012), yaitu terjadinya penurunan kuat tekan beton pada kadar 20% Silica Fume.
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Uji Kuat Tekan Beton + Silica fume + Serat (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021)
Hasil pengujian kuat tekan beton + silica fume + serat polypropylene diperoleh kuat tekan beton maksimum sebesar 28,98 Mpa pada 0% Silica fume + Serat. Sedangkan kuat tekan beton minimum diperoleh 14,95 Mpa pada penggunaan Silica Fume dengan kadar 20% dari berat semen yang digunakan dan penambahan serat.
0 5 10 15 20 25 30 35
0% SF Srt 5% SF + Serat 10% SF + Serat 15% SF + Serat 20% SF + Serat
Kuat Tekan Beton (Mpa)
Variasi Kadar Silica Fume + Serat
85 4.7 Perhitungan Kuat Tarik Belah Beton
Perhitungan kuat tarik belah beton adalah untuk mengetahui kekuatan tarik yang dihasilkan beton pada umur 28 hari.
Contoh perhitungan kuat tarik belah beton benda uji silinder:
1. Diameter beton = 15 cm 2. Tinggi beton = 30 cm
3. Gaya kuat tekan (P) = 549,4 KN = 549400 N 4. Luas Beton (A) = ¼ x п x d2
= ¼ x п x 0,0152 = 17662,5 mm2 5. Kuat Tarik Belah Beton =
=
= 2,63 Mpa 6. Rata-rata kuat tarik belah = =
=
= 2,7 N/mm2 (Mpa)
4.8 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Pengujian kuat tarik belah beton dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui berapa kuat tarik maksimum yang dapat ditahan oleh masing-masing benda uji sehingga dapat dihitung kuat tekan rata-rata yang terjadi hasil yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel.
a. Kuat tarik beton
Tabel 4.23 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
No Benda Uji Beban (kN) Nilai Fcr (Mpa) Rata-rata
1 Sampel 1 147,7 2
2,23 Mpa
2 Sampel 2 162,9 2,3
3 Sampel 3 174,3 2,4
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
86
Gambar 4.10 Sampel 1 Benda Uji Kuat Tarik Belah Beton + 5% Silica Fume (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2021)
Tabel 4.24 Rekap Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Nama Berat Dimensi
Luas Beban Max
Kuat Tarik (Mpa)
Keterangan
Benda Uji (kg) L/D T
Normal 12.255 15 30 0,1413 185,9 2,63
2,74
Normal 12.476 15 30 0,1413 202,6 2,87
Normal 12.467 15 30 0,1413 192 2,72
5% SF 12.637 15 30 0,1413 147,7 2,09
2,29
5% SF 12.630 15 30 0,1413 162,9 2,31
5% SF 12.657 15 30 0,1413 174,3 2,47
10% SF 12.459 15 30 0,1413 120,1 1,70 1,86
10% SF 12.444 15 30 0,1413 147,8 2,09
10% SF 12.405 15 30 0,1413 125,9 1,78
15% SF 12.161 15 30 0,1413 129,7 1,84
2,05
15% SF 11.991 15 30 0,1413 152,2 2,15
15% SF 12.189 15 30 0,1413 152,2 2,15
20% SF 12.555 15 30 0,1413 155 2,19
1,70
20% SF 11.465 15 30 0,1413 100 1,42
20% SF 10.994 15 30 0,1413 105 1,49
87
Tabel 4.24 Lanjutan Rekap Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Nama Berat Dimensi
Luas Beban Max
Kuat Tarik (Mpa)
Keterangan
Benda Uji (kg) L/D T
0% SF + PF 12.500 15 30 0,1413 196,2 2,78 3,08
0% SF + PF 12.324 15 30 0,1413 222,9 3,15 0% SF + PF 12.255 15 30 0,1413 232,7 3,29
5% SF + PF 12.758 15 30 0,1413 175 2,48
2,29
5% SF + PF 11.631 15 30 0,1413 155 2,19
5% SF + PF 12.141 15 30 0,1413 155 2,19
10% SF + PF 11.975 15 30 0,1413 205 2,90
2,85
10% SF + PF 12.533 15 30 0,1413 200 2,83
10% SF + PF 12.378 15 30 0,1413 200 2,83
15% SF + PF 12.540 15 30 0,1413 0,00 2,73
2,16
15% SF + PF 11.808 15 30 0,1413 160 2,26
15% SF + PF 11.548 15 30 0,1413 105 1,49
20% SF + PF 11.841 15 30 0,1413 119 1,68
2,07
20% SF + PF 11.882 15 30 0,1413 150 2,12
20% SF + PF 12.379 15 30 0,1413 170 2,41
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Uji Kuat Tarik Beton + Silica fume (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Beton Normal 5% SF 10% SF 15% SF 20% SF
Kuat Tarik Belah Beton (Mpa)
Variasi Kadar Silica Fume
88 Dari hasil yang ditunjukkan pada Gambar 4.11 diatas, beton normal sebagai kontrol atau acuan dalam penelitian. Pengujian kuat tarik belah beton normal mempunyai nilai kuat tarik rata-rata sebesar 2,74 Mpa dan juga merupakan nilai kuat tarik maksimum pada beton + SF. Sedangkan kuat tarik beton minimum diperoleh 1,7 Mpa pada penggunaan Silica Fume dengan kadar 20% dari berat semen yang digunakan.
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Uji Kuat Tarik Beton + Silica fume + Serat (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Dari hasil yang ditunjukkan pada Gambar 4.12 diatas, beton tanpa Silica Fume sebagai kontrol atau acuan dalam penelitian. Pengujian kuat tarik belah beton tanpa Silica Fume mempunyai nilai kuat tarik rata-rata sebesar 3,08 Mpa, dan juga merupakan nilai kuat tarik maksimum pada beton dengan pengganti sebagiansemen dengan silica fume dan penambahan serat pada campuran beton.
Sedangkan kuat tarik beton minimum diperoleh 2,07 Mpa pada penggunaan Silica Fume dengan kadar 20% dari berat semen yang digunakan.
Hal ini menunjukkan adanya pengaruh peningkatan kuat tarik dengan penambahan serat ke dalam adukan beton terhadap beton normal sebesar 12,40%.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0% SF + Serat 5% SF + Serat 10% SF + Serat 15% SF + Serat 20% SF + Serat
Kuat Tarik Belah Beton (Mpa)
Variasi Kadar Silica Fume + Serat
89 4.9 Hasil Pengujian Porositas Beton
Pengujian porositas ini dilakukan terhadap 3 benda uji berupa kubus berdimensi 15x15x15 cm untuk setiap variasi pengganti sebagian semen dengan Silica fume. Pengujian ini untuk mengetahui besarnya porositas atau ruang kosong yang terdapat pada beton. Ketiga benda uji ditimbang berat kondisi kering oven (C), berat dalam air (W), dan kondisi SSD (B). Pengujian porositas mengacu pada ASTM C642 97. Besarnya porositas dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Porositas =
x 100%
Contoh perhitungan porositas beton :
1. Berat kondisi kering oven (C) = 7997 gram 2. Berat kondisi SSD (B) = 8162 gram
3. Berat dalam air (W) = 4635 gram 4. Porositas =
x 100%
=
x 100%
= 4,67 %
90 a. Porositas beton normal + Silica Fume
Tabel 4.25 Hasil Pengujian Porositas Beton normal + Silica Fume Kode
Benda Uji
Berat Kering
Oven
Berat Beton Dalam Air
Berat Beton Kondisi SSD
Porositas
%
Porositas Rata-rata
Normal
1 7997 4635 8162 4,678
4,235
2 7978 4604 8132 4,365
3 7781 4465 7907 4,661
5% SF
1 7606 4480 7809 6,098
6,148
2 7722 4572 7955 6,887
3 7676 4506 7859 5,458
10% SF
1 7763 4478 7911 4,311
5,987
2 7113 4105 7340 7,017
3 7234 4179 7451 6,632
15% SF
1 8089 4700 8195 3,033
2,891
2 7869 4568 7964 2,797
3 8061 4679 8160 2,844
20% SF 1 7659 4459 7904 7,112
8,691
2 6971 4128 7317 10,850
3 7115 4136 7378 8,112
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Uji Porositas Beton + Silica fume (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Normal 5% SF 10% SF 15% SF 20% SF
Porositas Beton (%)
Variasi Kadar Silica Fume
91 Hasil pengujian porositas beton normal sebagai acuan atau kontrol mempunyai nilai porositas sebesar 4,23%. Porositas maksimum terdapat pada variasi 20% silica fume sebesar 8,69%, sedangkan porositas minimum sebesar 2,891% pada variasi 15% silica fume. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh silica fume terhadap penurunan porositas beton sebesar 46,48% terhadap beton normal.
b. Porositas beton normal + Silica Fume + Serat Polypropylene
Tabel 4.26 Hasil Pengujian Porositas Beton + Silica Fume + Polypropylene Fiber Kode
Benda Uji
Berat Kering Oven
Berat Beton Dalam Air
Berat Beton Kondisi SSD
Porositas
%
Porositas Rata-rata
Normal
1 7997 4635 8162 4,678
4,235
2 7978 4604 8132 4,365
3 7781 4465 7907 4,661
Normal + Serat
1 7846 4625 7988 4,222
4,045
2 7800 4618 7949 4,473
3 7950 4694 8066 3,440
5% SF + Serat
1 7581 4410 7829 7,253
6,719
2 7873 4638 8052 5,243
3 7711 4565 7972 7,660
10% SF + Serat
1 7746 4475 7897 4,412
4,735
2 7643 4423 7833 5,571
3 7531 4331 7672 4,220
15% SF + Serat
1 7178 4093 7385 6,287
5,084
2 7625 4331 7760 3,937
3 77449 4257 7618 5,028
20% SF + Serat
1 6391 3674 6692 9,973
9,479
2 6189 3542 6490 10,210
3 6527 3714 6780 8,251
(Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
92
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Uji Porositas Beton + Silica fume + Serat (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
Dari hasil pengujian porositas beton yang telah dilakukan, didapati nilai porositas maksimum pada variasi 20% silica fume dengan penambahan serat sebesar 9,479%, sedangkan Porositas minimum terdapat pada variasi 0% silica fume dengan penambahan serat sebesar 4,045%. Nilai porositas semakin menurun seiring dengan bertambahnya kadar silica fume, sedangkan nilai kuat tekan meningkat (Susilo. I, 2009).
4.10 Hubungan Antara Kuat Tekan, Kuat Tarik dan Porositas Pada Beton Peningkatan persentase porositas memiliki keterkaitan terhadap penurunan kuat tekan maupun kuat tarik pada beton. Hubungan antara kuat tekan, kuat tarik dan porositas berbanding terbalik. Semakin tinggi tingkat porositas pada beton maka semakin kecil kuat tekan dan kuat tarik beton, sebaliknya semakin kecil porositas beton, maka kekuatan tekan dan kuat tarik beton akan semakin besar.
Meningkatnya nilai porositas menunjukkan bahwa beton memiliki pori yang cukup besar akibat terjadinya penguapan air dan pemuaian material pengisi beton.
Hal ini merupakan salah satu penyebab turunnya kualitas beton dalam memikul beban tekan (Retno Anggraini, 2008).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Normal + Serat 5% SF + Serat 10% SF + Serat 15% SF + Serat 20% SF + Serat
Porositas Beton (%)
Variasi Kadar Silica Fume + Serat
93 a. Beton normal + Silica fume
Gambar 4.15 Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan, Kuat Tarik dan Poroitas Beton + Silica fume (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
b. Beton normal + Silica Fume + Serat Polypropylene
Gambar 4.16 Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan, Kuat Tarik dan Poroitas Beton + SF+ Serat (Sumber : Hasil Pengolahan Data, 2021)
28,7
25,76 26,23 30,08 22,5
2,74
2,29 1,86
2,05
1,7
4,235 6,148 5,987 2,891
8,691
Normal 5% SF 10% SF 15% SF 20% SF
Kuat Tekan beton (Mpa) Kuat tarik beton (Mpa) Porositas beton (%)
28,98 31,42
24,72 15,06 14,95
3,08 2,29
2,85
2,16 2,07
4,045 6,719 4,735 5,084
9,479
Normal + serat 5% SF + Serat 10% SF + Serat 15% SF + Serat 20% SF + Serat Kuat Tekan beton (Mpa) Kuat tarik beton (Mpa) Porositas beton (%)
94
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan pada bab sebelumnya dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan hasil pengujian laboratorium yang telah dilakukan diperoleh:
a. Pada agregat halus dilakukan pengujian antara lain: kadar air, kadar lumpur, berat volume, gradasi agregat, kadar zat organik dan berat jenis agregat. Dari hasil pengujian, keseluruhan karakteristik agregat halus ini memenuhi standar spesifikasi.
b. Secara keseluruhan agregat kasar dari Tanjung Balai ini memenuhi standar spesifikasi, namun pada pengujian kadar air dan kadar lumpur agregat ini tidak memenuhi standar spesifikasi dikarenakan agregat terlalu kering dan mengandung lumpur yang melebihi syarat ketentuan.
2. Penggantian sebagian semen dengan kadar silica fume 15% memberikan peningkatan kuat tekan pada beton serta penurunan nilai porositas beton.
Peningkatan kuat tekan beton sebesar 4,80% dan penurunan nilai porositas sebesar 46,48% terhadap beton normal.
3. Hasil pengujian kuat tarik belah beton menunjukkan bahwa beton serat polypropylene mempunyai kuat tarik belah yang lebih tinggi dari pada beton normal. Kenaikan kuat tarik beton dengan penambahan serat terhadap beton normal sebesar 12,40%.
4. Berdasarkan hasil pengujian benda uji terhadap pengganti sebagian semen dengan silica fume dan penambahan serat polypropylene ke dalam campuran beton diperoleh :