DAFTAR ISI
DAFTAR ISI...
BAB I PENDAHULUAN......
1.1 Latar Belakang...
1.2 Rumusan Masalah...
1.3 Tujuan Penelitian...
1.4 Batasan Permasalahan...
1.5 Manfaat Penilitian...
BAB II KAJIAN PUSTAKA...
2.1 Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS)...
2.1.1 Definisi GGBFS...
2.1.2 Sifat Kimia dan Fisik GGBFS...
2.1.3 Pengaruh GGBFS dalam Beton...
2.2 Fly Ash...
2.2.1 Definisi Fly Ash...
2.2.2 Sifat Kimia dan Fisik Fly Ash...
2.2.3 Pengaruh Fly Ash dalam Beton...
2.3 Definisi dan Tujuan Pengujian Kuat Tarik Belah...
2.4 Metode Uji Kuat Tarik Belah...
2.5 Pengaruh Material Pozzolanik terhadap Kuat Tarik Belah...
2.6 Studi Eksperimental tentang GGBFS...
2.7 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengaruh GGBFS...
2.8 Studi Eksperimental tentang Fly Ash...
2.9 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengaruh Fly Ash...
2.10 Studi Tentang Kombinasi GGBFS dan Fly Ash...
2.11 Mekanisme Penguatan Beton dengan Kombinasi GGBFS dan Fly Ash...
BAB III METODE PENELITIAN...
3.1 Jenis Penelitian...
3.2 Variabel Penelitian...
3.3 Populasi dan Sampel...
3.3.1 Variasi Mix Design...
3.3.2 Kebutuhan Benda Uji...
3.4 Bahan dan Alat Penelitian...
3.4.1 Bahan Penelitian...
3.4.2 Alat Penelitian...
3.5 Prosedur Pengujian...
3.6 Analisis Data...
Abstrak
Penelitian ini mengevaluasi pengaruh penambahan Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) dan fly ash sebagai bahan pengganti sebagian semen dalam beton mutu K300 terhadap kuat tarik belah beton. GGBFS merupakan limbah industri baja, sedangkan fly ash adalah limbah pembakaran batubara, keduanya digunakan untuk meningkatkan performa beton sekaligus mengurangi dampak lingkungan.
Variasi komposisi yang diuji meliputi GGBFS sebesar 7,5%, 10%, dan 15%, serta fly ash sebesar 5%, 7%, dan 9%. Beton diuji pada umur 7 dan 28 hari untuk mengukur kuat tarik belahnya. Pengujian ini penting karena beton, meskipun memiliki kuat tekan tinggi, cenderung lemah dalam kuat tarik. Penelitian ini menggunakan metode Brazilian test, di mana gaya tarik diterapkan pada beton berbentuk silinder untuk menentukan kekuatannya.
Hasil penelitian diharapkan dapat menemukan kombinasi optimal antara GGBFS dan fly ash yang mampu meningkatkan daya tahan, kekuatan tarik, dan kualitas beton, dengan manfaat tambahan berupa penggunaan bahan limbah industri yang ramah lingkungan serta lebih ekonomis.
Kata Kunci:
GGBFS, Fly Ash, Kuat Tarik Belah, KombinasiBAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Penggunaan struktur beton sebagai struktur penyusun utama suatu pembangunan semakin meningkat. Dengan memiliki kuat tekan yang besar, beton menjadi pilihan utama dalam konstruksi, baik untuk bangunan ringan maupun berat. Fleksibilitas dalam membentuk dan kemudahan perawatannya semakin menambah nilai tambah dari material ini. Selain itu, bahan baku beton juga mudah didapatkan. Karena beberapa kelebihan inilah yang membuat beton lebih sering digunakan dalam berbagai konstruksi bangunan. Pada suatu pencampuran beton, diharapkan dapat menghasilkan suatu hasil pencampuran yang baik dan memiliki kualitas tinggi, serta tetap memperhatikan nilai ekonomis suatu pekerjaannya.
Komposisi bahan yang digunakan untuk membuat beton sangat berpengaruh
terhadap kualitas akhir beton. Dengan merancang komposisi yang tepat, kita bisa mendapatkan beton dengan mutu sesuai yang diinginkan.
Saat ini, dunia konstruksi tengah mengalami perkembangan pesat dalam teknologi beton. Berbagai inovasi baru terus bermunculan dengan tujuan menghasilkan beton berkualitas tinggi yang mampu memenuhi segala kebutuhan kekuatan struktur bangunan, serta memaksimalkan penggunaan suatu limbah untuk dapat dikelola lebih baik. Bahan baku pembuatan beton bersumber dari material alami seperti kerikil, pasir, air dan semen untuk digunakan dalam produksi beton.
Dalam bahan baku pembuatan beton, khususnya semen terdapat beberapa inovasi baru untuk menggantikan semen sebagai bahan baku secara parsial, yaitu Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS).
Ground Granulated Blast Furnace Slag merupakan hasil pengolahan limbah industri baja yang memiliki bentuk berupa bubuk halus hasil residu pembakaran pada tanur (furnace) yang dihaluskan dari proses pemurnian baja atau produk samping dari pabrik baja seperti PT Krakatau Steel (Persero) Tbk. dan anak perusahaannya PT Krakatau Posco. Ground Granulated Blast Furnace Slag digunakan sebagai bahan tambah untuk pengganti sebagian semen karena didalamnya mengandung kalsium, aluminium dan silika yang memiliki komposisi kimia tidak berbeda dengan bahan-bahan mineral alami termasuk bahan hidrasi seperti Semen Portland. Menurut Cabrera (2016) menyatakan bahwa rekomendasi penggantian maksimum yang direkomendasikan oleh beberapa penulis adalah 70%
slag dengan sedikit agresivitas karbonasi, jika tidak dibatasi akan terjadi penurunan yang buruk dari hasil yang diharapkan. Pada beton yang menggunakan substitusi oleh Ground Granulated Blast Furnace slag akan membutuhkan waktu hidrasi yang lebih lama (Cabrera, et al, 2016). Oleh karena itu, dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk membahas penggunaan Ground Granulated Blast Furnace Slag sebagai bahan pengganti semen.
Kelebihan lain yang dimiliki oleh Ground Granulated Blast Furnace Slag adalah bahan tersebut telah difabrikasi di Indonesia lebih tepatnya di seperti PT Krakatau Steel (Persero) Tbk. Namun, GGBFS sendiri walaupun sudah di fabrikasi dan di produksi secara canggih di Indonesia masih banyak dari produk tersebut di ekspor ke negara lain seperti Singapura, Jepang, dan lain-lain. Hal ini dikarenakan
untuk produk tersebut masih cukup asing untuk digunakan di Indonesia. Oleh karena itu, dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai GGBFS karena produk tersebut memiliki kelebihan seperti ramah lingkungan, harga yang lebih ekonomis serta produk ini masih baru di Indonesia. Penelitian ini juga membantu kita untuk mengetahui perilaku-perilaku GGBFS sebagai bahan pengganti semen pada beton.
Fly ash dan bottom ash atau disebut juga dengan FABA merupakan limbah buangan berupa partikel abu halus dari hasil pembakaran batubara, yang naik dan terbang disebut fly ash sedangkan yang tidak naik disebut juga bottom ash.
Berdasarkan data dari Kementerian Perindustrian Republik Indonesia pada tahun 2021 menyatakan FABA yang berasal dari PLTU saja mencapai 12 juta ton dan diprediksikan akan terus meningkat setiap tahunnya (Ashady Hanafie, 2021).
Limbah FABA terutama fly ash akan sangat berguna apabila dapat dimanfaatkan menjadi sesuatu yang lebih berguna. Fly ash memiliki kandungan silica dan alumina yang mencapai 80%, dimana kandungan tersebut merupakan kandungan yang terdapat juga pada semen. Sehingga fly ash dapat menjadi material alternatif sebagai pengganti semen (Setiawati, 2018)
Beton merupakan material yang memiliki kuat tekan yang tinggi dan mudah dibentuk, semakin besar luas penampang pada beton, maka akan semakin besar juga kuat tekan beton, (Yang et al., 2019). namun beton tidak memiliki kuat tarik yang lemah. Kekuatan tarik beton biasanya setara dengan 7-11%. Pengujian Kuat tarik beton terbagi menjadi dua jenis, yakni kuat tarik langsung, dan kuat tarik tidak langsung (Bairan et al., 2014). Salah satu pengujian kuat tarik tidak langsung adalah dengan melakukan brazillian test yaitu kuat tarik belah. Melakukan pengujian kuat tarik belah dilakukan menggunakan beton berbentuk silinder dengan memberikan gaya tekan pada selimut silinder pada sisi yang berlawanan. Dengan demikian, beton akan mengalami keruntuhan akibat gaya tarik yang terjadi akibat dari deformasi (Nurokhman, 2020). Untuk mendapatkan kuat tarik beton dengan pengujian kuat tarik belah, digunakan perhitungan dengan membagi dua kali beban yang diberi (kN), dengan tinggi silinder (cm), diameter (cm), dan π. Kelemahan beton pada kuat tariknya disebabkan oleh material penyusunnya, yang mana beton merupakan campuran agregat yang disatukan menggunakan pasta semen. Sehingga keruntuhan beton normal biasa terjadi pada bagian Interfacial Transsition Zone
(ITZ), yakni area pertemuan antara permukaan agregat, dengan pasta semen (Wang, 2019).
Dari latar belakang diatas, dilakukanlah penelitian mengenai penggunaan GGBFS dan fly ash sebagai bahan substitusi sebagian semen terhadap kuat Tarik belah beton.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan, maka dapat dibuat suatu rumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh penambahan Ground Granulated Blast Furnace Slag dan Fly ash terhadap kuat tarik belah beton?
2. Bagaimana perbandingan setiap variasi persentase penambahan Ground Granulated Blast Furnace Slag dan fly Ash sebagai substitusi semen terhadap pengaruh kuat kuat tarik belah beton?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang dikemukakan, maka dapat dibuat suatu tujuan penelitian sebagai berikut:
1. Penelitian ini bertujuan untuk dapat mengetahui pengaruh penambahan serbuk Ground Granulated Blast Furnace Slag dan fly ash terhadap kuat tarik belah beton.
2. Dapat mengetahui perbandingan persentase penambahan Ground Granulated Blast Furnace Slag dan fly ash sebagai substitusi semen terhadap pengaruh kuat tarik belah beton.
1.4 Batasan Permasalahan
Batasan permasalahan yang ada, sehingga tidak terlalu luas, sebagai berikut:
1. Pengujian kuat tarik belah beton;
2. Mutu beton K 300;
3. Serbuk Ground Granulated Blast Furnace Slag sebesar 7,5%, 10%, 15%.
4. Fly ash sebesar 5%, 7%, 9%
1.5 Manfaat Penilitian
Penelitian ini dapat memberikan kita wawasan tentang seberapa besar pengaruh dari variasi penambahan GGBFS dan Fly Ash terhadap kuat tarik belah beton yang akan berguna untuk pengembangan studi terhadap penggunaan GGBFS.
