Upload
dothu
View
240
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH PACKING DENSITY METHOD DAN CARA
PERAWATAN TERHADAP MUTU BETON UMUR 1 HARI
DENGAN BAHAN TAMBAH
FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA
lDisusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada
sProgram StudilTeknik SipilsFakultas Tekniks
loleh:l
DONY WAHYU ADIGUNO
D100120049
lPROGRAM STUDI TEKNIK SIPILl
lFAKULTAS TEKNIKl
lUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTAl
2017
1
1
1
1
PENGARUH PACKING DENSITY METHOD DAN CARA
PERAWATAN TERHADAP MUTU BETON UMUR 1 HARI
DENGAN BAHAN TAMBAH
FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA
ABSTRAKSI
Mortar merupakan salah satu bahan campuran dari semen, agregat kasar, agregat halus, dan
air. Salah satu cara meningkatkan kekuatan mortar adalah dengan cara meningkatkan kepadatan
dengan mencari susunan gradasi ukuran butiran yang dapat mengisi ruang kosong pada matrix
semen, melalui pemilihan gradasi halus ini akan diperoleh kepadatan persatuan volume (packing
density) sangat tinggi. Prinsip teori packing density adalah merencanakan pemilihan gradasi butiran
halus yang dapat mengisi rongga-rongga matrix semen secara maksimal. Pemakaian fly ash sangat
menguntungkan karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi pada beton.
Pada penelitian ini benda uji yang digunakan yaitu silinder, dengan diameter 15cm dan
tinggi 30cm. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah dilakukan padaa saat beton berumur 1 hari
dan 28 hari. Variasi pada pengujian meliputi metode packing density dengan perbandingan gradasi
agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm yaitu 45:15, 42:18, 40:20,
serta variasi cara perawatan yaitu secara kering udara, ditutup karung basah, dan direndam. Dari
pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada beton umur 1 hari dan 28 hari dengan
perawatan perendaman menghasilkan kuat tekan dan kuat tarik belah yang paling tinggi.
Kata Kunci: beton 1 hari, curing, fly ash, kuat tekan 28 hari, packing density.
ABSTRACK
Mortar is a mixture of cement, coarse aggregate, fine aggregate, and water. One way to
increase mortar strength is to increase the density by finding the grain arrangement of grain size that
can fill the empty space on the cement matrix, through the selection of this fine gradation will be
obtained very high volume unity (packing density). The principle of packing density theory is to
plan the selection of fine grain grains that can fill the cement matrix cavities to the maximum. The
use of fly ash is very beneficial because it saves cement, and reduces the heat of hydration in the
concrete.
In this study the specimens used were cylinders, with a diameter of 15cm and a height of
30cm. Tensile strength testing and tensile strength were performed at concrete time of 1 day and 28
days. Variations in the test include the method of packing density with a comparison of 20mm
rough aggregate gradation with 12.5mm rough aggregate ie 45:15, 42:18, 40:20, as well as
variations of treatment ie dry air, covered wet sack, and soaked. From the tests conducted can be
concluded that the concrete age of 1 day and 28 days with immersion treatment to produce the
compressive strength and tensile strength of the highest.
Keywords: early age concrete, curing, fly ash, compressive strength 28 days, packing density.
1. PENDAHULUAN
Mortar merupakan salah satu campuran dari semen, agregat kasar, agregat halus, dan air.
Mortar merupakan komponen dari beton, diharapkan dengan memperbaiki mutu mortar maka mutu
beton dapat ditingkatkan.
2
Salah satu cara meningkatkan kekuatan mortar adalah dengan meningkatkan kepadatan
mencari susunan gradasi ukuran butiran yangapat mengisi ruang kosong pada matrix semen,
melalui pemilihan gradasi halus ini akan diperoleh kepadatan persatuan volume (packing density)
sangat tinggi. Packing density adalah istilah yang dapat digunakan pada rencana campuran. High
Performance Concrete (HPC) agar diperoleh campuran dengan kepadatan maksimum yaitu dengan
meminimalkan rongga kosong antara butiran.
Prinsip teori packing density adalah merencanakan pemilihan gradasi butiran halus yang
dapat mengisi rongga-rongga matrix semen secara maksimal, dalam penelitian ini penyusun
menambahkan dengan fly ash abu limbah batu bara sebagai pengisi rongga-rongga kosong pada
mortar.
Pembuatan beton dnegan bahan tambah abu terbang (fly ash) merupakan suatu hal yang
cukkup potensial untuk dikembangkan lebih lanjut. Seperti yang kita ketahui bahwa pembuatan
semen dapat menyebabkan efek yang buruk bagi lingkungan, karena produksi semen dapat
menimbulkan gas karbondioksida yang berbahaya bagi lingkungan. Untuk itu, penggantian semen
dengan material baru merupakan hal yang harus segeradilakukan. Pemakaian fly ash sangat
menguntungkan karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi pada beton
(Tjokrodimuljo, 1996).
Perawatan beton (curing) adalah usaha yang dilakukan untuk mencegah kehilangan air pada
beton segar dan membuat kondisi suhu didalam beton berada pada suhu tertentu segera setelah
beton dicor. Salah satu perawatan beton yaitu dengan meningkatkan temperature sehingga dapat
mempercepat pencapaian kuat tekan beton dan mempersingkat waktu perawatan. Maka pada
penelitian ini dicoba melakukan perbandingan kuat tekan dan kuat tarik belah beton dengan
perawatan yaitu kering udara, direndam, dan ditutup karung basah.
1.1 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diambil dari penelitian ini adalah:
1) Berapa besar kuat tekan dan kuat tarik belah optimum beton dengan bahan tambah fly ash pada
umur 1 hari dan 28 hari?
2) Bagaimana perbandingan kuat tekan dan kuat tarik belah beton berdasarkan cara perawatan
(curing) pada umur 1 hari dan 28 hari?
3) Bagaimana variasi yang terbaik untuk mendapatkan beton dengan nilai kuat tekan dan kuat
tarik belah tertinggi pada beton 1 hari?
3
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah:
1) Mendapatkan kuat tekan dan kuat terik belah optimum beton dengan bahan tambah fly ash abu
limbah batu bara.
2) Mengetahui cara perawatan (curing) terbaik untuk kuat tekan dan kuat tarik belah optimum
beton.
3) Mengetahui variasi terbaik beton yang bermutu sesuai dengan SNI beton.
1.3 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan adalah sebagai berikut:
1) Memberikan alternatif pemecahan masalah lingkungan dalam hal penanganan/pengolahan
limbah abu batu bara.
2) Menghasilkan beton yang mempunyai kuat tekan yang sama atau bahkan lebih tinggi dari beton
biasa dengan menggunakan bahan tambah limbah batu bara.
3) Mengetahui cara perawatan (curing) untuk mendapatkan mutu beton terbaik.
2. METODE
Dalam penelitian ini ada 5 tahap pelaksanaan yaitu pertama antara lain pengambilan sampel
fly ash, penyimpanan bahan, menyiapkan peralatan yang akan digunakan untuk penelitian.
Kemudian tahap kedua terdiri dari pemeriksaan kualitas agregat kasar, pemeriksaan kualitas
agregat halus dan pemeriksaan bahan-bahan lain yang akan digunakan.
Selanjutnya tahap ketiga yaitu perancangan dan pembuatan adukan beton menggunakan
desain campuran (mix design) ACI. Menimbang pasir, kerikil, semen, air sesuai perencanaan
campuran. Campurkan semua bahan yang telah ditimbang sesuai perencanaan campuran beton,
aduk hingga menjadi ikatan yang baik dan homogen. Keluarkan adukan atau tuangkan dalam
cetakan beton silinder. setiap tuangan ditusuk-tusuk dengan tongkat baja agar tidak terjadi rongga..
Pada tahap selanjutnya setelah dilakukan pembuatan benda uji dan didiamkan hingga mengeras,
dengan 3 jam setelah pengecoran cetakan sudah dapat di lepas, lalu benda uji beton silinder
dilakukan perawatan dengan melembabkan benda uji dengan cara kering udara, direndam dan
ditutup karung basah selama 1 hari dan 28 hari hingga proses pengujian dilaksanakan.
Tahap keempat pengujian benda uji yaitu dengan cara melakukan pengujian kuat tekan dan
kuat tarik belah pada beton silinder.
4
Tahap yang terakhir ialah tahap analisa dan pembahasan, dari hasil pengujian bahan dan
pengujian beton. Data yang telah diolah akan menjadi hasil penelitian yang akan disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik yang saling berkaitan dengan kesimpulan dan saran.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelaksanaan penelitian dilakukan untuk medapatkan data yang digunakan untuk membahas
rumusan masalah. Berdasarkan dari rumusan masalah, maka diambil data-data kuat tekan dan kuat
tarik belah beton silinder pada umur 1 hari dan 28 hari.
3.1 Pengujian Agregat Halus
Untuk pengujian agregat halus dilakukan beberapa pemeriksaan seperti berat jenis,
penyerapan air, kandungan bahan organik, kadungan lumpur, gradasi dan modulus halus butir
agregat. Setelah dilakukan pengujian dapat dilihat hasilnya pada Tabel 1. dibawah ini :
Tabel 1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan Syarat Keterangan
Kandungan Bahan Organik No.3 (Orange) 1-5 Memenuhi syarat
Kandungan Lumpur 2,68% < 5% Memenuhi syarat
Berat Jenis SSD 2,56 ±3,75 Memenuhi syarat
Absorbsi (Penyerapan air) 4,17% < 5% Memenuhi syarat
Gradasi Pasir Daerah II Daerah I-IV Memenuhi syarat
Modulus Halus Butir 1,92 1,5-3,8 Memenuhi syarat
Dari hasil pengujian agregat halus yang berasal dari tambang Deles Klaten dapat dilihat
bahwa parameter pengujian diatas memenuhi syarat, sehingga agregat halus layak digunakan sebagai
bahan penyusun beton. beton.
3.2 Pengujian Agregat Kasar
Untuk pengujian agregat kasar dilakukan beberapa pemeriksaan seperti presentasi keausan,
berat jenis, penyerapan air, gradasi, dan modulus halus butir agregat. Setelah dilakukan pengujian
dapat dilihat hasilnya pada Tabel 2. dibawah ini :
Tabel 2. Hasil Pengujian Agregat Kasar
Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan Syarat Keterangan
Presentasi Keausan 38,60% <40% Memenuhi syarat
Berat Jenis SSD 2,32 ±3,75 Memenuhi syarat
Absorbsi (Penyerapan air) 2,54% < 3% Memenuhi syarat
Gradasi Agregat Kasar Daerah II Daerah I-IV Memenuhi syarat
Modulus Halus Butir 2,65 5-8 Memenuhi syarat
5
Dari hasil pengujian agregat kasar yang berasal dari tambang Bagelen, Purworejo dapat
dilihat bahwa parameter pengujian diatas memenuhi syarat, sehingga agregat kasar layak digunakan
sebagai bahan penyusun beton. beton
3.3 Pengujian Fly Ash
Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PT. Jaya Ready Mix Sukoharjo
yang berasal dari sisa pembakaran batu bara di PLTU Jepara. Pengujian terhadap bahan baku fly ash
dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia dari fy ash.. Pada penelitian ini data hasil pengujian
fly ash sudah tersedia dan diperoleh dari PT. lJaya Ready Mix Sukoharjo yang telah dilakukan oleh
Sucofindo. Hasil pengujian yang telah didapat dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Fly Ash
No Komposisi Kimia Persentase (%)
1 SiO2 45,27
2 Al2O3 20,07
3 Fe2O3 10,59
4 TiO2 0,82
5 CaO 13,32
6 MgO 2,83
7 K2O 1,59
8 Na2O 0,98
9 P2O5 0,41
10 SO3 1,00
11 MnO2 0,07
(Sumber: hasil pengujian fly ash PT. Jaya Ready Mix oleh Sucofindo)
Dari data hasil pengujian kandungan kimia fly ash pada Tabel V.3. didapatkan data yang
didominasi oleh unsur silika-besi-alumina. Dari kadar (SiO2+Fe2O3+Al2O3) diperoleh sebesar
75,93%. Sedangkan batas (SiO2+Fe2O3+Al2O3) kelas C minimal 50% dan kelas
F(SiO2+Fe2O3+Al2O3) minimal 70%. Dapat disimpulkan bahwa fly ash dari PT. Jaya Ready Mix
Sukoharjo masuk pada kelas F(ACI Manual of Concrete Practice 1993Part 1 226.3R-3). Dari
3.4 Hasil Mix Design ACI
Dengan data yang diperoleh dari pengujian bahan, maka dilanjutkan perhitungan
perencanaan untuk pembuatan benda uji. Pada penelitian ini menggunakan metode American
Concrete Institute. Setelah dilakukan pengujian dapat dilihat hasilnya pada Tabel 4 dibawah ini :
6
sTabel 4. Hasil Mix Design ACI
Proporsi campuran (Kg/m3)
Metode
Packing
Density
Agregat Kasar
20mm
(kg)
Agregat Kasar
12,5mm
(kg)
Agregat
Halus
(kg)
Semen
(kg)
Air
(lt)
Fly Ash
(kg)
45:15 892 279 793 763 229 57
42:18 832 357 793 763 229 57
40:20 793 396 793 763 229 57
3.5 Kekekntalan Adukan Beton
Dalam penelitian ini pengujian slump betujuan untuk mengetahui kekentalan adukan beton
agar memenuhi persyaratan yang diinginkan.Pengujian slump dilakukan dengan menggunakan
kerucut yang berdiameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi kerucut 30 cm. Hasil
pengujian nilai slump dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Tabel Nilai Slump
Gradasi Nilai Slump
(cm)
40:20 9,5
42:18 9,6
45:15 9,2
3.6 Hasil Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat uji kuat tekan beton
compress testing mechine. Pelaksanaan pengujian ini dilakukan setelah mengukur dimensi benda uji
untuk mengetahui luas bidang beton yang tertekan.
Hasil pengujian kuat tekan beton diperoleh dengan cara mengukur beban maksimum yang
dapat ditahan kemudian dibagi dengan luas penampang benda uji tersebut. Hasil uji kuat tekan
beton dapat dilihat pada Tabel V.6, Tabel V.7, Tabel V.8, Tabel V.9, Tabel V.10, dan Tabel V.11.
3.6.1 Pengujian kuat tekan beton pada umur 1 hari
Tabel 6.Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara Perawatan Kering Udara
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,18 220 220000 17671,46 12,4495
13,7698 11,44 260 260000 17671,46 14,7130
11,38 250 250000 17671,46 14,1471
Perancangan ke 2
(42:18)
11,33 260 260000 17671,46 14,7130
15,2789 11,17 280 280000 17671,46 15,8448
11,22 270 270000 17671,46 15,2789
Perancangan ke 3
(40:20)
11,12 270 270000 17671,46 15,2789
15,8448 11,21 290 290000 17671,46 16,4106
11,37 280 280000 17671,46 15,8448
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
7
Tabel 7.Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara Perawatan Diselimuti Karung
Basah
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,48 270 270000 17671,46 15,2789
14,5244 11,56 280 280000 17671,46 15,8448
11,67 220 220000 17671,46 12,4495
Perancangan ke 2
(42:18)
11,70 270 270000 17671,46 15,2789
15,4675 11,57 280 280000 17671,46 15,8448
11,39 270 270000 17671,46 15,2789
Perancangan ke 3
(40:20)
11,41 280 280000 17671,46 15,8448
16,0334 11,39 280 280000 17671,46 15,8448
11,51 290 290000 17671,46 16,4106
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Tabel 8.Data hasil pengujian kuat tekan beton 1 hari dengan cara perawatan direndam
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,91 270 270000 17671,46 15,2789
15,2789 11,89 270 270000 17671,46 15,2789
11,77 270 270000 17671,46 15,2789
Perancangan ke 2
(42:18)
11,94 290 290000 17671,46 16,4106
15,6561 12,04 270 270000 17671,46 15,2789
11,99 270 270000 17671,46 15,2789
Perancangan ke 3
(40:20)
11,95 300 300000 17671,46 16,9765
16,5993 12,02 280 280000 17671,46 15,8448
11,96 300 300000 17671,46 16,9765
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
3.6.2 Pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari
Tabel 9.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan kering udara
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,22 520 520000 17671,46 29,4260
29,4260 11,20 520 520000 17671,46 29,4260
11,13 520 520000 17671,46 29,4260
Perancangan ke 2
(42:18)
11,33 520 520000 17671,46 29,4260
29,9919 11,25 550 550000 17671,46 31,1236
11,29 520 520000 17671,46 29,4260
Perancangan ke 3
(40:20)
11,22 580 580000 17671,46 32,8213
31,3123 11,34 540 540000 17671,46 30,5577
11,31 540 540000 17671,46 30,5577
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
8
Tabel V.10.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan diselimuti karung
basah
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,39 540 540000 17671,46 30,5577
30,9350 11,50 550 550000 17671,46 31,1236
11,38 550 550000 17671,46 31,1236
Perancangan ke 2
(42:18)
11,46 560 560000 17671,46 31,6895
31,3123 11,41 560 560000 17671,46 31,6895
11,34 540 540000 17671,46 30,5577
Perancangan ke 3
(40:20)
11,36 580 580000 17671,46 32,8213
32,8213 11,44 570 570000 17671,46 32,2554
11,40 590 590000 17671,46 33,3872
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Tabel 11.Data hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari dengan cara perawatan direndam
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,96 520 520000 17671,46 29,4260
31,1236 12,08 580 580000 17671,46 32,8213
12,14 550 550000 17671,46 31,1236
Perancangan ke 2
(42:18)
12,02 560 560000 17671,46 31,6895
31,9725 11,95 560 560000 17671,46 31,6895
11,99 570 570000 17671,46 32,2554
Perancangan ke 3
(40:20)
12,13 590 590000 17671,46 33,3872
32,8213 12,19 580 580000 17671,46 32,8213
12,07 580 580000 17671,46 32,8213
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Dari data tabel 6, tabel 7, dan tabel 8 didapatkan kuat tekan tertinggi beton umur 1 hari yaitu
dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm dengan
agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan dengan direndam yaitu 16,5993
MPa. Serta data tabel 9, tabel V.10, dan tabel V.11 didapatkan kuat tekan tertinggi beton umur 28
hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran
20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan dengan direndam
yaitu 32,8213 MPa. Karena packing density dengan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm
dengan agregat kasar berukuran 12,5mm sebanyak 40:20 lebih dapat meminimalkan rongga kosong
antara butiran/partikel. Cara perawatan terbaik untuk mendapatkan kuat tekan tertinggi beton adalah
dengan cara direndam karena proses hidrasi (pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara
sempurna.
9
3.7 Hasil Kuat Tarik Belah Beton
Pengujian kuat tarik belah beton beton dilakukan dengan menggunakan alat uji kuat tekan
beton universal testing mechine. Pelaksanaan pengujian ini dilakukan setelah mengukur dimensi
benda uji untuk mengetahui luas bidang beton yang tertekan.
Hasil pengujian kuat tarik belah beton diperoleh dengan cara mengukur 2 kali beban
maksimum yang dapat ditahan kemudian dibagi dengan 3,14 dikalikan lebar dikalikan diameter
benda uji tersebut. Hasil uji kuat tekan beton dapat dilihat pada Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14,
Tabel 15, Tabel 16, dan Tabel 17.
3.7.1 Pengujian kuat tarik belah beton pada umur 1 hari
Tabel 12.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan kering udara
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,12 95 95000 141371,67 1,3440
1,5090 11,27 115 115000 141371,67 1,6269
11,19 110 110000 141371,67 1,5562
Perancangan ke 2
(42:18)
11,31 115 115000 141371,67 1,6269
1,6033 11,31 120 120000 141371,67 1,6977
11,29 105 105000 141371,67 1,4854
Perancangan ke 3
(40:20)
11,21 130 130000 141371,67 1,8391
1,7448 11,34 120 120000 141371,67 1,6977
11,36 120 120000 141371,67 1,6977
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Tabel 13.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan diselimuti
karung basah
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,52 105 105000 141371,67 1,4854
1,5090 11,62 105 105000 141371,67 1,4854
11,49 110 110000 141371,67 1,5562
Perancangan ke 2
(42:18)
11,47 105 105000 141371,67 1,4854
1,6269 11,60 120 120000 141371,67 1,6977
11,55 120 120000 141371,67 1,6977
Perancangan ke 3
(40:20)
11,48 130 130000 141371,67 1,8391
1,8627 11,44 135 135000 141371,67 1,9099
11,46 130 130000 141371,67 1,8391
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
10
Tabel 14.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 1 hari dengan cara perawatan direndam
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
12,11 120 120000 141371,67 1,6977
1,6505 12,09 105 105000 141371,67 1,4854
11,98 125 125000 141371,67 1,7684
Perancangan ke 2
(42:18)
12,14 120 120000 141371,67 1,6977
1,7684 11,95 130 130000 141371,67 1,8391
12,08 125 125000 141371,67 1,7684
Perancangan ke 3
(40:20)
12,12 135 135000 141371,67 1,9099
1,9334 12,01 135 135000 141371,67 1,9099
12,05 140 140000 141371,67 1,9806
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
3.7.2 Pengujian kuat tarik belah beton pada umur 28 hari
Tabel 15.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan kering udara
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,33 240 240000 141371,67 3,3953
3,6075 11,21 265 265000 141371,67 3,7490
11,34 260 260000 141371,67 3,6782
Perancangan ke 2
(42:18)
11,29 260 260000 141371,67 3,6782
3,5839 11,31 245 245000 141371,67 3,4660
11,33 255 255000 141371,67 3,6075
Perancangan ke 3
(40:20)
11,38 260 260000 141371,67 3,6782
3,7018 11,22 260 260000 141371,67 3,6782
11,10 265 265000 141371,67 3,7490
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Tabel 16.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan diselimuti
karung basah
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
11,41 260 260000 141371,67 3,6782
3,6547 11,36 255 255000 141371,67 3,6075
11,29 260 260000 141371,67 3,6782
Perancangan ke 2
(42:18)
11,41 270 270000 141371,67 3,8197
3,7490 11,38 260 260000 141371,67 3,6782
11,39 265 265000 141371,67 3,7490
Perancangan ke 3
(40:20)
11,44 270 270000 141371,67 3,8197
3,8197 11,48 265 265000 141371,67 3,7490
11,41 275 275000 141371,67 3,8905
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
11
Tabel 17.Data hasil pengujian kuat tarik belah beton 28 hari dengan cara perawatan direndam
Metode Packing
Density
Berat PMaks A f'c f'c rata-rata
kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
Perancangan ke 1
(45:15)
12,05 270 270000 141371,67 3,8197
3,8433 12,02 270 270000 141371,67 3,8197
11,93 275 275000 141371,67 3,8905
Perancangan ke 2
(42:18)
12,18 270 270000 141371,67 3,8197
3,8433 12,07 275 275000 141371,67 3,8905
12,10 270 270000 141371,67 3,8197
Perancangan ke 3
(40:20)
11,93 275 275000 141371,67 3,8905
3,8669 12,04 275 275000 141371,67 3,8905
12,11 270 270000 141371,67 3,8197
Keterangan : 45:15; 42:18; dan 40:20 adalah perbandingan ukuran antara agregat kasar ukuran
20mm dengan agregat kasar ukuran 12,5mm.
Dari data tabel V.12, tabel V.13, dan tabel V.14 didapatkan kuat tarik belah tertinggi beton
umur 1 hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan agregat kasar
berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara perawatan
dengan direndam yaitu 1,9934 MPa. Serta data tabel 15, tabel 16, dan tabel 17 didapatkan kuat
tekan tertinggi beton umur 28 hari yaitu dengan perancangan packing density dengan perbandingan
agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20 serta cara
perawatan dengan direndam yaitu 3,8669 MPa. Karena packing density dengan perbandingan
agregat kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm sebanyak 40:20 lebih dapat
meminimalkan rongga kosong antara butiran/partikel. Cara perawatan terbaik untuk mendapatkan
kuat tekan tertinggi beton adalah dengan cara direndam karena proses karena proses hidrasi
(pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara sempurna.
Gambar 1. Grafik Hubungan Kuat Tekan Rata-Rata Silinder Beton Dengan Metode Packing
Density
12
Gambar 2. Grafik Hubungan Kuat Tarik Belah Rata-Rata Silinder Beton Dengan Metode Packing
Density
3.8 Perbandingan Konversi Beton
Beton akan mengalami pengerasan secara sempurna setelah 28 hari sehingga pada hari-hari
sebelumnya akan mempunyai kuat tekan yang berbeda yang untuk mengetahuinya dapat
menggunakan rumus tabel konversi beton. Tabel dapat dilihat pada Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17.
Tabel 15. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Kering Udara.
Metode Packing f'c 1 hari f'c 28 hari Angka
Density (MPa) Konversi
Perancangan ke 1 13,7698 29,4260 0,4679
(45:15)
Perancangan ke 2 15,2789 29,9919 0,5094
(45:15)
Perancangan ke 3 15,8448 31,3123 0,5060
(45:15)
Tabel 16. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Ditutup Karung
Basah.
Metode Packing f'c 1 hari f'c 28 hari Angka
Density (MPa) Konversi
Perancangan ke 1 14,5244 30,9350 0,4695
(45:15)
Perancangan ke 2 15,4675 31,6895 0,4881
(45:15)
Perancangan ke 3 16,0334 32,8213 0,4885
(45:15)
13
Tabel 17. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan Direndam.
Metode Packing f'c 1 hari f'c 28 hari Angka
Density (MPa) Konversi
Perancangan ke 1 15,2789 31,1236 0,4909
(45:15)
Perancangan ke 2 15,6561 31,9725 0,4897
(45:15)
Perancangan ke 3 16,5993 32,8213 0,5057
(45:15)
Dari data Tabel 15, Tabel 16, dan Tabel 17 didapatkan nilai konversi kuat tekan beton
dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara umur 1 hari diatas nilai konversi beton normal
umur 3 hari menurut PBI 1971. Karena kandungan fly ash abu limbah batu bara dapat menambah
kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Penelitian tentang pengaruh packing density dan cara perawatan beton umur 1 hari dengan
bahan tambah fly ash abu limbah batu bara dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta di peroleh sebagai berikut:
1) Kuat tekan beton umur 1 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah 16,5993
MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.
2) Kuat tekan beton umur 28 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah
32,8213 MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.
3) Kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah
1,9334 MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.
4) Kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara adalah
3,6889 MPa, pada variasi perbandingan agregat kasar 40:20 dan cara perawatan direndam.
5) Pada pengujian beton tersebut, cara perawatan (curing) terbaik adalah dengan cara direndam
karena proses hidrasi (pencampuran semen dan pasir) berlangsung secara sempurna.
6) Pada pengujian beton tersebut, kuat tekan beton tertinggi dimiliki oleh beton dengan metode
packing density dengan perancangan perbandingan agregat kasar berukuran 20mm dengan
agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20. Karena dapat meminimalkan roongga kosong
antara butiran/partikel.
14
7) Karakteristik terbaik dengan metode packing density dengan perancangan perbandingan agregat
kasar berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm adalah 40:20. Karena memiliki
spesifikasi lebih baik untuk pencampuran.
8) Pada hasil konversi pada umur beton didapatkan nilai angka konversi beton dengan bahan
tambah fly ash abu limbah batu bara lebih besar daripada beton normal menurut PBI 1971.
Karena kandungan fly ash abu limbah batu bara dapat menambah kekuatan tekan awal tinggi
pada fase permulaan setelah pengikatan.
4.2 Saran
Atas dasar penelitian dan dengan merujuk pada pembahasan serta hasil yang telah
didapatkan, maka ada beberapa saran dari peneliti yaitu:
1) Sebaiknya cetakan beton diperbaiki, agar proses pekerjaan pembuatan sampel beton menjadi
lebih lancar.
2) Sebaiknya tempat perawatan beton ditambah, agar proses perawatan beton menjadi lebih efektif.
3) Sebaiknya diadakan penelitian lebih lanjut dengan bahan tambah tertentuu, serta cara perawatan
lain yang bisa menambah kekuatan beton sesuai yang diharapkan.
4) Selama pelaksanaan pekerjaan pembuatan beton dengan bahan tambah fly ash ini, sebaiknya
menggunakan perlengkapan pelindung seperti masker dan sarung tangan karena fly ash dan zat
kimia yang digunakan berbahaya bagi tubuh manusia.
PERSANTUNAN
Ucapan terima kasih disampaikan kepada laboratorium Bahan Bangunan Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan kepada teman-teman yang telah
membantu pada penelitian beton dengan bahan tambah fly ash abu limbah batu bara ini, atas
bantuannya sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan.
DAFTAR PUSTAKA
ACI 232.2R-03. 2003. Use of Fly Ash in Concrete. Dilaporkan oleh ACI Committee 232. American
Concrete Institute,Farmington Hills, Michigan.
ACI 363 R-92. 1993. State-of-the-Art Report of High Strength Concrete. ACI Manual of Concrete
Practice, Part 1, Materials and General properties of concrete.
Anjaya, Novi. 2013. “Perbandingan Kuat Tekan Antara Beton dengan Perawatan pada Elevated
Temperature dan Perawatan dengan Cara Perendaman Serta Tanpa Perawatan”.
Universitas Samratulangi. Manado.
ASTM C618-03. 2003. Standard Specification for‘ Calcinated Natural Pozzolan for Use as a
Mineral Admixture in Portland Cement Concrete. ASTM International, US.
15
Dani, Teguh, 2016. ” Experiment of Early Concrete Age With Payton Fly-AshaUsing High
sasStrength Concrete Design”. Skripsi: Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia,
dsadsDepartemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
H.C. Henry Wong & K.H. Albert Kwan. Packing Density A Key Concept for Mix Design of High
sdPerformance Concrete. The University of Hong Kong, Hong Kong.
Hoang K Y, Hadl Philip & Tue Nguyen Viet . 2016. A New Mix Design Method for UHPC based
spon Stepwise Optimization of Particle Packing Density. Graz University of
kpTechnology, Austria.
Mulyadi, Asri. 2012. “Pengaruh Packing Density pada Beton Mutu Tinggi dengan Penambahan
ppSerbuk Besi Terhadap Uji Kuat Tekan”. Skripsi: Universitas Palembang.
Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Penerbit ANDI Jogyakarta.
Nizar R.F. 2011. “Menentukan Kuat Tekan Beton dengan Perbandingan 1:3:5 Berdasarkan
ppPerawatan (Curing)”. Skripsi: Universitas Komputer Indonesia.
Raj Narasimha, G Suresh Patil, & Bhattacharjee B. 2014. “Concrete Mix Design By Packing
ppDensity Method”. Indian Institute of Technology, Delhi.
Philip Hadl. 208. “A New Mix Design Method for UHPC based on Stepwise Optimization of
spParticle Packing Density”. Indian Institute of Technology, Delhi.
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas
ppGadjah Mada, Yogyakarta.
SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Penerbit Badan Standarisasi Nasional.