APLIKASI BETON RAMAH LINGKUNGAN

Transkripsi

1 PT. ADHIMIX PRECAST INDONESIA APLIKASI BETON RAMAH LINGKUNGAN Disampaikan Oleh : DODY KHRISNA P, ST. UNIBRAW, 30 April 2014

2 BIODATA Nama : Dody Khrisna Pujianto,ST. Tempat/Tgl lahir : Surabaya / Pendidikan : S1 Civil Engineering Jabatan : Kepala Divisi Readymix PT. Adhimix Precast Indonesia

3 Pendahuluan Beton merupakan material konstruksi yang senantiasa dikaitkan dengan Isu dampak pemanasan global. Bahan penyusun beton : Bahan tersebut didapat dengan mengeksploitasi alam, sebagai penyebab terbesar kerusakan alam. Produksi semen penyumbang CO2 terbesar urutan kedua dunia dalam proses pembakaran kapur Eksploitasi material pasir (tambang galian C) yang cenderung memangkas tumbuh-tumbuhan di atas top soil. Penggunaan air tanah dalam jumlah yang besar. 3

4 Pengertian Beton Ramah Lingkungan Hampir semua meterial dasar beton merupakan produk dari hasil merusak lingkungan. Perlu diupayakan untuk meminimalkan dampak kerusakan lingkungan yang ditimbulkan, sebelum ada teknologi beton dengan mengganti seluruh bahan yang digunakan. Saat ini para ahli tengah mengembangkan bahan beton berbasis polimer untuk menggantikan semen. Yang paling aplikatif adalah dengan mengurangi pemakaian semen, pemakaian pasir alam dan pemakaian air dalam campuran beton tanpa merubah kualitas, workabilitas dan durabilitas. Sehingga dapat dikatakan beton ramah lingkungan adalah beton dengan sedikit semen, sedikit pasir alam dan sedikit air, tanpa menurunkan quality, workability, durability dan performance 4

5 Aplikasi Beton Ramah Lingkungan Untuk mengaplikasikan beton yang lebih ramah lingkungan untuk saat ini secara prinsip adalah melalui upaya : 1. Mengurangi pemakaian semen pada campuran beton dengan penggunaan admixtures 2. Mengurangi pemakaian air pencampur beton menggunakan admixture dan mengoptimalkan penggunaan maksimum ukuran agregat. 3. Mengurangi pemakaian pasir alam dengan mensubtitusi menggunakan pasir buatan (manufacture sand). 5

6 1.Mengurangi Pemakaian Semen Sebagai upaya menghasilkan produk beton yang ramah lingkungan, salah satunya dengan mengurangi pemakaian semen dengan cara melakukan subtitusi dengan mengunakan admixture sebagai bahan campuran beton. Admixture : bahan tambah untuk campuran beton yang dapat memberikan sifat khusus melebihi sifat beton konvensional Admixture Terdiri dari : 1. Mineral admixture 2. Chemical admixture 6

7 Mineral Admixtures Berupa bahan padat yang dihaluskan Mengandung senyawa silika atau silika alumina Jenis Mineral admixture,pozzolan,slag,abu sekam Karena kehalusannya dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium hidroksida membentuk senyawa kalsium silikat hidrat (CSH) dan kalsium hidrat yang bersifat hidrolis 7

8 Klasifikasi Mineral Admixtures (Pozzolan) Menurut ASTM C-618, dibedakan berdasarkan komposisi kimia dan sifat fisiknya; 1. Kelas N : Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam (tanah diatomic, opaline cherts dan shales, tuff dan abu vulkanik atau pumicite) 2. Kelas C : Fly ash yang mengandung CaO (Calcium Oxide) diatas 10 % (pembakaran lignit atau sub-bitumen batubara) 3. Kelas F : Fly ash yang mengandung CaO (Calcium Oxide) kurang dari 10 % ( pembakaran antrhacite atau bitumen batu bara) 8

9 a. Penggunaan Fly Ash (Abu Terbang) Adalah limbah hasil pembakaran batu bara yang merupakan salah satu jenis mineral admixtures pozzolan yang banyak terdapat di Indonesia, dengan mempertimbangkan aspek kualitas, keekonomisan, ketersediaan dan mempertimbangkan aspek lingkungan jika tidak termanfaatkan, menjadikan fly ash merupakan salah satu material beton sebagai solusi memproduksi beton ramah lingkungan disamping mempunyai nilai tambah untuk campuran beton dibandingkan beton konvensional tanpa admixture. 9

10 Fly Ash Tidak Termanfaatkan 10

11 Fisik Fly Ash Diperbesar 11

12 Data Komposisi Kimia Fly Ash 12

13 Diagram Reaksi Fly Ash Strength SEMEN + AIR Ca(OH)2 limbah FLY ASH SiO2 ( Silicon dioksida ) Al2O3 (Alumunium dioksida) Fe2O3 ( Besi Oksida ) + Ca(OH)2 limbah CSH CAH CFH 13

14 Pengaruh Penggunaan Fly Ash Peningkatan kekuatan yang lebih besar setelah umur 28 hari Sangat baik untuk pengecoran besar (mass concrete) : dapat menurunkan panas hidrasi Membuat beton lebih awet (durable) Terhadap Sifat Beton Segar (fresh concrete) 1. Meningkatkan workability 2. Mengurangi bleeding 3. Mudah dipompa karena plastis dan cohesive 4. Memperlama waktu setting 14

15 Persyaratan Beton Durable Berdasarkan ACI-201 : Persyaratan untuk kondisi khusus : Persyaratan untuk beton yang berhubungan dengan sulfat : 15

16 Perkembangan Kuat Tekan Beton Dengan Fly ash 16

17 Pengaruh Fly Ash Terhadap Panas Hidrasi 17

18 Perkembangan Panas Hidrasi Pada Mass Concrete GRAFIK MONITORING MATT FOUNDATION MONACO RESIDENCE PROJECT DEPTH 3,5 M 90 SEKALA SUHU 0 CELCIUS WAKTU ( JAM ) TP TENGAH TP ATAS TP BAWAH SUHU UDARA 18

19 Pengaruh Fly Ash Terhadap Slump Beton w/c Kebutuhan Air (ltr/m3) PC PC+FA20 PC+FA30 PC+F Non FA Dengan FA 19

20 Pengaruh Fly Ash Terhadap Waktu Setting Initial Setting Time (jam:mnt) Grafik Initial Setting Time 8:24 7:12 6:00 4:48 3:36 2: w/c PC PC + FA20 PC + FA30 PC + FA40 20

21 Pengaruh Fly Ash Terhadap Kadar Udara Prosentase Kadar Udara dalam Beton PC PC + FA20 PC + FA30 PC + FA40 21

22 Aplikasi Pemakaian Fly Ash di Ready Mix 22

23 Perbandingan Komposisi Beton dengan Fly Ash Mutu K (kg/cm2) Prosentase Fly ash w/c Semen (kg/m3) Flyash (kg/m3) Air

24 Data Pengujian Penetrasi Khlorida : Hasil Uji Beton Dengan Fly Ash Data Pengujian Kedap Air : Data Pengujian Penyerapan Air : 24

25 Percobaan Beton Dengan Fly Ash 50% Terhadap Cementitious Mutu Beton K-375 kg/cm² Slump 18 cm Komposisi Campuran Beton per M³ Semen Fly Ash Pasir Split Air Admixture type F 200 kg 200 kg 947 kg 998 kg 104 ltr 7 ltr Data Test Beton Segar Slump Plain 19 cm Slump 30 menit 19 cm Slump 60 menit 18 cm Slump 90 menit 17 cm Slump 120 menit 12 cm Initial Setting Time : 6 jam 15 menit Hasil Test Tekan : Umur 1 hari Umur 3 hari Umur 7 hari Umur 28 hari 92.2 kg/cm² kg/cm² kg/cm² kg/cm² 25

26 b. Penggunaan Chemical Admixture Cara mengurangi pemakaian semen dapat dilakukan dengan menggunakan Chemical Admixture Sesuai ASTM C.494, dibagi beberapa type : Type A Type B Type C Type D Type E Type F Type G : Water Reducing Admixture : Retarding Admixture : Accelerating Admixture : Water Reducing and Retarding Admixture : Water Reducing and Accelerating Admixture : Water Reducing High Range : Water Reducing High Range and Retarding 26

27 Chemical Admixture Jumlah pemakaian semen akan dipengaruhi oleh jumlah pemakaian air Di samping penggunaan fly ash, untuk mengurangi kebutuhan air dapat dilakukan dengan pemakaian chemical admixtures dengan mempertimbangkan proses pelaksanaan pengecoran Besar pengurangan air akibat pemakaian chemical admixtures, tergantung dari type dan dosis chemical admixture yang digunakan 27

28 Perbandingan Komposisi Tiap Type Chemical Admixture w/c Type Admixture Dosis % Pemakaian Air ltr/m3 Jumlah Semen kg/m3 Jumlah Admixture ltr/m D F G Catatan : Banyak sekali merk chemical admixture, yang masing-masing mempunyai karakter berbeda-beda, sehingga perlu percobaan lebih detail sebelum digunakan. 28

29 Pengurangan Air Terhadap Dosis Type F Prosentase Pengurangan Pemakaian Air (%) Efek Pemakaian Admixture Type F Terhadap Penggunaan Air y = 25.16ln(x) R² = Dosis Admixture terhadap Semen (%) 29

30 3. Mengoptimalkan Maksimum Size Coarse Aggregate Mengurangi pemakaian semen dapat dilakukan dengan mengoptimalkan pemakaian maksimum butiran coarse aggregat,semakin besar ukuran agregat yang digunakan,semakin kecil jumlah air dan semen yg digunakan, atau sebaliknya, selama syarat maksimum agregat terhadap dimensi dan kondisi tulangan masih terpenuhi 30

31 Persyaratan Maksimum Ukuran Butiran Coarse Aggregate 1/5 Jarak terkecil antar bidang samping cetakan, atau 1/3 tebal plat, atau 3/4 jarak bersih minimum antar batang tulangan atau tendon pratekan atau selongsong. 31

32 Hubungan Pemakaian Air Dengan Maksimum Ukuran Butiran Coarse Aggregate (DoE Methode) 32

33 4. Mengurangi Pemakaian Pasir Alam Pasir alam pada umumnya didapat dari eksploitasi alam pada tanah yang produktif Tumbuhan sebagai penyerap CO2 menjadi hilang Upaya yang dapat dilakukan adalah menggantikan sebagian dengan pasir buatan atau abu batu yang merupakan limbah dari penggilingan batu 33

34 Kerusakan Alam Akibat Eksploitasi Pasir 34

35 Gunung Batu dan Usaha Eksploitasi 35

36 Proses Pencucian Abu Batu Sebagai Upaya Mendapatkan Pasir Buatan 36

37 Komposisi Campuran Beton Berbagai Mutu Dengan Menggunakan Pasir Alam No Mutu Slump Deviasi Target Fas S/A Komposisi Material ( SSD ) Semen Pasir Alami Abu Batu Split 1/2.5 Air Bebas Berat beton ( K ) ( cm ) kg/cm² kg/cm² ( % ) kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 lt/m3 kg/m ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± ,363 DATA MATERIAL NO URAIAN JENIS BERAT ABSORPSI BERAT ISI PEMAKAIAN MAX SIZE FM SC JENIS % kg/m3 % mm % 1 SEMEN Type I PASIR 1 Pasir Alami , SPLIT mm ,

38 Komposisi Campuran Beton Berbagai Mutu Dengan Menggunakan Pasir Alam & Pasir Buatan (50-50) No Mutu Slump Deviasi Target Fas S/A Komposisi Material ( SSD ) Semen Pasir Alami Abu Batu Split 1/2.5 Air Bebas Berat beton ( K ) ( cm ) kg/cm² kg/cm² ( % ) kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 lt/m3 kg/m ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± , ± ,365 DATA MATERIAL NO URAIAN JENIS BERAT JENIS ABSORPSI BERAT ISI PEMAKAIANMAX SIZE FM SC % kg/m3 % mm % 1 SEMEN Type I PASIR 1 Pasir Alam , PASIR 2 Abu Batu , SPLIT mm

39 Grafik Analisa Butiran Pasir Alam, Pasir Buatan dan Kombinasi (50-50) Gradasi Pasir Alami Fine Modulus (FM) : 2, Passing Percentage % Grading Kombinasi Pasir Alam dengan Abu Batu (50-50) : FM 2, Pan #100 #50 #30 #16 #8 #4 3/8" 3/4" 1.0" 1.5" Sieve Size Grading Limit Agg Grading Grading Abu Batu Fine Modulus (FM) : 3,50 Passing Percentage Passing Percentage % 0.0 Pan #100 #50 #30 #16 #8 #4 3/8" 3/4" 1.0" 1.5" Sieve Size Grading Limit Fine Agg 0 Pan #100 #50 #30 #16 #8 #4 3/8" 3/4" 1.0" 1.5" Sieve Size Grading Limit Agg Grading 39

40 Penutup Dari uraian di atas, menunjukkan upaya-upaya yang dapat dilakukan melalui dasar teknologi beton untuk saat ini dalam rangka mengurangi dampak pemanasan global yang ditimbulkan oleh produksi semen sebagai bahan utama beton. Meminimalkan penggunaan semen, mengurangi pemakaian air dan mengurangi pemakaian pasir alam tanpa mengurangi kualitas dengan memanfaatkan bahan-bahan limbah B3 sebagai upaya memproduksi beton yang lebih ramah lingkungan. Namun upaya ini kiranya harus pula diintegrasikan dengan perencanaan struktur dan pelaksanaan di lapangan sebagai usaha yang terintegrasi mengurangi dampak pemanasan global akibat semakin pesat pertumbuhan bangunan berbahan beton. 40

41 Referensi American Concrete Institue(ACI) American Society for Testing and Materials (ASTM) Perencanaan campuran beton DoE methode Hasil percobaan laboratorium intern dan exsperience PT. ADHIMIX PRECAST INDONESIA 41

42 Lampiran. 42

43 Produk Precast PT. Adhimix Precast Indonesia 43

44 Proyek Proyek Yang di Supplay Beton PT. Adhimix Precast Indonesia 44

45 45