STUDI PENGARUH KURVA GRADING IDEAL AGREGAT HALUS TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL DENGAN VARIASI BLENDING MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA

Transkripsi

1 STUDI PENGARUH KURVA GRADING IDEAL AGREGAT HALUS TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL DENGAN VARIASI BLENDING MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA YUSNITA ERA ERNADA

2 LATAR BELAKANG Aggregat halus memiliki grading yang berbeda-beda Aggregate halus yang ideal adalah agregat halus yang masuk di dalam kurva grading agregat halus ideal (ASTM C33-03) Blending agregate adalah alternatif yang dipilih agar gradasi bisa masuk zona ideal. Dengan blending agregat maka akan didapatkan komposisi yang tepat dari gabungan 2 atau lebih jenis agregat. Bending Aggregat halus menggunakan metode AG Namun hingga saat ini belum ada analisa yang mengamati pengaruh kurva ideal agregat halus dari variasi blending agregat menggunakan AG. Untuk itu dilakukan penelitian ini agar didapatkan pengaruh kurva ideal AH dari varisai blending agregat halus menggunakan AG melalui tes kuat tekan beton normal

3 RUMUSAN MASALAH UTAMA Dimanakah posisi subzona grading paling ideal dari proporsi gradasi hasil bending agregat halus didalam kurva gradasi ideal yang dibagi menjadi 3 subzona?

4 BATASAN MASALAH Peraturan yang digunakan sebagai batas gradasi ideal dalam penelitian ini adalah ASTM C Hasil blending agregat halus yang digunakan adalah hasil blending agregat halus dengan metode AG dari program Matlab. Metode mix design menggunkan metode ACI. Mutu beton yang digunakan adalah : f c = 30 MPa. Ukuran benda uji yang digunakan adalah beton silinder ukuran 150x300 mm. Tes tekan dilakukan saat benda uji berumur 28 hari. Bahan yang digunakan adalah aggregate kasar, aggregate halus, air, dan semen. Tidak menggunkan bahan campuran lain. Tidak membahas reaksi kimiawi antara zat. Penelitian hanya terbatas skala laboratorium.

5 TINJAUAN PUSTAKA

6 Penelitian ini mengacu pada: ASTM C Mix Desain Metode ACI

7 Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat Start Studi Literatur Menyiapkan Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Menentukan Batasan Baru Zona Gradasi Ideal Agregat Halus menjadi 3 Daerah Zona Gradasi Agregat Halus Analisa Ayakan Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Gradasi Agregat Halus diluar grafik Gradasi ideal tidak Membuat Gradasi Agregat Halus yang masih masuk dalam gradasi ideal agregat halus menjadi di luar gradasi ideal Batasan Baru Zona Gradasi Ideal Agregat Halus yaitu: 1. Zona 1 2. Zona 2 3. Zona 3 ya Uji Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Kelembapan Pasir Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Berat Jenis Pasir Quarry 1 dan Quarry 2 Kadar Air Resapan Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik Kadar Lumpur dalam Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 (Pengendapan dan {Pencucian) Berat Volume Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Analisa Ayakan Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 A B

8 Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat A B Blending Gregat Halus Menggunakan AG Prosentasi Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Hasil Blending Agregat Halus Menggunakan Metode AG pada Masing-Masing Zona Persiapan Material Agregat Halus Hasil Blending Menggunakan AG pada 3 Zona 1. AH1 2. AH2 3. AH3 Anlisa Material Agregat Halus Hasil Blending Agregat Menggunakan AG pada 3 Zona Hasil Analisa Material AH1 1. Kelembapab Pasir 2. Berat Jenis Pasir 3. Kadar Air Resapan Pasir 4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik 5. Kadar Lumpur Agregat Halus 6. Berat Volume Agregat Halus 7. Analisa Ayakan Agregat Halus Hasil Analisa Material AH2 1. Kelembapab Pasir 2. Berat Jenis Pasir 3. Kadar Air Resapan Pasir 4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik 5. Kadar Lumpur Agregat Halus 6. Berat Volume Agregat Halus 7. Analisa Ayakan Agregat Halus Hasil Analisa Material AH3 1. Kelembapab Pasir 2. Berat Jenis Pasir 3. Kadar Air Resapan Pasir 4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik 5. Kadar Lumpur Agregat Halus 6. Berat Volume Agregat Halus 7. Analisa Ayakan Agregat Halus C D E

9 Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat Persiapan Material Beton (Semen dan Air) Analisa Material Beton (semen dan Air) Hasil Analisa Material Beton (Semen dan Air) Mix Desaian Metode ACI Mix Desain Metode ACI menggunakan AH1 Pada Zona 1 C Data Kebutuhan Material: 1. Air 2. Semen 3. Agtregat Kasar 4. AH1 F Mix Desain Metode ACI menggunakan AH2 Pada Zona 2 D Data Kebutuhan Material: 1. Air 2. Semen 3. Agtregat Kasar 4. AH2 G Mix Desain Metode ACI menggunakan AH3 Pada Zona 3 E Data Kebutuhan Material: 1. Air 2. Semen 3. Agtregat Kasar 4. AH2 H

10 BLENDING AGREGAT HALUS MENGGUNAKAN AG ANALISA AYAKAN AGREGAT ASLI MENENTUKAN BATASAN GRADASI IDEAL AGREGAT HALUS BLENDING AGREGAT HALUS MENGGUNAKAN AG

11 ANALISA AYAKAN Q1 ASLI Q2 ASLI Hasil Gradasi Agregat Harus berada diluar batas gradsi ideal agregat halus menurut ASTM C 33-03

12 BATASAN GRADASI IDEAL AGREGAT HALUS DIBAGI MENJADI 3 ZONA SUB ZONA 1 BATASAN GRADASI AGREGAT HALUS SUBZONA 2 SUBZONA 3

13 BLENDING Q1 DAN Q2 MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA BLENDING Q1 DAN Q2 DENGAN BATASAN: ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 % Q1 % Q2 % Q1 % Q2 % Q1 % Q2

14 BLENDING Q1 DAN Q2 MENGGUNAKAN

15 MENGISI SCRIPT Batasan Gradasi pada Masing-masing Zona Prosentase Lolos Ayakan Q1 Prosentase Lolos Ayakan Q2

16 Lagkah Menjalankan Metode AG Buka program Matlab Klik start pada tampilan Matlab Pilih toolboxes Pilih more Pilih Global Optimization Pilih Optimation Tool (optimtool)

17 Tampilan Scrip Isilah Fitness function sesuai nama blending agregat Isilah Number of variables Pada Constrain isilah sebagai berikut: Aeq = [1 1] Beq = [100] Lower = zeros(2,1) Kemudian klik start. Hasil blending agregat halus akan muncul berupa prosentase masingmasing quarry agregat.

18 ANALISA AHG MIX DESAIN BETODE ACI TES KUAT TEKAN BETON

19 Hipotesa Kesimpulan Kuat Tekan Beton Menggunakan Matlab

20

21 ANALISA AYAKAN AGREGAT HALUS DAN KASAR ANALISA AYAKAN AGREGAT HALUS ASLI Q1 AGREGAT HALUS AGREGAT KASAR AGREGAT HALUS ASLI Q2 Keterangan: Q1 = Agregat Halus Quarry 1 Q2 = Agregat Halus Quarry 2

22 GRAFIK GRADASI Q1 Analisa Ayakan Agregat Halus Q Persen lolos ayakan, % BATAS ATAS (ASTM C 33) BATAS BAWAH (ASTM C 33) Q Ukuran Ayakan (mm) Gradasi Q1 Asli sudah berada di diluar batasan gradasi ideal menurut ASTM C33-03 Selanjutnya Q1 Asli ditetapkan menjadi Q2

23 GRAFIK GRADASI Q2 Analisa Ayakan Agregat Halus Q Persen lolos ayakan, % BATAS ATAS (ASTM C 33) BATAS BAWAH (ASTM C 33) Q Ukuran Ayakan (mm) Gradasi Q2 Asli berada di diluar batasan gradasi ideal menurut ASTM C33-03 Selanjutnya Q1 Asli ditetapkan menjadi Q2

24 BATASAN GRADASI IDEAL AGREGAT HALUS DIBAGI MENJADI 3 ZONA Grafik Batasan Gradasi Agregat Halus Menurut ASTM C Grafik Batasan Gradasi Agregat Halus Berdasarkan Analisa Saringan yang Dibagi Menjadi 3 zona Persen lolos ayakan, % Ukuran Ayakan (mm) BATAS ATAS (ASTM C 33) BATAS BAWAH (ASTM C 33) Persen lolos ayakan, % Zona1 zona 2 zona Ukuran Ayakan (mm) BATAS ATAS (ASTM C 33) BATAS 1 BATAS 2 BATAS BAWAH (ASTM C 33)

25 BLENDING Q1 DAN Q2MENGGUNAKAN METODE AG Blending Q1 dan Q2 dengan menggunakan AG dengan batasan: Zona 1 Zona 2 Zona 3

26 Tampilan Hasil Bending Agregat Halus Q1 dan Q2 Menggunakan AG dengan Batasan Zona 1

27 Prosentase Hasil Blending Q1dan Q2 Menggunakan AG pada Zona 1 No. Objective Function Value Quarry 1 Quarry Tabel hasil prosentase blending Q1 dan Q2 menggunakan AG yang dilakukan sebanyak 10 kali blending

28 ANALISA AYAKAN AHG Analisa ayakan AHG hasil blending menggunakan metode AG untuk mendapatkan hasil gradasi terbaikyang memenuhi batasan zona 1

29 Analisa Ayakan Agregat Gabungnan Q1 dan Q2 No. Size Ukuran Nominal (mm) % Lolos Ayakan % lolos ayakan x % hasil blending % Total Lolos Ayakan Hasil Gabungan Q1 Q2 Q1' Q2' AHG1 bb ba Batas Gradasi Zona 1 batas bawah batas 2 No.1 3/8 in = 9.5 mm ok ok No.2 No.4 = 4.75 mm ok ok No.3 No.8 = 2.36 mm not ok ok No.4 No.16 = 1.18 mm ok ok No.5 No.30 = 600-μm ok not ok No.6 No.50 = 300-μm ok ok No.7 No.100 = 150-μm not ok ok 2 5 pan ok ok 0 0 cek Keterangan: AHG1 = Agregat Halus Gabungan 1

30 Analisa Ayakan Agregat Gabungnan Q1 dan Q2 120 Grafik Analisa Ayakan AHG1 100 % LOLOS Batas Gradasi Zona 1 batas bawah Batas Gradasi Zona 1 batas 2 AHG NOMOR SARINGAN Grafik Gradasi AHG1 pada zona1

31 Modulus Kehalusan AHG1 padza Zona 1 % Total Lolos Ayakan Hasil Gabungan AHG1 % Tertahan % Kumulatif Tertahan TOTAL Fm Dari Tabel Didapatkan Hasil Modulus Kehalusan = 3.14

32 Uji material ahg1 pada masingmasing zona untuk bahan mix desain metode aci

33 MIX DESAIN METODE ACI Mix desain beton normal 30 Mpa dengan metode ACI menggunakan agregat halus hasil blending menggunakan AG untuk benda uji 150x300mm sebanyak 6 buah beton pada masing masing zona

34 Hasil Tes kuat tekan beton pada masing-masing zona

35 Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 1 No. Benda Uji Berat (gram) Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa) Rata rata hasil tes kuat tekan beton = Mpa

36 Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 2 No. Benda Uji Berat Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa) Rata rata hasil tes kuat tekan beton = Mpa

37 Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 3 No. Benda Uji Berat (gram) Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa) Rata rata hasil tes kuat tekan beton = Mpa

38 Hasil rata-rata tes kuat tekan beton yang paling maksimum dan memenuhi kuat tekan rencana adalah hasil kuat tekan pada zona 2

39 Standar Deviasi Benda Uji pada Masing-masing Zona Zona Standar Deviasi (Mpa) Indikator QC Istimewa Kurang Cukup Standar Deviasi Menurut SNI SNI Standar Deviasi (Mpa) Kelas Lapangan Laboratoriu m Kontrol Kualitas < 2.8 < 1.4 Istimewa Sangan Bik Baik Cukup > 4.9 > 2.4 Kurang

40 Hipotesa Hasil tes kuat akan diambil 3 pernyataan Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 1 Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Betonpada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 3 Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 3 Sama dengan Zona 1

41 zona ho h1 P-value α hasil h zona 2, zona 1 z2 <= z1 z2 > z

42 Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 3 zona ho h1 Pvalue α h zona 2, zona 3 z2 <= z3 z2 > z Tabel diatas adalah tabel hipotesa untuk menguji hasil tes kuat tekan beton pada zona 2 lebih besar dari zona 3. P-value < α sehingga hasil hipotesa matlab = 1 yang berarti hipotesa Matlab menolak h0 dan menerima h1. Dari hasil hipotesa matlab menunjukkan bahwa Hasil Kuat Tekan Pada Zona 2 lebih besar daripada zona 3.

43 Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 1 Sama dengan Zona 3 zona ho h1 Zona1, zona 3 z1 = z3 z1 z3 Pvalu e α h Tabel diatas adalah tabel hipotesa untuk menguji hasil tes kuat tekan beton pada zona 1 sama dengan zona 3. P-value > α sehingga hasil hipotesa matlab = 0 yang berarti hipotesa Matlab menerima h0 dan menolak h1. Dari hasil hipotesa matlab menunjukkan bahwa Hasil Kuat Tekan Pada Zona 1 sama dengan zona 3.

44 KESIMPULAN UTAMA Dari penelitian didapatakan bahwa hasil kuat tekan beton pada subzona 2 memiliki hasil kuat tekan beton paling tinggi. Dari hasil hipotesa statistik juga didapatkan bahwa hasil kuat tekan beton pada subzona 2 memiliki hasil kuat tekan beton paling maksimum. Jadi dapat disimpulkan bahwa posisi gradasi ideal agregat halus yang didapat dari blending agregat halus quarry 1 dan quarry 2 menggunakana AG dalam kurva gradasi ideal melalui tes kuat tekan beton normal berada pada subzona 2.

45