STUDI EKSPERIMENTAL MENGENAI SIFAT SEGAR DARI BETON MEMADAT MANDIRI YANG MENYERTAKAN FLY ASH DALAM VOLUME TINGGI (226M)

Transkripsi

1 STUDI EKSPERIMENTAL MENGENAI SIFAT SEGAR DARI BETON MEMADAT MANDIRI YANG MENYERTAKAN FLY ASH DALAM VOLUME TINGGI (226M) Sunarmasto 1, Stefanus A Kristiawan 2, Achmad Basuki 3 and Nicken A Putri 4 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta mastolabstruktur@yahoo.co.id 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta sa_kristiawan@uns.ac.id 3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta achmadbasuki@yahoo.com 4 Mahasiswa S 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta ABSTRAK Studi eksperimental ini bertujuan untuk mengkarakterisasi sifat segar dari beton memadat mandiri yang menyertakan fly ash dalam volume tinggi. Proporsi beton yang diinvestigasi dalam studi ini diperoleh dengan pertama, menentukan proporsi semen, agregat halus, agregat kasar dan air serta superplasticizer dengan mengikuti pedoman rancang campur beton memadat mandiri untuk mencapai target flow table sekitar 700 mm. Setelah itu sebagian semen diganti dengan fly ash dalam kisaran 50-70% dari berat semen. Sifat kemampuan mengisi (fillingability), kemampuan melewati halangan (passingability) dan resisten terhadap segregasi dari beton jenis ini terkait dengan sifat deformasi dan viskositas campuran yang mana sifat-sifat ini dikarakterisasi dengan kombinasi uji flow table, J-Ring, L-Box, Box Type dan V-funnel. Hasil studi mengindikasikan seluruh campuran masuk kategori beton memadat mandiri berdasarkan kriteria ketinggian pengisian pada uji Box type. Proporsi fly ash mempengaruhi sifat deformasi dan viskositas campuran: pada kadar penggantian semen oleh fly ash sebesar 60% diperoleh tingkat penyebaran (pengaliran) tertinggi pada pengujian slump slow dan J-Ring; sekaligus juga menghasilkan kecepatan aliran yang paling tinggi dari uji slump flow, J-ring dan V-funnel. Di sisi lain kecepatan aliran yang diperoleh dari uji L-Box memberikan kecenderungan semakin tinggi fly ash semakin cepat aliran. Kata kunci: petunjuk, penulisan, seminar 1. PENDAHULUAN Beton memadat mandiri adalah beton yang mampu mengalir sendiri untuk mengisi ruang-ruang kosong dalam bekisting dengan tingkat penggunaan alat pemadat yang sangat sedikit atau bahkan tidak menggunakan alat pemadat sama sekali. Beton ini akan mengalir ke semua celah di tempat pengecoran dengan memanfaatkan berat sendiri. (Ladwing et al, 2001). Teknologi beton memadat mandiri ini pertama kali dikembangkan dalam rangka menjawab kebutuhan untuk memperoleh beton terpasang yang memiliki kepadatan maksimal (tidak keropos) dengan meminimalkan faktor kemampuan pekerja terutama pada daerah yang rapat tulangan. Teknologi beton ini diperkenalkan oleh Okamura tahun Sejak saat itu peneliti-peneliti lain telah turut menyumbangkan dalam pengembangkan beton memadat mandiri ini antara lain Maekawa dan Ozawa (1999) yang mempelajari sifat fundamental dari workability sehingga berperan dalam merumuskan batasan proporsi campuran yang dapat menghasilkan beton memadat mandiri. Sementara itu ekplorasi sifat mekanik dan durabilitas juga menarik perhatian beberapa peneliti lain (Ravindrarajah et al, 2003, Babu et al, 2008). Perbedaan utama beton memadat mandiri dengan beton konvensional adalah dalam hal komposisi bahan yang digunakan. Okamura dan Ozawa (1995) menyarankan spesifikasi beton memadat mandiri antara lain; (i) agregat kasar yang digunakan adalah 50% dari volume solid, agar mortar dapat melewati sela-sela dari agregat kasar yang kurang rapat tersebut; (ii) volume agregat halus ditetapkan hanya 40% dari volume total mortar; (iii) rasio volume untuk air dan bahan pengikat ditetapkan antara 0,9 hingga 1 tergantung pada sifat pada bahan pengikatnya dan; (iv) dosis superplasticizer dan faktor air-bahan pengikat ditentukan setelahnya untuk mendapatkan pemadatan secara mandiri. Dari apa yang disarankan oleh Okamura dan Ozawa (1995) tersebut terlihat bahwa komposisi penggunaan bahan dengan ukuran butir yang kecil cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan yang digunakan pada beton konvensional. Pengurangan jumlah agregat dengan konsekuensi peningkatan volume pasta dan mortar menyebabkan friksi antar agregat menjadi berkurang sehingga beton segar dengan mudah berdeformasi. Selain volume, ukuran butir agregat halus yang semakin lembut diperlukan untuk menghasilkan mortar yang deformable sekaligus untuk Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013 M - 207

2 menjaga viskositas (kekentalan) campuran. Viskositas ini perlu dijaga agar beton yang memiliki sifat mengalir ini tidak mengalami segregasi (Ouchi et.al, 1998). Peneliti lain seperti Hela dan Hubertova (2006) juga menyebutkan pentingnya ukuran butiran yang lembut yang berfungsi sebagai bahan pengisi. Mereka menyarankan penggunaan porsi bahan pengisi sekitar 40 % dari volume total campuran beton. Termasuk dalam kategori bahan pengisi ini adalah pasir butiran halus dengan ukuran butiran maksimum sebesar 0,125 mm. Porsi besar bahan pengisi menyebabkan campuran bahan pengisi ini cenderung berperilaku sebagai pasta yang mana hal ini dapat meningkatkan sifat pengaliran sekaligus viskositas campuran beton. Bahan dengan ukuran butiran lembut lain yang dapat digunakan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan beton memadat mandiri antara lain fly ash, silica fume, blastfurnace slag, metakaolin dan lain-lain. Fly ash sebagai bahan dengan butiran partikel yang lembut serta berbentuk bulat memungkinkan digunakan sebagai bahan pengisi (filler) sekaligus sebagai lubrikan. Fungsi filler selain mengisi ruang-ruang kosong antar agregat, juga meningkatkan viskositas campuran agar terhindar dari segregasi seperti disebutkan sebelumnya. Sementara sebagai lubrikan, fly ash dapat mengurangi friksi antar partikel sehingga meningkatkan workability (Haque et al, 1984). Peningkatan workability juga memungkinkan pengurangan penggunaan air sehingga potensi beton yang dihasilkan akan memiliki kuat tekan yang tinggi sebagaimana tuntutan untuk aplikasi beton struktural meskipun beberapa jenis fly ash seperti calcareuos fly ash memiliki kecenderungan yang sebaliknya (Papayianni and Anastasiou, 2011). Pengaruh volume fly ash ini akan diivestigasi kaitannya dengan sifat segar beton memadat mandiri. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat menjadi salah satu petunjuk dalam rangka merumuskan rancang campur beton memadat mandiri yang menyertakan fly ash dalam volume tinggi. Kinerja memadat mandiri dari beton segar diukur dengan parameter kemampuan mengisi (fillingability), kemampuan mengalir melewati celah antar tulangan (passingability) dan resistance to segregation. Parameter lain yang juga dapat dijadikan ukuran memadat mandiri adalah stabilitas perataan permukaan atau self-leveling. Parameter-parameter ini terkait dengan sifat mengalir (flowability) dan viskositas beton segar. Harus disadari bahwa parameter-parameter tersebut saling terkait satu dengan lainnya sehingga setiap jenis pengujian tidak dapat mengisolasi hanya untuk mengkarakterisasi satu parameter saja. Pada penelitian ini pengujian terhadap parameterparameter tersebut menggunakan kombinasi 5 (lima) metode (Kumar, 2006; Takada and Tangtermsirikul, 2000) yaitu Flow table test, J-ring flow table test, L-box test, Box type test, dan V-funnel test. Pengujian Flow table test merefleksikan fillingability yang ditandai oleh kemampuan beton mengalir dan tetap mempertahankan homogenitasnya. Kemampuan mengalir ditunjukkan dengan diameter sebaran dan homogenitas beton segar tergantung dari viskositas campuran yang dalam pengujian ini diindikasikan oleh kecepatan aliran meskipun kecepatan aliran ini juga dipengaruhi oleh diameter sebaran. J-ring flow table merupakan pengujian untuk mengukur kemampuan beton segar dalam melewati celah selama pengaliran berlangsung. Kemampuan melewati celah ini memerlukan sifat beton yang dapat mengalir sekaligus memerlukan tingkat viskositas yang moderat. Terlalu rendah viskositas beton segar akan cenderung mengakibatkan agregat kasar mengumpul dimuka tulangan yang pada akhirnya akan menghalangi pengaliran beton (aggregate blocking). Sebaliknya terlalu tinggi viskositas campuran maka beton akan cenderung lambat dalam pengaliran sehingga dibutuhkan energi yang besar untuk melewati halangan/tulangan (Tangtermsirikul and Khayat, 2000). Apabila energi ini tidak dapat disediakan oleh gravitasi beton itu sendiri, maka beton tidak akan mampu melewati halangan. Pada pengujian J-Ring flow table, beton segar terhalang oleh tulangan ketika sedang menyebar. Posisi halangan yang demikian sebenarnya lebih tepat menjadi pengukur parameter segregasi dimana diamater sebaran yang kecil langsung dapat dikaitkan dengan jumlah agregat yang mengumpul dimuka tulangan dan menjadi penghalang aliran. Hal ini berbeda dengan L-Box yang mengukur kinerja pengaliran beton segar melewati komponen besi penghalang dimana berat beton segar yang berada dalam kotak vertikal memberikan daya dorong beton untuk melewati celah tulangan tersebut. L-Box sekaligus juga mengevaluasi stabilitas perataan permukaan mandiri. Sementara itu Box type test lebih mengkhususkan untuk pengujian kemampuan mengisi hingga beton segar mencapai stabilitas perataan permukaan mandiri. Hal ini dapat menunjukkan self-compactibility dari beton segar. Sedangkan V-funnel mengukur kemampuan mengalir beton segar ketika proses penuangan dilakukan. Kecepatan beton mengalir dalam uji V-funnel dapat memberi indikasi tingkat viskositas campuran (Ouchi, 2000). 2. BAHAN DAN METODE PENELITIAN Bahan dan Proporsi Campuran Agregat kasar yang digunakan memiliki diameter maksimum 10 mm dengan specific gravity sebesar 2,703 gr/cm 3. Berdasarkan pengujian pendahuluan yang telah dilakukan, volume agregat kasar yang memungkinkan diperolehnya beton memadat mandiri dengan target flow sebesar 700 mm adalah dalam rentang 30-35% dari volume total beton. Sementara agregat halus yang digunakan memiliki specific gravity 2,7811 gr/cm 3. Pada penelitian ini perancangan campuran beton memadat mandiri mengikuti ketentuan Okamura and Ozawa (1995) dengan menetapkan volume agregat kasar dan halus masing-masing sebesar 30% dari total volume beton dan 40% dari total volume mortar. M Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013

3 Selanjutnya jumlah semen yang diperoleh dalam perancangan campuran ini sebagian diganti dengan fly ash. Besarnya fly ash yang digunakan untuk mengganti sebagian semen adalah dalam rentang 50-70%. Faktor air binder (semen+fly ash) yang digunakan adalah sama untuk semua campuran yaitu sebesar 0,286. Hasil akhir proporsi campuran secara lengkap ditunjukkan dalam Tabel 1. Tabel 1. Proporsi campuran beton memadat mandiri yang diteliti Identitas Fly Ash (kg) Semen (kg) Kerikirl (kg) Pasir (kg) Air (kg) Superplasticizer (kg) 50% ,37 55% ,37 60% ,37 65% ,37 70% ,37 Pengujian Parameter Memadat Mandiri Pengujian parameter memadat mandiri menggunakan 5 jenis metode dan mengikuti prosedur sebagaimana diuraikan dalam Kumar (2006) dan Takada and Tangtermsirikul (2000). Secara ringkas pengujian tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut: Flow table test : Alat ini terdiri dari papan aliran dengan permukaan yang licin berukuran 80 cm x 80 cm dengan kerucut pengarah tuangan beton segar setinggi 30 cm dengan diameter atas 10 cm dan diameter bawah 20 cm. Papan aliran ini dilengkapi marka garis dengan dimeter 50 cm yang berfungsi untuk mengukur kecepatan waktu aliran beton dalam melewati diameter 50 cm yang dinyatakan dalam nilai t 500. J-Ring flow table test: Alat yang digunakan serupa dengan flow table test yang dilengkapi dengan besi penghalang terpasang tegak masingmasing berjarak seragam dengan formasi lingkaran diameter 30 cm di bagian tengah papan aliran. Papan aliran juga dilengkapi marka garis dengan dimeter 50 cm yang berfungsi untuk mengukur kecepatan waktu aliran beton dalam melewati diameter 50 cm yang dinyatakan dalam nilai t 500. L-Box Test: Alat terdiri dari dua prisma berongga saling berhubungan membentuk huruf L yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya. Proses pengujiannya dilakukan dengan cara menuang beton segar ke dalam rongga prisma tegak dengan bagian bukaan dalam posisi tertutup. Bila rongga prisma telah terisi penuh, bukaan dilepas sehingga beton cair dapat mengalir melewati prisma horisontal. Waktu pengaliran dicatat sebagai waktu pengaliran sepanjang 200 mm (t 200 ) dan 400 mm (t 400 ) dari bukaan. Nilai h 1 dan h 2 dicatat untuk evaluasi stabilitas perataan permukaan mandiri (self leveling). Box type test: Alat ini berbentuk dua prisma berongga yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya. Alat ini saling berhubungan membentuk kotak. Jika nilai h 1 dan h 2 hampir sama atau rasio h 2 /h 1 mendekati 1, maka selfcompactibility dari beton semakin baik. Ouchi (2000) menyatakan bahwa apabila ketinggian pengisian h 2 mencapai 300 mm, maka beton dikatakan masuk kategori memadat mandiri. V funnel test: Alat uji ini berbentuk huruf V dan terdapat katup pembuka pada bagian bawahnya. Waktu pengaliran dicatat sebagai waktu pengaliran hingga beton tertuang habis (t). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengukuran parameter memadat mandiri di sajikan dalam Tabel 2. Beberapa pengujian dapat secara sensitif menunjukkan pengaruh kadar fly ash terhadap nilai parameter memadat mandiri tetapi untuk pengujian Box type tampaknya tidak cukup sensitif untuk menjadi pembeda. Ouchi (2000) menyebut sebenarnya pengujian Box type merupakan pengujian yang secara langsung menjadi indikator memadat mandiri apabila hasil uji menunjukkan ketingian pengisian h 2 mencapai diatas 300 mm. Berdasarkan kriteria ini seluruh beton yang diteliti dapat dimasukkan dalam kategori beton memadat mandiri. Namun demikian, pengaruh fly ash terhadap kemampuan beton segar dalam berdeformasi serta viskositasnya kurang dapat dideteksi melalui pengujian Box type ini. Hal ini secara nyata dibuktikan dari hasil pengujian Box type yang menunjukkan ketinggian pengisian h 2 hampir sama untuk seluruh campuran. Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013 M - 209

4 Tabel 2. Hasil uji beton segar Jenis Pengujian Flow Table J-Ring L-Box type Box type V funnel Parameter Hasil uji pada beton dengan kadar fly ash: 50% 55% 60% 65% 70% diameter (mm) t500 (detik) 3,77 9,51 2,43 2,02 2,41 kecepatan (mm/det) diameter (mm) t500 (detik) 7,18 13,60 2,05 2,01 2,62 kecepatan (mm/det) t200 (detik) 6,69 3,73 3,16 3,00 1,50 t400 (detik) 18,63 16,81 13,25 15,08 11,66 h2/h1 0,81 0,41 0,88 0,67 0,63 h2 (mm) h2/h1 1,00 1,00 0,81 1,00 0,94 t (detik) 13,72 20,77 12,36 11,50 12,43 Rc = 10/t 0,73 0,48 0,81 0,87 0,80 Diameter sebaran (mm) Flow Table J-Ring Kecepatan (mm/det) Flow Table J-Ring Gambar 1. Pengaruh fly ash terhadap diameter sebaran dan kecepatan aliran pada uji slump flow dan J-Ring Pengaruh fly ash terhadap kemampuan beton berdeformasi dapat ditelusuri dari hasil uji slump flow terutama nilai sebaran maximumnya sedangkan nilai kecepatan aliran dalam pengujian slump flow lebih menunjukkan viskositas campuran beton. Viskositas campuran juga dapat dideteksi dari hasil uji V-funnel. Meskipun demikian, harus diingat bahwa kemampuan beton segar dalam memadat mandiri yang mencakup fillingability, passingability dan resistance to segregation sangat dipengaruhi oleh sifat deformasi dan viskositasnya dimana kedua sifat ini tidak mungkin diisolasi dalam satu jenis pengujian. Gambar 1 menunjukkan pengaruh fly ash terhadap nilai diameter sebaran dan kecepatan aliran dari uji slump flow dan J-Ring. Dari gambar tersebut terlihat bahwa pengaruh kadar fly ash terhadap sifat deformasi maupun viskositas beton segar relatif menunjukkan kecenderungan yang sama; dimana pada kadar penggantian semen dengan fly ash sebesar 60% memberikan nilai maksimum pada kedua parameter. Tinggi rendahnya tingkat deformasi sangat berkaitan dengan yield stress dalam rheology beton menurut model Bingham. Yield stress dapat dikurangi dengan membuat campuran semakin cair misalnya penambahan air. Penurunan yield stress dapat mempertinggi kemampuan beton berdeformasi. Pada beton dengan kadar fly ash 60%, dimungkinkan air yang terdapat pada campuran menjadi berlebih dari yang diperlukan untuk mencapai tingkat workability yang tepat. Kehadiran fly ash sebesar 60% sebagai pengganti semen ini berperan sebagai lubrikan sehingga menambah workability padahal air yang terdapat dalam campuran tidak berkurang. Akibatnya beton dengan kadar fly ash 60% ini menjadi lebih encer dan menunjukkan deformasi dan kecepatan aliran yang tinggi. Uniknya apabila fly ash yang dipakai sebagai pengganti sebagian semen ini semakin ditambah kadarnya (65-70%), ada kecenderungan penurunan kemampuan deformasi dan kecepatan aliran. Ini mengindikasikan beton segar cenderung lebih kental dibandingkan dengan beton pada kadar fly ash 60%. Perubahan karakteristik beton segar yang demikian ini dapat dikaitkan oleh M Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013

5 jumlah komponen halus yang semakin besar. Sebagai mana diketahui, fly ash lebih ringan dari semen sehingga pada penggantian semen dengan fly ash pada berat yang sama maka akan diperoleh volume yang lebih besar. Proporsi komponen halus yang lebih besar dapat meningkatkan viskositas campuran. Hal ini terbukti dari diameter sebaran dan kecepatan aliran yang menurun ketika fly ash dinaikkan kadarnya diatas 60% (Gambar 1). Diberikannya halangan pada uji J-Ring jelas menurunkan diameter sebaran karena sebagaian beton segar tertahan oleh halangan ini. Jumlah agregat kasar yang menumpuk dimuka halangan dan menyebabkan menurunnya diameter sebaran dapat menunjukkan potensi segregasi dari campuran beton. Segregasi terjadi karena pada saat beton segar mengalir dan terhalang oleh tulangan, komponen halus (mortar) cenderung memisahkan diri. Hal ini dapat disebabkan oleh viskositas yang terlalu rendah. Rendahnya nilai viskositas dapat diindikasikan dari kecepatan aliran; semakin rendah viskositas campuran akan mengalir lebih cepat dan sebaliknya. Gambar 1 menunjukkan pada kadar penggantian semen dengan fly ash dibawah 60%, kecepatan aliran yang diukur dari pengujian J-Ring lebih kecil dibandingkan hasil yang diperoleh dari uji slump flow. Sebaliknya pada kadar fly ash diatas 60% kecepatan aliran hasil uji J-Ring relatif berada diatas atau hampir sama dengan hasil uji slump flow. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut: pada kadar fly ash dibawah 60% air yang terdapat dalam campuran relatif tepat proporsinya sehingga campuran memiliki viskositas yang moderat. Pada saat melewati halangan pada uji J-Ring, sebagian komponen beton tertahan di muka halangan dan sebagian komponen lainnya terus mengalir melewati halangan. Adanya penghalang ini memperlambat aliran sebelum akhirnya komponen yang dapat melewati halangan bisa mengalir lagi. Mengingat komponen yang tertahan di muka halangan sebagian besar adalah agregat kasar, maka seharusnya aliran dari komponen yang lolos halangan (lebih banyak komponen halus) dapat lebih cepat. Namun dengan viskositas yang moderat, hal ini tidak terjadi. Hasil akhirnya adalah kecepatan aliran yang lebih lambat dibandingkan dengan hasil uji slump flow. Sebaliknya pada beton dengan kadar fly ash 60% yang relatif lebih encer, meskipun halangan yang terdapat pada uji J-Ring mula-mula memperlambat aliran, tetapi pada akhirnya sangat dimungkinkan komponen yang lolos halangan akan bergerak dengan kecepatan yang tinggi. Hasil akhirnya, kecepatan aliran hasil uji J-Ring lebih tinggi dari uji slump flow. V funnel test: Rc y = -7E-06x 2 + 4x R² = Flow Table: Kecepatan (mm/det) Gambar 2. Korelasi V-funnel test dengan kecepatan aliran dalam uji slump flow dan J-Ring V funnel test: t (det) y = 1x x R² = Flow Table test: diameter sebaran (mm) V funnel test: t (det) y = 0x x R² = J-Ring test: diameter sebaran (mm) Gambar 3. Korelasi V-funne test dengan diameter sebaran hasil uji slump flow dan J-Ring Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013 M - 211

6 L Box Test: h2/h L Box Test (det) y = 62.57x x R² = y = 95.14x x R² = t200 t400 Gambar 4. Hasil pengujian L-Box Sementara itu telah dikemukakan sebelumnya, V-funnel test mengukur kecepatan penuangan melalui lubang yang mana hasil pengujian ini dapat menjadi indek viskositas campuran sama seperti kecepatan aliran pada uji slump flow maupun J-Ring. Mengingat hal ini, maka kecepatan relatif aliran dalam uji V-funnel (Rc) memiliki korelasi dengan kecepatan aliran yang diperoleh dari uji slump flow maupun J-Ring (Gambar 2). Tangtermsirikul and Khayat (???) berpendapat bahwa meskipun V-funnel dapat menjadi indikator dari viskositas campuran tetapi nilai yang diperoleh dari hasil uji V-funnel juga dipengaruhi oleh sifat deformasi campuran. Semakin besar deformasi beton segar yang diindikasikan dari besarnya nilai diameter sebaran pada uji slump flow ataupun J-Ring maka akan semakin besar pula nilai kecepatan relatif yang diperoleh pada uji V-funnel. Berdasarkan hal ini, kedua parameter memiliki korelasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Pengujian L-Box memberikan kecenderungan hasil yang serupa dengan hasil pengujian slump flow (bandingkan Gambar 1 dan 4 ). Kesamaan kecenderungan pada gambar-gambar tersebut memunculkan intepretasi bahwa ratio h2/h1 dipengaruhi secara dominan oleh sifat deformasi beton. Ratio ketinggian h 2 /h 1 sebenarnya menunjukkan indikasi stabilitas perataan permukaan dimana indek ini tidak hanya dipengaruhi oleh sifat deformasi tetapi juga oleh viskositas campuran. Beton yang memiliki sifat deformasi tinggi akan mudah melewati halangan dalam pengujian L-Box untuk selanjutnya terus mengalir secara horizontal sampai mencapai stabilitas perataan permukaan. Kecepatan aliran horizontal ini terkait dengan viskositas campuran sebagai mana kecepatan aliran dalam uji slump flow, J-Ring maupun V-funnel. Berbeda dengan kecepatan aliran dalam uji slump flow maupun J-Ring yang tidak distimulasi oleh berat beton diatasnya, pada pengujian L-Box kecepatan aliran sangat dipengaruhi oleh berat beton segar yang berada dalam kotak vertikal. Beton yang memiliki viskositas tinggi cenderung membutuhkan energi yang banyak untuk mengalir serta melewati halangan dalam uji L-Box. Energi ini diperoleh dari berat sendiri beton yang berada dalam kotak vertikal tersebut. Tingginya beton dalam kotak vertikal ini dapat menjadi petunjuk bahwa energi yang diperlukan untuk mendorong beton segar melewati halangan serta mencapai stabilitas perataan permukaan cukup tinggi. Dalam penelitian ini, pengaruh kadar fly ash tampak nyata pada pengukuran nilai waktu aliran (Gambar 4 ) dimana semakin tinggi kadar fly ash waktu aliran cenderung menurun. Hal ini berbeda dengan kecenderungan kecepatan aliran pada pengujian slump flow. Pada kadar fly ash yang tinggi, meskipun viskositas campuran lebih tinggi sebagaimana dijelaskan pada bagian sebelumnya, tetapi ketersediaan energi dari berat beton yang berada dalam kotak vertikal cukup memadai untuk melawan gaya friksi yang terjadi sehingga campuran dapat bergerak dengan kecepatan yang cukup besar. Butiran fly ash yang lembut dan bulat memungkinkan dorongan dari berat beton segar di kotak vertikal mengakselerasi kecepatan sehingga pada akhirnya beton dengan kadar fly ash semakin tinggi dapat bergerak semakin cepat dan waktu tempuh menjadi pendek. 4. KESIMPULAN Penelitian ini memberikan gambaran mengenai pengaruh fly ash dalam memodifikasi sifat deformasi dan viskositas beton memadat mandiri. Kecenderungan beton untuk memadat mandiri yang diamati dari uji Box type menunjukkan seluruh campuran memenuhi kriteria memadat mandiri. Deformasi beton yang diindikasikan dari diameter sebaran pada uji slump flow dan J-Ring menunjukkan bahwa penggantian semen dengan fly ash pada kadar 60% memberikan tingkat deformasi yang tertinggi. Sementara viskositas beton segar yang ditunjukkan dari hasil kecepatan aliran dalam pengujian slump flow /J-Ring maupun kecepatan relatif pada pengujian V-funnel juga menghasilkan kesimpulan viskositas terendah (kecepatan aliran tertinggi) diperoleh pada kadar fly ash 60%. Hal ini berbeda dengan kecepatan aliran pada pengujian L-Box dimana terdapat kecenderungan semakin tinggi kadar fly ash semakin cepat beton mengalir sehingga waktu tempuh t 200 dan t 400 menjadi lebih pendek. Stablititas perataan M Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013

7 permukaan yang ditunjukkan dari hasil uji L-Box mengindikasikan bahwa sifat deformasi lebih dominan dalam menentukan stabilitas perataan permukaan ini. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah memberikan dukungan dana sehingga penelitian ini dapat terlaksana melalui skema hibah desentralisasi (Hibah Unggulan Madya Perguruan Tinggi) pada tahun DAFTAR PUSTAKA (DAN PENULISAN PUSTAKA) Babu, T.S., Rao, M.V.S., and Seshu, D.R. (2008). Mechanical properties and stress-strain behaviour of self compacting concrete with and without glass fibres, Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing), Vo. 9 No. 5, pp Haque, M., Langan, B. and Ward, M. (1984). High fly ash concrete, ACI Materials Journal. Jan-Peb, pp Hela, R. and Hubertova, M. (2006). Selbverdichtender Beton (SVB), Teil 2 : Bastandteile, Methoden, und Grundseatze des Entwurfs, Beton Fertigteil (BFT), No.3, March pp Kumar, P. (2006). Self Compacting Concrete : Methods of Testing and Design, I E (I) Journal-CV, Vol 86, February 2006, pp Ludwing, H.M., Weise, F., Hemrich, W. and Ehrlich, N. (2001). Der neue Beton Selbstverdichhtender Beton Grundlagen und Praxis, Beton Fertigteil (BHF), No. 7, July Maekawa, K and Ozawa, K. (1999). Development of SCC s prototype, Self Compacting High Performance Concrete, Social System Institute, pp Okamura, H. and Ozawa, K. (1995). Mix design for self compacting concrete, Concrete Library of JSCE, No. 25, pp Ouchi, M. (2000). Self-Compacting Concrete-Development, Applications and Investigations, Nordic Concrete Research Publication 23, Ouchi, M., Hibino, M., Ozawa, K and Okamura, H. (1998). A rational mix-design method for mortar in selfcompacting concrete, Proceeding of the 6 th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction, Taipei, ROC, Vol. 2, pp Pappayiani, I and Anastasiou, E. (2011). Development of self compacting concrete by using high volume calcareous fly ash, World of Coal Ash Conference, Denver, USA, May Ravindrarajah, R. S., Siladyi, D. and Adamopoulos, B. (2003). Development of high strength self compacting concrete with reduced segregation potential. Proceeding of the 3 rd International RILEM Symposium, Reykjavik, Iceland, August Takada, K., & Tangtermsirikul, S. (2000). Part IV-Testing of fresh concrete, in: A. Skarendahl, O. Petersson (Eds.), Self-Compacting Concrete, State-of-the-Art Report of RILEM Technical Committee, Tangtermsirikul, S and Khayat, K. (2000). Part III: Fresh concrete properties, in: A. Skarendahl, O. Petersson (Eds.), Self-Compacting Concrete, State-of-the-Art Report of RILEM Technical Committee, Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, Oktober 2013 M - 213