BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Bahan bangunan berkualitas tinggi sangat bermanfaat bagi kinerja bangunan dan performa bangunan atau infrastruktur fisik. Material bangunan dituntut untuk hemat energi, ramah lingkungan, berkelanjutan dan tangguh. Bahan bangunan tersebut dibutuhkan untuk memenuhi beberapa persyaratan pembebanan, kriteria desain dan mudah untuk diproduksi serta diaplikasikan (Ortiz, 2013). Saat ini di Indonesia belum ada SNI yang mengatur perihal perancangan atau kriteria desain pada beton memadat sendiri, banyaknya parameter pengotrol pada sifat beton segarnya meliputi kemampuan mengalir, kemampuan melewati tulangan dan kekentalannya, mengakibatkan sifat beton segar ini sulit di prediksi pada aplikasinya di lapangan. Dalam pengantar simposium tentang UHPC tahun 2008 mendifinisikan Beton adalah bahan bangunan yang paling banyak digunakan pada konstruksi bangunan, namun terdapat beberapa permasalahan seperti keawetan, keamanan dan ketahanan. Beton merupakan bahan komposit yaitu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material komposit yang memiliki sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya. Pada bahan komposit terdiri dari dua jenis material yang berbeda yaitu penguat dan matriks. High performane fiber reinforce concrete atau beton performa tinggi dengan perkuatan serat merupakan salah satu bahan komposit yang terdiri bagian penguat yaitu beton yang terdiri dari semen, air, pasir, dan krikil, dan bagian matriks yaitu serat baja. 1

2 2 Serat pada campuran beton dapat menunda retaknya beton, membatasi penambahan retak dan juga membantu ketidakmampuan semen portland yang tidak dapat menahan regangan dan benturan menjadi ikatan komposit kuat dan lebih tahan retak. Penambahan serat dalam campuran beton mempunyai prinsip dasar yaitu memberi tulangan pada beton yang disebar merata ke dalam adukan beton dengan orientasi random untuk mencegah terjadinya retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas hidrasi maupun akibat pembebanan. Penambahan serat juga diharapkan dapat meningkatkan penyerapan energi, daktilitas, mengendalikan retak, dan meningkatkan sifat deformasi. B. Permasalahan Menjadi sangat kompleks apabila kuat tekan tinggi pada beton memadat sendiri juga harus dicapai, nilai kuat tekan beton yang tinggi juga akan diikuti oleh sifatnya yang getas, penambahan serat baja diharapkan dapat meningkatkan kekuatan lentur, meningkatkan kekuatan tarik, mengurangi sifat getas, dan meningkatkan ketahanan retak awal (first crack). Aspek kemudahan pengerjaan pada beton mutu tinggi sangat penting, kemudahan pengerjaan beton sangat mempengaruhi efektifitas dan efisiensi pelaksanaan pekerjaan. Umumnya beton dengan penambahan serat dan nilai faktor air sementitius yang rendah memiliki workabilitas yang rendah. Penambahan superplasticizer dimaksudkan untuk meningkatkan nilai kemudahan pengerjaan beton. Ouchi, 2003 menyatakan bahwa beton dengan performa tinggi harus mencakup beberapa hal sebagai berikut: kondisi segar sangat kompatibel, pada umur awal dapat menghindari cacat awal dan saat dalam kondisi mengeras dapat memberikan perlindungan terhadap faktor eksternal. C. Keaslian Penelitian Penelitian tentang perancangan campuran beton memadat sendiri dengan variasi koefisien volume absolut mortar yang dimulai dari perancangan campuran mortar dan pengaruhnya pada penambahan serat

3 3 baja seling ini belum pernah dilakukan. Pengujian mortar dilakukan untuk mengetahui penggunaan kandungan bahan superplasticizer pada perancangan beton dan pengaruh penambahannya terhadap serat. Pengujian beton dilakukan dengan variasi koefisien volume absolut mortar dan pengaruh penambahannya terhadap serat. Penelitian yang sudah dilakukan antara lain adalah: 1. Pada penelitian R. Yu, P. Spiesz, H.J.H. Brouwers (2013) tentang UHPFRC dimana pada penelitian tersebut menggunakan material Ordinary Portland Cement (OPC) tipe I, superplasticizer, bubuk batu kapur sebagai pengganti semen, dua tipe pasir (pasir normal dengan ukuran 0 2 mm dan pasir dengan ukuran mikro 0 1 mm), bubuk mikro silika yang bersifat pozzolanik, dan serat baja dengan ukuran diameter 0,2 mm dan panjang 13 mm. dengan komposisi campuran seperti tabel 2.1. Didapatkan kesimpulan bahwa kuat tekan tertinggi pada beton ultra tinggi dengan perkuatan serat baja terdapat pada kandungan 2,5% serat baja. Batu gamping dan bubuk kuarsa digunakan untuk menggantikan kandungan semen dan meningkatkan workabilitas pada UHPFRC. Penambahan serat baja dapat mempengaruhi kemampuan mengalir beton, meningkatkan kadar udara dalam beton segar dan porositas pada beton keras. 2. Øfsdahl Ellen (2012) tentang penelitiannya mengenai sifat rheology pada SCC, dalam penelitian tersebut akan dicari hubungan antara sifat reologi dengan fraksi maksimum, ketebalan matriks dan serat yang terbentuk secara tumpang tindih. Hal ini dilakukan dengan melakukan percobaan pada beton segar di mana jumlah matriks dan serat bervariasi, dan membandingkan hasil reologi dengan parameter proporsi. Hipotesis yang dibangun adalah hubungan atau korelasi parameter pada proporsi yang dihitung akan dapat memprediksi sifat reologi beton. Bahan yang digunakan pada penelitian tersebut adalah semen (dengan kandungan fly ash 20%), air, superplasticizer dengan Sika ViscoCrete RMC-420, dimana dalam percobaan digunakan 0,4%

4 4 dari berat semen pada pengujian mortar dan 0,8% pada pengujian beton, serat baja yang digunakan adalah tipe Dramix 65/60, dengan penambahan kandungan serat yang digunakan 0,1 sampai 2% volume mortar. Setelah penambahan agregat kasar presentase volume diturunkan namun tetap mengacu pada kandungannya pada mortar. Kandungan agregat disusun yaitu agregat dengan ukuran 0,125 8 mm sebanyak 60%, ukuran 8 11 mm sebanyak 16% dan agregat ukuran mm sebanyak 24%, pasir dengan ukuran butiran 0 8 mm, kandungan udara volume rongga 4 8%, rasio air dan powder kurang dari sama dengan 0,6. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam penggunaan agregat yang sama tidak relevan dengan proporsi parameter. udara dalam campuran terbukti hubungannya dengan volume matriks dan fraksi. Bahkan dapat dimungkinkan untuk memprediksi volume udara berdasarkan matriks dan serat. Ini berarti bahwa, seperti yang diasumsikan, volume matriks yang lebih besar memberikan lapisan tebal surplus matriks sekitar setiap serat. Juga jumlah yang lebih besar dari serat memberikan sejumlah tumpang tindih rotasi yang lebih besar untuk serat. Dalam prakteknya hasilnya adalah bahwa jumlah matriks fiber terlubrikasi lebih besar memberikan beton dengan kemampuan arus yang lebih baik karena gesekan berkurang antara partikel. 3. Arel Sahan Hasan, (2016) pada penelitiannya tentang UHPFRC, meneliti pengaruh ukuran silica fume dan aspek rasio fiber terhadap sifat mekanika dan impact resistance pada UHPFRC, digunakan tiga jenis silica fume yang berbeda dengan nilai surface area (17,200; 20,000; 27,600), digunakan jenis semen OPC tipe I, agregat halus berupa pasir kuarsa, serat baja dengan aspek rasio yang berbeda (40; 65; 80), dimana dalam penelitian tersebut kuat tekan tertinggi pada penambahan silica fume dengan nilai surface area 27,600 dan dengan rasio serat 80 (dengan panjang serat 16mm dan diameter 0,2 mm), namun untuk kemampuan mengalir beton dengan penambahan silica

5 5 fume jenis I atau silica fume dengan nilai surface area 17,200 dan rasio serat 40 (dengan panjang serat 8 mm dan diameter 0.2 mm). D. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat beton dengan performa tinggi yang diantaranya adalah: 1. Mengetahui pengaruh penggunaan superplasticizer pada kemampuan mengalir mortar. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan serat baja pada kemampuan mengalir mortar dan beton. 3. Mengetahui karakteristik kuat tekan mortar dan beton yang dihasilkan dari perencanaan campuran yang telah dibuat. 4. Mengetahui pengaruh penggunaan serat baja pada kuat tekan dan kuat tarik mortar dan beton. 5. Mencari nilai optimum koefisien volume absolut mortar pada perencanaan campuran yang telah dibuat. 6. Mengetahui perancangan campuran mortar dan beton dapat memenuhi target kuat tekan yang ditetapkan. E. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat terhadap perkembangan teknologi beton di Indonesia, sehingga dapat diaplikasikan pada pembangunan infrastruktur di Indonesia yang membutuhkan spesifikasi khusus pada material pembangunnya. F. Batasan Penelitian Lingkup penelitian ini hanya akan dibatasi pada: a. Agregat yang digunakan berupa batu pecah dengan ukuran 4,8 mm 9,6 mm. b. Perbandingan berat agregat halus terhadap berat semen ditentukan sebesar 1 : c. Agregat halus digunakan pada daerah IV disesuaikan dengan grafik gradasi pada SNI d. Agregat halus digunakan diameter 1,2 mm 0,075 mm.

6 6 e. Kadar silica fume yang digunakan adalah 15% dari berat semen. f. Rasio water/cementitious (w/c) yang digunakan adalah 0,22. g. Serat yang digunakan berdiameter 0,2 mm dan panjang 10 mm. h. Serat yang digunakan dengan kandungan 1% terhadap volume fraksi beton i. Target nilai diameter sebar mortar 250 mm 300 mm.