PENGARUH KOMPOSISI PASIR DAN UKURAN AGREGAT KASAR MAKSIMUM TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN, POROSITAS, DAN KUAT TEKAN BETON MEMADAT MANDIRI Influence of Sand Composition and Coarse Aggregate Maximum Size on Surface Quality, Porosity, and Compressive Strength of Self Compacting Concrete Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Disusun Oleh : IHYA ULUMIDDIN ZUHDI NIM I1788 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 211
ABSTRAK Ihya Ulumiddin Zuhdi, 211. Pengaruh Komposisi Pasir dan Ukuran Agregat Kasar Maksimum terhadap Kualitas Permukaan, Porositas, dan Kuat Tekan Beton Memadat Mandiri. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton memadat mandiri (beton SCC) adalah produk teknologi beton masa kini, namun punya beberapa kelemahan, terutama pada kualitas permukaan. Proporsi agregat kasar dengan agregat halus yang dikombinasikan dengan ukuran diameter maksimum agregat kasar diperkirakan akan mempengaruhi kualitas permukaannya. Penelitian ini bertujuan mengetahui hubungan dari segi kualitas permukaan terhadap porositas dan kuat tekan beton keras SCC. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total 9 campuran yang terdiri dari 3 campuran dengan perbedaan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, 15 mm, dan 1 mm. Masing-masing dari ketiganya terdiri dari komposisi pasir 6%, 5%, dan 4% dari berat total agregat. Semua campuran tersebut dilihat hasilnya dari parameter persentase luas bugholes, persentase contrast gradasi warna, porositas, dan kuat tekan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa diameter agregat kasar yang kecil menunjukkan kehalusan permukaan yang semakin jelek. Sedangkan komposisi pasir yang besar cenderung menunjukkan kehalusan permukaan yang semakin bagus. Porositas dan kuat tekan tidak dipengaruhi oleh komposisi pasir maupun ukuran agregat kasar. Tidak ada hubungan antara porositas dengan kualitas permukaan Sedangkan hubungan antara porositas dan kuat tekan beton SCC hanya sedikit. Kata kunci: beton memadat mandiri, bugholes, gradasi warna, komposisi pasir, kuat tekan, porositas, ukuran agregat kasar maksimum. vii
ABSTRACT Ihya Ulumiddin Zuhdi, 211. Influence of Sand Composition and Coarse Aggregate Maximum Size on Surface Quality, Porosity, and Compressive Strength of Self Compacting Concrete. Script. Department of Civil Engineering Faculty of Engineering, University of Sebelas Maret Surakarta. Self compacting concrete is the product of modern concrete technology, but it has some weaknesses especially on the surface quality. The proportion of coarse aggregate to fine aggregate combined with a maximum diameter of coarse aggregate is estimated to affect the quality of its surface. The aims of this research is to find out the relationship of surface quality to the porosity and compressive strength of hardened concrete of SCC. This research used an experimental method with a total of 9 mixture consisting of 3 mixtures containing different coarse aggregate with maximum size 25 mm, 15 mm, and 1 mm in diameter. Each was then combined with three sand composition 6%, 5%, and 4% of total aggregate weight. All of total mixtures were evaluated by measuring their bugholes percentage, contrast colour gradation, porosity, and compressive strength. The results of this research showed that the small diameter of coarse aggregate showed poor surface. While the large sand compositions tend to exhibit a better surface. Porosity and compressive strength was not influenced by the composition of sand and coarse aggregate size. There was no significant relation between porosity and concrete surface quality. However the influence of porosity to compressive strength of SCC was not really clear. Keyword: bugholes, coarse aggregate maximum size, compressive strength, contrast gradations of colour, porosity, self compacting concrete, the composition of sand. viii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt atas segala rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Pengaruh Komposisi Pasir dan Ukuran Agregat Kasar Maksimum terhadap Kualitas Permukaan, Porositas, dan Kuat Tekan Beton Memadat Mandiri, yang bertujuan untuk mengetahui parameter-parameter tersebut diatas pada beton memadat mandiri. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka rasanya sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua saya, Ayah saya dr. H. Agus Budi Harto dan Ibu saya Hj. Zidni Hidayati, SH. 2. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 3. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 4. Dr. Techn. Ir. Sholihin As ad, MT selaku dosen pembimbing I sekaligus pembimbing akademik. 5. Wibowo, ST. DEA selaku dosen pembimbing II. 6. Tim penguji pada ujian pendadaran tugas akhir. 7. Segenap staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 8. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 9. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 27 Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 1. Semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun akan penulis terima demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Surakarta, Oktober 211 Penulis x
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari semua hasil pengujian, analisa data dan pembahasan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: a. Kualitas kehalusan permukaan tidak berhubungan dengan nilai porositas beton. Namun ada indikasi bahwa semakin banyak pori beton akan semakin rendah kuat tekannya. Demikian pula semakin rendah kuat tekan beton akan semakin jelek kualitas permukaannya. b. Semakin kecil diameter agregat kasar maka kehalusan permukaan semakin jelek dan komposisi pasir yang besar cenderung menunjukkan kehalusan permukaan yang bagus. Sementara itu, nilai contrast gradasi warna tidak menunjukkan sesuatu yang khas. c. Pada variasi kerikil, semakin banyak kerikil justru semakin rendah porositasnya. Berbeda dengan pada variasi kerikil, semakin banyak kerikil maka semakin tinggi porositasnya. Sedangkan pada variasi kerikil, porositas naik secara drastis pada komposisi pasir 5%. d. Pada variasi kerikil, semakin banyak kerikil maka semakin turun kuat tekannya. Sedangkan pada variasi kerikil, kuat tekan turun drastis pada komposisi pasir 5%. e. Diameter agregat kasar dan proporsi agregat halus mempengaruhi aliran beton segar SCC dimana didapatkan cukup banyak beton segar yang gagal mengalir karena diameter agregat kasar yang besar dan komposisi agregat kasar yang berlebihan, misalnya 6% agregat kasar pada campuran diameter maksimum 15 mm dan 25 mm. Namun aliran beton segar tidak memberi indikasi adanya hubungan yang jelas terhadap kualitas permukaan, kuat tekan, dan porositas beton SCC. 77
78 5.2. Saran Menindaklanjuti penelitian ini, kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi agar penelitian-penelitian selanjutnya dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain: a. Perlu memastikan bahwa alat-alat yang akan digunakan dalam kondisi baik dan memenuhi standar. b. Perlu kehati-hatian dalam penggunaan Superplasticizer (Viscocrete 1) karena sangat sensitif terhadap perubahan viskositas dan jika kadar yang digunakan terlalu besar, maka dapat mengurangi deformability (ikatan antar agregat). c. Dalam melakukan pengadukan, perlu lebih memperhatikan sifat homogen dari campuran, karena mudah terjadi bleeding dan segregasi
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Beton Memadat Mandiri (Self Compacting Concrete) atau yang biasa disebut beton SCC adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi ke seluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat-sifat untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar untuk pemadatan. Beton SCC ini banyak digunakan di Negara-negara maju seperti Jepang, Eropa, dan Amerika Serikat (Ouchi, 23). Beton SCC pertama kali digunakan di Jepang sejak 1989 (Okamura,23) dalam rangka mendapatkan beton yang memiliki durabilitas tinggi, memudahkan penuangan beton ke sudut sempit, serta mengurangi penggunaan vibrator yang menyebabkan kebisingan. Penggunaan beton SCC di Jepang terus berkembang. Hingga tahun 2 saja penggunaan untuk precast maupun ready mix sudah mencapai 4. m 3 (Ouchi, 23) Beton SCC digunakan pada industri beton pracetak dan insitu. Pada saat ini, proyekproyek besar seringkali menggunakan desain tulangan yang sangat rumit. Proyek seperti ini tentunya sangat sesuai apabila menggunakan beton SCC, karena sifat beton tersebut yang mampu mengalir dan mengisi rongga-rongga di antara tulangan. Sedangkan pada beton pracetak, kemampuan mengalir ini juga sangat bermanfaat untuk workability dan mempercepat proses produksi beton pracetak. Dalam pelaksanaan pengecoran, hasilnya sering ditemukan ada rongga-rongga baik di dalam maupun di permukaan beton, seperti bugholes, honeycomb, dan gradasi warna yang tidak merata. Hal ini akan mengganggu penampilan kehalusan permukaan beton, khususnya beton pracetak. Biasanya konsumen pertama kali melihat dari sisi luar terlebih dahulu. Apabila beton pracetak yang permukaannya banyak terdapat 1
2 rongga-rongga dan tidak merata, maka diperkirakan kualitas beton SCC juga akan dianggap jelek. Pada dasarnya terdapat banyak faktor yang bisa mempengaruhi kualitas permukaan beton keras SCC, diantaranya komposisi campuran, ukuran agregat kasar, kekentalan campuran, kesalahan proporsi zat tambah, dll. Selain mempengaruhi kualitas permukaan beton, beberapa hal diatas diperkirakan akan mempengaruhi kadar pori beton. Kadar pori beton diukur dengan nilai Porositas. Porositas beton adalah jumlah/besarnya kadar pori yang terkandung dalam beton. Pori-pori beton tidak semuanya tertutup oleh pasta semen. Pori tersebut biasanya terisi udara atau berisi air yang saling berhubungan dan dinamakan kapiler beton. Kapiler beton ini akan tetap ada walaupun air yang digunakan telah menguap, sehingga kapiler ini akan mengurangi kepadatan beton yang dihasilkan. Gelembung udara yang terperangkap dan air yang menguap merupakan sumber utama dari timbulnya rongga/pori dalam beton. Beton yang memiliki jumlah pori sedikit merupakan beton kedap air, padat, dan kuat. Salah satu parameter kualitas beton keras adalah nilai kuat tekan beton yang dihasilkan. Kuat tekan beton adalah besarnya gaya maksimum yang dapat diterima oleh permukaan beton berbanding dengan luasnya. Kuat tekan ini berbanding terbalik dengan porositas. Beton yang baik adalah beton yang memiliki porositas rendah dan kuat tekan yang tinggi (Sambowo, 27). Kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan seharusnya merupakan hal-hal yang berkaitan antara satu dengan yang lainnya. Kehalusan permukaan yang lebih baik diharapkan tidak hanya tingkat kepuasan pelanggan yang terpenuhi, tetapi juga mengurangi nilai porositas pada beton dan tentunya dengan porositas yang rendah akan didapatkan kuat tekan yang semakin tinggi. Dari pertimbangan di atas, penulis bermaksud melakukan penelitian dengan merubah variasi komposisi pasir dan ukuran
3 agregat kasar maksimum pada beton SCC untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dirumuskan suatu masalah yaitu bagaimana pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC 1.3 Batasan Masalah Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut: a. Pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir kali biasa b. Semen yang digunakan adalah Portland Pozzolan Cement (PPC) c. Bahan tambah yang digunakan adalah Superplasticizer jenis Viscocrete 1 d. Komposisi berat pasir yang digunakan adalah 4%, 5%, dan 6% e. Ukuran agregat kasar maksimum yang digunakan adalah 1 mm, 15 mm, dan 25 mm f. Beton SCC ini memanfaatkan pencampuran kombinasi dari porsi kandungan, agregat, semen, fly ash, air, dan superplasticizer g. Pengujian Kehalusan Permukaan menggunakan kamera digital, software Autocad, dan software Adobe Photoshop 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: a. Mengetahui pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC b. Mengetahui apakah ada hubungan antara kualitas permukaan dengan kuat tekan dan porositas beton SC
4 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Menambah pengetahuan tentang pengaruh komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum terhadap kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC. b. Memberikan kontribusi terhadap perkembangan teknologi beton SCC, terutama dalam industri beton pracetak
BAB III METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental di laboratorium. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian dasar bahan, pengujian workability beton SCC, pengujian kehalusan permukaan, pengujian porositas, dan pengujian kuat tekan. Uraian tentang bahan, pekerjaan, dan langkah-langkah penelitian yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut. 3.1. Benda Uji Penelitian Benda uji yang digunakan untuk pengujian kualitas kehalusan permukaan menggunakan benda uji beton keras berbentuk pelat dengan ukuran 4 x 4 x 7 cm. Pengujian porositas menggunakan benda uji beton keras berbentuk kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm 3. Sedangkan benda uji kuat tekan beton adalah silinder beton yang mempunyai diameter 15 cm dan tinggi 3 cm. Masing-masing pengujian menggunakan variasi berat pasir dari berat total agregat dan variasi diameter agregat maksimum. Benda uji yang digunakan pada penelitian kehalusan permukaan beton, porositas, dan kuat tekan masing-masing terdiri dari 3 buah. Pengujian benda uji dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Benda uji kehalusan permukaan beton dapat dilihat di Tabel 3.1, untuk sampel benda uji porositas dapat dilihat di Tabel 3.2. sedangkan benda uji kuat tekan beton, dapat dilihat pada Tabel 3.3 Variasi yang digunakan dalam pembuatan benda uji ini adalah komposisi berat pasir terhadap berat total agregat dan ukuran agregat kasar maksimum yang digunakan. 22
23 Tabel 3.1. Rincian sampel benda uji kualitas permukaan beton No Variasi Berat Komposisi Pasir Variasi Ukuran Agregat Kasar Max Nama Sampel Jumlah 1 Pasir 4 % 1 mm P-P4-3 15 mm P-P4-3 25 mm P-P4-3 2 Pasir 5 % 1 mm P-P5-3 15 mm P-P5-3 25 mm P-P5-3 3 Pasir 6 % 1 mm P-P6-3 15 mm P-P6-3 25 mm P-P6-3 Jumlah 27 Keterangan : B-P4-: Benda Uji Pelat dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 1 mm B-P4-: Benda Uji Pelat dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 15 mm B-P4-: Benda Uji Pelat dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 25 mm B-P5-: Benda Uji Pelat dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 1 mm B-P5-: Benda Uji Pelat dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 15 mm B-P5-: Benda Uji Pelat dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 25 mm B-P6-: Benda Uji Pelat dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 1 mm B-P6-: Benda Uji Pelat dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 15 mm B-P6-: Benda Uji Pelat dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 25 mm Tabel 3.2. Rincian sampel benda uji porositas beton No Variasi Berat Komposisi Pasir Variasi Ukuran Agregat Kasar Max Nama Sampel Jumlah 1 Pasir 4 % 1 mm K-P4-3 15 mm K-P4-3 25 mm K-P4-3 2 Pasir 5 % 1 mm K-P5-3 15 mm K-P5-3 25 mm K-P5-3 3 Pasir 6 % 1 mm K-P6-3 15 mm K-P6-3 25 mm K-P6-3 Jumlah 27
24 Keterangan : K-P4-: Benda Uji Kubus dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 1 mm K-P4-: Benda Uji Kubus dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 15 mm K-P4-: Benda Uji Kubus dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 25 mm K-P5-: Benda Uji Kubus dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 1 mm K-P5-: Benda Uji Kubus dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 15 mm K-P5-: Benda Uji Kubus dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 25 mm K-P6-: Benda Uji Kubus dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 1 mm K-P6-: Benda Uji Kubus dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 15 mm K-P6-: Benda Uji Kubus dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 25 mm Tabel 3.3. Rincian sampel benda uji kuat tekan beton No Variasi Berat Komposisi Pasir Variasi Ukuran Agregat Kasar Max Nama Sampel Jumlah 1 Pasir 4 % 1 mm S-P4-3 15 mm S-P4-3 25 mm S-P4-3 2 Pasir 5 % 1 mm S-P5-3 15 mm S-P5-3 25 mm S-P5-3 3 Pasir 6 % 1 mm S-P6-3 15 mm S-P6-3 25 mm S-P6-3 Jumlah 27 Keterangan : S-P4-: Benda Uji Silinder dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 1 mm S-P4-: Benda Uji Silinder dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 15 mm S-P4-: Benda Uji Silinder dengan pasir 4 % dan ukuran agregat < 25 mm S-P5-: Benda Uji Silinder dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 1 mm S-P5-: Benda Uji Silinder dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 15 mm S-P5-: Benda Uji Silinder dengan pasir 5 % dan ukuran agregat < 25 mm S-P6-: Benda Uji Silinder dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 1 mm S-P6-: Benda Uji Silinder dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 15 mm S-P6-: Benda Uji Silinder dengan pasir 6 % dan ukuran agregat < 25 mm
25 3.2. Alat dan Bahan Uji Penelitian Penelitian ini menggunakan alat uji sebagai berikut : a. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 5 kg yang digunakan untuk mengukur berat bahan campuran beton b. Oven dengan temperatur 22 o C dan daya listrik 15 W yang digunakan untuk mengeringkan agregat c. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk mengukur keadaan SSD agregat halus d. Cetakan benda uji untuk uji kuat tekan berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 3 cm, untuk benda uji porositas digunakan cetakan kubus 5 x 5 x 5 cm 3, sedangkan untuk benda uji kehalusan permukaan beton digunakan cetakan pelat ukuran 4 x 4 x 7 cm e. Alat uji beton segar SCC meliputi: 1) Papan aliran (flow table) dengan permukaan licin berukuran 8 cm x 8 cm 2) Papan aliran dengan penghalang (J-ring flow table) dengan permukaan licin berukuran 8 cm x 8 cm 3) L-Box terbuat dari kayu dengan partition gate yang terbuat dari baja. 4) Box type test terbuat dari kayu dengan partition gate yang terbuat dari baja. 5) V-funnel test yang terbuat dari plat baja dengan katup pembuka pada bagian bawahnya 6) Kerucut Abrams untuk pengujian slump flow table dan J-ring flow table f. Compression Testing Machine, alat ini digunakan untuk mengukur besarnya kuat tekan pada beton g. Vacuum Pump untuk pengujian porositas h. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm;,6 mm;,3 mm;,15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator) yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat. i. Desicator untuk penempatan sampel porositas.
26 j. Kamera digital Canon 1 megapixel untuk pengujian kualitas permukaan k. Alat bantu lain yaitu gelas ukur, pipet, cangkul, ember, alat tulis, stopwatch, dll. Sedangkan bahan yang digunakan adalah: a. Portland Pozzolan Cement (PPC) b. Air c. Pasir d. Kerikil e. Superplasticizer jenis Viscocrete 1 f. Fly ash 3.3 Tahap Penelitian Tahapan-tahapan pelaksanaan penelitian selengkapnya meliputi: a. Tahap I Tahap studi pustaka. Pada tahap ini dilakukan studi literatur terkait dengan beton SCC yang mana digunakan untuk pedoman penelitian serta sifat-sifatnya yang terkait dengan pengujian yang akan dilakukan b. Tahap II Persiapan seluruh bahan dan peralatan yang dibutuhkan agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. c. Tahap III Pengujian terhadap bahan yang digunakan. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah bahan tersebut memenuhi persyaratan atau tidak bila digunakan sebagai bahan penyusun beton. d. Tahap IV Kajian mix design beton SCC. Pada tahap ini dilakukan perhitungan mix design dengan memperhatikan syarat-syaratnya.
27 e. Tahap V Tahap ini dilakukan uji beton segar SCC dengan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum, yaitu untuk mengetahui workability, flowability, dan passingability beton segar SCC. Lima macam uji beton segar SCC antara lain ialah: 1) Slump flow table test 2) J-ring flow table test 3) L-box test 4) Box type test 5) V- funnel test f. Tahap VI Tahap pengujian utama. Pada tahap ini dilakukan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum. Setelah semua benda uji selesai dibuat, ditunggu selama 28 hari, kemudian dilakukan pengujian kualitas permukaan, porositas, dan kuat tekan beton SCC g. Tahap VII Tahap analisa data. Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil pegujian dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabelvariabel yang diteliti dalam penelitian. h. Tahap VIII Tahap pengambilan kesimpulan. Pada tahap ini, data yang telah dianalisis dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan penelitian. Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada Gambar 3.1
28 Mulai Tahap I Studi Pustaka Melihat sifat beton SCC dan sifatnya tentang kehalusan permukaan Persiapan Tahap II Semen Agregat Halus Agregat Kasar Air Bahan Tambah : -superplasticizer Uji Agregat -fly ash Uji Agregat halus: Uji Agregat kasar: Tahap III - kadar lumpur - abrasi - kadar organik - spesific gravity - spesific gravity - gradasi tidak Agregat memenuhi syarat ya A
29 A Kajian mix design Beton SCC dengan variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum Tahap IV (Penentuan komposisi pasir, agregat kasar, semen, air, fly ash, superplasticizer) Uji Beton segar SCC Tahap V Pengujian kehalusan permukaan, porositas, dan kuat tekan beton memadat mandiri Tahap VI Analisa Data dan Pembahasan Tahap VII Kesimpulan dan Saran Tahap VIII Selesai Gambar 3.1 Bagan alir tahap-tahap penelitian 3.4. Pengujian 3.4.1 Pengujian Bahan Dasar Beton Pengujian bahan dasar beton sangat penting, hal ini untuk mengetahui kelayakan karakteristik bahan penyusun beton yang nantinya dipakai dalam desain campuran
3 terhadap satu target tertentu. Pengujian bahan dasar beton hanya dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar. 3.4.2 Pembuatan Benda Uji Langkah-langkah pembuatan sampel uji beton SCC: a. Bahan-bahan campuran adukan beton disiapkan dan ditimbang sesuai dengan beberapa rancang campur adukan beton (mix design). b. Bahan-bahan tersebut dicampur hingga homogen dengan cara dimasukkan ke dalam alat aduk beton secara berurutan mulai dari kerikil, semen, fly ash, pasir, dan serat. Setelah bahan-bahan tersebut tercampur hingga homogen, ditambahkan air dan superplasticizer secara perlahan-lahan supaya campuran beton SCC dapat terkendali dengan baik. Proses pencampuran dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut: Gambar 3.2 Pencampuran beton untuk pembuatan benda uji
31 3.4.3 Pengujian Beton Segar 3.4.3.1 Pengujian pada Papan Aliran (Slump Flow Table Test) Pengujian kemampuan mengalir beton memadat mandiri dilakukan dengan menggunakan uji papan aliran. Alat uji ini terdiri dari papan aliran dengan permukaan licin berukuran 1 cm x 1 cm dan terdapat lingkaran dengan diameter 5 cm pada bagian tengah papan tersebut. Papan dilengkapi dengan kerucut pengarah tuangan beton segar setinggi 3 cm dengan diameter atas 1 cm dan diameter bawah 2 cm. Cara pengujian nilai slump flow adalah sebagai berikut: a. Papan aliran (flow table) disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Kerucut Abrams diletakkan dengan posisi normal dibagian tengah papan atau di tengah lingkaran diameter 5 cm pada papan aliran tersebut, kemudian beton segar dituangkan ke dalam kerucut Abrams tersebut. c. Kerucut Abrams diangkat secara perlahan-lahan sehingga adonan beton segar menyebar di atas papan aliran, lalu dicatat waktu yang dibutuhkan beton memadat mandiri melewati diameter 5 mm (t 5 ). d. Diameter sebaran beton memadat mandiri tersebut diukur pada dua sisi diameter yang saling tegak lurus. Nilai slump flow beton segar SCC adalah rata-rata dua diameter sebaran beton segar SCC tersebut. Pengujian slump flow beton segar pada flow table dapat dilihat pada Gambar 3.3.
32 1 2 Kerucut Abrams Slump flow = (D 1 +D 2 )/2 5 mm Segregation border Gambar 3.3 Pengujian nilai slump flow beton segar pada Flow table 3.4.3.2 Pengujian Papan Aliran dengan Penghalang (J-ring Flow Table) J-ring merupakan besi sebanyak 22 buah terpasang tegak dan masing-masing berjarak seragam dengan formasi lingkaran diameter 3 cm di bagian tengah papan aliran. Papan aliran ini berukuran 8 cm x 8 cm dan dilengkapi marka garis lingkaran dengan diameter 5 mm yang berfungsi untuk mengukur waktu kecepatan pengaliran dalam melewati garis lingkaran tersebut. Cara pengujian nilai slump flow adalah sebagai berikut: a. Papan aliran dengan penghalang (J-ring flow table) disiapkan dan membasahinya dengan air.
33 b. Kerucut Abrams diletakkan dengan posisi terbalik dibagian tengah lingkaran diameter 5 cm pada papan aliran tersebut. Kemudian beton segar dituangkan ke dalam kerucut Abrams c. Kerucut Abrams diangkat secara perlahan-lahan sehingga adonan beton segar menyebar di atas papan aliran. d. Pencatatan waktu yang dibutuhkan beton memadat mandiri melewati dimeter 5 mm (t 5 ). e. Diameter sebaran beton segar SCC tersebut diukur pada dua sisi diameter yang saling tegak lurus. Nilai slump flow pada J-ring flow table beton segar SCC adalah rata-rata dua diameter sebaran beton segar SCC tersebut. Pengujian nilai slump flow beton segar pada J-ring flow table dapat dilihat pada Gambar 3.4 mm mm mm mm 22 besi tegak J-Ring flow table 8 mm x 8 mm Gambar 3.4 Pengujian nilai slump flow beton segar pada J-ring flow table 3.4.3.3 Pengujian L-box Kotak L (L-box) mengukur kualitas passingability dan flowability beton segar SCC pada cetakan melewati komponen besi penghalang berupa 3 tulangan baja ukuran diameter 13 mm dengan partition gate baja. Alat terbuat dari dua prisma berongga yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya saat partition gate terbuka
34 dan saling berhubungan membentuk huruf L. Cara pengujian L-box adalah sebagai berikut: a. L-box disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Beton segar dituangkan ke dalam rongga prisma tegak dengan bagian partition gate dalam keadaan tertutup hingga penuh. Kemudian partition gate dibuka dan waktu yang dibutuhkan beton segar mengalir sejauh 2 mm dan 4 mm dicatat. c. Tinggi permukaan beton dibandingkan di awal dan di akhir prisma kotak L (L-box) setelah partition gate dibuka (h 2 /h 1 ), jika hasil tinggi permukaan beton segar hampir sama antara bagian kotak L (L-box) yang tegak dengan bagian kotak L (Lbox) yang tidur, maka menunjukkan pengaliran beton memadat mandiri sudah baik. Sebaliknya, jika hasil tinggi permukaan beton berbeda jauh antara bagian kotak L (L-box) yang tegak dengan bagian kotak L (L-box) yang tidur, maka menunjukkan pengaliran beton memadat mandiri belum baik. Pengujian beton segar pada L-box dapat dilihat pada Gambar 3.5. 1 3 Gambar 3.5 Pengujian beton segar pada L-box
35 3.4.3.4 Pengujian Box Type Box type berbentuk dua prisma berongga, yang memungkinkan beton segar mengalir di dalamnya, alat ini saling berhubungan membentuk kotak. Dalam pengujian ini diperhatikan juga perbandingan beda tinggi permukaan beton segar yang dituang ke dalam box type setelah partition gate dibuka, jika tinggi antara rongga sebelah kanan dan kiri pada box type hampir sama menunjukkan bahwa workability, flowability, dan passingability beton SCC sudah baik dan sebaliknya. Cara pengujian box type adalah sebagai berikut: a. Box type test disiapkan dan dibasahi dengan air. b. Beton segar dituangkan ke dalam rongga prisma tegak hingga penuh dengan partition gate dalam keadaan tertutup. c. Partition gate dibuka dan tinggi permukaan beton di dalam box type dibandingkan setelah beton berhenti mengalir (h 2 /h 1 ). Pengujian beton segar pada box type dapat dilihat pada Gambar 3.6. Gambar 3.6 Pengujian beton segar pada Box type
36 3.4.3.5 Pengujian V-funnel V-funnel terbuat dari plat baja yang berbentuk huruf V dan terdapat katup pembuka pada bagian bawahnya. Pengujian beton memadat mandiri dengan menggunakan V- funnel ini bertujuan untuk mengetahui waktu (t) beton memadat mandiri mengalir melewati celah yang lebih kecil dan kemampuan mengalir pada saat proses penuangan berlangsung. Cara pengujian V-funnel adalah sebagai berikut: a. Beton segar dituangkan ke dalam V-funnel dengan katup dalam keadaan tertutup hingga penuh. b. Katup dibuka dan waktu (t) hingga beton segar tersebut habis terbuang melalui lubang kecil di bagian bawah dicatat. Pengujian beton segar pada V-funnel dapat dilihat pada Gambar 3.7. Gambar 3.7 Pengujian beton segar pada V-funnel Batasan parameter beton memadat mandiri berbeda-beda sesuai dengan peneliti yang mengemukakannya. Nilai batasan tersebut umumnya mengacu kepada kebiasaan lembaga atau standar yang digunakan pada negara tempat melakukan pengujian. Tabel 3.4 memperlihatkan rangkuman beberapa batasan yang diambil dari berbagai sumber.
37 Tabel 3.4 Parameter untuk pengujian beton memadat mandiri tanpa serat No Jenis pengujian SCC Data yang dicari Parameter pengujian 1 Papan pengaliran tanpa penghalang ( flow table) t 5, sec 2 5 (Siddque, 21) Dimeter sebaran SCC, mm 7 (EN- 1235) 2 Uji papan pengaliran dengan penghalang t 5, sec 2 5 (Siddque, 21) (J-ring flow table) Dimeter sebaran SCC, mm 6 (EN- 1235) 3 Uji L-box t 2, sec 3,4 (As ad, 28) t 4, sec 6 (As ad, 28) h 1, mm h 2, mm h 2 /h 1,8 dan maks = 1 (Kumar, 21) 4 Box type test h (ketinggian SCC setelah partition gate dibuka), mm 3 (Kumar, 26) 5 V-funnel test t (waktu SCC keluar melewati lubang kecil 6 12 pada V-funnel bagian (Siddque, 21) bawah hingga habis), sec
38 3.4.4 Pengujian Kualitas Permukaan Pengujian ini pada dasarnya adalah melihat kualitas permukaan beton secara visual dari luar. Benda uji berbentuk balok dengan ukuran 4 x 4 x 7 cm. Pengamatan ini dengan menggunakan kamera digital canon 1 megapixel, permukaan beton difoto dengan jarak dan sudut yang sama untuk semua benda uji. Proses pengambilan foto adalah seperti pada Gambar 3.8 berikut: kamera jarak kamera dengan benda uji harus konstan benda uji Gambar 3.8 Pengujian kualitas permukaan SCC Hasil foto permukaan benda uji beton SCC dapat dilihat pada Gambar 3.9 berikut: Gambar 3.9. Bugholes dan gradasi warna yang terjadi
39 3.4.4.1 Bugholes Hasil foto permukaan sampel beton kemudian foto tersebut dicopy ke autocad. Dengan menggunakan autocad, bugholes yang tampak dapat diberi hatch, lalu dapat dihitung luasnya dengan melihat pada properties. Kemudian luas bugholes dibandingkan dengan luas permukaan total sampel beton. Prosesnya adalah seperti pada Gambar 3.1 berikut: Gambar 3.1 Proses mencari luas bugholes Beton SCC dengan persentase bugholes rendah, berarti kualitasnya relatif bagus, karena di permukaannya hanya terdapat sedikit bugholes. Sedangkan bila persentase bugholes tinggi, berarti terdapat banyak bugholes di permukaan sampel beton SCC tersebut.
4 3.4.4.2 Gradasi Warna Hasil foto tersebut juga sekaligus menunjukkan gradasi warna yang terjadi pada permukaan beton. Untuk melihat berapa nilai gradasi warna, foto dibuka dengan software adobe photoshop, kemudian pilih menu brightnest/contrast. Nilai contrast diatur sampai kelihatan perbedaan gradasi warnanya. Nilai contrast tersebut digunakan untuk membandingkan sampel yang satu dengan sampel lainnya. Proses pengujiannya dapat dilihat pada gambar 3.11 berikut ini: Gambar 3.11 Proses mencari nilai contrast gradasi warna Sampel beton dengan persen contrast kecil, berarti gradasi warnanya tidak merata, karena dengan merubah sedikit saja nilai contrast, gradasi warnanya sudah kelihatan jelas. Begitu juga sebaliknya, sampel beton dengan persen contrast besar, berarti gradasi warnanya merata, karena perlu menaikkan nilai contrast yang cukup besar untuk melihat gradasi warnanya. Beton yang bagus kualitasnya mempunyai gradasi warna yang merata, tidak terdapat bercak-bercak warna lain.
41 3.4.5 Pengujian Porositas Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut: a. Menyiapkan benda uji lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1 C selama 24 jam b. Benda uji dikeluarkan dari oven dan diangin-anginkan pada suhu kamar (25 C) kemudian ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering oven (C) c. Benda uji dimasukkan ke dalam desicator guna proses pemvacuuman benda uji dengan vacuum pump. Proses pemvacuuman benda uji dilakukan selama 24 jam. Setelah divacuum, benda uji dialiri air sampai semua benda uji benar-benar terendam air. Perendaman benda uji juga dalam kondisi vacuum dan dilakukan selama 24 jam. Setelah perendaman selama 24 jam kemudian ditimbang dalam air dan di dapatkan berat benda uji dalam air (A). d. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaanya untuk mendapatkan kondisi SSD kemudian sampel ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi SSD setelah perendaman (B). Untuk mengetahui nilai porositas dapat diukur dengan menggunakan perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel (B-C) dengan berat sampel padat/volume mortar padat (B-A) Gambar 3.12 Alat Uji Porositas
42 3.4.6 Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 3 cm sebanyak 3 buah untuk setiap jenis variasi. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya beban (P) maksimum atau beban pada saat beton hancur dengan menggunakan alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine) yang dapat dilihat pada Gambar 3.13 Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut : a. Menyiapkan benda uji silinder beton yang akan diuji. b. Meletakkan benda uji silinder beton pada alat uji kuat tekan (CTM). c. Mengatur jarum alat uji kuat tekan tepat pada posisi nol. d. Menyalakan alat uji kuat tekan kemudian membaca jarum penunjuk beban sampai silinder beton hancur. e. Mencatat besarnya nilai beban tekan maksimum yang kemudian digunakan untuk menghitung nilai kuat tekan silinder beton. Gambar 3.13 Alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine)
43 BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan Pengujian bahan dan benda uji dilaksanakan sesuai dengan standar pengujian ASTM. Waktu pelaksanaan percobaan disesuaikan dengan jadwal penelitian dan ijin penggunaan Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS. Bab ini akan menyajikan hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh. Data rinci hasil pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton disajikan dalam lampiran A. 4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan Kandungan Zat Organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat Kandungan Lumpur 3, % Maks 5 % Memenuhi syarat Bulk Specific Gravity 2,475 gr/cm 3 - - Bulk Specific SSD 2,5 gr/cm 3 - - Apparent Specific Gravity 2,54 gr/cm 3 - - Absorbtion 1, % - - Modulus Halus 3,1 2,3 3,1 Memenuhi syarat Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar commit to 4.1. user 43
44 Tabel 4.2. Hasil pengujian gradasi agregat halus Ukuran ayakan (mm) 9.5 4.75 2.36 1.18.85.3.15 Pan Jumlah Berat tertahan Berat lolos kumulatif Syarat gram % Kumulatif (%) (%) ASTM C-33 1 1 6.81 2.288 2.288 97.9712 95-1 381.52 12.7284 14.7571 85.2429 8-1 19.45 33.6775 48.4346 51.5654 5-85 57.15 16.9197 65.3543 34.6457 25-6 66.52 22.364 87.397 12.693 1-3 238.15 7.9452 95.336 4.664 2-1 139.8 4.664 1. 2997.4 1 413.315 Dari Tabel 4.2 didapat kurva gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1. 1 9 8 % Lolos ayakan 7 6 5 4 3 2 1 batas atas batas bawah %kumulatif lolos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Ukuran saringan (mm) Gambar 4.1. Kurva gradasi agregat halus
45 4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar Pengujian terhadap agregat kasar dalam penelitian ini adalah pengujian terhadap split (batu pecah). Pengujian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga dapat diketahui gradasinya. Data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran A. Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat kasar batu pecah Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan Bulk Specific Gravity 2,54 gr/cm 3 - - Bulk Specific SSD 2,57 gr/cm 3 - - Apparent Specific 2,67 gr/cm 3 - - Gravity Absorbtion 1,83 % - - Abrasi 44,2% Maksimum 5 % Memenuhi syarat Modulus Halus Butir 5,54 5-8 Memenuhi syarat Tabel 4.4. Hasil pengujian gradasi agregat kasar batu pecah Ukuran ayakan Berat tertahan Berat lolos kumulatif Syarat (mm) gram % Kumulatif (%) (%) ASTM C-33 19 1 1 12.5 17 5.695142 5.695142379 94.3485762 9-1 9.5 141 47.23618 52.93132328 47.6867672 4-7 4.75 1255 42.4355 94.97487437 5.25125628-15 2.36 15 5.25126 1-5 1.18 1 -.85 1 -.3 1-1 - Jumlah 2985 1 653.6134 Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2.
46 kumulatif lolos % 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 4 8 12 16 2 ukuran saringan %lolos kumulatif batas bawah batas atas Gambar 4.2. Kurva gradasi agregat kasar Secara visual agregat kasar batu pecah dapat dilihat pada Gambar 4.3. Gambar 4.3. Agregat kasar batu pecah 4.2. Rancang Campur Adukan Beton Peninjauan rancang campur (mix design) beton SCC yang diamati berdasarkan prosentase perbandingan antara agregat commit kasar to user dengan agregat halus dan prosentase
47 fly ash terhadap semen. Komposisi agregat dan fly ash menjadi tinjauan utama karena berpengaruh terhadap workability pada beton. Dari perhitungan mix design adukan beton, diperoleh kebutuhan bahan untuk setiap adukan seperti pada Tabel 4.5, dan perhitungan secara lengkap terdapat pada lampiran B Tabel 4.5. Proporsi campuran adukan beton SCC untuk setiap variasi adukan Berat bahan P4 P5 P6 K4 Berat Pasir (kg) 31.945 39.931 47.917 Berat kerikil (kg) 47.917 39.931 31.945 Berat Semen (kg) 33.697 33.697 33.697 Berat fly ash (kg) 8.424 8.424 8.424 Berat Air (kg) 12.436 12.436 12.436 Berat SP (kg).421.421.421 4.3. Hasil Pengujian Beton SCC 4.3.1. Hasil Pengujian Slump Flow Hasil pengujian slump flow table test dari masing-masing campuran beton SCC dapat dilihat pada Tabel 4.6. Hubungan antara sampel dengan t 5, sampel dengan diameter sebaran, dan sampel dengan kecepatan aliran dapat dilihat pada Gambar 4.4 4.6. Tabel 4.6 Nilai slump flow dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test t 5 Diameter Sebaran Kecepatan Aliran No Variasi (detik) (mm) (mm/dt) 1 P6 K4 11.85 7 59.7 2 P5 5.11 75 137.96 3 P4 9.6 715 74.47 4 P6 K4 5.1 76 151.69 5 P5 2.62 77 37.34 6 P4 1.3 735 71.35 7 P6 K4 6.2 755 121.77 8 P5 5.15 745 144.66 9 P4 4.6 74 16.86
48 25 25 25 Waktu Aliran, t (dt) 2 15 1 5 Waktu Aliran, t (dt) 2 15 1 5 Waktu Aliran, t (dt) 2 15 1 5 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.4. Hubungan waktu aliran (t 5 ) pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test 78 78 78 Diameter Aliran (mm) 76 74 72 7 68 Diameter Aliran (mm) 76 74 72 7 68 Diameter Aliran (dt) 76 74 72 7 68 66 P6 K4 P5 P4 66 P6 K4 P5 P4 66 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.5. Hubungan diameter aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test Kecepatan Aliran (mm/dt) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 P5 P4 Kecepatan Aliran (mm/dt) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 P5 P4 Kecepatan Aliran (mm/dt) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.6. Hubungan kecepatan aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Slump flow table test
49 Grafik di atas menunjukkan kecenderungan yang cukup khas. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, aliran tercepat adalah pada komposisi pasir 5%. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran agregat yang cukup besar lebih mudah terguling bersama pasir yang sama jumlah komposisinya. Pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 15 mm, aliran tercepat pada komposisi pasir 6%, dan aliran terlambat pada komposisi 5%. Hal ini kemungkinan karena ukuran kerikil ini adalah ukuran ideal beton, sehingga pada komposisi dengan banyak pasir, aliran menjadi lebih baik. Campuran yang terakhir dengan ukuran agregat kasar maksimum 1 mm, menunjukkan aliran tercepat pada komposisi pasir 4%. Hal ini kemungkinan karena ukuran agregat kasar yang kecil, maka tidak terlalu mempengaruhi aliran beton segar. Sehingga dengan kerikil yang banyak, beton cenderung berperilaku sebagai pasta 4.3.2 Hasil Pengujian J-ring Flow Table Hasil pengujian J-ring slump flow dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.7. Grafik hubungan antara sampel dengan t 5, sampel dengan diameter sebaran, dan sampel dengan kecepatan aliran dapat dilihat pada Gambar 4.7 4.9. Tabel 4.7 Nilai slump flow dari berbagai variasi variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table t 5 Diameter Kecepatan Aliran No Variasi (detik) Sebaran (mm) (mm/dt) h1 h2 1 P6 K4 3.75 635 2.65 5 5 2 P5 26.94 715 26.54 5 6 3 P4 37.7 65 17.24 5 5 4 P6 K4 18.46 65 35.21 1.5 3.5 5 P5 75.25 52 6.91 3 4.5 6 P4 54.96 54 9.82 7 7.5 7 P6 K4 29 57 19.65 5 5 8 P5 24.18 58 23.98 5 6 9 P4 12.9 65 46.89 4 5
5 8 8 8 7 7 7 6 6 6 Waktu, t (dt) 5 4 3 Waktu, t (dt 5 4 3 Waktu, t (dt) 5 4 3 2 2 2 1 1 1 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.7. Hubungan waktu aliran (t 5 ) pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table 74 74 74 69 69 69 Diameter Aliran (mm) 64 59 54 49 Diameter Aliran (mm) 64 59 54 49 Diameter Aliran (mm) 64 59 54 49 44 P6 K4 P5 P4 44 P6 K4 P5 P4 44 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.8. Hubungan diameter aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table
51 Kecepatan Aliran (mm/dt) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 P6 K4 P5 P4 Kecepatan Aliran (mm/dt) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 P6 K4 P5 P4 Kecepatan Aliran (mm/dt) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.9. Hubungan kecepatan aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji J-ring flow table Pada pengujian J-ring flow table, hasil yang diperoleh hampir sama dengan pada slump flow. Dengan diameter agregat kasar maksimum 25 cm, seharusnya kecepatan tercepat ada pada komposisi pasir 6%, karena jumlah kerikilnya sedikit, sehingga tidak terganggu tulangan besi. Namun kenyataannya yang tercepat adalah pada komposisi pasir 5%. Hal ini kemungkinan karena jumlah komposis pasir dan kerikil yang sama akan memudahkan beton segar untuk mengalir. Ukuran agregat kasar maksimum 15 mm menunjukkan kecenderungan yang hampir sama dengan pada pengujian slump flow, yaitu aliran tercepat pada komposisi pasir 6%. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran kerikil yang tidak terlalu besar, sehingga dengan jumlah krikil yang banyak, tidak mengganggu aliran, tapi semakin cepat karena berat kerikil itu sendiri. Sedangkan pada diameter agregat kasar maksimum 1 mm, karena ukurannya yang kecil, maka tidak terlalu mempengaruhi kecepatan aliran. Sehingga dengan kerikil yang banyak, beton cenderung berperilaku sebagai pasta. Hasilnya, kecepatan aliran tertinggi pada komposisi pasir 4% dan komposisi kerikil 6%.
52 4.3.3 Hasil Pengujian L-box Hasil pengujian L-box dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.8. Grafik hubungan antara sampel dengan t 2, t 4 dan sampel dengan rasio permukaan (h 2 /h 1 ) dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan 4.11. Tabel 4.8 Nilai waktu aliran dan h 2 /h 1 dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box NO Nama L-box test sampel t 2 t 4 h 1 h 2 (dt) (dt) (mm) (mm) h 2 /h 1 1 P6 K4 37.94 123.42 - - 1 2 P5 44.17 97.25 44 2.4 3 P4 37.41 139.22 12 1.8 4 P6 K4 3.29 7.33 - - 1 5 P5 41.62 117.15 72 7.97 6 P4 26.11 55.53 54 -.2 7 P6 K4 17.12 56.71 - - 1 8 P5 17.59 62.47 - - 1 9 P4 17.61 * 72 - - * : Sampel tidak mengalir, sehingga tidak diperoleh data yang diinginkan Waktu, t (dt) 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 P5 P4 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 P5 P4 14 12 1 8 6 4 2 P6 K4 t2 (detik) t4 (detik) P5 tidak meng alir P4 Gambar 4.1. Hubungan waktu aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box
53 1.2 1.2 1.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.11. Hubungan h 2 /h 1 pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji L-box Pengujian L-box menunjukkan flow ability, passing ability, dan self leveling dengan melewati tulangan. Kecenderungan flow ability dan passing ability yang ditunjukkan oleh gambar 4.1 hampir sama hasilnya dengan kecenderungan pada J-ring flow. Namun pada diameter agregat kasar maksimum 1 mm, dengan komposisi pasir 4%, beton segar tidak mampu mengalir sejauh 4 mm. Gambar 4.11 menunjukkan self leveling beton segar SCC, yaitu kemampuan untuk meratakan permukaan secara mandiri. Pada diameter agregat kasar maksimum 25 mm, self leveling terbaik adalah pada komposisi pasir 6%. Hal ini kemungkinan terjadi karena jumlah kerikil yang sedikit menyebabkan lebih mudah merata pengalirannya. Pada diameter agregat kasar maksimum 15 mm, self leveling yang baik terjadi pada komposisi pasir 6% dan 5%. Sedangkan yang sangat buruk pada komposisi pasir 4%. Ukuran agregat kasar maksimum 15 mm adalah ukuran yang cukup ideal, sehingga dengan komposisi pasir yang hanya 4% maka pasir tidak mampu mengalir bersama-sama dengan kerikil, sehingga terjadi penggumpalan di tulangan. Campuran yang terakhir dengan diameter agregat kasar maksimum 1 mm, menunjukkan self leveling yang hampir seragam, yaitu bernilai 1. Hal ini
54 kemungkinan karena dengan ukuran agregat yang kecil, maka hampir tidak ada yang tergumpal di tulangan, sehingga mampu mengalir dengan baik hingga merata dengan mandiri. 4.3.4 Hasil Pengujian Box Type Hasil pengujian Box type dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.9 dan grafik hubungan antara sampel dengan rasio permukaan (h 2 /h 1 ) dapat dilihat pada Gambar 4.12. Tabel 4.9 Nilai h 2 /h 1 dari berbagai variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji Box type No Nama Box type test sampel h 1 h 2 h 2 /h 1 (mm) (mm) 1 P6 K4 49 23.46 2 P5 51 2.39 3 P4 56 17.5.31 4 P6 K4 1 1 1 5 P5 1 1 1 6 P4 1 1 1 7 P6 K4 1 1 1 8 P5 1 1 1 9 P4 1 1 1 1.2 1.2 1.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 Rasio Permukaan (h2/h1) 1.8.6.4.2 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.12. Hubungan h 2 /h 1 pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum commit pada uji to Box user type
55 Pengujian box type untuk mengetahui kohesivitas campuran pada beton segar SCC. Hasil pengujian ini menunjukkan hampir semua campuran bersifat kohesif dengan self leveling yang sempurna, karena menunjukkan angka 1. Namun pada campuran dengan diameter agregat kasar maksimum 25 mm, nilai h 2 /h 1 berturut turut dari komposisi pasir 6%,5%, dan 4% menunjukkan angka,46,,39, dan,31. Hal ini kemungkinan terjadi karena dengan ukuran agregat kasar yang cukup besar, beton segar menjadi kurang bersifat kohesif. 4.3.5 Hasil Pengujian V-funnel Hasil pengujian V-funnel dari masing-masing campuran beton memadat mandiri dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan grafik hubungan antara sampel dengan waktu aliran (t) dapat dilihat pada Gambar 4.13. Tabel 4.1 Nilai waktu dari berbagai komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji V-funnel No Nama V-funnel test sampel t (dt) 1 P6 K4 232.67 2 P5 * 3 P4 * 4 P6 K4 17.5 5 P5 31.47 6 P4 136.9 7 P6 K4 41.55 8 P5 44.24 9 P4 47.2 * : Sampel tidak mengalir, sehingga tidak diperoleh data yang diinginkan
56 35 35 35 3 3 3 25 25 25 Waktu, t (dt) 2 15 1 Waktu, t (dt) 2 15 1 Waktu, t (dt) 2 15 1 5 5 5 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 P6 K4 P5 P4 Gambar 4.13. Hubungan waktu aliran pada variasi komposisi pasir dan ukuran agregat kasar maksimum pada uji V-funnel Pengujian V-funnel memperlihatkan deformabilitas dan viskositas campuran beton segar SCC. Pada ukuran agregat kasar 25 mm, beton segar yang mampu mengalir hanya pada komposisi pasir 6%, yaitu dalam waktu yang cukup lama 232,67 detik. Hal ini kemungkinan terjadi karena ukuran agregat kasar yang cukup besar membuat beton sukar mengalir pada lubang yang sempit. Pada ukuran agregat kasar maksimum 15 mm, kemampuan terbaik adalah pada komposisi pasir 6%, yaitu mampu mengalir habis dalam waktu 17,5 detik. Hal ini bisa terjadi karena banyaknya komposisi pasir membuat beton segar bersifat cenderung sebagai pasta yang mudah mengalir. Campuran yang terakhir pada ukuran agregat kasar maksimum 1 mm, waktu pengaliran menunjukkan hasil yang cukup seragam dan cepat, yaitu 41,55 detik, 44,24 detik, dan 47,2 detik. Hal ini mungkin terjadi karena ukuran agregat kasar yang kecil, menyebabkan beton segar bersifat seperti pasta, sehingga mudah mengalir dan deformabilitas serta viskositasnya terjaga.
57 4.4. Rekapitulasi Hasil Pengujian Beton Segar SCC Data hasil pengujian sembilan campuran beton segar SCC telah diperoleh dan dilakukan analisa. Analisa data dilakukan dengan cara mengamati sifat-sifat beton segar SCC yang memenuhi parameter workability, flowability, dan passingability. Hasil pengamatan grafik dari masing-masing sampel campuran beton segar SCC dapat dilihat pada Tabel 4.13.
58 Tabel 4.11 Rekapitulasi hasil pengujian beton segar SCC No Aspek yang ditinjau Parameter Beton memadat mandiri P6-K4- P5-- P4-- P6-K4- Nama sampel P5-- P4-- P6-K4- P5-- P4-- 1 Slump flow table test t 5 = 2 dt 5 dt (Siddque, 21) t 5 = 11,85 dt D = 7 mm v = 59,1 mm/dt t 5 = 5,11 dt D = 75 mm v = 138 mm/dt t 5 = 9,6 dt D = 715 mm v = 74,5 mm/dt t 5 = 5,1 dt D = 76 mm v = 151,7 mm/dt t 5 = 2,62 dt D = 77 mm v = 37,3 mm/dt t 5 = 1,3 dt D = 735 mm v = 71,4 mm/dt t 5 = 6,2 dt D = 755 mm v = 121,8 mm/dt t 5 = 5,15 dt D = 745 mm v = 144,7 mm/dt t 5 = 4,6 dt D = 74 mm v = 16,9 mm/dt D = 7 mm (EN 1235) 2 J-ring flow table test t 5 = 2 dt 5 dt (Siddque, 21) D = 6 mm (EN 1235) t 5 = 3,75 dt D = 635 mm v = 2,65 mm/dt t 5 = 26,94 dt D = 715 mm v = 26,54 mm/dt t 5 = 37,7 dt D = 65 mm v = 17,24 mm/dt t 5 = 18,46 dt D = 65 mm v = 35,21 mm/dt t 5 = 75,25 dt D = 52 mm v = 6,91 mm/dt t 5 = 54,96 dt D = 54 mm v = 9,83 mm/dt t 5 = 29 dt D = 57 mm v = 9,66 mm/dt t 5 = 24,18 dt D = 58 mm v = 23,99 mm/dt t 5 = 12,9 dt D = 65 mm v = 46,9 mm/dt 3 L-box test t 2 = 3,4 dt (As ad, 26) t 4 = 6, dt (As ad, 26) t 2 t 4 = 37,19 dt = 123,42 dt h 2/h 1 = 1, t 2 = 44,17 dt t 4 = 97,25 dt h 2/h 1 =,45 t 2 = 37,4 dt t 4 = 139 dt h 2/h 1 =,833 t 2 t 4 = 3,29 dt = 7,3 dt h 2/h 1 = 1, t 2 t 4 = 41,6 dt = 117,15 dt h 2/h 1 =,9722 t 2 = 26,11 dt t 4 = 55,53 dt h 2/h 1 =,185 t 2 t 4 = 17,1 dt = 56,7 dt h 2/h 1 = 1, t 2 t 4 = 17,59 dt = 62,47 dt h 2/h 1 = 1, t 2 = 17,6 dt t 4 = - h 2/h 1 = 1, h 2/h 1,8 (Kumar, 21) 4 Box type test h 2 = 3 mm (Kumar, 26) h 2/h 1=,469 h 2/h 1=,392 h 2/h 1 =,3125 h 2/h 1= 1, h 2/h 1= 1, h 2/h 1 = 1, h 2/h 1 = 1, h 2/h 1= 1, h 2/h 1= 1, 5 V-funnel test t = 6 dt 12 dt (Siddque, 21) t = 232,67 dt t = - t = - t = 17,5 dt t = 31,47 dt t = 136,9 dt t = 41,55 dt t = 44,24 dt t = 47,2 dt