Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010 PENGARUH PANAS PEMBAKARAN PADA BETON TERHADAP PERUBAHAN NILAI KUAT TEKAN ( INFLUENCE ON THE COMBUSTION HEAT TO CHANGE THE VALUE OF CONCRETE STRENGTH ) Yayuk Sri Sundari Jurusan teknik Sipil Fakultas Teknik Univesitas 17 Agustus 1945 Samarinda Jl. Ir. H. Juanda 80 - Samarinda 75123, Kalimantan Timur. ABSTRACT Due to influence of combustion heat in the concrete will fisile changes, such as cracks, faults caused by heat from fire and strong decrease in the value of press and concrete. From the analysis of concrete mix design K 300 obtained composition for fine aggregate / sand ex Palu is 35 % and the aggregate gross/split ex Palu of 65 %. As for the f cr value for normal concrete palace burned for f cr = 408,12 kg/cm 2 more than the average f cr to be achieved in the amount of f cr = 365,6 kg/cm 2. And for normal concrete f cr values with values obtained combustion f cr = 272,872 kg/cm 2 is less than the average f cr obtained in the amount of 365,6 kg/cm 2. From the results of testing the value of fc for normal concrete without gained score f c = 305,03 kg/cm 2 more than fc = 300 kg/cm 2 compressive strength required. The value of f c for normal concrete with fc values obtained combustion f c = 208,466 kg/cm 2 is less than fc = 300 kg/cm 2 compressive strength required. Head of combustion is very strongly affect the value of good press and concrete f c value of f cr and result is less than the required strong press. So the effect on the quality of concrete or the lack of concrete press value. Keyword : hot combustion, Concrete Strength 1. PENDAHULUAN Beton merupakan salah satu bahan bangunan yang dikenal oleh seluruh lapisan masyarakat dan sangat banyak dipergunakan sebagai bahan konstruksi di Indonesia. Karena sifatnya yang unik maka diperlukan pemahaman dan pengetahuan yang cukup luas antara lain mengenai sifat bahan dasarnya, cara pembuatannya, cara evaluasinya dan bahan tambahannya. Beton dibuat dengan mencampurkan semen (Portland atau hidroulik) dan agregat serta terkadang diberi bahan tambah yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia, serat sampai bahan buangan nonkimia dengan perbandingan tertentu membentuk massa padat. Karakteristik umum dari bahan beton adalah mempunyai kuat tekan yang sangat tinggi tetapi kuat tariknya sangat rendah khususnya beton tanpa tulangan (plain concrete) oleh karena itu elemen strukturnya diperkuat dengan batang baja tulangan sehingga terbentuk struktur komposit beton bertulang. Meskipun demikian, struktur komposit (beton tulangan ataupun beton tapa tulang) dapat juga mengalami perubahan, akibat pengaruh kondisi lingkungan khususnya cuaca dan yang paling menyolok adalah kelemahannya terhadap adalah ketahananan akan suhu tinggi atau pembakaran. Beton yang mengalami pembakaran (misalnya akibat kebakaran) tentu akan mengalami perubahan fisik, seperti mengalami keretakan bahkan bisa terjadi patahan yang diakibatkan suhu panas pembakaran, baik dari pengujian dengan pembakaran dan hasil dari pembakaran / kebakaran yang terjadi. 2. METODE PENELITIAN 1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan selama lima bulan ( Juli sampai Nopember 2009 ) di laboratorium beton dan Bahan Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda 2. Bahan dan Alat Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah semen Portland (Semen Tonasa) dan agregat (halus dan agregat kasar) serta air. Alat-alat yang dipergunakan antara lain mesin los Angeles, Piknometer, Spliter, Vibrator, Tabung Reaksi, Organic Plate, Capping, Mesin Pengaduk dan Penekan, Melting Pot, Mistar, cetakan beton, timbangan, talam, bola-bola baja, oven, saringan standar ASTM (no. 4, 8, 12, 16, 30, 50, 100, 200). Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 79
Yayuk Sri Sundari 3. Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan di laboratorium mencakup berbagai aspek hasil uji bahan pembentuk beton maupun materi komposit dengan berbagai metode, yaitu: a. Uji Abrasi b. Kadar Air c. Kadar lumpur d. Berat jenis, Berat Isi dan Gradasi Agregat e. Penyerapan Kadar Agregat Kasar dan halus f. Analisa Saringan g. Uji Bahan Organik h. Uji Slump Beton i. Uji Kuat Tekan Beton 4. Standar Uji Laboratorium Mekanisme uji yang dilakukan di Laboratorium Beton dan Bahan Fakultas Teknik, menggunakan berbagai kriteria yang mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI), yaitu: a. SNI 03-2417-1991 b. SNI 03-1969-1990 c. SNI 03-4142-1996 d. SNI 03-4804-1998 e. SNI 03-1971-1990 f. SNI 03-1968-1990 g. SNI 03-1970-1990 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Hasil pemeriksaan pengujian agregat halus / pasir ex Palu. No Jenis Pengujian Hasil pengujian Spesifikasi 1 Berat jenis 2,602 gr/cm 3 2,5 2 Kadar Lumpur 3,807 % - 3 Penyerapan 1,302 % - 4 Berat isi 1,302 % - 5 Kadar air 4,319 % - 6 Analisa gradasi butiran 35 % - Tabel 2. Hasil pemeriksaan dan pengujian agregat kasar / split ex Palu. No Jenis pengujian Hasil pengujian Spesifikasi 1 Berat jenis 2,716 gr/cm 3 2,5 2 Kadar lumpur 1,839 % - 3 Penyerapan 0,31 % - 4 Berat isi 1,608 gr/cm 3-5 Kadar air 1,647 % - 6 Keausan agregat kasar dengan 17,24 % - mesin Los Angeles 7 Analisa gradasi butiran 65 % - S - 80 Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Pengaruh Panas Pembakaran Pada Beton Terhadap Perubahan Nilai Kuat Tekan Tabel 3. Persentase agregat halus / pasir dan agregat kasar / split ex Palu Ayakan Lewat komulatif Tertahan komulatif Batas gradasi (mm) Pasir Split Pasir Split Pasir Split 38 100 100 0 0 19 100 61,21 0 38,79 9,6 100 34,86 0 65,14 4,8 90,8 4,85 9,2 95,15 2,4 65,2 2,95 34,8 97,05 1,2 44,1 1,76 55,9 98,24 0,6 24,8 1,2 75,2 98,8 0,3 14,2 0,98 85,8 99,02 0,15 4,3 0,56 95,7 99,44 Tabel 4. Hasil uji kuat tekan beton normal tanpa dibakar Beton normal tanpa dibakar kuat tekan beton normal ( tanpa di bakar ) kg/cm 2 kuat tekan 28 hari setelah dikoreksi factor umur ( beton normal tanpa dibakar ) kg/cm 2 No Umur beton ( hari ) Umur beton ( hari ) 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28 1 201,2 282,2 277,7 350,4 384,6 503 434,15 315,57 368,84 384,6 2 201,2 282,2 318,6 355 384,6 503 434,15 362,04 373,68 384,6 3 196,7 277,7 327,7 345,9 376,2 491,75 427,23 372,39 364,10 376,2 4 205,7 273,1 327,7 350,4 380,4 541,25 420,15 372,39 368,84 380,4 5 196,7 277,7 323,1 345,9 380,4 491,75 427,23 367,16 364,11 380,4 6 196,7 277,7 318,6 350,4 384,6 491,75 427,23 362,04 368,84 384,6 Ratarata 199,7 278,43 315,57 349,67 381,8 503,75 428,36 358,60 368,07 381,8 Hasil uji kuat tekan beton tanpa di bakar f cr = 408,12 kg/cm 2 S = 51,7 kg/cm 2 n = 30 k = 1 f c = 305,03 kg/cm 2 factor umur ( Tabel 5. Hasil uji kuat tekan beton normal dengan pembakaran Beton normal dengan pembakaran kuat tekan beton normal ( dengan pembakaran ) kuat tekan 28 hari setelah dikoreksi kg/cm 2 beton normal dengan pembakaran ) kg/cm 2 No Umur beton ( hari ) Umur beton ( hari ) 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28 1 125,7 174,3 205,7 241,6 277,7 314,2 268,15 233,75 254,32 277,7 2 130,1 169,9 205,7 237,1 273,1 325,2 261,38 233,75 249,58 273,1 3 125,7 174,3 196,7 282,2 282,2 314,2 268,15 223,52 297,05 282,2 4 121,2 165,5 205,7 282,2 282,2 303 254,62 233,75 297,05 282,2 5 125,7 174,3 201,2 277,7 277,7 314,25 268,15 228,64 292,32 271,7 6 125,7 165,5 202,7 273,1 277,7 314,25 254,62 228,64 287,47 273,1 Ratarata 125,68 170,63 202,7 265,65 277,67 314,21 262,51 230,34 279,63 277,67 Hasil uji kuat beton normal dengan pembakaran f cr= 272,87 kg/cm 2 S = 28,8 kg/cm 2 n = 30 k = 1 f c = 208,466kg/cm 2 Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 81
Yayuk Sri Sundari Umur beton Tabel 6. Sisa kuat tekan beton setelah pembakaran Rata - rata Kuat tekan beton Kuat tekan beton Sisa kuat tekan beton setelah normal tanpa normal dengan dibakar dibakar (kg/cm 2 ) pembakaran (kg/cm 2 ) 125,68 100% = 62,93% 199,7 170,63 100% = 61,28% 278,43 202,7 100% = 64,23% 315,57 265,65 100% = 75,97% 349,67 277,67 100% = 72,73% 381,8 3 199,7 125,68 7 278,43 170,63 14 315,57 202,7 21 349,67 265,65 28 381,8 277,67 Selisih kehilangan kuat tekan beton (100 sisa kuat tekan beton setelah dibakar) 37,07% 38,72% 35,77% 24,03% 27,27% Hasil penelitian campuran beton menunjukkan bahwa peranan butiran agregat sangat berpengaruh terhadap kekuatan tekan beton, selain itu berat jenis, analisa saringan dan keausan (abrasi) agregat kasar sangat mempengaruhi nilai kekuatan beton (tarik dan tekan). Untuk memperoleh kekuatan tekan beton yang sesuai dengan perencanaan, maka faktor penting yang juga harus diperhatikan adalah tingkat kekentalan adukan. Adukan beton yang terlalu kental akan menyulitkan proses pencetakan, sebaliknya adukan yang terlalu encer akan menghasilkan bubur beton yang tidak memeliki kekuatan. Selain itu, melalui uji pembakaran dalam hubungannya dengan lamanya dampak pembakaran dapat dilihat pada hasil perhitungan dibawah ini, serta pada gambar 2. Rata-rata kuat tekan beton Kuat tekan beton tanpa dibakar 381,8 400 349,67 350 315,57 300 278,43 277,67 265,65 250 202,7 199,7 200 170,6 150 125,68 Kuat tekan beton dengan pembakaran 100 50 0 3 7 14 21 28 Umur beton Gambar 1. Grafik hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton S - 82 Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Pengaruh Panas Pembakaran Pada Beton Terhadap Perubahan Nilai Kuat Tekan 250 201,95 201,8 200 150 130,19 104,56 100 79.09 50 3 7 14 21 28 Umur Beton Gambar 2. Grafik hubungan antara sisa nilai perubahan kuat tekan beton dengan umur beton Hasil pengujian pengaruh pembakaran dalam hubungannya dengan dampak kekuatan tekan dan umur beton sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 2 menunjukkan, bahwa semakin lama proses pembakaran akan menurunkan mutu beton dalam hal kuat tekan. Sehingga bangunan yang menggunakan struktur beton dan mengalami pembakaran dalam waktu yang cukup lama sebaiknya dibongkar total. 4. KESIMPULAN Dari hasil pengujian dapaty ditarik beberapa kesimpuan sebagai berikut: 1. Dari hasil analisis rancangan campuran beton K 300 diperoleh komposisi untuk agregat halus / pasir ex Palu sebesar 35% dan agregat kasar ex Palu sebesar 65%. 2. Dari grafik hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton tanpa dibakar tidak mengalami penurunan kuat tekan beton sedangkan untuk kuat tekan beton dengan pembakaran mengalami penurunan pada kuat tekan betonnya. 3. Panas pembakaran sangat mempengaruhi nilai kuat beton baik nilai f cr maupun f c yang hasilnya kurang dari kuat tekan yang disyaratkan sehingga berpengaruh pada mutu beton atau kurangnya nilai kuat tekan beton. 4. Sisa kuat tekan beton setelah dibakar pada umur 3 hari sebesar 62,93 %, umur 7 hari sebesar 61,28 %,umur 14 hari sebesar 64,23 %, umur 21 hari sebesar 24,03 %, dan umur 28 hari sebesar 72,73 %. DAFTAR PUSTAKA Aman S, 1995 Teknologi Beton Dalam Praktek, Fakukltas Teknik Jurusan Teknik Sipil ITS, Surabaya. Amirsyah, 1990 Pedoman Pelaksanaan Pratikum Di Laboratorium Struktur dan Bahan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITB, Bandung. Anonim, 1990, Metode Analisa Saringan Agregat Kasar dan Agregat Halus, SNI 03 1969 1990, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. Anonim, 1990, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton, SNI 03 1974 1990, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, SNI 03 2834 2000. Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang, Berdasarkan SK SNI T 15 1991 03, Departemen Pekerjaan Umum, Penerbit PT.Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1999 W.C.Vis, Gideon Kusuma, Dasar dasar Perencanaan Beton Bertulang, Penerbit Erlangga, Surabaya 1993. Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 83
Yayuk Sri Sundari S - 84 Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta