BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Beton adalah suatu material yang menyerupai batu yang terdiri dari semen, kerikil, pasir, air, serta tambahan material lainnya. Maraknya penggunaan beton di dunia konstruksi selama beberapa dekade terakhir ini dikarenakan penggunaan beton yang lebih efisien dibanding dengan konstruksi kayu maupun baja sehingga beton lebih diminati hingga saat ini. Perkembangan teknologi konstruksi yang pesat dalam pembuatan material menciptakan modifikasi penambahan material dalam pembuatan campuran beton. Tujuan penambahan material ini untuk meningkatkan kekuatan material beton dalam bahan penggunaan struktur. Karakteristik dari beton harus dipertimbangkan dalam hubungannya dengan kualitas yang dituntut untuk suatu tujuan konstruksi tertentu. Salah satu tujuan konstruksi yang terdapat di lapangan adalah diperlukannya pemadatan yang cukup intensif untuk menghasilkan beton yang padat. Berdasarkan hasil nilai kuat tekannya, beton dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu beton normal, beton mutu tinggi, dan beton mutu sangat tinggi. Beton mutu tinggi banyak digunakan karena biaya yang dikeluarkan untuk produksi beton mutu tinggi lebih kecil dengan penghematan konstruksi yang didapat. Beton mutu tinggi adalah beton dengan kuat tekan diatas 40 MPa, sedangkan beton mutu sangat tinggi adalah beton dengan kuat tekan diatas 80 MPa. Beton mutu tinggi didefinisikan sebagai beton yang mempunyai kekuatan tekan minimum 6000 psi atau sekitar 41 MPa. (Ronald, 1976) Beton mutu tinggi memiliki durabilitas yang tinggi serta rasio faktor air semen yang rendah dibanding dengan beton konvensional yang hanya memiliki kuat tekan sebesar 30 Mpa 40 MPa. Untuk memperoleh nilai kuat tekan 65 MPa dapat menggunakan jenis beton self compacting concrete. Self compacting concrete adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya dapat mengisi ke seluruh cetakan. Beton ini memiliki sifat untuk memadat sendiri tanpa perlu bantuan alat pengggetar yang biasa digunakan dalam pemadatan beton. Beton SCC sering disebut dengan beton alir (flowing concrete) karena memiliki nilai slump yang sangat tinggi. Self compacting concrete harus memiliki sifat yang homogen, kohesif, tidak segregasi, dan tidak terjadi bleeding. 1
2 Pembuatan beton mutu tinggi dengan hasil adukan yang mudah dibentuk dan memiliki workability yang tinggi, karena memiliki faktor air semen yang rendah seningga dapat diperoleh nilai kuat tekan yang tinggi. Untuk mencapai workability yang tinggi dapat menggunakan bahan tambah superplasticizer yang dicampurkan ke dalam adukan beton, lalu untuk meningkatkan kuat tekan dan durabilitas beton dapat menggunakan bahan pozolan seperti abu sekam padi dan silica fume. Pozolan adalah bahan yang mengandung senyawa silikat dan alumina. Sifat pozolan sangat berbeda dengan semen, dimana jika semen tercampur air akan menjadi gumpalan pasta. Pozolan memiliki bentuk yang halus dan jika terkena air maka akan terjadi reaksi kimiawi sengan kalsium hidroksida (Ca(OH) 2 ) yang akan membentuk senyawa kalsium aluminat hidrat ( CAH) pada suhu kamar. Abu sekam padi memiliki kandungan silika yang cukup tinggi, maka itu penggunaan abu sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai bahan pozolan alami dalam pembuatan beton (Houston, 1972; Priyosulistyo dkk, 1999). ). Bahan penyusun abu sekam padi sebagian besar terdiri dari silikat oksida (SiO 2 ), alumunium oksida (Al 2 O 3 ), ferit oksida (Fe 2 O 3 ), dan sulfur trioksida (SO 3 ). Syarat pozolan berdasarkan ASTM C. 618-99 menyatakan bahwa kandungan SiO 2, Al 2 O 3, dan Fe 2 O 3 dalam pozolan alami maupun tidak boleh kurang dari 70 %. Sedangkan untuk kandungan SO 3 maksimal sebanyak 4 %. Penambahan bahan tambah pozolan buatan seperti silica fume ditujukan untuk mengisi rongga-rongga beton karena aditif ini memiliki partikel yang lebih halus daripada semen sehingga membuat campuran beton menjadi lebih kohesif dan mengurangi terjadinya segregasi. Pada penelitian ini akan dikaji pengaruh penambahan bahan tambah silica fume dengan proporsi kandungan yang bervariasi terhadap nilai kuat tekan Self Compacting Concrete dan membandingkannya dengan Self Compacting Concrete yang diberikan penambahan additif abu sekam padi. Umumnya komposisi campuran beton SCC hanya menggunakan campuran superplasticizer. Penggunaan bahan tambah lainnya seperti additif dalam kombinasi campuran beton SCC belum terlalu banyak dikaji sehingga perlu dikembangkan lebih lanjut mengenai penelitian terkait analisa pengaruh perbandingan penambahan abu sekam padi dengan silica fume dalam presentase tertentu pada self compacting concrete.
3 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya, maka penelitian ini akan mengambil rumusan masalah sebagai berikut : 1. Perencanaan campuran beton self compacting concrete dengan target kuat tekan 65 MPa. 2. Jumlah campuran beton SCC dengan campuran abu sekam padi dan beton SCC dengan campuran silica fume yang dibutuhkan untuk merencanakan beton dengan target kuat tekan 65 MPa 3. Bagaimana pengaruh penambahan superplasticizer sebanyak 0,4 % dan 1,5 %; abu sekam padi sebanyak 5 %, 8 %, 15 %, dan 20 %, untuk kadar silica fume sebanyak 5 %, 10 %, 15 %, dan 20 % pada self compacting concrete dengan mutu 65 MPa 4. Bagaimana hasil uji kuat tekan beton SCC pada umur 7, 14, dan 28 hari. 5. Bagaimana perbandingan kuat tekan beton SCC dengan campuran pozolan alami (abu sekam padi) dan beton SCC dengan campuran pozolan buatan (silica fume) 6. Bagaimana perbandingan antara berat jenis beton SCC dengan campuran pozolan alami (abu sekam padi) dan beton SCC dengan campuran pozolan buatan (silica fume) 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui : 1. Membuat variasi rancangan beton self compacting concrete yang memiliki mutu 65 MPa dengan tambahan superplasticizer dan silica fume sebagai pozolan buatan serta menggunakan agregat kasar berukuran 8 mm. 2. Membuat variasi rancangan beton self compacting concrete yang memiliki mutu 65 MPa dengan tambahan superplasticizer dan abu sekam padi sebagai pozolan alami serta menggunakan agregat kasar berukuran 8 mm. 3. Membuat rancangan beton self compacting concrete yang memiliki mutu 65 MPa dengan tambahan superplasticizer dan abu sekam padi. 4. Meneliti hasil kuat rancang beton yang tepat pada self compacting concrete untuk memperoleh kuat tekan yang paling optimum. 5. Membandingkan hasil kuat tekan beton SCC dengan tambahan abu sekam padi dengan beton SCC yang diberi tambahan silica fume dengan komposisi variasi presentase.
4 6. Mengetahui hasil uji kuat tekan beton SCC yang diberi bahan tambah abu sekam padi pada umur 7, 14, dan 28 hari. 7. Mengetahui hasil uji kuat tekan beton SCC yang diberi bahan tambah silica fume pada umur 7, 14, dan 28 hari. 8. Membandingkan berat jenis antara beton SCC dengan campuran pozolan alami (abu sekam padi) dan beton SCC dengan campuran pozolan buatan (silica fume) Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat diketahui pengaruh abu sekam padi dan silica fume pada beton SCC jika ditinjau dari workability dan kuat tekan beton serta perencanaan campuran desain beton sehingga dapat dijadikan acuan untuk penelitian selanjutnya yang terkait dengan penelitian ini. 2. Membandingkan hasil kekuatan antara beton SCC yang diberi tambahan bahan abu sekam padi dengan beton SCC yang diberi bahan tambah silica fume 3. Membandingkan berat jenis antara beton SCC yang diberi tambahan bahan abu sekam padi dengan beton SCC yang diberi bahan tambah silica fume. 4. Dapat dikembangkan lebih baik lagi untuk menghasilkan komposisi material beton yang sesuai dengan kualitas kuat tekan beton yang lebih tinggi dengan tambahan material superplasticizer sebagai pereduksi penggunaan air semen dan bahan tambah silica fume pada beton SCC. 1.4 Hipotesis Hipotesis sementara dari penelitian ini adalah penggunaan bahan tambah superplasticizer dan silica fume atau abu sekam padi dengan proporsi campuran yang bervariasi dari jumlah berat semen maksimum dapat meningkatkan nilai kuat tekan pada Self compacting concrete serta membandingkan hasil kuat tekan antara beton SCC dengan bahan tambah silica fume maupun tambahan abu sekam. 1.5 Ruang Lingkup Penelitian ini mencakup mengenai pembuatan Self compacting concrete dengan penambahan superplasticizer dengan proporsi nilai yang bervariasi dari jumlah berat semen maksimal serta tambahan silica fume dan penelitian beton dengan campuran abu sekam padi dengan superplasticizer dengan proporsi kandungan yang bervariasi dan juga disertai dengan pengujian kuat tekan agar mencapai target sebesar 65 MPa.
5 Untuk memperoleh hasil yang optimum, akan ada penggunaan beberapa material yang akan digunakan dalam pencampuran material beton seperti agregat kasar, agregat halus, air, semen, dan penggunaan bahan tambah seperti superplasticizer dan silica fume. Adapun batasan batasan yang akan digunakan dalam penelitian ini : - Semen yang digunakan adalah semen Portland tipe I dan merek Tiga Roda - Air yang digunakan adalah air tanah yang berada di sekitar Laboratorium Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara - Agregat kasar yang digunakan berukuran maksimal 8 mm dan tertahan pada saringan No. 4. - Metode perancangan yang digunakan dengan menggunakan Metode ACI 211 4R-93 (Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Mutu Tinggi) dengan kuat tekan rencana (f c) sebesar 65 MPa pada umur 28 hari - Pengujian yang akan dilakukan adalah uji tekan. - Sampel beton akan dicetak dengan cetakan silinder dengan ukuran 15cm x 30cm - Jumlah variabel sebanyak 3 untuk beton SCC normal tanpa campuran silica fume dan 8 variabel untuk beton SCC dengan campuran silica fume dan 8 variable untuk yang dengan campuran abu sekam padi - Sampel yang diambil hanya sebanyak 3 benda uji untuk masing-masing variabel - Superplasticizer yang digunakan adalah Sika Viscocrete 10 produk PT. Sika Indonesia yang memiliki sifat water reducer. - Silica fume yang digunakan bernama Sika Fume berasal dari merk PT. Sika Indonesia - Abu sekam padi yang digunakan didapat dari hasil pembakaran sekam padi pada lumbung padi - Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil, Kampus Anggrek Universitas Bina Nusantara 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam laporan ini terdiri dari beberapa bab bab sebagai berikut :
6 BAB 1 PENDAHULUAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, dan manfaat penelitian, lingkup penelitian dan akan dijelaskan sitematika penulisan laporan. BAB 2 LANDASAN TEORI Pada bab ini akan dijelaskan mengenai gambaran obyek penelitian dan landasan terori serta kajian pustaka yang digunakan untuk penelitian ini. BAB 3 METODE PENELITIAN Pada bab ini akan dijelaskan prosedur pendekatan penelitian dan diagram alir, teknik pengumpulan data, metode yang digunakan untuk pembuatan benda uji dan metode pengujian beton. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil penelitian dan pembahasan mengenai penelitian. Dapat dilihat pada bab ini, mengenai cara perhitungan, serta hasil pengujian dari kuat tekan pada beton. BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Bab lima berisi kesimpulan dari hasil pengamatan yang dilakukan serta saransaran yang bermanfaat untuk penelitian selanjutnya yang terkait dengan penelitian ini.