pengaruh kekerasan agregat, maksimal ukuran …eprints.ums.ac.id/67654/14/naskah publikasi.pdf ·...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH KEKERASAN AGREGAT, MAKSIMAL UKURAN
AGREGAT DENGAN GRADASI PADA BETON 1 HARI
DENGAN CAMPURAN ABU LIMBAH
BATU BARA
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Oleh:
DANAR WAHYU NOVIANTO
D 100 120 151
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2018
1
PENGARUH KEKERASAN AGREGAT, MAKSIMAL UKURAN
AGREGAT DENGAN GRADASI PADA BETON 1 HARI
DENGAN CAMPURAN ABU LIMBAH
BATU BARA
Abstrak
Dengan berkembangnya suatu dunia ini sering dijumpai suatu bangunan yang sudah selesai dibangun kemudian terjadi sebuah perubahan fungsi dari bangunan tersebut. Permasalahan yang timbul adalah struktur yang ada tidak
mampu menahan beban yang lebih besar. Didalam penelitian ini dipilih beton silinder dengan bahan tambahan fly ash. Beton silder merupakan beton mutu
tinggi yang memiliki kekuatan tertentu, dengan metode pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh gradasi agregat yang telah disediakan. Pengujian yang dilakukan antara lain :
uji kuat tekan beton dan uji kuat tarik belah. Hasil dari penelitian ini adalah penambahan fly ash pada beton silender dengan umur beton 1 dan 28 hari.
Kata kunci : beton silinder, fly ash, agregat, gradasi .
Abstract
With the development of a world is often encountered a building that has been
completed then there is a change of function of the building. The problem that arises is that the existing structure is not able to withstand a larger load. In this
study selected cylindrical concrete with fly ash additional material. Silder concrete is a high quality concrete that has a certain strength, with the method of compressive strength testing and tensile strength. This study aims to determine the
effect of aggregate gradation that has been provided. Tests conducted include: concrete compressive strength test and tensile strength test. The result of this
research is the addition of fly ash on cemented concrete with the age of 1 and 28 daysconcrete.
Keywords: cylindrical concrete, fly ash, aggregate, gradation.
1. PENDAHULUAN
Dalam dunia teknik sipil variasi-variasi yang dilakukan untuk produk beton
sudah banyak dilakukan dan dikembangkan untuk memperkuat mutu dan
kualitas beton, dikarenakan sumber daya alam didunia ini terbatas jumlahnya
tentunya agar sumber daya alam dilingkungan tetap terjaga kelestarianya. Salah
satu innovasi dalam pembuatan campuran agregat pada beton adalah
menggunakan limbah batu bara. Pusat inovasi lembaga ilmu oengetahuan
indonesia (LIPI) bekerja sama dengan Badan Kerja Sama Internasional Jepang
(JICA) dan Hakko Industry Co, Ltd telah manfaatkan limbah batu bara menjadi
bahan baku beton dan beton yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi
2
dna waktu pematangan lebih cepat dan ramah lingkungan dari pada beton
konvesional.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kuat tekan beton antara
beton berumur satu hari dan beton berumur 28 hari dengan bahan tambah fly
ash yang sama yaitu abu limbah batu bara dengan takaran yang sama disetiap
sample silindernya. Gradasi dan agregat adalah distribusi dari variasi ukuran
butir agregat . Gradasi agregat berpengaruh pada besarnya rongga dalam
campur dan menentukan kemudahan dalam pekerjaan serta stabilitas
campuran.
Gradasi agregat ditentukan dengan cara analisa saringan, dimana sampel
agregat harus melalui satu set saringan. Ukuran saringan menyatakan ukuran
bukan jaringan kawat dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukan
jaringan kawat per inchi persegi dari saringan tersebut.
2. METODE
Metode yang daigunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu
metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan langsung untk me
berdiameter ndapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan variabel-
variabel yang diselidiki.
Untuk uji kuat tekan dan kuat tarik belah menggunakan sampel silinder
beton, dimana sampel diuji setelah berumur satu hari dari pengecoran. Untuk
uji kuat tekan dan kuat tarik belah menggunakan mesin uji yang ada di
laboratorium Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiayah Surakarta.
3
3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
3.1.1 Pengujian Slump
Nilai slump menunjukkan tingkat kelecekan dan kemudahan pengerjaan
(workability). Didalam penelitian ini nilai slump rencana antara 75 – 150 mm.
hasil pengujian slump dapat dilihat dari tabel V. 10.
Tabel 1. Hasil pengujian slump
Asal Agregrat Sampel Nilai Slump (mm) Nilasi Slum Rata-rata (mm)
Purworejo
20 95
88,333 30 92
40 78
KLaten
20 85
74,333 330 62
40 76
Boyolali
20 92
90,333 30 104
40 75
4
Dari hasil pengujian slump, didapat nilai slump yang sesuai dengan batas
nilai slump untuk balok, kolom dan dinding dengan batas antara 7,5 cm – 15
cm.
3.1.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton
Kuat tekan didalam beton nilainya lebih besar dari nilai kuat tariknya.
Kuat tekan beton dipengaruhi oleh kekuatan dan komposisi masing-masing
bahan penyusun dan lekatan pada pasta semen yang melekat pada agregat.
Hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada tabel berikut.
3.1.3 Hasil Pengujian kuat tekan beton umur 1 hari.
Tabel 2. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari
Purworejo
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 125 125.000 17.671 7,074
20 11,53 130 130.000 17.671 7,356
20 10,95 120 120.000 17.671 6,791
30 11.745 135 135.000 17.671 7,639
30 10.945 140 140.000 17.671 7,922
30 11.545 145 145.000 17.671 8,205
40 11.745 160 160.000 17.671 9,054
40 10.945 165 165.000 17.671 9,337
40 11.545 170 170.000 17.671 9,620
P Maks
7,074
7,922
9,337
Tabel 3. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari
Klaten
5
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 120 120.000 17.671 6,791
20 11,53 125 125.000 17.671 7,074
20 10,95 120 120.000 17.671 6,791
30 11.745 140 140.000 17.671 7,922
30 10.945 135 135.000 17.671 7,639
30 11.545 135 135.000 17.671 7,639
40 11.745 155 155.000 17.671 8,771
40 10.945 165 165.000 17.671 9,337
40 11.545 160 160.000 17.671 9,054
P Maks
6,885
7,734
9,054
Tabel 4. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari
Boyolali
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 125 125.000 17.671 7,074
20 11,53 115 115.000 17.671 6,508
20 10,95 120 120.000 17.671 6,791
30 11.745 135 135.000 17.671 7,639
30 10.945 125 125.000 17.671 7,074
30 11.545 130 130.000 17.671 7,356
40 11.745 145 145.000 17.671 8,205
40 10.945 150 150.000 17.671 8,488
40 11.545 140 140.000 17.671 7,922
P Maks
6,791
7,356
8,205
3.1.4 Hasil pengujian kuat tekan beton berumur 28 hari.
Tabel 5. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang
berasal dari Purworejo.
6
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 550 550.000 17.663 31,14
20 11,53 400 400.000 17.663 22,65
20 10,95 500 500.000 17.663 28,31
30 11.745 550 550.000 17.663 31,14
30 10.945 600 600.000 17.663 33,97
30 11.545 665 665.000 17.663 37,65
40 11.745 700 700.000 17.663 39,63
40 10.945 650 650.000 17.663 36,80
40 11.545 700 700.000 17.663 39,63
P Maks
27,365
34,253
38,217
Tabel 6. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang
berasal dari Klaten.
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 450 450.000 17.663 25,48
20 11,53 400 400.000 17.663 22,65
20 10,95 500 500.000 17.663 28,31
30 11.745 500 500.000 17.663 28,31
30 10.945 450 450.000 17.663 25,48
30 11.545 600 600.000 17.663 33,97
40 11.745 600 600.000 17.663 33,97
40 10.945 600 600.000 17.663 33,97
40 11.545 650 650.000 17.663 36,80
P Maks
24,062
29,724
35,386
Tabel 7. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang
berasal dari Boyolali.
7
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 400 400.000 17.663 22,65
20 11,53 450 450.000 17.663 25,48
20 10,95 500 500.000 17.663 28,31
30 11.745 550 550.000 17.663 31,14
30 10.945 550 550.000 17.663 31,14
30 11.545 600 600.000 17.663 33,97
40 11.745 650 650.000 17.663 36,80
40 10.945 650 650.000 17.663 36,80
40 11.545 650 650.000 17.663 36,80
P Maks
24,062
32,555
36,801
3.2 Pembahasan
3.2.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Pengujian kuat tarik belah adalah pengujian yang meliput dai sempel silinder
beton untuk mengetahui berapa kekuatan tarik belah dari suatu sempel tersebut.
Hasil pengujian kuat tarik belah bisa dilihat pada tabel tersebut
3.2.2 Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari.
Tabel 8. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar
yang berasal dari Purworejo
Ukuran
Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata
(mm) Kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 130 130000 141300 1,84006
1,840056617 20 11,53 125 125000 141300 1,76929
20 10,95 135 135000 141300 1,91083
30 11.745 115 115000 141300 1,62774
1,604151923 30 10.945 115 115000 141300 1,62774
30 11.545 110 110000 141300 1,55697
40 11.745 100 100000 141300 1,41543
1,391837698 40 10.945 95 95000 141300 1,34466
40 11.545 100 100000 141300 1,41543
Tabel 9. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar
8
yang berasal dari Klaten.
Ukuran
Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 120 120000 141300 1,69851
1,72210427 20 11,53 120 120000 141300 1,69851
20 10,95 125 125000 141300 1,76929
30 11.745 110 110000 141300 1,55697
1,580561453 30 10.945 115 115000 141300 1,62774
30 11.545 110 110000 141300 1,55697
40 11.745 95 95000 141300 1,34466
1,368247228 40 10.945 100 100000 141300 1,41543
40 11.545 95 95000 141300 1,34466
Tabel 10. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar
yang berasal dari Boyolali.
Ukuran
Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 115 115000 141300 1,62774
1,651332862 20 11,53 115 115000 141300 1,62774
20 10,95 120 120000 141300 1,69851
30 11.745 110 110000 141300 1,55697
1,486199575 30 10.945 105 105000 141300 1,4862
30 11.545 100 100000 141300 1,41543
40 11.745 100 100000 141300 1,41543
1,344656759 40 10.945 90 90000 141300 1,27389
40 11.545 95 95000 141300 1,34466
3.2.4 Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari.
Tabel 11. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat
kasar yang berasal dari Purworejo
9
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 120 120.000 141.300 1,70
20 11,53 110 110.000 141.300 1,56
20 10,95 100 100.000 141.300 1,42
30 11.745 105 105.000 141.300 1,49
30 10.945 100 100.000 141.300 1,42
30 11.545 105 105.000 141.300 1,49
40 11.745 95 95.000 141.300 1,34
40 10.945 90 90.000 141.300 1,27
40 11.545 90 90.000 141.300 1,27
P Maks
1,628
1,451
1,274
Tabel 12. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat
kasar yang berasal dari Klaten
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 110 110.000 141.300 1,56
20 11,53 105 105.000 141.300 1,49
20 10,95 110 110.000 141.300 1,56
30 11.745 95 95.000 141.300 1,34
30 10.945 100 100.000 141.300 1,42
30 11.545 95 95.000 141.300 1,34
40 11.745 80 80.000 141.300 1,13
40 10.945 85 85.000 141.300 1,20
40 11.545 85 85.000 141.300 1,20
P Maks
1,522
1,380
1,203
Tabel 13. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat
kasar yang berasal dari Boyolali
10
Ukuran
Agregat Berat A f'c
f'c rata-
rata
(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)
20 11.550 100 100.000 141.300 1,42
20 11,53 95 95.000 141.300 1,34
20 10,95 100 100.000 141.300 1,42
30 11.745 90 90.000 141.300 1,27
30 10.945 90 90.000 141.300 1,27
30 11.545 95 95.000 141.300 1,34
40 11.745 85 85.000 141.300 1,20
40 10.945 85 85.000 141.300 1,20
40 11.545 80 80.000 141.300 1,13
P Maks
1,380
1,309
1,168
Hubungan kuat tekan rata-rata beton 1 hari dan 28 hari dengan Ukuran agregat antara
Gambar 1. Hubungan antara kuat tarik belah rata-rata beton 1 hari dan 28 hari dengan Ukuran agregat
.
Ukuran agregat (mm)
f'c
rata
-rata
(MP
a)
11
Gambar 2. Hubungan antara kuat tarik belah rata-rata beton umur 1 hari dan 28 hari dengan ukuran agregat.
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dilakukan analisa dan pembahasan sehingga
diperoleh data sebagai berikut:
1) Kuat tekan rata-rata tertinggi beton berumur 1 hari berasal dari daerah
Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 7,074, pada
ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 7,922, dan pada ukuran agregat kasar 40
mm sebesar 9,337.
2) Kuat tekan rata-rata tertinggi beton berumur 28 hari berasal dari daerah
Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 27,365, pada
ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 34,253, dan pada ukuran agregat kasar
40 mm sebesar 38,217.
3) Kuat tarik belah rata-rata tertinggi beton berumur 1 hari berasal dari daerah
Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 1,8400, pada
ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 1,6041, dan pada ukuran agregat kasar
40 mm sebesar 1,3918.
Ukuran agregat (mm)
f'c
rata
-
rata
(M
Pa)
12
4) Kuat tarik belah rata-rata tertinggi beton berumur 28 hari berasal dari daerah
Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 1,628, pada
ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 1,451, dan pada ukuran agregat kasar 40
mm sebesar 1,274.
4.2 Saran
Dari hasil penelitian ini ada hal-hal yang perlu disarankan agar mendapatkan hasil
yang optimal, antara lain :
1). Dalam perakitan cetan beton harus rapat , agar pada waktu penungan pasta
beton tidak keluar dari cetakan .
2). Saran pada laboratorium teknik sipil UMS agar alat uji kuat tekan di kalibrasi
sesering mungkin supaya di dapatkan data hasil pengujian yang valit.
DAFTAR PUSTAKA
ACI 232.2R-03. 2003. Use of Fly Ash in Concrete. Dilaporkan oleh ACI
Committee 232. American Concrete Institute,Farmington Hills, Michigan.
ACI 363 R-92. 1993. State-of-the-Art Report of High Strength Concrete. ACI
Manual of Concrete Practice, Part 1, Materials and General properties of
concrete.
ASTM C618-03. 2003. Standard Specification for‘ Calcinated Natural Pozzolan
for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement Concrete. ASTM
International, US.
Asroni, Ali, 2013. Struktur Beton Lanjut, Penerbit Graha Ilmu,Yogyakarta
Departemen Pekerjaan Umum, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di
Indonesia, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
H.C. Henry Wong & K.H. Albert Kwan. Packing Density A Key Concept for Mix
Design of High Performance Concrete. The University of Hong Kong,
Hong Kong.
Hoang K Y, Hadl Philip & Tue Nguyen Viet . 2016. A New Mix Design Method
for UHPC based on Stepwise Optimization of Particle Packing
Density. Graz University of Technology, Austria.
Raj Narasimha, G Suresh Patil, & Bhattacharjee B. 2014. Concrete Mix Design
13
By Packing Density Method. Indian Institute of Technology, Delhi.
Tjokrodimuljo, K., 1995. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Penerbit Badan
Standarisasi Nasional.