PENDAHULUAN Sifat Mekanis Pada Beton Self Compacting Concrete Dengan Menggunakan Bahan Tambah Viscocrete 1003 Dan Viscoflow 3211 N.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang
lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang
membentuk massa padat (SNI-03-2847-2002). Seiring dengan penambahan umur,
beton akan semakin mengeras dan akan mencapai kekuatan rencana (f’c) pada
usia 28 hari.
Kekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan
adalah kemampuan beton menerima gaya tekan persatuan luas. Penentuan
kekuatan tekan dapat dilakukan dengan menggunakan alat uji tekan dan benda uji
berbentuk silinder atau kubus, sedangkan penentuan kuat lentur dapat dilakukan
alat uji yang sama dan benda uji berbentuk balok. Penentuan kekuatan tekan dapat
dilakukan dengan alat uji tekan dan benda uji berbentuk silinder dengan prosedur
uji ASTM C39-02 dan C39-17 atau kubus dengan prosedur BS-1881 Part 115;Part
116 pada umur 28 hari. Kekuatan, keawetan, dan sifat beton lain bergantung pada
sifat-sifat bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan
maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan
cara perawatan selama proses pengerasan. Beton mempunyai kuat tekan yang
tinggi dan dapat diatur, tetapi kuat tariknya sangat rendah (Andi, 2011).
Metode pelaksanaan pengecoran dilakukan secara besar-besaran (mass
concrete ) adalah merupakan salah satu pilihan antara melakukan pengecoran
secara besar-besaran dan menerus atau secara bertahap. Pelaksanaan pengecoran
secara besar akan dipengaruhi oleh faktor ekonomis dan faktor teknik diantaranya
masalah yang menyangkut pengadaan material yang mahal maupun proses
pemberhentian sambungan konstruksi yang sulit (Marsiano, 2010).
1
1
2
Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan
proses pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak
merata, memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila
struktur yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan
spillway atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator
membutuhkan biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu
dan tenaga. Kwalitas pekerja akan sangat berpengaruh terhadap kwalitas dan
kekuatan beton. Metode Self Compacting Concrete (SCC) diharapkan dapat
memberikan solusi dari permasalahan ini.
Self Compacting Concrete (SCC) adalah beton performance tinggi yang
dapat mengalami konsolidasi dengan sendirinya (memadat sendiri) tanpa bantuan
alat pemadat seperti penggetar (vibrator) atau sejenisnya. Dengan kemampuan
berkonsolidasi sendiri Self Compacting Concrete (SCC) juga mampu menjangkau
ruang yang banyak tulangannya atau ruang-ruang sempit dan jauh (Afifa,2008).
Pada Self Compacting Concrete (SCC), untuk meningkatkan workability
(kemudahan pengerjaan) diperlukan adanya bahan tambah (admixture ). Dalam
penelitian ini menggunakan bahan tambah (admixture ) viscocrete 1003 dan
viscoflow 3211 N yang merupakan produk dari PT. Sika. Penggunaan bahan
tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai
dengan sifat beton yang diinginkan. Seperti yang tertulis dalam American Society
for Testing and Material (ASTM) C125, bahan tambahan tersebut ditambahkan
dalam campuran beton atau mortar, sebelum pencampuran pada batching plant
atau sesudah pencampuran. Definisi bahan tambahan ini mempunyai arti luas,
yaitu meliputi polimer, fiber , mineral, yang mana dengan adanya bahan tambahan
ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dengan beton aslinya atau
beton biasa.
Kelebihan dari Self Compacting Concrete (SCC) diantaranya :
1). Sangat encer, bahkan dengan bahan aditif tertentu bisa menahan slump tinggi
dalam jangka waktu lama (slump keeping admixture ).
3
2). Tidak memerlukan pemadatan manual.
3). Lebih homogen dan stabil.
4). Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi.
5). Lebih kedap, porositas lebih kecil.
6). Susut lebih rendah.
7). Dalam jangka panjang struktur lebih awet (durable ).
8). Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya biasanya
berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih tinggi.
9). Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat mengalir
dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 % dari upah
buruh.
10). Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara
saat pelaksanaan pengecoran.
Ada beberapa peraturan atau code yang menjelaskan persyaratan
(spesifikasi) dari bahan admixture misalnya British Standard (BS) 5070 part
1:1982 yang mencakup tipe admixture. Hal ini juga ditulis dalam American
Society for Testing and Material (ASTM) C494-82.
Walaupun ada aturan pemakaian yang ditulis pada brosur admixture,
sebaiknya penggunaan admixture ini didahului dengan penelitian yang dilakukan
di laboratorium.
Perlu diperhatikan juga mengenai sifat-sifat mekanis beton, yaitu :
1). Kuat tekan beton
Kuat tekan adalah kemampuan beton menerima gaya tekan persatuan luas.
Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik, diasumsikan bahwa semua
tegangan tekan didukung oleh beton tersebut.
2). Kelecakan atau mudah dikerjakan (workability)
Kemudahan pengerjaan beton merupakan salah satu kinerja utama yang
dibutuhkan. Kemajuan teknologi membawa dampak yang nyata dalam
meningkatkan workability dengan adanya bahan tambah.
4
3). Ketahanan beton (durability)
Struktur beton dengan durability tinggi yaitu struktur beton yang mampu
menghadapi kondisi sesuai perencanaan, tanpa mengalami kerusakan sebelum
jangka waktu yang direncanakan. Sifat daya tahan beton dapat dibedakan
menjadi beberapa hal, antara lain:
a). Tahan terhadap pengaruh cuaca
Pengaruh cuaca yang dimaksud adalah pengaruh cuaca panas, dingin,
basah dan kering serta polusi udara yang dapat menimbulkan perubahan
warna dan kerusakan-kerusakan pada permukaan beton.
b). Tahan terhadap pengaruh kimia
Daya perusak kimiawi oleh bahan-bahan seperti air laut, air limbah dan
zat-zat kimia industri yang dapat berpengaruh terhadap keawetan beton.
c). Tahan terhadap erosi
Erosi ini disebabkan karena aliran yang sangat cepat seperti aliran air
sungai, hempasan gelombang laut dan sebagainya.
Sifat-sifat lain yang dimiliki beton yang dapat berpengaruh terhadap mutu
beton, yaitu :
1). Segregasi
Kecenderungan butir-butir kasar untuk lepas dari campuran beton dinamakan
segregasi (Mulyono, 2004). Hal ini akan menyebabkan sarang kerikil pada
beton akhirnya akan menyebabkan keropos pada beton. Segregasi terjadi
sebagai akibat dari penuangan atau pemadatan yang salah.
2). Bleeding
Bleeding adalah kecenderungan air untuk naik ke atas (memisahkan diri) pada
beton segar yang baru saja dipadatkan. Sesaat setelah beton dicetak, air yang
terkandung di dalam beton segar cenderung untuk naik ke permukaan.
5
3). Temperatur
Temperatur yang tinggi dapat menambah kecepatan hidrasi semen. Hal ini
dapat berpengaruh pada kekuatan beton yaitu kekuatan awal dan kekuatan
akhir.
4). Penyusutan (shrinkage)
Penyusutan (shrinkage) adalah perubahan volume beton. Perubahan suhu
pada beton selama pengikatan dan proses pengerasan yag disebabkan adanya
hidrasi semen oleh air menyebabkan terjadinya efek pada pemuaian beton.
5). Rangkak (creep)
Rangkak (creep) adalah perubahan bentuk dibawah beban tetap. Pemberian
beban pertama-tama akan menyebabkan deformasi elastis. Pemberian beban
yang diperpanjang durasinya akan menyebabkan deformasi secara lambat
yang disebut rangkak (creep).
B. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, ada beberapa masalah yang akan dikaji:
1). Berapakah kadar optimum penggunaan bahan tambah (admixture ) viscocrete
1003 dan viscoflow 3211 N untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur
maksimal?
2). Bagaimana sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan
bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N?
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
1.
Tujuan penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian adalah :
1). Memperoleh kadar optimum penggunaan bahan tambah (admixture)
viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N yang dapat menghasilkan kuat tekan
dan kuat lentur maksimal.
2). Mengetahui sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan
bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.
6
2.
Manfaat penelitian
Manfaat yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah
1). Bagi perancang struktur, diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai
kuat tekan dan kuat lentur beton, serta pengaruh adanya bahan tambah
viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N terhadap sifat beton.
2). Dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pengembangan keilmuan,
secara khusus di bidang teknik sipil dan terutama pada perkembangan
teknologi ilmu mekanika bahan dan teknik beton.
D. Batasan Penelitian
Penelitian ini perlu adanya suatu batasan masalah agar lebih terkonsentrasi
pada satu permasalahan, sebagai berikut :
1). Beton sampel menggunakan mutu (f’c) menggunakan perbandingan volume.
2). Pengujian kuat lentur menggunakan benda uji balok beton dengan ukuran
lebar 15 cm, tinggi 15 cm, dan panjang 53 cm.
3). Pengujian tekan berupa silinder beton ø15 cm, dan tinggi = 30 cm.
4). Bahan tambah yang digunakan yaitu Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N
dalam pembuatan sampel, dengan beberapa perbedaan presentase terhadap
semen yaitu sebesar 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1.0% 1,2%.
5). Jumlah benda uji masing-masing 3 buah dan untuk beton normal sebagai
pembanding adalah 3 buah.
6). Pelaksanaan penelitian pembuatan sampel beton dilakukan di Laboratorium
Wijaya Karya dan Nindya Karya KSO pada Proyek Pembangunan
Bendungan Logung Kudus.
7
7). Pelaksanaan pengujian kuat tekan di Laboratorium Varia Usaha Beton pada
Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus, sedangkan pengujian kuat
lentur di LaboratoriumVaria Usaha Beton Sayung, Demak.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang
lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang
membentuk massa padat (SNI-03-2847-2002). Seiring dengan penambahan umur,
beton akan semakin mengeras dan akan mencapai kekuatan rencana (f’c) pada
usia 28 hari.
Kekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan
adalah kemampuan beton menerima gaya tekan persatuan luas. Penentuan
kekuatan tekan dapat dilakukan dengan menggunakan alat uji tekan dan benda uji
berbentuk silinder atau kubus, sedangkan penentuan kuat lentur dapat dilakukan
alat uji yang sama dan benda uji berbentuk balok. Penentuan kekuatan tekan dapat
dilakukan dengan alat uji tekan dan benda uji berbentuk silinder dengan prosedur
uji ASTM C39-02 dan C39-17 atau kubus dengan prosedur BS-1881 Part 115;Part
116 pada umur 28 hari. Kekuatan, keawetan, dan sifat beton lain bergantung pada
sifat-sifat bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan
maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan
cara perawatan selama proses pengerasan. Beton mempunyai kuat tekan yang
tinggi dan dapat diatur, tetapi kuat tariknya sangat rendah (Andi, 2011).
Metode pelaksanaan pengecoran dilakukan secara besar-besaran (mass
concrete ) adalah merupakan salah satu pilihan antara melakukan pengecoran
secara besar-besaran dan menerus atau secara bertahap. Pelaksanaan pengecoran
secara besar akan dipengaruhi oleh faktor ekonomis dan faktor teknik diantaranya
masalah yang menyangkut pengadaan material yang mahal maupun proses
pemberhentian sambungan konstruksi yang sulit (Marsiano, 2010).
1
1
2
Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan
proses pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak
merata, memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila
struktur yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan
spillway atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator
membutuhkan biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu
dan tenaga. Kwalitas pekerja akan sangat berpengaruh terhadap kwalitas dan
kekuatan beton. Metode Self Compacting Concrete (SCC) diharapkan dapat
memberikan solusi dari permasalahan ini.
Self Compacting Concrete (SCC) adalah beton performance tinggi yang
dapat mengalami konsolidasi dengan sendirinya (memadat sendiri) tanpa bantuan
alat pemadat seperti penggetar (vibrator) atau sejenisnya. Dengan kemampuan
berkonsolidasi sendiri Self Compacting Concrete (SCC) juga mampu menjangkau
ruang yang banyak tulangannya atau ruang-ruang sempit dan jauh (Afifa,2008).
Pada Self Compacting Concrete (SCC), untuk meningkatkan workability
(kemudahan pengerjaan) diperlukan adanya bahan tambah (admixture ). Dalam
penelitian ini menggunakan bahan tambah (admixture ) viscocrete 1003 dan
viscoflow 3211 N yang merupakan produk dari PT. Sika. Penggunaan bahan
tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai
dengan sifat beton yang diinginkan. Seperti yang tertulis dalam American Society
for Testing and Material (ASTM) C125, bahan tambahan tersebut ditambahkan
dalam campuran beton atau mortar, sebelum pencampuran pada batching plant
atau sesudah pencampuran. Definisi bahan tambahan ini mempunyai arti luas,
yaitu meliputi polimer, fiber , mineral, yang mana dengan adanya bahan tambahan
ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dengan beton aslinya atau
beton biasa.
Kelebihan dari Self Compacting Concrete (SCC) diantaranya :
1). Sangat encer, bahkan dengan bahan aditif tertentu bisa menahan slump tinggi
dalam jangka waktu lama (slump keeping admixture ).
3
2). Tidak memerlukan pemadatan manual.
3). Lebih homogen dan stabil.
4). Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi.
5). Lebih kedap, porositas lebih kecil.
6). Susut lebih rendah.
7). Dalam jangka panjang struktur lebih awet (durable ).
8). Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya biasanya
berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih tinggi.
9). Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat mengalir
dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 % dari upah
buruh.
10). Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara
saat pelaksanaan pengecoran.
Ada beberapa peraturan atau code yang menjelaskan persyaratan
(spesifikasi) dari bahan admixture misalnya British Standard (BS) 5070 part
1:1982 yang mencakup tipe admixture. Hal ini juga ditulis dalam American
Society for Testing and Material (ASTM) C494-82.
Walaupun ada aturan pemakaian yang ditulis pada brosur admixture,
sebaiknya penggunaan admixture ini didahului dengan penelitian yang dilakukan
di laboratorium.
Perlu diperhatikan juga mengenai sifat-sifat mekanis beton, yaitu :
1). Kuat tekan beton
Kuat tekan adalah kemampuan beton menerima gaya tekan persatuan luas.
Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik, diasumsikan bahwa semua
tegangan tekan didukung oleh beton tersebut.
2). Kelecakan atau mudah dikerjakan (workability)
Kemudahan pengerjaan beton merupakan salah satu kinerja utama yang
dibutuhkan. Kemajuan teknologi membawa dampak yang nyata dalam
meningkatkan workability dengan adanya bahan tambah.
4
3). Ketahanan beton (durability)
Struktur beton dengan durability tinggi yaitu struktur beton yang mampu
menghadapi kondisi sesuai perencanaan, tanpa mengalami kerusakan sebelum
jangka waktu yang direncanakan. Sifat daya tahan beton dapat dibedakan
menjadi beberapa hal, antara lain:
a). Tahan terhadap pengaruh cuaca
Pengaruh cuaca yang dimaksud adalah pengaruh cuaca panas, dingin,
basah dan kering serta polusi udara yang dapat menimbulkan perubahan
warna dan kerusakan-kerusakan pada permukaan beton.
b). Tahan terhadap pengaruh kimia
Daya perusak kimiawi oleh bahan-bahan seperti air laut, air limbah dan
zat-zat kimia industri yang dapat berpengaruh terhadap keawetan beton.
c). Tahan terhadap erosi
Erosi ini disebabkan karena aliran yang sangat cepat seperti aliran air
sungai, hempasan gelombang laut dan sebagainya.
Sifat-sifat lain yang dimiliki beton yang dapat berpengaruh terhadap mutu
beton, yaitu :
1). Segregasi
Kecenderungan butir-butir kasar untuk lepas dari campuran beton dinamakan
segregasi (Mulyono, 2004). Hal ini akan menyebabkan sarang kerikil pada
beton akhirnya akan menyebabkan keropos pada beton. Segregasi terjadi
sebagai akibat dari penuangan atau pemadatan yang salah.
2). Bleeding
Bleeding adalah kecenderungan air untuk naik ke atas (memisahkan diri) pada
beton segar yang baru saja dipadatkan. Sesaat setelah beton dicetak, air yang
terkandung di dalam beton segar cenderung untuk naik ke permukaan.
5
3). Temperatur
Temperatur yang tinggi dapat menambah kecepatan hidrasi semen. Hal ini
dapat berpengaruh pada kekuatan beton yaitu kekuatan awal dan kekuatan
akhir.
4). Penyusutan (shrinkage)
Penyusutan (shrinkage) adalah perubahan volume beton. Perubahan suhu
pada beton selama pengikatan dan proses pengerasan yag disebabkan adanya
hidrasi semen oleh air menyebabkan terjadinya efek pada pemuaian beton.
5). Rangkak (creep)
Rangkak (creep) adalah perubahan bentuk dibawah beban tetap. Pemberian
beban pertama-tama akan menyebabkan deformasi elastis. Pemberian beban
yang diperpanjang durasinya akan menyebabkan deformasi secara lambat
yang disebut rangkak (creep).
B. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, ada beberapa masalah yang akan dikaji:
1). Berapakah kadar optimum penggunaan bahan tambah (admixture ) viscocrete
1003 dan viscoflow 3211 N untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur
maksimal?
2). Bagaimana sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan
bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N?
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
1.
Tujuan penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian adalah :
1). Memperoleh kadar optimum penggunaan bahan tambah (admixture)
viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N yang dapat menghasilkan kuat tekan
dan kuat lentur maksimal.
2). Mengetahui sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan
bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.
6
2.
Manfaat penelitian
Manfaat yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah
1). Bagi perancang struktur, diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai
kuat tekan dan kuat lentur beton, serta pengaruh adanya bahan tambah
viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N terhadap sifat beton.
2). Dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pengembangan keilmuan,
secara khusus di bidang teknik sipil dan terutama pada perkembangan
teknologi ilmu mekanika bahan dan teknik beton.
D. Batasan Penelitian
Penelitian ini perlu adanya suatu batasan masalah agar lebih terkonsentrasi
pada satu permasalahan, sebagai berikut :
1). Beton sampel menggunakan mutu (f’c) menggunakan perbandingan volume.
2). Pengujian kuat lentur menggunakan benda uji balok beton dengan ukuran
lebar 15 cm, tinggi 15 cm, dan panjang 53 cm.
3). Pengujian tekan berupa silinder beton ø15 cm, dan tinggi = 30 cm.
4). Bahan tambah yang digunakan yaitu Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N
dalam pembuatan sampel, dengan beberapa perbedaan presentase terhadap
semen yaitu sebesar 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1.0% 1,2%.
5). Jumlah benda uji masing-masing 3 buah dan untuk beton normal sebagai
pembanding adalah 3 buah.
6). Pelaksanaan penelitian pembuatan sampel beton dilakukan di Laboratorium
Wijaya Karya dan Nindya Karya KSO pada Proyek Pembangunan
Bendungan Logung Kudus.
7
7). Pelaksanaan pengujian kuat tekan di Laboratorium Varia Usaha Beton pada
Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus, sedangkan pengujian kuat
lentur di LaboratoriumVaria Usaha Beton Sayung, Demak.