Persyaratan untuk Kerja dan Perancangan Hasil Pengujian Slump dan Workability

89

3.3. Perancangan Campuran Beton Mutu Tinggi dengan Metode ACI

American Concrete Institute 3.3.1. Umum Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menentukan komposisi campuran beton metu tinggi dan untuk mengoptimalkan campuran beton mutu tinggi tersebut. Perancangan ini hanya terbatas pada beton mutu tinggi yang diproduksi dengan menggunakan bahanmaterial dan metode produksi konvensional. Beton mutu tinggi didefenisikan sebagai beton yang mempunyai kekuatan tekan f’c 42 MPa atau lebih.

3.3.2. Persyaratan untuk Kerja dan Perancangan

a. Umur Pengujian Penentuan komposisi campuran beton dapat dipengaruhi oleh umur beton pada saat pengujian. Beton mutu tinggi dapat memperoleh tambahan kekuatan yang besar setelah umur 28 hari. Untuk memanfaatkan sifat ini, banyak spesifikasi untuk kuat tekan dimodifikasi dari kriteria umur 28 hari ke umur 56 hari, 91 hari, atau lebih. b. Bahan Campuran Bahan yang digunakan dalam campuran beton harus memenuhi standar sebagai berikut: 1 Air harus memenuhi syarat yang berlaku, dalam hal ini tertuang dalam SK. SNI. S-04-1989- F tentang “Spesifikasi Air sebagai Bahan Bangunan”. Universitas Sumatera Utara 90 2 Semen harus memenuhi syarat SII-0013- 81, tentang “Mutu dan Cara Uji Semen Portl and” atau SK. SNI. S-04-1989-F tentang “Spesifikasi Bahan Perekat sebagai Bahan Bangunan”. 3 Agregat harus memenuhi syarat SII-0052- 80, tentang “Mutu dan Cara Uji Agregat Beton” atau SK. SNI. S-04-1989-F tentang “Spesifikasi Agregat sebagai Bahan Bangunan”. 4 Bahan tambah yang digunakan harus memenuhi syarat SK. SNI. S-18-1990-03 tentang “Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton” atau SK. SNI. S-19-1990- 03 jika menggunakan bahan tambah gelembung udara.

3.3.3. Perencanaan Campuran Beton Mutu Tinggi Mix Design.

Dalam perhitungan ini, nilai-nilai yang perlu diketahui sebelum perhitungan yaitu: Kuat tekan yang disyaratkan f’c= 70 MPa pada umur 28 hari. Pasir yang digunakan pasir alam, dengan karakteristik sebagai berikut: modulus kehalusan = 2,519; berat jenis pasir kering = 2,476; kapasitas absorpsi = 2,775; berat isi padat kering oven = 1665,68 kgm 3 . Agregat kasar yang digunakan adalah batu pecah, ukuran maksimum agregat dibatasi 20 mm dengan karakteristik sebagai berikut: Berat jenis relatif kering oven = 2,810; kapasitas absorpsi= 0,523, berat isi padat kering oven = 1467,97 kgm 3 . Bahan tambah untuk mempermudah pengerjaan dipakai superplasticizer dengan jumlah dosis yang sama untuk setiap variasi yaitu sebesar 2 dari berat semen. Semen yang dipakai adalah semen Portland Type I dengan berat jenis = 3,05. Bahan tambah pengganti sebahagian semen dipakai silica fume dengan kadar 5- 20. Silica fume yang digunakan memiliki berat jenis = 2,495. Universitas Sumatera Utara 91

1. Langkah 1: Menentukan Slump dan Kekuatan yang diinginkan.

Karena HRWR digunakan, beton didesain berdasarkan slump antara 25-50 mm sebelum penambahan superplasticizer. Dengan Menggunakan persamaan f’ cr = f c +9,65 0,90 maka nilai kuat tekan rata- rata fcr’ dapat ditentukan. fcr’ = 70 +9,65 0,90 = 88,50 Mpa pada umur 28 hari

2. Langkah 2: Menentukan Ukuran Agregat Kasar Maksimum

Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan 88,50 MPa 62 MPa, maka digunakan agregat kasar batu pecah dengan ukuran maksimum 20 mm.

3. Langkah 3: Menentukan Kadar Agregat Kasar Optimum

Karena ukuran agregat kasar maksimum 20 mm, maka dari Tabel 2.12 didapat fraksi berat kering agregat kasar optimum = 0,72. Nilai DRUW Dry- Rodded Unir Weight atau berat isi kering oven agregat kasar adalah 1468 kgm 3 . Berat Kering Agregat OD = DRUW x DRUW Berat Kering Agregat OD = 0,72 x 1468 kgm 3 Berat Kering Agregat OD = 1057 kgm 3

4. Langkah 4: Estimasi Kadar Air Pencampuran dan Kadar Udara

Berdasarkan pada slump awal sebesar 25-50 mm dan ukuran maksimum agregat kasar 20 mm, dari tabel 2.13 didapat estimasi pertama kebutuhan air yaitu 170 kgm 3 dan kandungan udara terperangkap, untuk campuran yang menggunakan superplasticizer adalah 2. Universitas Sumatera Utara 92 Dengan menggunakan persamaan 2.10, voids content pasir yang digunakan adalah: V = 1 - 1665,68 2,476 x 1000 x 100 = 33 Penyesuaian air campuran, dihitung dengan menggunakan persamaan 2.11 adalah: Koreksi air campuran = 33 – 35 x 4,74 = -9,48 kgm 3 Maka, total air campuran yang diperlukan per m 3 beton = 160,52 kg. Air campuran yang diperlukan itu termasuk retarding admixture, tetapi tidak termasuk air dalam HRWR. 5. Langkah 5: Menentukan Wc+p Lihat Tabel 4.3.5 b untuk beton yang dibuat dengan menggunakan superplasticizer dan ukuran maksimum agregat 20 mm, dan yang mempunyai kekuatan tekan rata-rata yang ditargetkan untuk kondisi laboratorium fcr’ sebesar 88.50 Mpa pada umur 28 hari. Harus dicatat bahwa kekuatan tekan yang ditabelkan dalam Tabel 2.14 dan Tabel 2.15 adalah kekuatan tekan rata-rata yang diperlukan di lapangan. Oleh karena itu nilai kekuatan yang dipakai dalam tabel adalah: 0,90 x 88,50 = 79.65 Mpa Maka nilai Wc+p yang digunakan yaitu 0,27. Universitas Sumatera Utara 93

6. Langkah 6: Menghitung Kadar Bahan Semen

Berat bahan semen per m 3 beton adalah: 160,52 : 0,27 = 595 kg.

7. Langkah 7: Penentuan Komposisi Campuran Dasar hanya dengan Semen Portland saja tanpa Silica Fume

a. Kadar semen per m 3 = 595 kg b. Volume material per kgm 3 kecuali pasir sebagai berikut: Tabel 3.2 Volume Material Campuran per kgm 3 Tanpa Pasir Semen = 5953050 = 0,195 m 3 Agregat kasar = 10572810 = 0,376 m 3 Air = 160,521000 = 0,161 m 3 Udara = 0,02 x 1 = 0,020 m 3 Volume total = 0,752 m 3 Oleh karena itu, volume pasir yang diperlukan per m 3 beton adalah = 1 – 0,752 = 0,248 m 3 Sebagai berat kering per m 3 beton, berat pasir yang diperlukan adalah = 0,248 x 2476 = 614 kg Kebutuhan superplasticizer 2 = 595 x 2 = 11,9 kg Universitas Sumatera Utara 94 c. Maka, berat campuran beton per m 3 sebagai berikut: Tabel 3.3 Komposisi Campuran Dasar Campuran Dasar Semen = 595 kg Agregat Halus Pasir = 614 kg Agregat Kasar Batu Pecah = 1057 kg Air = 160,52 kg Superplasticizer = 11,9 kg

8. Langkah 8: Komposisi Campuran dengan Semen dan Silica Fume

a. Silica Fume yang digunakan mempunyai berat jenis 2,495. b. Persentase penggantian kadar semen portland dengan silica fume dibuat dengan beberapa variasi campuran. Dalam penelitian ini menggunakan 4 empat varian campuran yaitu sebagai berikut: Tabel 3.4 Variasi Campuran Silica Fume Campuran 1 5 Campuran 2 10 Campuran 3 15 Campuran 4 20 c. Untuk campuran pertama, berat silica fume per m 3 beton adalah = 0,05 x 595 = 29,75 kg, Maka, berat semen = 595 – 29,75 = 565,25 kg. Universitas Sumatera Utara 95 Untuk campuran yang lain dihitung dengan cara yang sama. Nilainya sebagai berikut: Tabel 3.5 Kebutuhan Semen Silica Fume dalam Campuran kg Campuran Gabungan Semen kg Silica Fume kg Total kg Campuran 1 565,25 29,75 595 Campuran 2 535,50 59,50 595 Campuran 3 505,75 89,25 595 Campuran 4 476,00 119,0 595 d. Untuk campuran pertama, volume semen per m 3 beton adalah = 565,25 3050 = 0,185 m 3 , dan Volume silica fume per m 3 beton adalah = 29,75 2495 = 0,012 m 3 Untuk volume semen, silica fume, dan total bahan semen untuk masing-masing campuran adalah: Tabel 3.6 Kebutuhan Semen Silica Fume dalam Campuran Campuran Gabungan Semen m 3 Silica Fume m 3 Total m 3 Campuran 1 0,185 0,012 0,197 Campuran 2 0,176 0,024 0,199 Campuran 3 0,166 0,036 0,202 Campuran 4 0,156 0,048 0,204 Universitas Sumatera Utara 96 e. Untuk semua campuran, volume agregat kasar, air, dan udara per m 3 beton adalah sama dengan campuran dasar yang tidak mengandung bahan semen. Bagaimanapun juga, volume bahan semen bervariasi untuk setiap campuran. Berat pasir yang diperlukan per m 3 beton untuk campuran pertama sebagai berikut: Tabel 3.7 Komposisi Bahan Volume dalam Campuran Pertama Tanpa Pasir Komposisi Volume Semen = 0,197 m 3 Agregat kasar = 10572810 = 0,376 m 3 Air = 160,521000 = 0,161 m 3 Udara = 0,02 x 1 = 0,020 m 3 Volume total = 0,754 m 3 Oleh karena itu, volume pasir yang diperlukan per m 3 beton adalah = 1 – 0,754 = 0,246 m 3 Sebagai berat kering per m 3 beton, berat pasir yang diperlukan adalah = 0,246 x 2476 = 609,096 kg per m 3 beton. Universitas Sumatera Utara 97 Berat pasir yang diperlukan per m 3 beton untuk campuran kedua sebagai berikut: Tabel 3.8 Komposisi Bahan Volume dalam Campuran Kedua Tanpa Pasir Komposisi Volume Semen = 0,199 m 3 Agregat kasar = 10572810 = 0,376 m 3 Air = 160,521000 = 0,161 m 3 Udara = 0,02 x 1 = 0,020 m 3 Volume total = 0,756 m 3 Oleh karena itu, volume pasir yang diperlukan per m 3 beton adalah = 1 – 0,756 = 0,244 m 3 Sebagai berat kering per m 3 beton, berat pasir yang diperlukan adalah = 0,244 x 2476 = 604,144 kg per m 3 beton. Berat pasir yang diperlukan per m 3 beton untuk campuran ketiga sebagai berikut: Tabel 3.9 Komposisi Bahan Volume dalam Campuran Ketiga Tanpa Pasir Komposisi Volume Semen = 0,202 m 3 Agregat kasar = 10572810 = 0,376 m 3 Air = 160,521000 = 0,161 m 3 Udara = 0,02 x 1 = 0,020 m 3 Volume total = 0,759 m 3 Universitas Sumatera Utara 98 Oleh karena itu, volume pasir yang diperlukan per m 3 beton adalah = 1 – 0,759 = 0,241 m 3 Sebagai berat kering per m 3 beton, berat pasir yang diperlukan adalah = 0,241 x 2476 = 596,716 kg per m 3 beton. Berat pasir yang diperlukan per m 3 beton untuk campuran keempat sebagai berikut: Tabel 3.10 Komposisi Bahan Volume dalam Campuran Keempat Tanpa Pasir Komposisi Volume Semen = 0,204 m 3 Agregat kasar = 10572810 = 0,376 m 3 Air = 160,521000 = 0,161 m 3 Udara = 0,02 x 1 = 0,020 m 3 Volume total = 0,761 m 3 Oleh karena itu, volume pasir yang diperlukan per m 3 beton adalah = 1 – 0,761 = 0,239 m 3 Sebagai berat kering per m 3 beton, berat pasir yang diperlukan adalah = 0,239 x 2476 = 591,764 kg per m 3 beton. Universitas Sumatera Utara 99 Komposisi campuran beton untuk masing-masing campuran adalah sebagai berikut: Tabel 3.11 Komposisi Campuran Pertama Campuran 1 Semen = 565,25 kg Silica Fume = 29,75 kg Agregat Halus Pasir, Kering = 609,096 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 kg Air = 160,52 kg Superplasticizer = 0,02 x 565,25 = 11,305 kg Tabel 3.12 Komposisi Campuran Kedua Campuran 2 Semen = 535,50 kg Silica Fume = 59,500 kg Agregat Halus Pasir, Kering = 604,144 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 kg Air = 160,52 kg Superplasticizer = 0,02 x 535,50 = 10,710 kg Universitas Sumatera Utara 100 Tabel 3.13 Komposisi Campuran Ketiga Campuran 3 Semen = 505,75 kg Silica Fume = 89,25 kg Agregat Halus Pasir, Kering = 596,716 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 kg Air = 160,52 kg Superplasticizer = 0,02 x 505,75 = 10,115 kg Tabel 3.14 Komposisi Campuran Keempat Campuran 4 Semen = 476 kg Silica Fume = 119 kg Agregat Halus Pasir, Kering = 591,764 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 kg Air = 160,52 kg Superplasticizer = 0,02 x 476 = 9,520 kg

9. Langkah 9: Campuran Percobaan Trial Mix

Hal ini dilakukan untuk campuran dasar dan masing-masing dari keempat campuan tersebut di atas. Agregat halus pasir diketahui mempunyai kadar air 2,99 dan daya serap 2,775 sedangkan agregat kasar batu pecah diketahui mempunyai kadar air 0,45 dan daya serap 0,523. Universitas Sumatera Utara 101 Maka, komposisi campuran beton per m 3 untuk campuran dasar setelah koreksi kadar air agregat adalah: Tabel 3.15 Komposisi Campuran Dasar Setelah Koreksi Kadar Air Campuran Dasar Semen = Tetap = 595 kg Agregat Halus Pasir = 614 x 1 + 2,99 = 632,359 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 x 1 + 0,45 = 1061,757 kg Air = 160,52 – [614 x 2,99 - 2,775] – [1057 x 0,45 - 0,523] = 159,972 kg Superplasticizer = 0,02 x 595 = 11,900 kg Komposisi campuran beton per m 3 untuk campuran pertama setelah koreksi kadar air agregat adalah: Tabel 3.16 Komposisi Campuran Pertama Setelah Koreksi Kadar Air Campuran 1 Semen = Tetap = 565,25 kg Silica Fume = Tetap = 29,75 kg Agregat Halus Pasir = 609,096 x 1 + 2,02 = 627,308 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 x 1 + 0,45 = 1061,757 kg Air = 160,52 – [609,096 x 2,99 - 2,775] – [1057 x 0,45 - 0,523] = 159,982 kg Superplasticizer = 0,02 x 565,25 = 11,305 kg Universitas Sumatera Utara 102 Komposisi campuran beton per m 3 untuk campuran kedua setelah koreksi kadar air agregat adalah: Tabel 3.17 Komposisi Campuran Kedua Setelah Koreksi Kadar Air Campuran 2 Semen = Tetap = 535,50 kg Silica Fume = Tetap = 59,50 kg Agregat Halus Pasir = 604,144 x 1 + 2,02 = 622,208 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 x 1 + 0,45 = 1061,757 kg Air = 160,52 – [604,144 x 2,99 - 2,775] – [1057 x 0,45 - 0,523] = 159,993 kg Superplasticizer = 0,02 x 535,50 = 10,710 kg Komposisi campuran beton per m 3 untuk campuran ketiga setelah koreksi kadar air agregat adalah: Tabel 3.18 Komposisi Campuran Ketiga Setelah Koreksi Kadar Air Campuran 3 Semen = Tetap = 505,75 kg Silica Fume = Tetap = 89,25 kg Agregat Halus Pasir = 596,716 x 1 + 2,02 = 614,558 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 x 1 + 0,45 = 1061,757 kg Air = 160,52 – [596,716 x 2,99 - 2,775] – [1057 x 0,45 - 0,523] = 160,009 kg Superplasticizer = 0,02 x 505,75 = 10,115 kg Universitas Sumatera Utara 103 Komposisi campuran beton per m 3 untuk campuran keempat setelah koreksi kadar air agregat adalah: Tabel 3.19 Komposisi Campuran Keempat Setelah Koreksi Kadar Air Campuran 4 Semen = Tetap = 476 kg Silica Fume = Tetap = 119 kg Agregat Halus Pasir = 591,764 x 1 + 2,02 = 609,458 kg Agregat Kasar Batu Pecah, Kering = 1057 x 1 + 0,45 = 1061,757 kg Air = 160,52 – [591,764 x 2,99 - 2,775] – [1057 x 0,45 - 0,523] = 160,019 kg Superplasticizer = 0,02 x 476 = 9,520 kg Untuk pembuatan masing-masing sampel digunakan hasil hitungan kebutuhan material yang baru seperti table di atas. Pada saat akan melakukan pembuatan sampel maka kadar air yang terkandung dalam agregat dan pasir diperiksa lagi di laboratorium, karena pengaruh kandungan air yang ada dalam agregat dan pasir sangat mempengaruhi nilai faktor air semen dan kebutuhan air yang akan digunakan.

3.4. Pengerjaan Beton

Pencampuran bahan-bahan penyusun beton dilakukan agar diperoleh suatu komposisi yang solid dari bahan-bahan penyusun berdasarkan rancangan campuran beton. Sebelum diimplementasikan dalam pelaksanaan konstruksi di lapangan. Pencampuran bahan-bahan dapat dilakukan di laboratorium. Agar tetap terjaga konsistensi rancangannya, tahapan lebih lanjut dalam pengolahan beton perlu Universitas Sumatera Utara 104 diperhatikan. Komposisi yang baik akan menghasilkan kuat tekan yang tinggi, tetapi jika pelaksanaannya tidak di kontrol dengan baik, kemungkinan dihasilkannya beton yang tak sesuai dengan rencana akan semakin besar. Cara pengolahan ini akan menentukan kualitas dari beton yang akan dibuat. Adapun pelaksanaannya meliputi: 1. Persiapan Sebelum penuangan beton dilaksanakan, hal-hal berikut ini harus terlebih dahulu diperhatikan: a. Semua peralatan untuk pengadukan pengangkutan beton harus bersih. b. Wadah yang diisi dengan beton harus bebas dari kotoran-kotoran yang mengganggu. c. Untuk memudahkan pembukaan wadah boleh dilapisi dengan bahan khusus, antara lain lapisan minyak mineral, lapisan bahan kimia vaselin atau lembaran polyurethane. 2. Ukuran Benda Uji Pada umumnya benda uji silinder berukuran Ø 15 cm x 30 cm ditetapkan sebagai standar untuk evaluasi kekuatan beton mutu tinggi. Akan tetapi, silinder dengan ukuran Ø 10 cm x 20 cm sering juga digunakan. Selain itu kubus dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm juga dapat digunakan untuk evaluasi kekuatan beton mutu tinggi. Ukuran benda uji yang digunakan oleh produsen beton harus sesuai dengan kapasitas beban mesin tes dan konsisten dengan ukuran silinder dan kubus yang ditentukan oleh desainer sebagai syarat untuk penerimaan. Pengukuran kekuatan dengan menggunakan silinder Ø 15 cm x 30 cm tidak dapat diganti begitu saja dengan menggunakan silinder Ø 10 cm x 20 cm. Universitas Sumatera Utara 105 3. Tipe Cetakan Tipe cetakan yang digunakan mempunyai pengaruh yang penting pada pengukuran kekuatan tekan. Pada umumnya, benda uji yang dicetak dengan menggunakan bahan baja akan menghasilkan kekuatan tekan yang lebih konsisten dari pada benda uji yang dicetak dengan menggunakan bahan plastik. Cetakan yang dibuat dari material kardus tidak dianjurkan untuk beton mutu tinggi. 4. Penakaran Penakaran bahan-bahan penyusun beton yang dihasilkaan dari hasil rancangan harus mengikuti ketentuan yang tertuang dalam pasal 3.3.2 SK. SNI. T.-28-1991-03 tentang Tata Cara Pengadukan dan Pengecoran Beton dan ASTM C. 685 Standard Made By Volume Batching and Continous Mixing serta ASTM. 94. 5. Pengadukan Pencampuran Setelah didapatkan komposisi yang direncanakan untuk kuat tekan tertentu, maka proses selanjutnya adalah pencampuran. Komposisinya disesuaikan dengan kapasitas alat aduk. Secara umum pengadukan dilakukan sampai didapatkan suatu sifat yang plastis dalam campuran beton segar. Indikasinya adalah warna adukan merata, kelecekan yang cukup, dan tampak homogen. Metode pengadukan dapat dibedakan menjadi dua yaitu manual dan dengan mesin. Pengadukan manual dilakukan dengan tenaga manusia sepenuhnya yaitu dengan tangan, sedangkan pengadukan dengan mesin memanfaatkan bantuan alat aduk seperti molen atau baching plan. Pengadukan dengan tangan biasanya dilakukan jika kebutuhan akan beton lebih kecil dari 10 m 3 dalam satu Universitas Sumatera Utara 106 periode yang pendek. Menurut SNI, jika kebutuhan adukan lebih kecil dari 10 m 3 , desain campurannya harus direncanakan. 6. Slump Pada umumnya, beton mutu tinggi harus ditempatkan dengan slump terendah yang masih mungkin untuk dapat dikerjakan dan dipadatkan di lapangan dengan tepat. Slump 50 sampai 100 mm memberikan workabilitas yang diperlukan untuk sebagian besar aplikasi di lapangan. Karena kadar agregat kasar dan bahan semen yang tinggi dan rendahnya fas, beton mutu tinggi biasanya sulit ditempatkandicor. Akan tetapi, beton mutu tinggi dapat dibuat dengan slump tinggi dengan bantuan HRWR tanpa segregasi. Beton yang mudah mengalir dengan slump melebihi 200 mm, dengan adanya penambahan HRWR, sangat efektif dalam pengisian rongga kosong voids antara tulangan yang sangat rapat. Dalam situasi dimana loss slump menjadi masalah, nilai slump diiginkan untuk pengecoran dapat dicapai kembali dengan baik melalui pemberian dosis HRWR tambahan dalam beton. Pemberian HRWR tambahan mengakibatkan peningkatan kekuatan hampir pada semua umur pengetesan. 7. Penuangan Adukan Untuk menghindari terjadinya segregasi dan bleeding, maka hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penuangan beton. Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penuangan adukan yaitu: a. Campuran yang akan dituangkan harus ditempatkan sedekat mungkin dengan cetakan akhir untuk mencegah segregasi karena penanganan kembali atau pengaliran adukan. Universitas Sumatera Utara 107 b. Pembetonan harus dilaksanakan dengan kecepatan penuangan yang diatur sedemikian rupa sehingga campuran beton selalu dalam keadaan plastis dan dapat mengalir dengan mudah ke dalam rongga di antara tulangan. c. Campuran beton yang telah mengeras atau yang telah terkotori oleh material asing tidak boleh dituang dalam struktur. d. Campuran beton yang telah mengeras atau telah mengalami penambahan air tidak boleh dituangkan. e. Beton dituangkan harus dipadatkan dengan alat yang tepat secara sempurna dan harus diusahakan secara maksimal agar dapat mengisi semua rongga beton. 8. Pengangkutan Setelah pengadukan selesai, campuran beton dibawa ke tempat penuangan. Pengangkutan beton dari tempat pengadukan hingga ke tempat penyimpanan akhir sebelum dituang harus dilakukan sedemikian rupa untuk mencegah terjadinya pemisahan atau kehilangan material. Alat angkut yang digunakan harus mampu menyediakan beton di tempat penyimpanan akhir dengan lancar tanpa mengakibatkan pemisahan dari bahan yang telah dicampur dan tanpa hambatan yang dapat mengakibatkan hilangnya plastisitas beton antara pengangkutan yang berurutan. 9. Pemadatan Beton Pemadatan dilakukan segera setelah beton dituang ke dalam cetakan. Pemadatan dilakukan sebelum terjadinya initial setting time pada beton. Dalam praktiknya, pengidikasian initial setting dilakukan dengan cara menusuk beton tersebut dengan tongkat tanpa kekuatan. Jika masih dapat ditusuk 10 cm berarti Universitas Sumatera Utara 108 setting time belum tercapai. Pemadatan dimaksudkan untuk menghilangkan rongga-rongga udara yang terdapat dalam beton segar. Alat pemadat sendiri dapat berupa kayu atau besi tulangan. Alat pemadat mesin juga bisa digunakan. Alat pemadat ini lebih dikenal dengan vibrator atau alat getar. Pemadatan dilakukan dengan penggetaran. Campuran beton akan mengalir dan memadat karena rongga-rongga terisi dengan butir-butir yang lebih halus. Alat getar ini dibagi menjadi dua, yaitu: a. Alat getar intern internal vibrator, yaitu alat getar berupa tongkat dan digerakkan dengan mesin. Untuk menggunakannya, tongkat dimasukkan ke dalam beton pada waktu tertentu, tanpa harus menyebabkan bleeding. b. Alat getar cetakan external vibrator or form vibrator, yaitu alat getar yang getar yang menggetarkan form work sehingga betonnya bergetar dan memadat. Beberapa pedoman umum dalam proses pemadatan adalah: a. Pada jarak yang berdekatanpendek, pemadatan dengan alat getar dilaksanakan dalam waktu yang pendek, b. Pemadatan dilaksanakan secara vertikal dan jatuh dengan beratnya sendiri, c. Tidak menyebabkan terjadinya bleeding, d. Pemadatan merata, 10. Pekerjaan Akhir Finishing Pekerjaan finishing untuk mendapatkan sebuah permukaan beton yang rata dan mulus. Pekerjaan ini biasanya dilakukan saat beton belum mengalami final setting, karena pada masa ini beton masih bisa dibentuk, alat yang digunakan biasanya ruskam, jidar dan alat perata lainnya. Universitas Sumatera Utara 109 11. Perawatan Beton Perawatan ini dilakukan setelah beton mengalami final setting, artinya beton telah mengeras. Perawatan ini dilakukan agar proses hidrasi selanjutnya tidak mengalami gangguan. Jika hal ini terjadi, beton mengalami keretakan karena kehilangan air yang begitu cepat. Perawatan minimal dilakukan 7 tujuh hari dan beton berkekuatan awal tinggi minimal selama 3 tiga hari serta harus diperhatikan dalam kondisi lembab, kecuali dilakukan dengan perawatan yang dipercepat. Perawatan ini tidak hanya dimaksudkan untuk mendapatkan kekuatan tekan beton yang tinggi tapi juga dimaksudkan untuk memperbaiki mutu dari keawetan beton, kekedapan terhadap air, ketahanan terhadap aus, serta stabilitas dari dimensi struktur. 12. Capping Benda Uji Sebelum pengetesan silinder, ujung-ujungnya biasanya diberi capping terlebih dahulu agar gaya yang diberikan oleh mesin uji dapat terdistribusi secara merata pada benda uji. Mortar Sulfur belerang merupakan material capping yang paling banyak digunakan. Bahan ini jika dipersiapkan dengan tepat dapat memberiakan hasil yang ekonomis, baik, dan dapat mecapai kekuatan yang tinggi dalam waktu yang singkat. Ketebalan capping berkisar antara 1,5 sampai 3 mm untuk benda uji beton mutu tinggi. Pada penggunaan capping dari belerang pada benda uji beton mutu tinggi, kondisi ujung benda uji yang tidak rata harus diperbaiki terlebih dahulu sebelum di capping. Kondisi ujung yang tidak rata dan rongga kosong Universitas Sumatera Utara 110 antara capping dengan permukaan ujung silinder dapat menimbulkan pengaruh negatif dalam pengukuran kekuatan tekan. 13. Pengujian Kuat Tekan Beton dan Kuat Tekan Beton Karakteristik Setelah beton dirawat dan telah berumur 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari, dilakukan pengujian kuat tekan beton dengan menggunakan alat mesin kuat tekan, hal ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari benda uji. Setelah data pengujian kuat tekan di dapat maka kuat tekan beton dapat dihitung dengan menggunakan rumus pada persamaan 2.2: fc’ = P A Dimana: fc’ = Kuat tekan beton yang diisyaratkan MPa P = Beban maksimum kN A = Luas penampang benda uji cm 2 Setelah didapatkan hasil data kuat tekan beton, maka kuat tekan beton karakteristik dapat dihitung dengan rumus pada persamaan 2.3, 2.4, dan 2.5: � = �’ −�’ � � �− σ’bm = �’ � � σ’bk = σ’bm - 1.64.s Universitas Sumatera Utara 111 Dimana: s = Deviasi standar kgcm 2 σ’b = Kuat tekan beton dari masing-masing benda uji kgcm 2 σ’bm = Kuat tekan beton rata-rata kgcm 2 σ’bm = Kuat tekan beton karakteristik kgcm 2 N = Jumlah benda uji s = Standar deviasi

3.5. Pengolahan data

Setelah bahan dan alat uji siap serta sampel uji telah dibuat, maka siap untuk diuji sesuai prosedur penelitian. Hasil dari pengujian berupa data-data kasar yang masih perlu diolah lebih lanjut untuk mengetahui hubungankorelasi antara satu pengujian dengan pengujian lainnya. Secara umum dari pengujian-pengujian yang akan dilakukan nantinya akan menghasilkan pengaruh perawatan dan penambahan silica fume pada mutu beton. Universitas Sumatera Utara 112

BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Umum

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Seluruh tahap pekerjaan yang direncanakan pada penelitian ini telah selesai dilaksanakan. Dimulai dari tahap pemeriksaan material pasir dan batu pecah, perhitungan campuran beton, kemudian persiapan bahan dan material, pembuatan benda uji, perawatan curing benda uji sampai dengan pengujian kuat tekan dapat dilaksanakan tanpa menemui kesulitan yang berarti. Hasil penelitian yang berupa data-data, selanjutnya akan dianalisis untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan silica fume dan superplasticizer terhadap kuat tekan beton mutu tinggi.

4.2. Pemeriksaan Bahan Susun

Bahan susun untuk campuran beton mutu tinggi yang dipergunakan meliputi: agregat kasar batu pecah, agregat halus pasir, semen, air, superplastisizer, dan silica fume . Dari hasil pengujian pasir di laboratorium didapatkan hasil modulus kehalusan butir atau Fineness Modulus FM sebesar 2,519 dan termasuk gradasi untuk zona 2, berat jenis pasir kering bulk sebesar 2,476, daya serap atau kapasitas absorpsi sebesar 2,775, berat isi padat kering oven sebesar 1665,68 kgm 3 dan kadar lumpur sebesar 1. Hasil pengujian kerikil didapatkan hasil modulus kehalusan butir atau Fineness Modulus FM sebesar 6,945, berat jenis bulk sebesar 2,810, daya serap atau kapasitas absorpsi sebesar 0,523, berat isi padat kering oven sebesar 1467,97 kgm 3 dan kadar lumpur sebesar 0,55. Hasil pengujian silica fume didapatkan hasil Universitas Sumatera Utara 113 berat jenis sebesar 2,495. Selain itu hasil pengujian semen tipe I didapatkan berat jenis sebesar 3,050. Secara umum dari hasil pemeriksaan dan pengujian bahan susun tersebut memenuhi syarat untuk pembuatan beton. Untuk hasil lengkap dari pemeriksaan bahan susun campuran beton mutu tinggi ini, dapat dilihat pada lampiran 1.

4.3. Proses Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji pada penelitian ini dilakukan dengan cara pengadukan menggunakan mesin pengaduk atau molen. Benda uji beton setiap variasi dikurangi proporsi semennya dan digantikan dengan silica fume secara gradual mulai dari 5; 10; 15 dan 20 dari berat semen, serta dengan menggunakan bahan tambah superplasticizer sebesar 2 dari berat semen. Proses pembuatan adukan beton adalah sebagai berikut: 1. Proses awal pembuatan benda uji beton normal tanpa penggantian sebagian semen dengan silica fume dan penambahan superplasticizer sebesar 2 dari berat semen adalah dengan pengadukan menggunakan mesin pengaduk molen didahului dengan memasukkan pasir, kemudian diaduk, setelah itu semen portland dimasukkan ke dalam molen, kemudian diaduk lagi sampai pasir dan semen tercampur secara merata. Kemudian disiramkan air yang telah dicampur dengan superplasticizer sedikit demi sedikit ke dalam molen sampai campuran tadi membentuk pasta. Setelah itu masukkan kerikil, kemudian di aduk kembali. Air kembali disiramkan ke dalam molen secara merata sampai habis. Kemudian campuran beton tadi diaduk sampai adukan terlihat telah homogen. 2. Setelah adukan homogen, dilaksanakan pengujian slump. Kemudian diukur nilai slump dari adukan tersebut, jika belum sesuai dengan nilai slump yang Universitas Sumatera Utara 114 direncanakan maka campuran dimasukkan kembali untuk dilakukan penyesuaian dengan penambahan air. 3. Setelah slump yang didapatkan sesuai dengan rencana, adukan beton dimasukkan ke dalam kedalam cetakan silinder. Pengisian adukan dilakukan tiga tahap, masing-masing 13 dari tinggi cetakan. Setiap tahap dipadatkan dengan cara dirojok menggunakan tongkat baja sebanyak 25 kali. Selain dipadatkan dengan cara dirojok, pemadatan bisa juga dilakukan dengan cara menggunakan mesin penggetar atau vibrator. Dengan menggunakan vibrator, kepadatan adukan beton dalam silinder jauh lebih baik. 4. Untuk pembuatan benda uji dengan penggantian sebagian semen dengan silica fume adalah dengan melakukan tahapan-tahapan seperti penjelasan di atas. Perbedaannya silica fume dimasukkan setelah semen dimasukkan. Kemudian pasir, semen dan silica fume diaduk sampai merata. Kemudian tahapannya sama seperti penjelasan di atas. Hal terpenting yang perlu diperhatikan dalam pengujian kuat tekan yang akan dilakukan adalah kondisi permukaan benda uji. Permukaan yang rata akan menghasilkan nilai kuat tekan yang baik karena distribusi beban akan tersebar secara merata ke seluruh permukaan benda uji.

4.4. Hasil Perencanaan Campuran Beton Mix Design dengan Metode ACI

Perencanaan campuran beton mix design yang digunakan dalam penelitian ini adalah perencanaan campuran dengan metode ACI American Concrete Institute, dan hasil lengkap perencanaan campuran beton mix design dengan menggunakan Universitas Sumatera Utara 115 metode ACI American Concrete Institute ini dapat dilihat pada lampiran. Berikut ini adalah komposisi kebutuhan bahan untuk campuran beton mutu tinggi: Tabel 4.1 Kebutuhan Bahan Susun Beton Tiap 1 m 3 Kadar SF Kadar SP Volume Berat Berat Pasir kg Berat Batu Pecah kg Air kg SP kg SF kg Semen kg 2,0 160,52 11,90 595 614 1057 5,0 2,0 160,52 11,305 29,75 565,25 609,096 1057 10,0 2,0 160,52 10,710 59,50 535,50 604,144 1057 15,0 2,0 160,52 10,115 89,25 505,75 596,716 1057 20,0 2,0 160,52 9,520 119 476 591,764 1057

4.5. Hasil Pengujian dan Pembahasan

4.5.1. Hasil Pengujian Slump dan Workability

Workability kemudahan pengerjaan beton dapat dilihat dari nilai slump yang terjadi. Karena nilai slump merupakan parameter workability, semakin tinggi nilai slump maka semakin mudah proses pengerjaan beton workability. Beton mutu tinggi menggunakan nilai fas rendah, berarti air yang digunakan sangat sedikit, sehingga nilai slump rendah. Dalam penelitian ini nilai slump yang seharusnya rendah berkisar antara 25-50 mm karena pada beton mutu tinggi air yang digunakan sangat sedikit, dengan cara menambahkan bahan tambah superplasticizer yang bisa menjadikan nilai slump lebih tinggi dari yang direncanakan. Dalam penelitian ini, pemakaian bahan tambah superplasticizer semua sama untuk setiap variasi yaitu sebesar 2,0 dari berat semen. Dengan penambahan superplasticizer diharapkan akan diperoleh tingkat workability yang tinggi untuk mencapai nilai slump yang sesuai tanpa terjadi bleeding dan segregasi. Superplasticizer merupakan bahan Universitas Sumatera Utara 116 tambah kimia yang mempunyai pengaruh dalam meningkatkan workability beton sampai pada tingkat yang cukup besar L. J Murdock dan Brook, 1978. Pada penelitian-penelitian terdahulu juga telah membuktikan bahwa pengurangan air pada adukan beton akan membuat nilai fas menjadi lebih kecil sehingga kuat tekan beton meningkat, tetapi hal tersebut bisa berdampak pada turunnya nilai slump. Seiring dengan menurunnya nilai slump pada adukan beton, maka tingkat workability juga akan menurun, dengan kata lain semakin banyak pengurangan air dalam adukan beton maka kuat tekan beton akan meningkat, akan tetapi semakin kecil nilai fas maka akan menurunkan nilai slump dan tingkat workability , hal tersebut akan sangat berpengaruh pada proses pengerjaan beton. Namun dengan menambahkan bahan tambah beton tanpa pengurangan air, tingkat penurunan workability dapat dihindari sehingga saat pengerjaan beton dilaksanakan bisa menjadi lebih mudah dan bisa mendapatkan kuat tekan beton yang lebih baik. Dalam penelitian ini setiap benda uji dilakukan empat titik pengujian slump, kemudian dari empat kali pengujian ini diambil nilai slump rata-rata. Hasil uji slump dengan menggunakan superplasticizer 2 dan kadar silica fume bervariasi disajikan dalam Tabel 4.2. Universitas Sumatera Utara 117 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Slump Beton Segar dengan Kadar Superplasticizer 2 dan Kadar Silica Fume Bervariasi Kadar SF Kadar SP Volume Berat Berat Pasir kg Berat Kerikil kg Slump cm Slump Rata-rata cm Air Liter SP Liter SF kg Semen kg 2,0 160,52 11,90 595 614 1057 4,00 4,50 4,50 5,00 4,50 5,0 2,0 160,52 11,305 29,75 565,25 609,096 1057 4,50 4,00 3,50 4,00 4,00 10,0 2,0 160,52 10,710 59,50 535,50 604,144 1057 3,50 3,00 4,50 3,50 3,63 15,0 2,0 160,52 10,115 89,25 505,75 596,716 1057 3,50 3,00 3,50 4,00 3,50 20,0 2,0 160,52 9,520 119 476 591,764 1057 3,50 3,50 3,00 3,50 3,38 Gambar 4.1 Pengaruh Kadar Silica Fume Terhadap Nilai Slump 4.50 4.00 3.63 3.50 3.38 1 2 3 4 5 6 5 10 15 20 Nila i S lu m p c m Kadar Silica Fume NILAI SLUMP PADA TIAP VARIASI NILAI SLUMP PADA TIAP VARIASI NILAI SLUMP PADA TIAP VARIASI NILAI SLUMP PADA TIAP VARIASI Universitas Sumatera Utara 118 Dari Tabel 4.2 dan Gambar 4.1 didapatkan hasil bahwa semakin besar kadar silica fume semakin menurun nilai slumpnya. Hal tersebut diakibatkan karena silica fume lebih banyak menyerap air jika dibandingkan dengan semen, sehingga adukan menjadi lebih kering yang kemudian mempengaruhi nilai slump beton segar menjadi semakin rendah sesuai dengan kadar silica fume yang ditambahkan. Gambar 4.2 Pengujian Slump pada Campuran Beton Normal

4.5.2. Data dan Analisis Hasil Pengujian Kuat Tekan Benda Uji