22 Expanded Clay Aggregate ECA adalah agregat ringan dengan kekuatan
yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan agregat alam ringan lainnya dan dapat memproduksi beton ringan dengan kekuatan tinggi yang dapat digunakan dalam
sistem struktural bangunan. Dengan menggunakan ECA, memungkinkan untuk menghasilkan kekuatan beton ringan yang tinggi dengan kepadatan 1,71 gcm
3
dan kekuatan sekitar 45 MPa. Penggunaan ECAC dalam sistem struktural memungkinkan untuk membangun bangunan yang lebih ringan dengan ukuran
beton bertulang lebih kecil dan mengurangi kerusakan akibat gempa bumi Subasi, 2009.
2.6 Penelitian Beton dengan Expanded Clay Aggregate
1. Penelitian oleh Moravia et al. 2010
Penelitian oleh Moravia et al. 2010, membahas tentang faktor efisiensi dan
modulus elastisitas beton ringan dengan expanded clay aggregate. Pada penelitian ini, expanded clay digunakan sebagai agregat kasar dalam membuat Lightweight
Aggregate Concrete LWAC. Kapur dengan ukuran partikel yang sesuai dengan expanded clay digunakan sebagai agregat kasar dalam membuat Normalweight
Concrete NWC. Proporsi campuran beton ditentukan sesuai dengan metode IPTUSP. Metode ini digunakan untuk memperoleh proporsi campuran beton
yang memberikan konsistensi yang diinginkan dan kuat tekan rata-rata fc
j
pada umur j hari. Kuat tekan perkiraan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 20,
25, 30, dan 40 MPa pada umur 28 hari. Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 20 cm. Benda uji dirawat di ruang lembab dan diuji
pada umur 3, 7, dan 28 hari. Hasil penelitian ini menunjukkan hubungan berbanding lurus antara
ketahanan mekanik dan kepadatan. Meskipun lebih rendah dalam kuat tekan, LWAC menunjukkan faktor efisiensi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan
NWC. Faktor efisiensi ditentukan dari rasio antara kekuatan mekanik dengan kepadatan masing-masing beton. Faktor efisiensi LWAC pada usia 3, 7 dan 28
hari adalah 20, 15 dan 8 lebih tinggi dibandingkan dengan NWC. Perbedaan faktor efisiensi beton ditemukan menurun dengan bertambahnya usia. Kuat tekan
NWC menunjukkan peningkatan 10 pada 7 hari dan 38 pada 28 hari jika
23 dibandingkan dengan rata-rata kekuatan diperoleh pada usia 3 hari. Kuat tekan
LWAC menunjukkan peningkatan 6 pada 7 hari dan 23 pada 28 hari jika dibandingkan dengan kekuatannya pada usia 3 hari. Pada kuat tekan rencana 40
MPa, saat umur 28 hari, LWAC memiliki kuat tekan rata-rata 26 lebih rendah dibandingkan NWC. Berdasarkan hal tersebut, dapat diketahui NWC
menunjukkan keuntungan yang lebih tinggi dalam kekuatan. Untuk kepadatan, NWC menunjukkan peningkatan dari 0,9 pada 7 hari dan dari 2,73 pada 28
hari jika dibandingkan dengan pada usia 3 hari. Di sisi lain, kepadatan LWAC meningkat 1,67 dan 1,92 pada usia yang sama.
Rendahnya kuat tekan LWAC dapat dijelaskan karena kekuatan expanded clay lebih rendah dibandingkan dengan kekuatan batu kapur. Tetapi, dari sudut
pandang kerapatan dan kuat tekan, dalam penelitian ini, LWAC dianalisis dapat diklasifikasikan sebagai beton struktural. Faktor efisiensi LWAC yang lebih tinggi
daripada NWC menunjukkan LWAC memiliki sifat yang lebih tinggi dalam menanggapi fenomena fisik dan kimia yang terjadi di dalam beton. Fenomena
kimia merupakan aktivitas bubuk pozzolan pada expanded clay, sedangkan fenomena fisik adalah interlocking mekanis antara expanded clay dengan hasil
hidrasi dalam pasta semen. LWAC memiliki nilai modulus elastisitas statis rata- rata sepertiga +36 lebih kecil dari nilai yang diperoleh NWC, menunjukkan
kapasitas yang lebih besar dari LWAC untuk menyerap deformasi yang disebabkan oleh penyusutan, yang dapat mengurangi tekanan internal dan
pembentukan microcrack bila dibandingkan dengan NWC.
2. Penelitian oleh Bogas and Nogueria 2014
Dalam penelitian ini diproduksi Lightweight Aggregate Concrete LWAC dengan jenis expanded clay aggregates yang berbeda. Studi eksperimental yang
komprehensif dilakukan pada komposisi beton yang berbeda dengan kekuatan tekan rata-rata 30-70 MPa dan kelas densitas dari D1.6-D2.0. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh kondisi perawatan dan pembasahan awal agregat ringan pada kekuatan tarik belah dan modulus of rupture.
24 Dari hasil penelitian ini, dapat diketahui kekuatan tarik dipengaruhi oleh
jenis agregat, meskipun pengaruh ini lebih rendah daripada kekuatan tekan. Kekuatan tarik LWAC sekitar 0,8-0,85 dari Normal Weight Concrete NWC
pada kekuatan tekan yang sama. Efisiensi struktural tarik beton dengan moist- cured
sedikit dipengaruhi oleh volume dan kondisi pembasahan agregat. Modulus of rupture dari LWAC dengan
air-cured hanya dapat sekitar 0,5-0,8 dari NWC
dengan kekuatan yang sama.
3. Penelitian oleh Subasi 2009
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh menggunakan fly ash terhadap sifat fisik dan mekanik beton agregat ringan kekuatan tinggi yang
diproduksi dengan expanded clay aggregate. Untuk tujuan ini, campuran beton ringan dengan kadar semen 350, 400, dan 450 kgm
3
disiapkan dan campuran beton tersebut menggunakan expanded clay aggregate. Selain itu, beton dengan
fly ash 0, 10, 20 dan 30 diproduksi dari campuran dengan kadar semen yang berbeda. Pengujian densitas beton, porositas, kecepatan ultrasonik, kuat tekan dan
kuat tarik belah dilakukan pada sampel yang disiapkan. Selain itu, terdapat sampel diambil dari beton yang dibuat untuk diperiksa di bawah mikroskop optik.
Dalam pemeriksaan mikroskopis ikatan yang kuat ditemukan antara pasta semen dan antarmuka Expanded Clay Aggregate ECA dari Expanded Clay
Aggregate Concrete ECAC yang diproduksi. Dari hasil penelitian ini diketahui kadar semen 450 kgm
3
memiliki nilai kekuatan tertinggi dan sifat mekanik beton dapat ditingkatkan dengan menggunakan 10 fly ash. Ketika 10 fly ash
digunakan dalam ECAC, ditetapkan bahwa kepadatan meningkat dengan rasio rata-rata 3, porositas menurun 24, kecepatan ultrasonik meningkat 3, kuat
tekan meningkat 8, dan kekuatan tarik belah meningkat 9 untuk beton dengan berbagai kadar semen.
25
2.7 Material Penyusun Beton
