80 Setelah umur beton 24 jam, cetakan silinder dan balok dibuka dan mulai
dilakukan perawatan beton dengan cara direndam dalam bak perendaman sampai pada masa yang direncanakan untuk melakukan pengujian.
3.6 Penggunaan
Admixture Superplasticizer
Pada penelitian
ini, penggunaan admixture superplasticizer
yang digunakan sebagai bahan tambah pada beton normal. Adapun variasi yang digunakan
adalah : 1; 1,5; dan 2. Cara penghitungan berat admixture superplasticizer yang digunakan yaitu M
2
= M
1
. Dimana diketahui, volume total kubus beton = 0,152 m , berat jenis
admixture superplasticizer = 29.86 kgm
3
. Rumus yang dipakai: M
2
= M
1 x
Berat jenis admixture superplasticizer Dimana:
M
1
= Volume total silinder beton M
2
= Berat jenis admixture superplasticizer yang dipakai Dan kebutuhan admixture yang digunakan adalah:
Variasi I : kosong M
2=
0 M
1
Variasi II : M
2
= 1 M
1 x
Berat jenis admixture superplasticizer M2 = 0.125kg
Variasi III : M
2
=1,5 M
1
xBerat jenis admixture superplasticizer M2 = 0.300 kg
Variasi IV : M
2
=2 M
1
xBerat jenis admixture superplasticizer M2 = 0.450 kg
Universitas Sumatera Utara
81
3.7 Pengujian Sampel
Pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat tekan beton, porositas beton, dan uji pembakaran beton.
3.7.1 Uji Kuat Tekan Beton
Pengujian dilakukan pada umur beton 28 hari untuk tiap variasi beton sebanyak 3 buah. Sehari sebelum pengujian sesuai umur rencana, kubus beton
dikeluarkan dari bak perendaman. Sebelum dilakukan uji kuat tekan, benda uji ditimbang beratnya. Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan
mesin kompres elektrik berkapasitas 200 ton yang digerakkan secara manual. Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :
c f
3.1 dimana : f c = Kekuatan tekan kgcm
2
P = Beban tekan kg A = Luas permukaan benda uji cm
2
3.7.2 Porositas Beton
Porositas dapat didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat volume kosong dengan jumlah
dari volume zat padat yang ditempati oleh zat padat.
Universitas Sumatera Utara
82 Porositas pada suatu material dinyatakan dalam persen rongga fraksi
volume dari suatu rongga yang ada dalam material tersebut. Besarnya porositas pada suatu material bervariasi mulai dari 0 sampai dengan 90 tergantung dari jenis dan
aplikasi material. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai porositas terbuka
yakni porositas yang rongganya masih memiliki akses ke permukaan luar, walaupun rongga tersebut ada ditengah-tengah padatan. Porositas ini dapat dihitung dengan
rumus Lawrence H.Van Vlack, l989 : Porositas =
x x 100
3.2 Dimana:
P =
Porositas mb
= Massa basah sampel setelah direndam gram
mk =
Massa kering sampel setelah direndam gram Vb
= Volume benda uji cm
3
Pada percobaan ini porositas dihitung sebelum pembakaran dan setelah benda uji tersebur dibakar untuk membandingkan hasil keduanya.
3.7.3 Uji Pembakaran Beton
Pada penelitian ini dilakukan uji pembakaran terhadap campuran beton dengan penambahan admixture superplasticizer sebanyak 1; 1,5; dan 2
dibandingkan dengan beton normal.
Universitas Sumatera Utara
83 Pengujian pembakaran menggunakan mesin furnace dilaksanakan di
Laboratorium Teknik Mesin Growth Centre Kopertis Wilayah I Aceh-Sumatera Utara. Adapun gambar mesin furnace dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Alat Uji Pembakaran Furnace
Alat uji ini biasa digunakan untuk proses penyepuhan besi, aluminium, baja ataupun logam, dan lainnya tetapi pada saat ini akan dilakukan pembakaran
terhadap beton untuk mengetahui efek terhadap beton pasca kebakaran. Percobaan ini menggunakan benda uji berbentuk kubur dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm.
Prosedur pengujian pembakaran: 1.
Siapkan furnace dalam keadaan kosong; 2.
Masukkan sampel beton yang akan diuji bakar; 3.
Hubungkan kabel mesin furnace ke sumber listrik; 4.
Hidupkan mesin furnace dan atur suhu yang diinginkan yaitu 200ºC, 500ºC, dan 800ºC;
5. Lihat perubahan pertambahan suhu di monitor digital furnace;
Universitas Sumatera Utara
84 6.
Tunggu sampai suhu yang diinginkan; 7.
Pertahankan suhu pada suhu yang diingikan sampai waktu yang ditentukan yaitu selama 3 jam;
8. Setelah sampai pada waku yang ditentukan matikan mesin furnace,
dingikan sampai pada suhu normal ruangan lalu keluarkan sampel.
Universitas Sumatera Utara
85
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat Mesin Compressor Compressor Mechine. Kuat tekan beton dapat diperoleh
dengan menggunakan rumus 3.1. Data hasil pengujian kekuatan tekan beton dengan penambahan admixture superplasticizer untuk tiap-tiap suhu pembakaran,
sebagai berikut:
Tabel 4.1 Beton dengan Tambahan Admixture
Superplasticizer Tanpa
Pembakaran
Sampel Beban Tekan
ton Kuat Tekan
kgcm
2
Beton admixture 1 70
311,111 Beton admixture 1,5
73 324,444
Beton admixture 2 87
386,667
Tabel 4.1 menunjukkan data beban tekan yang dipeoleh dari hasil pengujian untuk beton dengan tambahan admixture superplasticizer 1; 1,5;
dan 2 tanpa pembakaran berturut- turut yaitu sebesar 70 ton, 73 ton dan 87 ton. Ketiga datamenunjukkan bahwa penambahan admixture superplasticizer pada
Universitas Sumatera Utara
86 campuran beton dapat meningkatkan beban tekan beton. Dari data beban tekan
dapat dihitung kuat tekan dengan menggunakan rumus3.1
Tabel 4.2 Data Kuat Tekan Beton Pasca Bakar dengan Tambahan Admixture Superplasticizer 1
Sampel Temperatur
o
C BebanTekan
ton KuatTekan
kgcm
2
1 27
70 311,111
2 200
65 288,889
3 500
41,6 184,889
4 800
24 106,667
Tabel 4.2 menunjukkan data beban tekan dan kuat tekan untuk beton dengan tambahan admixture superplasticizer sebanyak 1 dengan pembakaran
pada temperatur 200°C, 500°C, dan 800°C, bahwa semakin meningkatnya temperatur beban tekan maksimum yang mampu dipikul beton semakin
berkurang kekuatannya. Artinya beton semakin lemah dan kuat tekan beton berturut- turut menurun sebesar 7,14;40,57; dan 65,71 dari kekuatan awal
beton.
Universitas Sumatera Utara
87 Gambar 4.1 Grafik Kuat Tekan Beton Admixture 1 Pasca Bakar Terhadap
Temperatur
Tabel 4.3 Data Kuat Tekan Beton Pasca Bakar dengan Tambahan Admixture Superplasticizer 1,5
Sampel Temperatur
o
C BebanTekan
ton KuatTekan
kgcm
2
1 27
73 324,444
2 200
71 315,556
3 500
62 275,556
4 800
25 111,111
Tabel 4.3 menunjukkan data beban tekan dan kuat tekan untuk beton dengan tambahan admixture superplasticizer sebanyak 1,5 dengan pembakaran
padatemperatur 200°
C
, 500°C, dan 800°C
bahwa semakin meningkatnya temperatur beban tekan maksimum yang mampu dipikul beton semakin
berkurangkekuatannya.
311,111 288,889
184,889 106,667
100 200
300 400
500 1000
K u
a t
T e
k a
n k
g c
m ²
Temperatur ºC
Pengaruh Penambahan Admixture Superplasticizer 1 Terhadap Kuat Tekan
Beton Pasca Bakar
Beton Admixture 1 Pasca Bakar
Universitas Sumatera Utara
88 Artinya beton semakin lemah dan kuat tekan beton berturut- turut menurun
sebesar 2,74; 15,07 ; dan 65,75 dari kekuatan awal beton.
Gambar 4.2 Grafik Kuat Tekan Beton Admixture 1,5 Pasca Bakar Terhadap Temperatur
Tabel 4.4 Data Kuat Tekan Beton Pasca Bakar dengan Tambahan Admixture Superplasticizer 2
Sampel Temperatur
o
C BebanTekan
ton KuatTekan
kgcm
2
1 27
87 386,667
2 200
75 333,333
3 500
67 297,778
4 800
35 155,556
324,444 315,556
275,556 111,111
100 200
300 400
200 400
600 800
1000 K
u a
t T
e k
a n
k g
c m
²
Temperatur ºC
Pengaruh Penambahan Admixture Superplasticizer 1,5 Terhadap Kuat Tekan
Beton Pasca Bakar
Beton Admixture 1,5 Pasca Bakar
Universitas Sumatera Utara
89 Tabel 4.4 menunjukkan data beban tekan dan kuat tekan untuk beton
dengan tambahan
admixture superplasticizer
sebanyak 2
dengan pembakaranpadatemperatur
200°C, 500°C,
dan 800°C
menunjukan semakinmeningkatnya temperatur beban tekan maksimum yang mampu
dipikul beton semakin berkurang kekuatannya. Artinya beton semakin lemah dan kuat tekan beton berturut-turut menurun sebesar 13,79; 14,47 ; dan 53,95
dari kekuatan awal beton.
Gambar 4.3 Grafik Kuat Tekan Beton Admixture 1,5 Pasca Bakar Terhadap Temperatur
386,667 333,333
297,778
155,556 50
100 150
200 250
300 350
400 450
200 400
600 800
1000
K u
a t
T e
k a
n k
g c
m ²
Temperatur ºC
Pengaruh Penambahan Admixture Superplasticizer 2 Terhadap Kuat Tekan Beton
Pasca Bakar
Beton Admixture 2 Pasca Bakar
Universitas Sumatera Utara
90 Tabel 4.5Rangkuman Data Kuat Tekan Beton Pasca Bakar dengan Tambahan
Admixture Superplasticizer
Temperatur ºC
Kuat Tekan kgcm²
Beton Admixture 1
Beton Admixture
1,5 Beton
Admixture 2
27 311,111
324,444 386,667
200 288,889
315,556 333,333
500 184,889
275,556 297,778
800 106,667
111,111 155,556
Tabel 4.5 merupakan rangkuman data antara kenaikan temperatur dengan kuat tekan beton dengan masing-masing penambahan admixture
superplasticizer sebanyak1; 1,5; dan 2.Tabel tersebut menunjukkan kecenderungan bahwa kuat tekan beton akan turun seiring dengan kenaikan
temperatur.Pada temperatur 200°C penurunan sebesar 7,14; 40,57 ; dan 65,71 , temperatur 500°C penurunan sebesar 2,74; 15,07 ; dan 65,75 ,pada
temperatur 800°C penurunan sebesar 13,79; 14,47 ; dan 53,95 dari kekuatan awal beton tanpa pembakaran.
Universitas Sumatera Utara
91 Gambar 4.4 Grafik Kuat Tekan Beton Admixture Pasca Bakar Terhadap
Temperatur
Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa semakin tinggi temperatur maka kuat tekan beton semakin rendah. Disaat suhu 500ºC dengan penambahan
admixture superplasticizer sebanyak 1 kuat tekan yang dihasilkan184,889 kgcm
2
, untuk penambahan admixture superplasticizer sebanyak 1,5 kuat tekan betonnya adalah 275,556 kgcm
2
, dan penambahan admixture superplasticizer sebanyak 2 kuat tekan beton yang dihasilkan sebesar 231,111 kgcm
2
. Hasil
311,111 288,889
184,889 106,667
324,444 315,556
275,556
111,111 386,667
333,333 297,778
155,556
50 100
150 200
250 300
350 400
450
200 400
600 800
1000
K u
a t
T e
k a
n k
g c
m ²
Temperatur ºC
Pengaruh Penambahan Admixture Superplasticizer Terhadap Kuat
Tekan Beton Pasca Bakar
Beton Admixture 1 Pasca Bakar
Beton Admixture 1,5 Pasca Bakar
Beton Admixture 2 Pasca Bakar
Universitas Sumatera Utara
92 inimenunjukkan beton yang diberi tambahan admixture superplasticizer yang
lebih banyak akan memiliki kuat tekan yang masih cukup tinggi. Hal ini terjadi karena beton yang ditambahi admixture superplasticizer memiliki cukup air untuk
melawan panas pembakaran walaupun penggunaan air dikurangi 10 -15 dari penggunaan air pada pembuatan beton normal.
Air yang terserap pada agregat mulai menguap, penguapan menyebabkan penyusutan pasta semen. Disaat temperatur 500°C sampai dengan 800°C
terjadi penurunan kuat tekan yang cukup signifikan, disaat suhu 800°C untuk beton dengan penambahan admixture superplasticizer sebanyak 1 kuat tekan
yang dihasilkan adalah 106,667
kgcm
2
, untuk penambahan admixture superplasticizer 1,5
kuat tekannya adalah 111,111 kgcm
2
, dan untuk penambahan admixture superplasticizer 2 kuat tekannya adalah 155,556
kgcm
2
. Penurunan kuat tekan ini disebabkan karena pasta semen yang sudah
terhidrasi terurai kembali CaOH
2
→ CaO + H
2
O. CaO kapur yang bersifat higroskopis menyerap air, sedangkan H
2
O mulai menguap pada temperatur 100°C sehingga menyebabkan beton kering dan rapuh Febrina, F., 2010.
Dalam hal inidapat dilihat bahwa semakin tinggi temperatur pembakaran maka kuat tekan beton semakin rendah. Bila dibandingkan nilai kuat tekan pada
penambahan admixture superplasticizer sebanyak 1; 1,5; dan 2 kuat tekan beton yang dihasilkan semakin menurun. Untuk suhu 200°C, penurunannya dapat
mencapai 2,74 – 13,79 , untuk suhu 500°C mencapai 14,47 – 40,57 , untuk suhu 800°C mencapai 53,95 – 65,75 , dimana pada suhu 800°C
Universitas Sumatera Utara
93 dengan tambahan admixture paling sedikit yaitu 1 tampak fisik permukaan
beton sudah mengelupas dan struktur bagian dalamnya sangat rapuh. Kapur dari hasil pembakaran bila ditambahkan air akan mengembang dan
retak. Semen dan air berfungsi sebagai perekat serta penguat beton. Selama proses hidrasi, dua komponen senyawa terpenting dalam butiran semen yaitu
C
2
S dan C
3
S bereaksi dengan H
2
0 dan menghasilkan CSH dan CaOH
2
. C-S-H berfungsi sebagai zat penentu kekerasan beton dan pengikat agregat. Proses
hidrasi adalah proses dimana komposisi kimia semen CaO disingkat C, SiO
2
disingkat S, Al
2
O
3
disingkat A, Fe
2
O
3
disingkat F, bereaksi dengan air H
2
O disingkat H.
Efek proses hidrasi ini kemudian menjadikan Kristal-kristal berukuran mikro dan nano yang disebut gel dan CaOH
2
yang akan tumbuh terus mengisi rongga-rongga kristal dimana rongga-rongga tersebut berisi air dan
tumbuh menjadi kristal-kristal padat yang sesuai berjalannya waktu terus tumbuh memadati ruang-ruang kristal yang masih kosong.
Terjadinya penurunan kuat tekan disebabkan karena adanya proses dekomposisi unsur C-S-H Calcium Silica Hydrate yang terurai menjadi kapur
bebas CaO serta SiO
2
yang tidak memiliki kekuatan sama sekali. UnsurC-S- H merupakan unsur utama yang menopang kekuatan beton, maka pengurangan
C-S-H yang jumlahnya cukup banyak akan sangat mengurangi kekuatan beton. Ketika suhu dinaikkan sampai mencapai 800ºC terjadi proses karbonisasi yaitu
terbentuknyaCalsium Carbonat CaCO
3
yang berwarna keputih-putihan sehingga merubah warna permukaan beton menjadi lebih terang. Disamping itu,pada
Universitas Sumatera Utara
94 temperatur ini terjadi penurunan drastis lekatan antara batuan dan pasta semen
ditandai oleh retak-retak dan kerapuhan beton beton dapat dengan mudah dipecah oleh tangan.
4.2 Pengujian Porositas Beton
