PENGARUH RASIO SEMEN-FLY ASH TERHADAP POROSITAS HIGH VOLUME FLY ASH - SELF COMPACTING CONCRETE (Effect Of Cement-Fly Ash Ratio On Porosity High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete) - UNS Institutional Repository
PENGARUH RASIO SEMEN-FLY ASH TERHADAP POROSITAS HIGH VOLUME FLY ASH - SELF COMPACTING
CONCRETE (Effect Of Cement-Fly Ash Ratio On Porosity High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh: GILANG YASINTHA MURTI NIM. I 1112041 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 commit to user commit to user
Manfaat selalu ada meskipun bukan tujuan itu sendiri Keyakinan bukan saja dari kata orang, tapi dari kata hati Sikap adalah finishing dari banyak pertolongan misterius Kehidupan saya yang berwarna ini adalah kosong Berjalan menuju masa depan itu seperti berjalan dengan cara mundur.Saat aku berkata “aku mencintai-Mu”, sesungguhnya Dia telah membalas jauh hari sebelum aku memahami dan menyadari-Nya Jangan ada kata menyesal, pilih saja kata memaknai
Dalam makna yang luas, satu-satunya batas yang akan ditemui adalah kedalaman hati kita sendiri. Maka
dia yang dangkal akan terjungkal. –Dadang SH Pranoto, Dialog Dini Hari- commit to userPENGANTAR
Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk dipecahkan hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Segenap pimpinan Program Studi Non-Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Yang terhormat Prof. Stefanus Adi Kristiawan, ST, MSc, Ph.D selaku Dosen Pembimbing I.
5. Yang terhormat Ir. Sunarmasto, M.T., selaku Dosen Pembimbing II.
6. Yang terhormat Ir. Suryoto, M.T., selaku dosen pembimbing akademis.
7. Yang terhormat Ir. Endang Rismunarsi, M.T., selaku dosen penguji I.
8. Yang terhormat Wibowo, S.T., D.E.A., selaku dosen penguji II.
9. Rekan-rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
10. Rekan-rekan angkatan 2012.
Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan skripsi yang akan datang. Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, April 2015
commit to user
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN............................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN.............................................................................. iii
HALAMAN MOTTO.......................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN......................................................................... v
ABSTRAK .......................................................................................................... vi
ABSTRACT......................................................................................................... vii
PENGANTAR .................................................................................................... viii
DAFTAR ISI....................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... xii
DAFTAR TABEL............................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xvi
DAFTAR NOTASI.............................................................................................. xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah................................................................................... 4
1.3. Batasan Masalah..................................................................................... 4
1.4. Tujuan Penelitian.................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian.................................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................................
5
2.2. Landasan Teori…………......................................................................... 6
2.2.1. Beton…………........................................................................................ 6
2.2.2. Jenis-Jenis Beton ..................................................................................... 6
2.2.3. High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) .............................................. 7
2.2.3.1. Pengertian High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC)............................. 7
2.2.3.2. Kelebihan dan Kekurangan High Volume Fly Ash Concrete
(HVFAC) .................................................................................................. 9
2.2.4. Self Compacting Concrete (SCC) .......................................................... 10
2.2.4.1. Pengertian Self Compacting Concrete (SCC).......................................... 10
commit to user
2.2.4.2. Spesifikasi Self Compacting Concrete (SCC)......................................... 11
2.2.4.3. Sifat Self Compacting Concrete SCC).................................................... 12
2.2.4.4. Kelebihan dan Kekurangan Self Compacting Concrete (SCC)………... 16
2.2.5. High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete ............................... 17
2.2.5.1. Pengertian High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete (HVFA-SCC).......................................................................................... 17
2.2.5.2. Bahan Penyusun High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete (HVFA-SCC)........................................................................................... 17
2.2.6. Porositas ………………………………………..................................... 22
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Metode Penelitian………...........………................................................ 24
3.2. Tempat Penelitian.................................................................................... 24
3.3. Teknik Pengumpulan Data ………………............................................. 24
3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian .............................................................. 25
3.4.1. Bahan ……………………………………….......................................... 25
3.4.2. Peralatan ……………………………..................................................... 25
3.5. Benda Uji................................................................................................. 27
3.6. Standar Penelitian dan Spesifikasi Material Penyusun Beton................ 31
3.7. Tahap dan Prosedur Penelitian……….………………………………... 32
3.8. Pengujian Material Penyusun Beton …………….………………………. 34
3.8.1. Pengujian Agregat Halus (Pasir)............................................................ 34
3.8.2. Peengujian Agregat Kasar……………………….................................. 36
3.9. Rancang Campur (Mix Design)............................................................... 38
3.10. Pembuatan Benda Uji............................................................................. 38
3.11. Pengujian Beton Segar............................................................................. 38
3.12. Pengujian Porositas dengan Metode RILEM Recommendation................ 44
3.13. Pengujian Porositas dengan Metode ASTM 642-97……………………. 45
3.14. Teknik Analisis Data ............................................................................... 47
BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Agregat ……………....................................................... 48
4.2. Rancang Campur Adukan Beton............................................................... 48
commit to user
4.3. Pengujian Beton Segar .............................................................................. 48
4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian ............................................................. 49
4.4.1. Pengujian Porositas Beton High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) Metode ASTM 642-97…..................................
49
4.4.2. Pengujian Porositas Beton High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) Metode RILEM Recommendation...................
53
4.4.3. Perbandingan Pengujian Porositas Beton High Volume Fly Ash-Self
Compacting Concrete (HVFA-SCC) dengan Metode ASTM 642-97 dan RILEM Recommendation..................................................................
57 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan…………………………………………............................... 60
5.2. Saran……………………………………................................................. 61
PENUTUP……………………………………………………………………… 62 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………......................... 63 LAMPIRAN commit to user
commit to user commit to user
commit to userDAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Butiran Fly Ash (SpecData_FlyAsh Holcim, 2006)……….............................. 7Gambar 2.2. Prinsip Dasar Proses Produksi Self-Compacting Concrete (Dehn dkk, 2000)……......................................................................................11 Gambar 2.3. Perkembangan Kuat Tekan SCC (Dehn dkk, 2000).......................................... 12
Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi Penelitian ….....……................................................ 33Gambar 3.2. Pengujian Flow Table …………………………............................................... 40Gambar 3.3. Pengujian J – Ring Flow Table ....................…................................................. 41Gambar 3.4. Pengujian L – Box ………………………….…................................................ 42Gambar 3.5. Pengujian Box Type ……….…………………................................................. 43 Gambar 3.6. Pengujian V – Funnel ……….……………….................................................44 Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Kadar Fly Ash dengan Nilai Porositas Rerata Beton dengan metode ASTM 642-97 …..........................................................
51 Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Waktu Perawatan dengan Nilai Porositas Rerata Beton dengan metode ASTM 642-97 ……......................................................
52 Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Kadar Fly Ash dengan Nilai Porositas Rerata Beton dengan metode RILEM Recommendation …........................................
55 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Antara Waktu Perawatan dengan Nilai Porositas Rerata Beton dengan metode RILEM Recomendation …...........................................
56 Gambar 4.5. Grafik Nilai Regresi antara Persentase Porosity Metode RILEM
Recommendation dengan Persentase Porosity Metode ASTM 642-97………
57
commit to user
commit to user
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Persyaratan Kandungan Kimia Fly Ash...............................................19Tabel 2.2. Parameter Kimia Fly Ash PLTU Cilacap..........................………….. 20Tabel 2.3. Data Teknis Sika Viscocrete-10…….........…………………………..23Tabel 3.1. Sampel Benda Uji beton dengan Bahan Tambah Fly Ash ……..……28Tabel 3.2. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Penyusun Beton ….30Tabel 3.3. Pengaruh Kandungan Zat Organik Terhadap Prosentase PenurunanKekuatan Beton ……………………………………….…………….34
Tabel 4.1. Hasil Hitungan Nilai porositas rasio-fly ash 50% pada umur 7 harimetode ASTM 642-97 ……………………...………………………50
Tabel 4.2. Hasil Rerata Perhitungan Nilai Porositas Beton High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) Metode ASTM 642-97 ....51
Tabel 4.3. Hasil Hitungan Nilai Porositas Rasio-fly ash 50% pada umur 7 harimetode RILEM Recommendation …………..…………………...…54
Tabel 4.4. Hasil Rerata Perhitungan Nilai porositas beton high volume flyash - self compacting concrete (HVFA-SCC) metode RILEM
Recomendation ……………………………..………………………55
commit to user
LAMPIRAN A : UJI BAHAN LAMPIRAN B : KEBUTUHAN BAHAN LAMPIRAN C : BETON SEGAR LAMPIRAN D : DATA PENGUJIAN LAMPIRAN E : DOKUMENTASI LAMPIRAN F : SURAT-SURAT SKRIPSI
commit to user
ASTM = American Standar for Testing and Materials a = berat pasir kering oven (gram) b = berat volumetricflash berisi air (gram) c = berat volumetricflash berisi pasir dan air (gram) cm = centimeter d = berat pasir dalam keadaan kering permukaan jenuh (500 gram) d
1 =
Σ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan Ec = Modulus elastisitas e =
Σ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal f = berat agregat kasar (3000 gram) f.a.s. = faktor air semen f’c = kuat tekan beton G = berat pasir awal (100 gram) G
1 = berat pasir akhir (gram)
g = berat agregat kasar setelah direndam 24 jam dan permukaannya dikeringkan dengan kain lab (gram) gr = gram h = berat agregat kasar jenuh (gram) h1 = tinggi campuran pada prisma utama h2 = tinggi campuran pada prisma kedua i = berat agregat kasar kering oven yang telah dicuci, sebelum pengausan
(gram) j = berat agregat kasar kering oven yang tertahan ayakan 2,3 mm dan telah dicuci, setelah pengausan (gram) kg = kilogram
3
kg/m = kilogram per meter kubik kN = kilo newton MPa = mega pascal
commit to user
xvii m = Σ prosentase kumulatif berat kerikilr yang tertinggal selain dalam pan m = meter mm = millimeter n =
Σ prosentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal SNI = Standar Nasional Indonesia t = waktu pengaliran beton untuk mencapai jarak 200 mm
200
t 400 = waktu pengaliran beton untuk mencapai jarak 400 mm t = waktu pengaliran beton untuk mencapai jarak 500 mm
500 Mass of Oven-dried sample in air
A =
mass of surface-dry sample in air after immersion
B = C = massof surface-dry samplein air after
D = Apparent mass of sample in water after imersion and boiling g1 = bulk density, dry g2 = apparent density I = volume of permeable void / porosity
A = berat kering oven B = berat SSD
C = berat dalam air
commit to user commit to user
xviii
ABSTRAK
Gilang Yasintha Murti, 2015. “PENGARUH RASIO SEMEN-FLY ASH
TERHADAP POROSITAS HIGH VOLUME FLY ASH - SELF COMPACTING
CONCRETE”.Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Teknologi beton merupakan salah satu yang paling popular dalam dunia konstruksi, namun beton konvensional yang digunakan pada daerah yang rapat tulangan dirasa sudah tidak memadai lagi. Sering terjadi keropos pada beton karena pemadatan yang kurang maksimal dengan alat vibrator pada daerah yang rapat tulangan. Self
compacting concrete memanfaatkan berat sendirinya untuk dapat mengalir mengisi
ruangan tanpa ada proses pemadatan sama sekali. Penambahan fly ash yang cenderung berbentuk bulat dan halus akan berperan sebagai lubrikan dan filler. Fly
ash sebagai lubrikan dapat megurangi gaya friksi antar agregat, sehingga dihasilkan
beton yang workable. Penggunaan fly ash dalam volume tinggi juga akan menambah sifat deformasi dan viskositas beton, sehingga akan dihasilkan beton yang dapat mengalir mengisi ruangan. Fly ash sebagai filler dapat mengisi rongga antar agregat sehingga beton yang dihasilkan akan lebih padat, akibatnya volume pori pada beton akan lebih kecil. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik porositas pada beton yang memiliki kandungan fly ash dalam volume tinggi.
Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu dengan membuat komposisi campuran beton dengan penggunaan fly ash sebagai pengganti sebagian semen pada campuran HVFA-SCC. Pengujian porositas beton dilakukan dengan 2 (dua) metode pengujian yaitu: ASTM 642-97 dan RILEM
Recomendation . Pengujian porositas beton dilakukan dengan variasi kadar fly ash
50%, 55%, 60%, 65% dan 70% dari volume total semen dan fly ash pada umur 7 hari, 28 hari, 56 hari serta 90 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan fly ash dengan kadar tertentu dapat mempengaruhi porositas dari campuran beton. Pada penelitian ini semakin besar kadar fly ash tidak menjamin hasil pengujian porositas akan semakin baik pula, namun pada pengujian ini memiliki nilai optimum. Pada pengujian metode RILEM
Recommendation kadar fly ash 63,83% dari volume total semen dan fly ash memiliki
nilai porositas yang paling optimum dengan nilai porositas 5,27%, sedangkan pada metode ASTM C642-97 kadar fly ash 65,41% dari volume total semen dan fly ash memiliki nilai porositas yang paling optimum dengan nilai porositas 1,69%
commit to user
Kata kunci : fly ash, porositas, HVFA-SCC.
ABSTRACT
Gilang Yasintha Murti, 2015. “EFFECT OF CEMENT - FLY ASH RATIO
FOR POROSITY HIGH VOLUME FLY ASH-SELF COMPACTING
CONCRETE”. Thesis of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of
Sebelas Maret University Surakarta. Concrete technology is one of the most popular in the world of construction, but the conventional concrete is used in areas that meeting felt reinforcement is no longer sufficient. It often happens porous concrete for less than the maximum compaction by means of a vibrator in the area of dense reinforcement. Self compacting concrete utilizing its own weight for flowable fill the room without any compaction process at all. The addition of fly ash which tend to be round and smooth will act as a lubricant and a filler. Fly ash as a lubricant can decimate friction between the aggregate, so that the resulting concrete workable. The use of fly ash in high volumes will also increase the deformation properties and viscosity of concrete, that will produce concrete that can flow to fill the room. Fly ash as filler can fill the cavity between the aggregate so that the resulting concrete will be more dense, pore volume of the concrete result will be smaller. This study aims to determine the porosity characteristics in concrete that contains fly ash in high volume. The method used in this study is the experimental method, namely by making the composition of the concrete mixture with the use of fly ash as a partial substitute for cement in the mix HVFA-SCC. Concrete porosity testing is done with two (2) testing methods are: ASTM 642- 97 and RILEM Recommendation. Concrete porosity testing is done with fly ash content variation of 50%, 55%, 60%, 65% and 70% of the total volume of cement and fly ash at the age of 7 days, 28 days, 56 days and 90 days. The results showed that the use of fly ash with certain levels can affect the porosity of the concrete mix. In this study, the greater the levels of fly ash does not guarantee the porosity test results will be the better, but in this test has the optimum value. On testing methods RILEM Recommendation fly ash content of 63.83% of the total volume of cement and fly ash has a porosity value most optimum porosity value of 5.27%, while the method of ASTM C642-97 fly ash content of 65.41% of the total volume cement and fly ash has a porosity value most optimum porosity value of 1.69% Keywords: fly ash, porosity, HVFA-SCC.
commit to user commit to user
vii