SUPERPLASTICIZER TERHADAP PERILAKU FISIS DAN MEKANIS BETON
1 PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN ADDITIVE SILICAFUME DAN
SUPERPLASTICIZER TERHADAP PERILAKU FISIS DAN MEKANIS BETON MUTU TINGGI PASCA BAKAR TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
AIDYL BAGUS RAHARJO 11 0424 019 BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN ADDITIVE SILICAFUME DAN
SUPERPLASTICIZER TERHADAP PERILAKU FISIS DAN MEKANIS BETON MUTU TINGGI PASCA BAKAR
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian
Sarjana Teknik SipilDisusun oleh :
AIDYL BAGUS RAHARJO 11 0424 019
Pembimbing : Nursyamsi, S.T., M.T.
NIP. 19770623 200501 2 001
Penguji I : Penguji II :
Ir. Besman Surbakti, M.T. Rahmi Karolina, S.T., M.T.
NIP. 19541012 198003 1 004 NIP. 19820318 200812 2 001
Mengesahkan :Koordinator PPSE Ketua Departemen Teknik Sipil FT USU Departemen Teknik Sipil FT USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa yang telah melilmpahkan dan memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan juga kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar sarjana teknik dari Universitas Sumetera Utara dengan judul
“PENGARUH BAHAN ADDITIVE SILICAFUME PENGGUNAAN
DAN SUPERPLASTICIZER TERHADAP PERILAKU FISIS DAN MEKANIS BETON MUTU TINGGI PASCA BAKAR”.
. Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis menyampaikan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara; 2. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc, sebagai Koordinator Program
Pendidikan Sarjana Ekstensi Jurusan Teknik Sipil; 3. Ibu Nursyamsi, S.T., M.T., sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga selesai;
4. Seluruh dosen penguji yang telah memberi masukan pada tugas akhir ini; 5.
Seluruh dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Teknik Sipil;
6. Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua Kedua Orangtua, saudara yang telah memberikan banyak dukungan dan doa yang tulus kepada penulis; 7. Kepada asisten-asisten Laboratorium Beton dan Bahan Rekayasa Teknik Sipil
USU yang telah banyak membantu dan memberikan masukan; 8. Kepada Pimpinan PT. SIKA Indonesia dan Abangda Marsha Napitupulu untuk bantuan bahan/materialnya;
9. Kepada seluruh rekan-rekan mahasiswa ekstensi, terutama kepada Suyono,
Andri, Fahri, Jusak, Yustina, Nadia dan semua teman-teman yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu yang telah memberikan dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan di dalam laporan ini. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca yang nantinya dapat memperbaiki laporan selanjutnya sehingga dapat lebih baik lagi.
Semoga laporan ini dapat memberikan informasi, manfaat dan pengetahuan bagi para pembaca.
Medan, Februari 2015 Hormat saya
Penulis,
( AIDYL BAGUS RAHARJO ) NIM. 10 0424 036
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................... iii DAFTAR TABEL .......................................................................................... vi DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ viii DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN .................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x ABSTRAK ...................................................................................................... xi BAB 1 PENDAHULUAN ..........................................................................
1 1.1. Latar Belakang Masalah......................................................... 1 1.2.
Rumusan Masalah .................................................................. 2 1.3. Tujuan Penelitian ................................................................... 3 1.4. Batasan Masalah .................................................................... 3 1.5. Hasil Penelitian yang Pernah Dilakukan ................................ 4 1.6. Metodelogi Penelitian ............................................................ 8 1.7. Lokasi Penelitian .................................................................... 13 1.8. Sistematika Penulisan ............................................................ 13
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
15 2.1. Beton ...................................................................................... 15 2.2.
Agregat ................................................................................... 20 2.3. Semen Portland ..................................................................... 23 2.4. Air .......................................................................................... 31 2.5. Bahan Tambah ....................................................................... 33 2.6. Workability ............................................................................. 40 2.7. Faktor Air Semen (FAS) ........................................................ 42 2.8. Perencanaaan Campuran Beton ............................................. 44 2.9. Kebakaran pada Bangunan..................................................... 59 2.10.
Kuat Tekan Beton .................................................................. 65 2.11. Porositas Beton ...................................................................... 67 2.12. Hasil Penelitian yang Pernah dilakukan................................. 68 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN...................................................
72 3.1. Lokasi Penelitian .................................................................... 72 3.2. Prosedur Penelitian ................................................................ 72 3.3.
Peralatan dan Bahan ............................................................... 73 3.4. Pemeriksaan Material ............................................................. 75 3.5. Perancangan Campuran Beton Mutu Tinggi dengan
Metode ACI (American Concrete Institute) ........................... 97 3.6. Pembuatan Benda Uji ............................................................ 105 3.7.
Prosedur Pembakaran ............................................................. 107 3.8. Prosedur Pengujian ................................................................ 108
BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ............................. 110
4.1. Umum .................................................................................... 110 4.2. Analisa Data ........................................................................... 111 4.3. Analisa Statistik ..................................................................... 119 4.4. Perbandingan Beton Mutu Tinggi Pasca Bakardengan Beton Normal Pasca Bakar ........................................ 124
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN...................................................... 132
A. Kesimpulan ............................................................................... 132 B. Saran ......................................................................................... 134 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
36 Tabel 2.9 Nilai Slump untuk Berbagai Macam Struktur .............................
Tabel 2.15 W/c+p Maksimum yang Dianjurkan untuk Beton Tanpa Menggunakan HRWR ................................................................Kadar Udara Beton Segar Berdasarkan Penggunaan Pasir dengan 35% voids .............................................................. 54
Tabel 2.14 Estimasi Pertama Air Campuran yang Dibutuhkan danTabel 2.13 Volume Agregat Kasar yang Dianjurkan per Unit Volume Beton 5049 Tabel 2.12 Perkiraan Ukuran Maksimum Agregat ....................................... 50
42 Tabel 2.11 Slump yang Dianjurkan untuk Beton dengan HRWR atau Tanpa HRWR ........................................................................................
41 Tabel 2.10 Faktor Air Semen untuk Setiap Kindisi Lingkungan .................
32 Tabel 2.8 Komposisi Kimia Silica Fume ....................................................
Halaman Tabel 1.1 Jumlah Benda Uji yang digunakan .............................................
31 Tabel 2.7 Ketentuan Minimum untuk Beton Kedap Air ............................
28 Tabel 2.6 Batas Maksimum Ion Klorida .....................................................
27 Tabel 2.5 Karakteristik Senyawa Penyusun Semen Portland .....................
22 Tabel 2.4 Kekuatan Tekan Beton Relatif Sesuai dengan Pengaruh Jenis Semen yang Digunakan ....................................
20 Tabel 2.3 Klasifikasi Bentuk Agregat.........................................................
16 Tabel 2.2 Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton ...................................
11 Tabel 2.1 Unsur-unsur Beton ......................................................................
54
Tabel 2.16 W/c+p Maksimum yang Dianjurkan untuk Beton dengan Menggunakan HRWR ................................................................54 Tabel 2.17 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ..............
66 Tabel 3.1 Spesifikasi yang direncanakan untuk Beton Mutu Tinggi ..........
72 Tabel 4.1 Perubahan Warna dan Kondisi Visual Beton Pasca Bakar ......... 109
Tabel 4.2 Porositas Beton Tanpa Pembakaran ........................................... 110Tabel 4.3 Porositas Beton Berdasakan Waktu Penahanan Pembakaran ..... 111Tabel 4.4 Data Kuat Tekan Beton Tanpa Pembakaran ............................... 114Tabel 4.5 Kuat Tekan vs Suhu Pembakaran Benda Uji .............................. 115Tabel 4.6 Kuat Tekan Beton Normal Tanpa Pembakaran .......................... 122Tabel 4.7 Kuat Tekan Beton Normal Pasca Bakar .................................... 122Tabel 4.8 Penurunan Kuat Tekan Beton Normal Pasca Bakar ................... 124Tabel 4.9 Penurunan Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Pasca Bakar .......... 125Tabel 4.10 Porositas Beton Normal Pasca Bakar ......................................... 127Tabel 4.11 Peningkatan Porositas Beton Normal Pasca Bakar .................... 129Tabel 4.12 Peningkatan Porositas Beton Mutu Tinggi Pasca Bakar ............ 129
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 4.1 Temperatur vs Porositas .............................................................. 112 Grafik 4.2 Durasi Penahanan vs Porositas ................................................... 112 Grafik 4.3 Kuat Tekan vs Suhu Pembakaran ............................................... 115 Grafik 4.4 Kuat Tekan Beton vs Durasi Pembakaran .................................. 116 Grafik 4.5 Regresi Linier Temperatur vs Kuat Tekan Beton ....................... 117 Grafik 4.6 Regresi Linier Waktu Penahanan vs Kuat Tekan Beton ............. 118 Grafik 4.7 Regresi Linier Temperatur vs Porositas ...................................... 119 Grafik 4.8 Regresi Waktu Penahanan vs Porositas ...................................... 121 Grafik 4.9 Kuat Tekan Beton Normal vs Suhu Pembakaran........................ 123 Grafik 4.10 Kuat Tekan Beton Normal vs Durasi Pembakaran ..................... 123 Grafik 4.11 Temperatur Pembakaran Beton Normal vs Porositas ................. 126
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
ACI = American Concrete Institute ASTM = American Society for Testing and Material SII = Standar Industri Indonesia SNI = Standar Nasional Indonesia
= Kuat tekan beton yang disyaratkan
f’c
W = Rasio total berat air PC = Portland Cement fas = Faktor air semen, rasio berat air dan semen P = Beban maksimum yang dapat ditahan benda uji A = Luas tampang benda uji HRWR = High Range Water Reducer MKB = Modulus Kehalusan Butir WCR = Water Cement Ratio