Kuat Tekan Dan Kuat Lentur Beton
October 7, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
Short Description
Download Kuat Tekan Dan Kuat Lentur Beton...
Description
Kuat Tekan dan Kuat Lentur Beton dengan Bahan Tambah Fly Ash sebagai Ash sebagai Bahan Perkerasan Kaku ( Rigid Pavement )
Compressive Strength and Flexural Strength of Concrete with Added Material
of Fly Ash as Material of Rigid Pavement
SKRIPSI Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh
ALVE YUUS I!" I #$#%##&
'URUSA TEKIK SIPIL AKUL AKULT TAS TEKIK TEK IK UIVERSITAS SEBELAS !ARET SURAKARTA #$#
!
"
#$M%&' P$'S$TUJU&( )uat Tekan Tekan dan )uat #entur %eton dengan %ahan Tambah Fly &sh sebagai %ahan Perkerasan )aku *'igid Pavement+ ,ompressive Strength and Fle-ural Strength o. ,on/rete 0ith &dded Material o. Fly &sh as Material o. 'igid Pavement
Disusun Oleh $ 2U(US $ 2U (US (3M4 3 5!56557 Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari )amis "" Juli "5!5
!4 3r4 &ry Setya0an8 M4S/*$ng+8 Ph4D4444444444444444 Ph4D444444444444444444444444444444444444444 44444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444 (3P !966!"5: !966!"5: !99;!" ! 55! "4 )usno &di Sambo0o8 S4T8 S4T8 M4S/8 Ph4D 44444444444444444444444 4444444444444444444444444444444444444444444444 4444444444444444444444444444444444444 44444444444444 (3P !969!5"6 !969!5"6 !99;57 ! 55" 74 Ste.anus &di )ristia0an ST8 Ms/8 Ph4D 8 "= dan ;: hari8 namun selalu masih diba0ah daripada kuat tekan beton normal4 )uat lentur beton dengan /ampuran fl /ampuran fl ash ash !;E !;E dan "5E masih lebih rendah daripada beton normal pada umur > hari8 dan "= hari4 Pada umur ;: hari8 beton dengan /ampuran fl ash !;E8 "5E8 ";E mempunyai kuat lentur yang lebih tinggi daripada beton normal4 Penentuan Penent uan komposisi fl ash yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur ash yang optimum belum ter/apai4
Kata kun3i4 Perkerasan kaku8 rigid pavement8 fl fl ash8 ash8 kuat desak8 kuat lentur4
9
ABSTRA5T
Alve Yunus, Yunus, !"!# Compressive Compressive Strength and Flexural Strength Strength of Concrete with added added material mater ial of fly ash as material material of Rigid Pavement# Pavement# Department of Civil "ngineering# Universit of Se$elas Maret# Sura%arta
Concrete is an important material and &idel used in &orld construction' ne example of the use of concrete is rigid pavement &hich composed of portland cement concrete plate and the laer a$ove the su$grade foundation' The $iggest part of the capacit of rigid pavement structure &as o$tained from the concrete sla$ itself' Therefore# the most noted factor in the strength strength of concrete pavement is itself' Mineral additive is added into the mix a lot of concrete &ith different goals# one of &hich could add to the strength of concrete' For that &e need to %no& there is no research a$out it' This stud used a mineral additive in the form of fl ash' This stud uses the experimental method &ith a total of * specimens' ! total of +, forcm compressive specimen is a clinder &ithconcrete)# diameter of -. cm units and +/ high &ith astrength variationtest of fl ash content /0 (normal -.0# */0# *.0' ! total of +, unit again for flexural strength of specimens &ith the si1e of the $eam shape -//x-//x.// mm &ith a variation of fl ash content /0# -.0# */0# *.0 that in tests at age # *2# and .3 das &ith &4c ratio /#+2' "ach has + variations of the specimens' There have $een increasing the compressive strength of concrete &ith fl ash mixture -.0# */0# *.0 at the age of # *2 and .3 das# $ut al&as still $elo& than normal concrete' Flexural strength of concrete &ith fl ash mixture of -.0 and */0 is still st ill lo&er than normal concrete at the age of das and *2 das' !t the age of .3 das# concrete &ith fl ash mixture mixture -. -.0# 0# */0 */0## *.0 have a hig higher her fle flexura xurall str streng ength th tha than n nor normal mal concrete' concr ete' Determination Determination of the proper composition composition of fl ash to o$tain the compressive compressive strength and flexural strength strength optimum is not reached' reached'
$ey word% rigid pavement# fl ash# compressive strength# flexural strength'
!5
BAB $ PE*A+ULUA
$"$"
Latar Be0akang
Dengan kemajuan teknologi konstruksi de0asa ini8 penggunaan beton sebagai salah sala h sat satu u pil piliha ihan n kon konstru struksi ksi ban bangun gunan an sip sipil il leb lebih ih dik dikena enall lua luass dib diband anding ingkan kan dengan bahan konstruksi lain seperti kayu dan baja4 Pilihan penggunaan beton sebagai bahan konstruksi ini dikarenakan beton mempunyai beberapa kelebihan yang tidak dimiliki oleh bahan lain8 diantaranya beton relati. murah karena bahan penyusunnya
didapat
dari
bahan
lokal8
mudah
dalam
pengerjaan
dan
pera0atannya8 mudah dibentuk sesuai kebutuhan8 tahan terhadap perubahan /ua/a8 /ua/ a8 leb lebih ih tah tahan an terh terhadap adap api dan ko korosi rosi *)r *)risb isbiya iyanto ntoro8 ro8 "55 "55;+4 ;+4 Sel Selain ain itu kelebihan beton yang menonjol dibandingkan bahan lain adalah beton memiliki kuat desak tinggi yang dapat diperoleh dengan /ara pemilihan8 peren/anaan dan penga0asan yang teliti terhadap bahan penyusunnya4 penyusunnya4
Salah satu penggunaan beton pada bangunan teknik sipil yaitu perkerasan jalan beton atau yang biasa bias a disebut perkerasan kaku * rigid pavement + yang terdiri dari plat beton semen s emen portland portland dan dan lapis pondasi diatas tanah dasar4 Perkerasan beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang elastisitas yang tinggi8 akan mendistribusikan beban terhadap bidang area tanah yang /ukup luas8 sehingga bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari slab beton sendiri4 ?al ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari lapisan tebal pondasi ba0ah8 pondasi dan lapisan permukaan4 )arena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur yang menanggung beban8 maka .aktor yang paling diperhatikan dalam peran/angan perkerasan kaku *rigid *rigid pavement + adalah
!!
kekuatan beton itu sendiri8 sedangkan kekuatan tanah dasar atau pondasi hanya berpengaruh ke/il terhadap kapasitas struktural perkerasannya *tanah dasar+
6
)ondis )on disii 3nd 3ndone onesia sia yan yang g ber berada ada di dae daerah rah kha khatul tulisti isti0a 0a yan yang g ber berikl iklim im tro tropis pis menyebabkan /urah hujan8 kelembaban8 serta intensitas /ahaya matahari yang tinggi4 )ondisi ekstrim tersebut dapat menyebabkan potensi korosi pada tulangan baja pada beton sehingga mengakibatkan berkurangnya ikatan antara baja dan beton8 yang dapat mengakibatkan berkurangnya kekuatan struktur beton *)olokium Pustitbang Jalan dan Jembatan+4
Pasta semen yang mengeras memiliki struktur yang berpori *)ardiyono8 !996+4 Dengan adanya poriApori tersebut masih ada /elahA/elah ke/il yang belum terisi oleh agregat dan semen yang berpengaruh terhadap kekuatan dan ketahanan beton tersebut4 Saat /elahA/elah tersebut terisi akan diperoleh kekedapan dan kepadatan yang tinggi8 yang memiliki koe.isien permeabilitas yang ke/il4 )ondisi tersebut bisa menambah kekuatan beton tersebut karena kekedapan beton itu akan melindungi tulangan yang ada pada beton dari reaksi perkaratan karena rembesan senya0a kimia yang terkandung dalam air dan komponen beton akan terhindar dari kerusakan karena bereaksi dengan garam maupun sul.at yang ada dalam air4 Untuk Unt uk itu per perlu lu ada adanya nya pen penelit elitian ian men mengen genai ai men menget getahu ahuii hal ter terseb sebut8 ut8 sal salah ah satunyaa deng satuny dengan an meng menggunak gunakan an bahan tambah yang dapat menambah kekuatan beton tersebut4
%ahan tambah mineral pembantu saat ini banyak ditambahkan ke dalam /ampuran beton dengan berbagai tujuan8 antara lain untuk mengurangi pemakaian semen8 meng me ngur uran angi gi te temp mper erat atur ur ak akib ibat at re reak aksi si hi hidr dras asi8 i8 me meng ngur uran angi gi $leeding atau menambah kele/akan pada beton4 Mineral pembantu yang digunakan umumnya mempun mem punyai yai si.a si.att po pool olani anik8 k8 yai yaitu tu dap dapat at ber bereak eaksi si den dengan gan kap kapur ur beb bebas as yan yang g dilepas dile paskan kan sem semen en pad padaa pro proses ses hid hidrasi rasi dan mem memben bentuk tuk sen senya0 ya0aa yan yang g ber bersi. si.at at mengikat pada temperatur normal dengan adanya air4 Material poolan dapat berupa material alam ataupun yang didapat dari sisa industri4
Dalam Dal am pen penelit elitian ian ini dig diguna unakan kan sal salah ah satu bah bahan an min mineral eral tamb tambaha ahan n po pool olan an berupa abu terbang * fl fl ash+4 ash+4 Peneliti ingin mengetahui pengaruh tambahan abu
6
>
terbang * fl fl ash+ ash+ terhadap kuat tekan dan kuat lentur beton sebagai bahan perkerasan kaku *rigid *rigid pavement +4 +4
$""
Rumusan !a !asa0ah
Dari latar balakang yang disebutkan di atas dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut !4 %agaimana %agaimana pengaruh penambahan penambahan fl ash ash pada /ampuran beton terhadap kekuat kek uatan an *ku *kuat at tek tekan an dan kuat len lentur tur++ bet beton on pad padaa per perker kerasan asan kaku *rigid pavement + + "4 %erapa komposisi komposisi /ampuran beton dengan abu terbang fl ash ash yang yang tepat untuk mendapatkan kekuatan *kuat tekan dan kuat lentur+ beton yang optimum pada perkerasan kaku *rigid *rigid pavement + +
$"&"
Batasan !a !asa0ah
Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini8 maka diperlukan batasanAbatasan masalah sebagai berikut !4
Semen yang digunakan adalah semen semen portland portland tipe tipe !4
"4
Fl ash yang digunakan adalah fl adalah fl ash tipe F berasal dari sisa hasil
sisa bak bakar ar batu bara pada P# P#TU TU Tanjung Jati8 Jepara8 3ndonesia yang diperoleh dari PT4 Jaya Readmix Jaya Readmix Solo Solo Plant Plant 4 74
)adar )adar Fl Fl ash yang ash yang digunakan 5E8 !;E8 "5E8 dan ";E4
:4
Penelitian ini meninjau kekuatan *kuat tekan dan kuat lentur+ untuk
perkerasan kaku (rigid pavement + dengan bahan tambah fl tambah fl ash4 ash4 ;4
&gregat halus yang digunakan berupa pasir dan agregat kasar berupa
batu pe/ah4 64 Pengujian kuat tekan dan kuat lentur dilakukan pada umur >8 "=8 dan ;: hari4 >4
Pe Pen/ n/am ampu pura ran n
baha ba han n
deng de ngan an mo mole len n
dan da n
pemb pe mbua uata tan n
samp sa mpel el
menggunakan /etakan dengan H !; /m dan tinggi 75 /m untuk benda uji kuat tekan dan /etakan ukuran !55-!55-;55 mm untuk benda uji kuat lentur lentur44
>
=
=4
Jumlah benda uji yang digunakan >" buah terdir terdirii dari 76 buah untuk
uji kuat tekan dan 76 buah untuk uji kuat lentur4 94
Pengujian kuat tekan menggunakan alat uji kuat tekan yang berupa
mesin hidrolik yang ada pada #aboratorium %ahan Teknik Jurusan Teknik Sipil U(S4 !54
Pengujian kuat lentur menggunakan alat uji kuat lentur yang berupa
mesin hidrolik yang ada pada #aboratorium %ahan Teknik Jurusan Teknik Sipil U(S4 !!4
Tidak dibahas reaksi kimia yang terjadi pada /ampuran tehadap
bahanAbahan yang digunakan4 digunakan4
$"."
Tu6u 6ua an Pene0iti tia an
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut !4 Untuk mengetahui pengaruh penambahan fl penambahan fl ash pada ash pada /ampuran beton terhadap kuat tekan pada perkerasan kaku *rigid * rigid pavement +4 +4 "4 Untuk mengetahui pengaruh penambahan fl penambahan fl ash pada ash pada /ampuran beton terhadap kuat lentur pada perkerasan kaku *rigid * rigid pavement +4 +4 74 Untuk mengetahui mengetahui berapa persentase penambahan penambahan fl ash ash pada pada /ampuran beton yang memiliki kuat tekan dan kuat lentur yang optimum pada perkerasan kaku *rigid *rigid pavement +4 +4
=
9
$"/" !an7aat Pene0itian
$"/"$" !an7aat Teoritis
Man.aat teoritis yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut !4 Memberikan 0a0asan pada masyarakat pada umumnya dan dunia teknik sipil pada khususnya tentang penambahan bahan tambah fl tambah fl ash dalam ash dalam /ampuran beton sebagai bahan perkerasan kaku *rigid * rigid pavement)4 pavement)4
$"/"" !an7aat Praktis
Man.aat praktis yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut !4
Dapat mengetahui kuat tekan dan kuat lentur beton dengan bahan
tambah fl ash sebagai bahan perkerasan kaku *rigid tambah fl * rigid pavement)4 pavement)4 "4 Dap Dapat at mem memberi berikan kan alte alterna rnati. ti. pro propo porsi rsi dan kom kompos posisi isi /amp /ampura uran n beton fl ash ash sebagai bahan perkerasan kaku *rigid * rigid pavement) pavement) yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur optimum4
9
!5
BAB TI'AUA PUSTAKA *A LA*ASA TE-RI
"$" " $" Tin in6a 6aua uan n Pu Pust sta aka
Perkerasan jalan beton semen portland semen portland atau atau lebih sering disebut perkerasan kaku atau juga disebut rigid pavement 8 terdiri dari pelat beton semen portland semen portland dan dan lapisan pondasi *bisa juga tidak ada+ diatas tanah dasar *Surya0an8 "55;+4
%eton adalah suatu /ampuran yang terdiri dari pasir8 kerikil8 batu pe/ah atau agregat lain yang di/ampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan4 )adang8 satu atau lebih bahan aditi. ditambahkan untuk menghasilkan menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu8 seperti kemudahan pengerjaan *&or%a$ilit *&or%a$ilit+8 +8 durabilitas8 dan 0aktu pengerasan4 *M/ ,orma/8 "557+4
%eton banyak dipakai se/ara luas sebagai bahan bangunan4 Dalam adukan beton8 air8 dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen4 Pasta semen ini selain mengisi poriApori diantara butiranAbutiran agregat halus juga bersi.at sebagai perekatIpengikat dalam proses pengerasan8 sehingga butiranAbutiran agregat saling terekat dengan kuat
dan terbentuklah suatu
massa yang kompakIpadat
*Tjokrodimuljo8 !996+4
(ilai banding berat air dan semen untuk suatu adukan beton beton dinamakan .aktor air semen4 &gar terjadi proses hidrasi yang sempurna dalam adukan beton8 pada umumnya dipakai nilai .aktor air semen *.4a4s+ 58:A586 tergantung mutu beton dan hendak di/apai4 Semakin tinggi mutu beton yang ingin di/apai umumnya menggunakan nilai .4a4s rendah8 sedangkan se dangkan dilain pihak8 untuk menambah daya &or%a$ilit *kele/akan8 si.at mudah dikerjakan+ diperlukan nilai .4a4s yang lebih lebih tinggi *3stima0an8 !995+4 !5
!!
)ekuatan semen yang telah mengeras tergantung pada jumlah air yang diperlukan 0aktu 0ak tu pro proses ses hid hidrasi rasi ber berlan langsu gsung4 ng4 Pad Padaa das dasarn arnya ya jum jumlah lah air yan yang g dip diperlu erlukan kan untuk proses hidrasi hanya kiraAkira "; persen dari berat semennya8 penambahan jumlah air akan mengurangi kekuatan setelah mengeras4 )elebihan air dari yang dipe di perlu rluka kan n un untu tuk k pr pros oses es hi hidr drasi asi pa pada da um umum umny nyaa me mema mang ng di dipe perlu rluka kan n pa pada da pembuatan beton8 agar adukan beton dapat di/ampur dengan baik8 diangkut dengan mudah dan dapat di/etak tanpa ronggaArongga yang besar *tidak keropos+4 &kan &ka n teta tetapi pi hen hendak daknya nya sela selalu lu diu diusaha sahakan kan jum jumlah lah air sese sesedik dikit it mun mungki gkin8 n8 aga agar r kekuatan beton tidak terlalu rendah4 )uat tekan beton sangat dipengaruhi oleh besarnya poriApori pada beton4 )elebihan air akan mengakibatkan beton berpori banyak8 sehingga hasilnya kurang kuat dan juga lebih berpori * porous porous++ *Tjokrodimuljo8 !996+4
%ahan /ampuran tambahan **admixtures admixtures++ adalah bahan yang bukan air8 agregat maup ma upun un sem semen en ya yang ng di ditam tamba bahk hkan an ke da dalam lam /a /amp mpur uran an se sesaa saatt at atau au sel selam amaa pen/ampuran4 Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah si.atAsi.at si.atA si.at beton atau pasta semen agar menjadi /o/ok untuk pekerjaan tertentu8 atau ekonomis untuk tujuan lain seperti menghemat energi *(a0i8 !996+4
Menurutt )ardiy Menuru )ardiyono ono Tjokrodimulyo Tjokrodimulyo *!996+ bahan tamba tambah h adalah bahan selain unsur pokok beton *air8 semen8 agregat+ yang ditambahkan pada adukan beton8 sebelum8 segera atau selama pengadukan sebelum8 pengadukan beton beton44 Tujuann ujuannya ya ialah mengubah satu atau leb lebih ih si.a si.atAsi tAsi.at .at bet beton on se0akt se0aktu u masi masih h dal dalam am kea keadaan daan segar atau set setelah elah meng me nger eras8 as8 mi misal salny nyaa
memp me mper er/ep /epat at pe peng nger erasa asan8 n8 me mena namb mbah ah en en/e /err
aduk ad ukan an88
menambah kuat tekan8 menambah daktilitas8 mengurangi si.at getas8 mengurangi retakAretak pengerasan dan sebagainya4
Poolan Poo lan adalah bahan alam buata buatan n yang sebagian besar terdiri dari unsu unsurAun rAunsur sur silik sil ikat at da dan n al alum umin inat at ya yang ng rea reakt kti. i. *P *Pers ersya yarat ratan an Um Umum um %a %aha han n %a %ang ngun unan an di 3ndonesia PU%38 !9="+4 Poolan sendiri tidak memiliki si.at semen8 tetapi dalam keadaan halus *lolos ayakan 58"! mm+ bereaksi dengan air kapur pada suhu !!
!"
o
o
normal *": A"> ,+ menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air4 Jumlah pemakaian bahan poolan sebagai pengganti semen umumnya berkisar antara !5E sampai dengan 7;E berat semen *Tjokrodimuljo8 !996+4
Fl ash sebagai material silika adalah material poolan yang paling banyak diguna dig unakan kan seba sebagai gai bah bahan an tamb tambah ah mat materia eriall sem semen4 en4 Dal Dalam am ind industr ustrii kon konstru struksi ksi pengembangan dan penggunaan semen /ampuran semakin meningkat dan fl ash mendapat mendap at perhat perhatian ian lebih karena pengg penggunaan unaannya nya dapat menin meningkatk gkatkan an prope properti rti dari semen8 menghemat biaya8 dan mengurangi dampak negati. pada lingkungan4 *Sumrerng ' dan Prinya ,8 "55=+4
Menurut &STM ,6!6A=68 terdapat dua jenis abu terbang * fl ash+8 ash +8 kelas F dan ,4 )elas )el as F dih dihasil asilkan kan dari pembakar pembakaran an batu bar baraa jen jenis is antrasit da dan $ituminous $ituminous88 sedangkan kelas , dari batu bara jenis lignite lignite dan dan su$ituminous su$ituminous44 )elas , memiliki kadar kad ar kap kapur ur tin tinggi ggi44 Dal Dalam am /am /ampur puran an bet beton8 on8 untuk fl ash ash tip tipee , dig diguna unakan kan sebanya seba nyak k !; EA 7; E dar darii tot total al berat semen8 semen8 sed sedang angkan kan untuk untuk fl as ash h tipe F digunakan sebanyak !;E A ";E dari total berat semen4 *&ntoni8 Paul (ugraha8 "55>+
Fl ash biasanya digunakan dalam dal am beton dalam penggantian berkisar antara 5 E sampai 75 E dari massa total semen4 (amun8 dalam berbagai penelitian telah menunjukka menun jukkan n bah0a penggunaan penggunaan fl ash ash ;5 persen atau lebih dapat memiliki berbagai man.aat4 man.aat4 Fl Fl ash ash merup merupakan akan limbah8 karena itu lebih murah dari semen portland 8 namun juga dikenal bisa meningkatkan meningkatkan &or%a$i &or%a$ilit lit dan menurunkan temperatur reaksi pada beton4 * Mindness Sidney8 2oung J dan Dar0in David8 "55"+
?1F& ( 5igh 6olume Fl !sh) atau !sh) atau penggunaan fl penggunaan fl ash ash volume volume tinggi baruAbaru ini mendapatkan popularitas yang tinggi sebagai sumber daya yang e.isien8 tahan lama8 hemat biaya8 berkelanjutan untuk berbagai jenis berbagai jenis aplikasi beton semen portland semen portland 4 Setiap beton berisi konten fl konten fl ash yang ash yang lebih dari ;5 persen dari total massa mass a semen dianggap sebagai beton ?1F&4 ?1F&4
!"
!7
*Mehta8 P4 dan Monteiro8 P8 "556+
""
Landasan Teori
""$" Perkerasan Kaku ( Rigid Rigid Pavement Pavement ) Peruntukan Perun tukan prasarana jalan atau jalan raya adalah melayani laluAlintas laluAlintas kendaraan baik bermotor maupun tidak bermotor dengan beban laluAlintas mulai dari yang ringan sampai yang berat8 tentunya ini tergantung pada hirarki .ungsional jalan tersebut yang berada baik di luar maupun di dalam kota4 Se/ara umum konstruksi perkerasan jalan terdiri atas dua jenis8 yaitu perkerasan lentur yang bahan pengikatnya adalah aspal dan perkerasan kaku dengan semen sebagai bahan pengikatnya yang jalannya biasa juga disebut jalan beton4
Jalan beton biasanya digunakan untuk ruas jalan dengan hirarki .ungsional arteri yang berada di ka0asan baik luar maupun dalam kota untuk melayani beban laluA lintas yang berat dan padat4 Selain itu karena biaya pemeliharaan jalan beton dapat dikatakan nihil 0alaupun biaya a0alnya lebih tinggi dibandingkan dengan jalan aspal yang selalu memerlukan pemeliharaan rutin8 pemeliharaan berkala8 dan peningkatan jalan *tentunya ini akan memakan biaya yang tidak tidak sedikit pula+8 maka sangatlah tepat jika jalan beton digunakan pada ruasAruas jalan yang sangat sibuk karena sesedikit apapun8 perbaikan jalan yang dilakukan akan mengundang kema/etan *kasus $ottle nec% + yang tentunya akan berdampak sangat luas4 *Peter #4 %arnabas8 "55;+ Pada a0al mula teknik jalan raya8 pelat perkerasan kaku dibangun langsung di atas tanah dasar tanpa memperhatikan sama sekali jenis tanah dasar dan kondisi drai dr aina nase seny nya4 a4 Pa Pada da um umum umny nyaa di diba bang ngun un sl slab ab se sete teba ball 6A 6A> > in in/h /hi4 i4 De Deng ngan an bertambahnya beban lalu lintas8 mulai diperhatikan bah0a jenis tanah dasar berperan penting terhadap perkerasan8 terutama terjadinya pengaruh pumping pada perkerasan4 Pumping adalah proses keluarnya air dan butiranAbutiran tanah dasarr atau pondasi dasa pondasi ba0 ba0ah ah mel melalui alui sam sambun bungan gan dan reta retakan kan atau pad padaa bag bagian ian pinggir perkerasan8 akibat lendutan atau gerakan vertikal pelat karena beban lalu !7
!:
lintas8 lint as8 sete setelah lah ada adanya nya air beb bebas as yan yang g tera terakum kumula ulasi si di ba0 ba0ah ah pla platt *Su *Surya rya0an 0an88 "55;+4 Oleh karena itu peran/angan untuk mengatasi pumping mengatasi pumping adalah adalah .aktor yang sangat penting untuk diperhatikan4
#apis perkerasan beton dapat diklasi.ikasikan atas " tipe sebagai berikut !4
Perkerasan beton dengan tulangan do&el dan dan tie $ar 4 Jika diperlukan
untuk kendali retak dapat digunakan 0ire mesh8 penggunaannya independent terhadap adanya tulangan do&el 4 "4
Perkerasan beton bertulang menerus terdiri dari prosentase besi yang
relati. /ukup banyak dan tidak ada siar ke/uali untu untuk k keperl keperluan uan pelaksanaan pelaksanaan konstruksi dan beberapa siar murni4
(ilai tegangan yang dapat dihitung berdasarkan teori adalah untuk beban statis4 Untuk Unt uk per peren/ en/ana anaan8 an8 nil nilai ai teg tegang angan an har harus us diA diAmod modi.i i.ikasi kasi terh terhada adap p per perhit hitung ungan an repetisi beban laluAlintas4 Jika beton dapat tahan terhadap perubahan berulang8 yaitu yait u seb sebany anyak ak rep repetis etisii beb beban8 an8 mak makaa aka akan n dap dapat at ber bertah tahan8 an8 ter tergan gantun tung g bes besaran aran beban *Surya0an8 "55;+4
Metode peren/anaan perkerasan kaku yang umum digunakan di 3ndonesia adalah !4
P,& * Portland Portland Cement!ssociation+ Cement!ssociation+
P,& mena0arkan metode peren/anaan perkerasan kaku berdasarkan teknik analisa tegangan yang dikembangkan dikembangkan oleh 7"ST"R8!!RD 7"ST"R8!!RD44 Dalam metode ran/angan ini8 ketebalan tergantung pada besaran dan jumlah beban berulang8 modulus of rupture dan modulus reaksi tanah dasar4 Modulus dasar4 Modulus of rupture pada rupture pada hari ke "= digunakan untuk peren/anaan4 peren/anaan4 )eteb )etebalan alan perkerasan beton relati. tidak sensiti. terhadap modulus tanah dasar8 ke/uali jika membandingkan antara tanah dasar yang sangat lunak dengan yang sangat kuat4 Untu Un tuk k pe perh rhit itun unga gan n fatigue fatigue dig diguna unakan kan rasi rasio o ant antara ara teg tegang angan an akt aktual ual pad padaa perkerasan dengan modulus of rupture' rupture' Jika rasio bernilai 54;! uji dan peformance di lapangan menunjukkan bah0a beton akan tahan tanpa menjadi rusak terhadap repetisi tegangan tidak terbatas4
!:
!;
Pada metode ini beban kendaraan aktual diaplikasikan pada peran/angan perkerasan beton sebesar "5E lebih besar sebagai .aktor keamanan4 "4
&&S?TO ( !merican !ssociation of State 5igh&a and
Transportation fficials ) Transportation ,araa &&S ,ar &&S?T ?TO O dal dalam am per peren/a en/anaa naan n teba teball per perker kerasan asan kak kaku u dik dikemb embang angkan kan berdasarkan hasil dari jalan uji &&S?O * !merican !ssociation of State 5igh&a fficials fficials++ seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya4 Persamaan yang digunakan untuk menghitung data &&S?O dengan memperhitungkan beban pada ujung pelat4 )emudian Poisson9 Poisson9ss ratio ratio diasumsikan diasumsikan 58" dan dari jarak ujung ke pusat beban diambil !5 in/hi4 ,ampuran jenis kendaraan dapat diko di konv nver ersi sika kan n da dala lam m be bent ntuk uk be beba ban n ek ekiv ival alen en sa satu tu su sumb mbu4 u4 ,a ,ara ra in inii menunjukkan bah0a ketebalan pelat beton relati. sensiti. terhadap beban laluA lintas4 Dan agak sensiti. terhadap tegangan yang terjadi pada pelat beton4 (amun modulus yang terjadi akibat reaksi tanah dasar pengaruhnya amat ke/il4
ParameterAparameter peren/anaan perkerasan kaku * rigid pavement + + menga/u /ara &&S?TO ( !merican !ssociation of State 5igh&a and Transportation Transportation fficials ) !997 se/ara praktis diberikan sebagai berikut diba0ah ini4 ini4 Parameter peren/anaan terdiri K &nalisi laluAlintas men/akup umur ren/ana8 laluAlintas harian rataArata8 pertumbuhan laluAlintas tahunan8 vehicle damag damagee factor factor## e:uiv e:uivalent alent single axle load K Terminal servicea$ilit service a$ilit index K ;nitial servicea$ilit K Servicea$ilit loss K Relia$ilit K Standar normal deviasi K Standar deviasi K ,%' dan Modulus reaksi tanah dasar K Modulus elastisitas beton8 .ungsi kuat tekan beton K Flexural strength !;
!6
K Drainage coefficient K %agan alir prosedur peren/anaan diperlihatkan seperti pada Gambar "4!4 berikut4 Umur ren/ana Faktor distribusi arah Faktor distribusi lajur #?' pada thn dibuka Pertumb4 #alin tahunan 6ehicle damage factor
Traffic
Desain $S&#
Standard normal deviation Standard deviation
Relia$ilit
Terminal servicea$ilit ;nitial servicea$ilit servicea$ilit
Servicea$ilit
C=R
Modulus reaksi tanah dasar
)uat tekan beton
Modulus elastisitas beton
Servicea$ilit loss
Flexural strength
Drainage coefficient A! >A!;E ;E dar darii /amp /ampura uran4 n4 %eton %et on den dengan gan jumlah jumlah sem semen en sedi sedikit kit *sampai *sampai >E+ disebut disebut bet beton on kur kurus us * lean concrete+8 concrete +8 sedangkan beton dengan jumlah semen yang banyak *sampai !;E+ disebut dengan beton gemuk *rich *rich concrete+4 concrete+4 Si.at masingAmasing bahan juga berbeda dalam hal perilaku beton segar maupun pada saat sudah mengeras8 selain .aktor biaya yang perlu diperhatikan4 Di lain pihak8 se/ara volumetris beton diisi oleh agregat sebanyak >5A>;E8 jadi agregat juga mempunyai peran yang sama pentingnya sebagai material pengisi beton4
Sebaga Seb agaii mat materia eriall kom kompos posit8 it8 keb keberh erhasil asilan an pen penggu ggunaa naan n bet beton on ter tergan gantun tung g pad padaa
peren/anaan yang baik8 pemilihan dan pengadaan masingAmasing material yang baik8 proses penanganan8 dan proses produksinya4 produksinya4
%eton memiliki kelebihan dibanding material lain8 diantaranya !4
%et %eton on term termasu asuk k bah bahan an yan yang g mem mempun punyai yai kua kuatt tek tekan an yan yang g tin tinggi ggi88
sertaa mem sert mempun punyai yai si.a si.att tah tahan an ter terhad hadap ap pen pengka gkarata ratan n atau pem pembus busuka ukan n dan tahan terhadap kebakaran4 "4
?arga relati. murah karena menggunakan bahan dasar dari lokal8
ke/uali semen portland semen portland 4 74
%eton segar dapat dengan mudah diangkut maupun di/etak dalam
bentuk yang sesuai keinginan4 :4
)uat tekan yang tinggi8 apabila dikombinasikan dengan baja
tulangan dapt digunakan untuk sruktur berat4 ;4 %eton segar dapat disemprotkan pada permukaan beton lama yang retak8 maupun diisikan ke dalam /etakan beton pada saat perbaikan8 dan memungkinkan untuk dituang pada tempatAtempat yang posisinya sulit4
ii
iii
64
%eton segar dapat dipompakan sehingga memungkinkan untuk
dituang pada tempatAtempat yang posisinya sulit4 >4
%eton termasuk tahan aus dan kebakaran8 sehingga biaya
pera0atannya relati. rendah4
&dapun kekurangan beton adalah sebagai berikut !4
%eton mempunyai kuat tarik yang rendah8 sehingga mudah retak4
"4
%eton segar mengalami susut pada saat pengeringan8 dan beton
segar mengembang jika basah4 74
%eton keras mengeras dan menyusut apabila terjadi perubahan suhu4
:4
%eton sulit kedap air se/ara sempurna8 sehingga selalu dapat
dimasuki air8 dan air yang memba0a kandungan garam dapat merusak tulangan beton4 ;4
%eton bersi.at getas sehingga harus dihitung dan didetail se/ara
seksama agar setelah dikombinasikan dengan baja tulangan menjadi bersi.at
daktail4
""&" Bahan Susun Beton
)ualita )ua litass bet beton on dap dapat at dit ditent entuka ukan n ant antara ara lai lain n den dengan gan pem pemili ilihan han bah bahanA anAbah bahan an pembentuk beton yang baik8 perhitungan proporsi yang tepat8 /ara pengerjaan dan pera0atan beton yang baik8 serta pemilihan bahan tambah yang sesuai dengan dosis dos is opt optimu imum m yan yang g dip diperl erluka ukan4 n4 %ah %ahan an pem pemben bentuk tuk bet beton on terd terdiri iri atas sem semen8 en8 agregat halus8 agregat kasar8 air dan bahan tambah *admixture * admixture++ jika diperlukan4 Untuk pembuatan beton yang baik8 materialAmaterial tersebut harus melalui tahap penelitian yang sesuai standar penelitian yang baku sehingga didapat material yang berkualitas baik4
""&"$" Semen Portland Semen Portland
Fungsi semen adalah untuk merekatkan butiranAbutiran agregat agar menjadi suatu massaa yan mass yang g kom kompak pak88 pad padat at dan kua kuat4 t4 Sel Selain ain itu sem semen en jug jugaa ber ber.un .ungsi gsi untuk mengisi ronggaArongga diantara butiran agregat4 Semen yang dimaksud dalam konstruksi beton adalah bahan yang mengeras jika bereaksi dengan air dan laim
iii
iv
dikenal dengan semen hidraulik *hdraulic * hdraulic cement +4 +4 Salah satu jenis semen yang biasa dipakai dalam pembuatan beton ialah semen portland semen portland * * portland portland cement +4 +4
Seme Se men n portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan menghaluskan %lin%er terutama terdiri dari atas sili%at atas sili%at calsium yang bersi.at hidrolis8 dengan gips dengan gips sebagai bahan bahan tambahnya4 tambahnya4 Semen portland diperoleh dengan membakar se/ara bersamaan suatu /ampuran dari calcareous calcareous *yang *yang mengandung kalsium karbonat atau at au ba batu tu ga gam mpi pin ng+ da dan n argillaceous argillaceous *ya *yang ng men mengan gandun dung g alu alumin mina+ a+ den dengan gan perbandingan tertentu4 Se/ara mudahnya kandungan kandungan semen portland semen portland adalah adalah kapur8 silika8 dan alumina4 )etiga bahan tadi di/ampur dan dibakar dengan suhu !;;5 o, dan da n me menj njadi adi kl klin inke kerr4 Se Setel telah ah itu ke kemu mudi dian an di dike kelu luark arkan an88 di didi ding ngin inka kan8 n8 da dan n dihaluskan sampai halus seperti bubuk4 %iasanya lalu klinker digiling halus se/ara mekanis sambil ditambahkan gips atau kalsium sul.at *,aSO :+ kiraAkira "A:E sebag seb agai ai ba baha han n pe peng ngon ontro troll 0a 0akt ktu u pe peng ngik ikata atan4 n4 %a %aha han n tam tamba bah h la lain in ka kada dang ng ditambahkan untuk membentuk semen khusus *Tjokrodimuljo8 !996+4
MaterialAmaterial utama dari semen portland semen portland adalah adalah batu kapur yang mengandung kompon kom ponenAp enApomp ompone onen n uta utama ma ,aO *ka *kapur pur++ dan tan tanah ah liat yan yang g men mengan gandun dung g komponenAkomponen SiO" * silica+8 silica+8 &l"O7 *alumina+8 Fe"O7 *oksida besi+8 MgO *magnesium+8 SO7 *sul.ur+ serta (a "L) "O *sodaIpotash+4 )omposisi dari bahan utama pembuatan semen dapat dilihat pada Tabel Tabel "4!4 Tabe0 "$" )omposisi %ahan Utama Semen
)omposisi )apur *,aO+ Silika *SiO"+ &lumina *&l"O7+ %esi *Fe"O7+ Magnesia *MgO+ Sul.ur *SO7+ Potash *(a"O L ) "O+ Sum$er> ?ardiono T@o%rodimulo (-AA,)
iv
v
alaupun demikian pada dasarnya ada : unsur yang paling utama dari semen8 yaitu !4
Trikalsium silikat *,7S+ atau 7,aO4SiO"
Senya0 Sen ya0aa ini men mengala galami mi hid hidrasi rasi san sangat gat /ep /epat at dis diserta ertaii pel pelepa epasan san sej sejuml umlah ah besar panas8 berpengaruh besar pada pengerasan semen sebelum umur !: hari8 kurang ketahanan terhadap agresi kimia0i8 paling menonjol mengalami disintegrasi disin tegrasi oleh sul.at air tanah dan kemu kemungkin ngkinan an sanga sangatt besar untuk retakA retak oleh perubahan volume4 "4
Dikalsium silikat *,"S+ atau ",aO4SiO"
Formasi senya0a ini berlangsung perlahan dengan pelepasan panas lambat4 Senya0a ini berpengaruh terhadap proses peningkatan kekuatan yang terjadi dari umur !: hari sampai dengan "= hari dan seterusnya4 Dengan kadar , "S banyak maka akan memiliki ketahanan tehadap agresi kimia0i yang relati. tinggi8 pengerasan yang lambat8 dan panas hidrasi yang rendah4 74
Trikalsium aluminat *,7&+ atau 7,aO4&l"O7
Senya0a Seny a0a ini menge mengeras ras dalam beberapa jam dengan melepas sejumlah panas4 Jika kandungan unsur ini lebih besar dari !5E akan menyebabkan kurang taha ta han n te terh rhad adap ap as asam am su sul. l.at at44 )u )uan anti tita tass ya yang ng te terb rben entu tuk k da dala lam m ik ikat atan an menentuka menent ukan n pen pengar garuhn uhnya ya terh terhada adap p kek kekuat uatan an bet beton on pad padaa a0a a0all umu umurny rnyaa terutama dalam !: hari4 :4
Tetrakalsium alumino.erit *,:&F+ atau :,aO4&l"O74Fe"O7
Senya0a ini kurang penting karena tidak begitu besar pengaruhnya terhadap kekuatan
dan
kekerasan
semen4
,:&F
hanya
ber.ungsi
untuk
menyempurnakan reaksi pada dapur pembakaran pembentukan semen4 se men4
Dua unsur pertama *! dan "+ biasanya merupakan >5A=5E dan kandungan berat semen sehingga merupakan bagian yang paling dominan dalam memberikan si.at semen *Tjokrodimuljo8 !996+ Selanjutnya dalam proses setting dan hardening akibat reaksi antara semen dan air88 sen air senya0 ya0aAse aAsenya nya0a 0a ,7S8 ,"S8 ,7&8 dan ,:&F me meng ngala alami mi hi hidr drasi asi ya yang ng mekanismenya dapat digambarkan sebagai berikut
v
vi
!4 ?idrasi kalsium silikat *,7S dan ,"S+ )alsium silikat akan terhidrasi menjadi kalsium hidroksida dan kalsium silikat hidrat "*7,aO4SiO"+L6?"O7,aO4"SiO"47?"OL,a*O?+" "*",aO4SiO"+L:?"O7,aO4"SiO"4"?"OL,a*O?+"
Terbentuknya kalsium hidroksida pada proses hidrasi diatas menyebabkan pasta semen sem en ber bersi.a si.att bas basa8 a8 hal ini dap dapat at men men/eg /egah ah kor korosi osi pada baja akan tet tetapi api menyebabkan pasta semen /ukup reakti. terhadap asam4 "4 ?idrasi )alsium &luminat *,7&+ Proses hidrasi ,7& akan menghasilkan kalsium aluminat hidrat setelah semua kandungan gypsum *,aO4SO74"?"O+ habis bereaksi4 7,aO4&l"O7L,aO4SO74"?"OL!5?"O:,aO4&l"O74SO74!"?"O *kalsium sulpho aluminat+ 7,aO4&l"O7L,a*O?+"L!"?"O:,aO4&l"O74!7?"O *kalsium aluminat hidrat+ 74 ?idrasi )alsium &luminat Ferrite *,:&F+
:,aO4&l"O74Fe"O7L",aO4SO74"?"OL!=?"O=,aO4&l"O74Fe"O74"SO74":?O
Sesuai dengan tujuan dari penggunaannya8 semen portland semen portland di di 3ndonesia dibagi menjadi ; jenis berdasarkan berdas arkan &STM ,A!;58 yaitu !4
Tipe 3 adalah semen semen portland portland untuk untuk tujuan umum4 Jenis ini paling
banyak diproduksi karena digunakan digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi4 "4
Tipe 33 adalah semen semen portland portland modi.ikasi8 modi.ikasi8 adalah tipe yang si.atnya
setengah tipe 31 dan setengah tipe 1 *moderat+4 74
Tip ipee 33 3333 ad adal alah ah se seme men n portland den dengan gan kek kekuat uatan an a0a a0all tin tinggi ggi44
)ekuatan "= hari umumnya dapat di/apai dalam ! minggu4 Semen jenis ini umum dipakai ketika a/uan harus dibongkar se/epat mungkin atau ketika struktur harus dapat /epat dipakai4 :4
Tipe 31 adalah semen semen portland portland dengan dengan panas hidrasi rendah8 yang
dipakai untuk kondisi dimana ke/epatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum4 Misalnya pada bangunan masi. seperti bendungan gravitasi yang besar4 Pertumbuhan Pertumbuhan kekuatannya lebih lambat daripada semen tipe 34
vi
vii
;4
Tip ipee 1 adalah adalah semen semen portland tah tahan an sul sul.at8 .at8 yang dip dipakai akai untuk
mengha men ghadap dapii aks aksii sul sul.at .at yan yang g gan ganas4 as4 Umu Umumny mnyaa dip dipaka akaii di dae daerah rah dim dimana ana tanah atau airnya memiliki kandungan sul.at yang tinggi4 Tabe0 "" JenisAjenis Semen Portland Portland dengan Si.atAsi.atnya4 Ti8e semen
3 33
333
31
1
Sum$er> !ntoni# Paul Bugraha (*//)
""&"" Agregat
&gregat adalah butiran mineral alami yang ber.ungsi sebagai bahan pengisi dalam /ampura /amp uran n bet beton4 on4 &gregat &gregat men menemp empati ati >5A >5A>;E >;E dar darii tot total al vol volume ume bet beton8 on8 mak makaa kualitas agregat akan sangat mempengaruhi kualitas beton8 tetapi si.atAsi.at ini lebih bergantung pada .aktorA.aktor seperti bentuk8 dan ukuran butiran pada jenis batuannya4 %erdasarkan butiran8 agregat dapat dibedakan menjadi " jenis8 yaitu agregat halus dan agregat kasar4
a" Agregat +a0us
&gregat halus merupakan agregat yang lolos ayakan :8>; mm4 &gregat halus pada beton dapat berupa pasir alam atau pasir buatan4 Pasir alam didapatkan dari hasil disintegrasi alami dari batuAbatuan *pasir gunung atau pasir sungai+4 Pasir buatan
vii
viii
adalah pasir yang dihasilkan oleh alatAalat peme/ah batu atau diperoleh dari hasil samping samp ingan an dari stone crusher 4 Pasi Pasirr (fine aggregate) aggregate) ber.ungsi sebagai pengisi poriApori yang ditimbulkan oleh agregat yang lebih besar *agregat kasarI kasarIcoarse coarse aggregate)44 )ualitas pasir sangat mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan4 aggregate) Oleh Ole h kar karena ena itu itu88 si.a si.atAs tAsi.at i.at pasi pasirr har harus us dit ditelit elitii terl terlebi ebih h dah dahulu ulu sebe sebelum lum pas pasir ir tersebut digunakan dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan4
Persyaratan agregat halus *pasir+ menurut P%3 !9>! %ab 7474 adalah !4 Terdiri dari butirAbutir tajam dan keras4 %utirAbutirnya harus bersi.at kekal8 artinya tidak pe/ah atau han/ur oleh pengaruhApengaruh /ua/a8 seperti terik matahari dan hujan "4 Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari ;E *ditentukan terhadap berat kering ker ing+4 +4 2ang dia diartik rtikan an den dengan gan lum lumpur pur ada adalah lah bag bagian ianAbag Abagian ian yan yang g dap dapat at melalui ayakan 58567 mm4 &pabila kadar lumpur melampaui ;E maka agregat halus harus di/u/i4
74 &gregat halus tidak boleh mengandung bahanAbahan organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan per/obaan 0arna dari &bramA?arder *dengan larutan (aO?+4 :4 &gregat halus harus terdiri dari butirAbutir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 74; ayat *!+8 harus memenuhi syaratAsyarat berikut A
Sisa diatas ayakan :mm harus minimal "E berat4
A
Sisa diatas ayakan !mm harus minimal !5E berat4
A
Sisa diatas ayakan 58"; mm harus berkisar antara =5E dan 95E berat4
;4 Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton8 ke/uali dengan petunjukApetunjuk dari lembaga pemeriksaan bahanA bahan yang diakui4
viii
i-
b" Agregat Kasar
&gregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran lebih dari :8>; mm dan ukuran uku ran mak maksim simumn umnya ya :5 mm4 &gregat &gregat ini har harus us mem memenu enuhi hi sya syarat rat kek kekuat uatan8 an8 bentuk8 tekstur maupun ukuran4 &gregat kasar yang baik bentuknya bersudut dan pipih *tidak bulatIblondos+4
Menurut P%3 !9>! %ab 74:4 agregat kasarI split split harus harus memenuhi syarat sebagai berikut !4 Terdiri dari butirAbuti keras dan tidak berpori4 )erikil yang berpori akan meng me ngha hasi silk lkan an be beto ton n ya yang ng mu muda dah h di dite temb mbus us ai airr4 &g &gre rega gatt ka kasa sarr ya yang ng mengan men gandun dung g but butirA irAbut butir ir pip pipih ih han hanya ya dap dapat at dip dipakai akai jik jikaa jum jumlah lah but butira iranny nnyaa tidak tid ak mel melebi ebihi hi "5E ber berat at agr agrega egatt selu seluruh ruhnya nya44 %ut %utir irAbu Abutir tir agr agrega egatt kas kasar ar tersebut harus bersi.at kekal artinya tidak pe/ah atau han/ur oleh pengaruh /ua/a4
"4 Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari !E apabila lebih dari !E maka agregat harus di/u/i terlebih dahulu4 74 Tidak mengandung atAat yang merusak beton8 seperti atAat yang reakti. dengan alkali4 :4 )ekerasan dari butirA butir agregat diperiksa dengan bejana penguji dari Rudellof# atau den dengan gan mes mesin in pen pengau gauss ;EA=5E+4 74 ...........................................................................................................
%ila
berbentuk bahan halus dan bersamaAsama kapur padam akan mempunyai si.at mengikat4 :4 ...........................................................................................................
)ek
uatannya bila di/ampur dengan kapur sangat tergantung dari susunan kimianya8 terutama kandungan sili/a akti.nya4 ;4 ...........................................................................................................
)eh
alusannya akan mempengaruhi kekuatannya4 Menurutt Paulu Menuru Pauluss (ugr (ugraha aha dan Musto.a *"55= *"55=++ penga pengaruh ruh penggunaan penggunaan poo poolan lan di dalam /ampuran beton adalah sebagai berikut !4 ...........................................................................................................
Men
ghemat biaya karena dapat digunakan sebagai pengganti semen dengan konsekuensi memperlambat pengerasan sehingga kekuatan a0al beton rendah4 "4 ...........................................................................................................
Men
gurangi retak akibat panas hidrasi yang rendah karena adanya bahan poolan tersebut8 kandungan , & dalam semen berkurang sehingga temperatur a0al 7
dapat diturunkan4 74 ...........................................................................................................
Men
gurangi muai akibat reaksi alkaliAagregat sehingga retakAretak pada beton dapat dikurangi4
-iv
-v
:4 ...........................................................................................................
ingkatkan ketahanan beton terhadap garam8 sul.at dan air asam4 &kan &ka n teta tetapi pi seb sebaga agaii pen pengga gganti nti sem semen8 en8 po poola olan n mem memili iliki ki kek kekura uranga ngan n yai yaitu tu poolan akan sangat mengurangi kekuatan "= hari4 )arena lambatnya aksi poolanik maka dibutuhkan pera0atan untuk 0aktu yang lebih lama4 *Paul (ugraha8 &ntoni8 "55>+4 Tabel "4;4 menunjukkan unsurAunsur bahan poolan dibanding semen portland semen portland berdasarkan berdasarkan jenisnya4
Tabe0 "/" Unsur %ahanAbahan Poolan Unsur
SiO" Fe"O7
Men
&l"O7 ,aO
MgO
(a"O ) "O "
)ehalusan *m Ikg+
Sum$er> !ntoni# Paul Bugraha (*//)
Dengan Den gan sema semakin kin ban banyak yaknya nya pem pemaka akaian ian bet beton on di dal dalam am ind indust ustri ri kon konstru struksi ksi termasu term asuk k jala jalan n bet beton on mak makaa sema semakin kin ban banyak yak pul pulaa usa usaha ha unt untuk uk mem membua buatny tnyaa semakin /anggih dan semakin ekonomis4 (amun8 seiring meningkatnya industri beton juga berdampak pada lingkungan karena meningkatnya pemakaian energi untuk produksi beton4
Salah satu usaha untuk mereduksi pengaruh buruk terhadap lingkungan akibat indu in dust stri ri be beto ton n ad adala alah h pe peng nggu guna naan an fl ash ash da dan n sla slag g seb sebag agai ai ba baha han n ta tamb mbah ah44 Penggantian Pengg antian sebagian sebagian semen dengan fl ash ash selain selain dapat menambah &or%a$ilit karena peningkatan gradasi *karena ukuran fl ukuran fl ash sangat ash sangat halus+8 juga mengurangi dampak dam pak neg negati ati.. ter terhad hadap ap lin lingku gkunga ngan n den dengan gan men mengur gurang angii lah lahan an pem pembua buanga ngan n limbah dan mengurangi penggunaan energi untuk produksi semen4 )euntungan lain adalah peningkatan durabilitas beton4 *Mi/hael D #epe/h8 et al4 "55=+
-v
-vi
3" Abu Terbang Terbang (Fly Ash) Ash)
&bu terbang adalah abu sisa pembakaran batu bara8 berupa butir butiran an halus ringan8 ringan8 tidak porous8 dan bersi.at poolanik4 &bu terbang tidak memiliki kemampuan mengikat mengik at seperti semen tapi denga dengan n adany adanyaa air dan partik partikel el ukuran halus8 oksid oksidaa sili/a yang terkandung di dalamnya akan bereaksi se/ara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan at yang memilikii kemamp memilik kemampuan uan meng mengikat ikat *)risb *)risbiyanto iyantoro8 ro8 "55; "55;+4 +4 Pemba Pembakaran karan batu bara kebanyakan digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap4 Produk limbah P#TU tersebut men/apai ! juta ton per tahun4
P#TU P# TU *Pe *Pemba mbangk ngkit it #is #istrik trik Tena enaga ga Uap Uap++ uan uang g men mengha ghasilk silkan an abu ter terban bang g ini misalnya P#TU Suralaya8 P#TU P#TU Paiton dan P#TU P#TU Tanjung Tanjung Jati4 &bu terbang juga
dihasilkan oleh pabrik kertas maupun pabrik kimia4 Sekitar >; 95E abu yang keluar dari /erobong asap dapat ditangkap oleh sistem ele%trostati% precipitator 4 Sisa Si sa ya yang ng la lain in di didap dapat at di da dasar sar tungku tungku *d *dis iseb ebut ut $ot $ottom tom ash ash++4 Mutu fl ash tergantung pada kesempurnaan proses pembakarannya4
Material ini mempunyai kadar bahan semen yang tinggi dan mempunyai si.at poolanik4 )andungan fl ash ash sebagian sebagian besar terdiri dari silikat dioksida *SiO "+8 aluminium *&l"O7+8 besi *Fe"O7+ dan kalsium *,aO+8 serta magnesium8 potasium8 sodium sod ium88 tita titaniu nium8 m8 dan sul sul.ur .ur dal dalam am jum jumlah lah yan yang g leb lebih ih sedi sedikit kit44 *&n *&nton toni8 i8 Pau Paull (ugraha8 "55>+
Sebagai sebuah /ampuran8 abu terbang * fl ash+ ash + ber.ungsi baik sebagai pengganti atau tambahan tambahan untuk semen portland dan dan bisa ditambahkan langsung ke dalam /ampuran beton di $atching plant' *$4 plant' *$4 &ydin8 "559+ Sebagi Seb agian an bes besar ar kom kompos posisi isi kim kimia ia dar darii abu terb terbang ang ter tergan gantun tung g tip tipee bat batu u bar bara8 a8 menurut &STM ,6!=A=68 terdapat dua jenis abu terbang8 kelas F dan ,4 kelas F dihasilkan dari pembakaran batu bara jenis antrasit dan dan $ituminous $ituminous88 sedangkan
-vi
-vii
kelass , dar kela darii batu bara jenis jenis lignite lignite dan su$ituminous dan su$ituminous44 )elas , memiliki kadar kapur tinggi4 Fl tinggi4 Fl ash ash dapat dapat dibedakan menjadi 7 jenis *&,3 Manual o. Pra/ti/e !997 Parts ! ""647'A7+ yaitu !4
)elas ,
Fl ash yang mengandung ,aO di atas !5E yang dihasilkan dari pembakaran lignite atau subAbitumen batu bara *batu bara muda+4 a4
)adar *SiO" L &l"O7 L Fe"O7+ ;5E
b4
)adar ,aO men/apai !5E
Dalam /ampuran beton digunakan sebanyak !;EA7;E dari total berat semen4 "4
)elas F
Fl ash yang mengandung ,aO lebih ke/il !5E yang dihasilkan dari dari pembakaran anthracite anthracite atau atau bitumen batu bara4 /4
)adar *SiO" L &l"O7 L Fe"O7+ >5E
d4
)adar ,aO ;E
Dalam /ampuran beton digunakan sebanyak !;EA";E dari total berat semen4
74
)elas (
Poolan alam atau hasil pembakaran yang dapat digolongkan antara lain tanah diatomi/8 diatomi/8 opaline chert1 dan shales dan shales88 tuff dan dan abu vulkanik8 yang mana biasa diproses melalui pembakaran atau tidak melalui proses pembakaran4 Selain itu juga mempunyai si.at poolan yang baik
Se/ara umum si.atAsi.at abu terbang adalah mempunyai partikel yang berbentuk seperti bola denga dengan n diamet diameter er antara 58!A587m8 58!A587m8 memil memiliki iki permu permukaan kaan spesi.ik "
* specific specific surface surface++ antara 58"A586 m Igram8 kehalusan partikelnya sebesar >5A=5E lolos lol os sari saringa ngan n "55 *>; *>;m+ m+88 dan ber ber0arn 0arnaa abu abuAabu Aabu hingga hingga /ok /oklat lat mud mudaa sert sertaa memiliki kandungan silika yang tinggi4
3" Si7at:si7at isika Abu Terbang (Fly (Fly Ash) Ash)
Si.atAs Si. atAsi.at i.at .isi .isika ka abu terb terbang ang mel melipu iputi ti ben bentuk tuk par partik tikel8 el8 keh kehalu alusan san dan ber berat at jenisnya adalah sebagai berikut !4 %entuk Partikel
-vii
-viii
Ukur Uk uran an da dan n be bent ntuk uk pa part rtik ikel el ab abu u te terb rban ang g te terrga gant ntun ung g pa pada da as asal al lo loka kasi si pengambilan dan keseragaman batu baranya8 derajat kehan/uran pada saat dibakar8 temperatur dan suplai oksigen pada saat pembakaran8 keseragaman sistem sist em pem pembak bakaran aran88 pen pengum gumpul pulan an dan pem pemisah isahan an abu terb terbang ang pad padaa saat pembakaran8 dan saringannya4 &bu terbang berbentuk bulat seperti bola ke/il yang amor.8 dan bergerombol yang saling terkait4 "4 )ehalusan Ukuran abu terbang adalah antara !m hingga !mm4 Semakin baik peralatan yang ya ng
dig igu una nak kan
unt ntu uk
pen pe nya yari rin nga gan n
dan da n
pen enan ang gka kap pan
*electrostatic
precipitator + ab abu u ter terba bang ng88 sem semak akin in ba baik ik da dan n ha halu luss pu pula la ab abu u te terb rban ang g ya yang ng dihasilkan4 )ehalusan abu terbang akan mempengaruhi kinerja beton8 yaitu pada kekuatan8 ketahanan terhadap abrasi8 dan kepadatan beton4 74 %erat Jenis %erat jenis abu terbang umumnya berkisar antara !89> hingga 785"4 %esar ke/ilnya berat jenis dipengaruhi oleh lokasi asal batu bara4
d" Kom8osisi Kimia Abu Terbang (Fly (Fly Ash) Ash)
Si.at kimia0i abu terbang sangat kompleks tergantung pada asal lokasi batu bara8 jenis batu baranya8 heterogenitas dan tingkat kristalisasinya4 Si.at kimia ini akan sangat berpengaruh pada reaksi kimia di dalam beton dan ikatan antar mortar dengan agregat kasarnya4 3katan ini yang menyebabkan mutu dan kekuatan beton meningkat4 &bu terbang mengandung unsurAunsur kimia antara lain SiO "8 &l"O78 MgO8 ,aO8 Fe"O78 (a"O dan So74 Dari unsurAunsur tersebut yang paling e.ekti. adalah silikat *SiO "+ dan alumin aluminat at *&l"O7+ dan merupakan unsur kimia penyusun abu terbang4
&bu terbang memiliki si.at poolan yang terdiri dari unsurAunsur silikat dan atau aluminat alumin at yang reakti.4 )omposisi kimia masing masingAmasing Amasing jenis abu terbang sediki sedikitt berbeda dengan komposisi kimia semen4 Tabel "464 menjelaskan komposisi kimia abu terbang dan semen menurut 'atmaya Urip *"557+4 Terbang dan Semen Portland Tabe0 "%" )omposisi )imia %erbagai Jenis &bu Terbang Portland
-viii
-i-
(o ! " 7 4 5 6 7
Sum$er> Ratmaa Urip# *//+
e" Pengaruh Si7at Si 7at isika isi ka dan Kom8osisi Kimia Abu Terbang Terbang (Fly ( Fly Ash) Ash) Terhada8 Beton
)and )a ndun unga gan n ki kimi miaa da dalam lam ab abu u te terb rban ang g ak akan an me memp mpen enga garu ruhi hi pa pada da saa saatt be beto ton n mengal men galami ami reaksi hidrasi hidrasi ant antara ara air air88 seme semen n portland dan abu terbang4 Dalam
proses hidrasi8 air dalam /ampuran beton segar akan mengikat dikalsium silikat *,"S+ dan trikalsium silikat *,7S+ yang kemudian kemudian menjad menjadii kalsium silikat hidrat gel *7, *7,aO4 aO4"Si "SiO O"47?"O at atau au ,S ,S?+ ?+ da dan n me memb mbeb ebas aska kan n ka kals lsiu ium m hi hidr drok oksi sida da *,a*O?+"+4 Tambahan abu terbang yang mengandung silika *SiO "+ akan bereak bereaksi si dengan ,a*O?+" yang dibebaskan dari proses hidrasi dan akan membentuk ,S? kembali sehingga beton yang dibentuknya akan lebih padat dan kuat atau mutunya bertambah4 'eaksi ini sering disebut reaksi sekunder dan reaksi ini berlangsung lebih lambat dan berlaku lebih lama8 sehingga mutu beton diatas "= hari masih meningkat4 Dengan demikian 0aktu pengerasan *setting time+ beton abu terbang menjadi lebih lama bila dibandingkan dengan beton tanpa abu terbang4 'eaksi kimia pasta semen dengan abu terbang dapat dituliskan sebagai berikut
*kalsium silikat hidrat+ Dengan ukuran butir abu terbang yang halus8 memberikan suatu keuntungan8 yaitu partikel abu terbang dapat menerobos ke dalam bidang temu * ;nterface * ;nterface Transition oneI3T@+ one I3T@+ antara mortar dan agregat kasarnya4 #apisan 3T@ tersebut terbentuk karena adanya air di permukaan agregat kasar *a$sor$ed * a$sor$ed &ater + dan ditambah dengan air yang merembih *$leeding *$leeding &ater + dari matrikImortar yang berkumpul di -i-
--
sekit sek itar ar ag agreg regat at ka kasar sar kh khus usus usny nyaa di ba bagi gian an ba ba0a 0ah4 h4 &i &irr te terse rsebu butt ke kemu mudi dian an memberikan tempat untuk bertumbuhnya kristal ,a*O?+ " yang relati. lemah dan menghasilkan ruang keropos yang penuh mengandung retak mikro *microcrac% * microcrac% +8 +8 sehingga akan mengurangi kepadatan dan kekuatan beton4 Dengan adanya abu terbang di dalam beton8 maka kristal ,a*O?+ " tersebut juga akan membentuk reaks rea ksii sek sekun unde derr ke kemb mbali ali me memb mben entu tuk k ,S ,S? ? da dan n pa parti rtike kell ab abu u te terba rbang ng ya yang ng berukuran ke/il tersebut juga ber.ungsi untuk mengisi ronggaArongga di daerah 3T@4 Dengan demikian8 beton tersebut menjadi lebih padat dan kuat serta ikatan di daerah 3T@ akan bertambah4 Menurutt 3 Made &lit )arya0an Salain *"55 Menuru *"55>+8 >+8 dengan bertambahnya bertambahnya 0aktu dan dalam kondisi pera0atan yang memadai8 kuantitas dari produk hidrasi8 terutama ,S? yang dihasilkan dari reaksi trikalsium silikat *, 7S+ dan dikalsium silikat *,"S+ yang
ada dalam
semen
dengan air
*? "O+ se sema maki kin n me meni ning ngka kat4 t4
Meningkatnya kuantitas ,S?8 senya0a utama yang bertanggung ja0ab terhadap
perkembangan properti semen8 mengakibatkan ikatan yang dihasilkan oleh semen dengan agregat semakin kuat dan ruangAruang kosong yang a0alnya terisi oleh air dan partikelApartikel semen larut diganti dengan ,S? sehingga porositas beton berkurang4 Peristi0a inilah yang akhirnya memberikan kontribusi utama bagi peningkatan kuat tekan sejalan dengan berkurangnya permeabilitas permeabilit as beton dengan bertambahnya umur hidrasi
"". " U6i Kuat *esak (&nconfined (&nconfined Compressive Strength 'est )
Unconfined Compressive Strength Test Test ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kuat desak atau tekan yang mampu diterima oleh benda uji4 Pengujian ini menggunakan mesin hidrolik yang ada pada #aboratorium %ahan Teknik Jurusan Teknik Sipil U(S4 Pen/atatan yang dilakukan pada saat pengujian adalah besarnya beban
pada saat benda uji han/ur han/ur44 Untuk mendapatkan besarnya
tegangan han/ur dari benda uji tersebut dilakukan dengan perhitungan seperti pada persamaan berikut4
.Q/ R
--
--i
dimana .Q/ R nilai Unconfined Compressive Strength Test R beban maksimum *)(+ "
& R luas permukaan benda uji tertekan *mm +
""." U6i Kuat Lentur (Flexural Strength 'est)
Pengujian kuat lentur se/ara normal digunakan untk menentukan karakteristik perkerasan beton dan hasilnya hasi lnya dinyatakan dalam modulus of rupture4 rupture4 )uat lentur adalah kemampuan suatu balok atau plat benda uji untuk mela0an kegagalan patah *$ending +8 +8 yang mana se/ara spesi.ik diuji dengan pembebanan terhadap suatu benda uji *berbentuk balok+ dengan perletakan beban menggunakan jarak sepertiga dari panjang benda uji4 &pakah suatu benda uji plat beton patah diba0ah teganga tega ngan n tari tarik k yan yang g dit diterap erapkan kan ter tergan gantun tung g dar daripa ipada da modu modulus lus of ruptu rupture re beton tersebut4 ?al ini ditentukan oleh unsur beton yang terkandung didalamnya8 umur
beton dan sejarah tekanan yang berhubungan berhubungan dengan kelelahan I fatigue I fatigue44 %ritish Standard menetapkan ukuran benda uji !;5 mm - !;5 mm - >;5 mm *6 6 - 75 in+4 Tetapi jika ukuran maksimum agregat "; mm8 ukuran benda uji adalah !55 mm - !55 mm - ;55 mm *: - : - "5 in+4 )arena ukuran maksimum agregat dalam penelitian ini "; mm8 maka di gunakan benda uji dengan ukuran !55 mm - !55 mm - ;55 mm *: - : - "5 in+4 Pengujian kuat lentur dilakukan seperti ditunjukkan pada Gambar "4"4
P
P
--i
--ii
!I7 #
&
,
!I7 #
D
%
!I7 #
*L+ *A+
Mma- R M, R MD R !I" P - !I7 #R!I6 P#
,ambar " Skema Uji )uat #entur untuk %enda Uji %alok Se/ara umum tegangan lentur nominal dinyatakan8
n R Fr R dengan
M
Momen R 3
2
*(mm+ :
Momen 3nersia *mm +
Jarak titik tinjauan dari garis netral penampang *mm+
Dari Gambar "4"8 rumus tersebut kemudian bisa didapat8
Fr R
Maka dari persamaan di atas didapat rumus empiris nilai kuat lentur *.r+ untuk benda uji balok8 sebagai berikut
.r R dengan "
"
. . rr kuat tarik beton *kgI/m atau (Imm + P gaya tekan yang bekerja *kg atau (+
l Panjang %alok */m atau mm+ --ii
--iii
d Tebal %alok */m atau mm+ b Tinggi Tinggi %alok */m atau mm+
BAB & !ET-*-L-,I PEELITIA
&"$" !etode Pene0itian &gar tujuan yang diinginkan dalam suatu penelitian dapat ter/apai dengan baik8 maka diperlukan adanya suatu metode penelitian4 Metode penelitian berisikan langkahAlangkah penelitian suatu masalah8 kasus8 gejala atau .enomena dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan ja0aban yang dapat dipertanggungja0abkan4 dipertanggungja0abkan4
Metode Meto de yan yang g dil dilaksa aksanak nakan an dal dalam am pen penelit elitian ian ini ada adalah lah meto metode de eks eksperi perimen mental tal untuk mendapatkan mendapatkan hasil ataupu ataupun n dataAd dataAdata ata yang akan meneg menegaskan askan hubungan hubungan antara variabelAvariabel variabelAvariabel yang diselid diselidiki4 iki4 Metode ini dapat dilak dilaksanakan sanakan di dalam laborat lab oratori orium um ata ataupu upun n di lua luarr lab labora orator torium ium44 Dal Dalam am pen peneli elitian tian ini eks eksper perime imen n dilaksanakan di dalam laboratorium
&"" ;aktu dan Tem8at Pene0itian
--iii
--iv
Penelitian dilakukan dari tanggal = Februari "5!5 sampai dengan !" Mei "5!5 di #aboratorium %ahan %angunan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Meret Surakarta4
&"&" Teknik Pengum8u0an *ata Tekn eknik ik pen pengum gumpul pulan an dat dataa dil dilaks aksana anakan kan den dengan gan meto metode de eksp eksperim erimen en terh terhada adap p beberapa benda uji dari berbagai kondisi perlakuan yang diuji di laboratorium4 Untu Un tuk k be bebe bera rapa pa ha hall pa pada da pe peng nguj ujia ian n ba baha han8 n8 di digu guna naka kan n da data ta sek sekun unde derr ya yang ng dikarenakan penggunaan bahan dan sumber yang sama4
--iv
--v
&"." Bahan dan Pera0atan Pene0itian
&"."$" Bahan
%ahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain !4
&gregat kasar dan halus
&gregat yang digunakan berasal dari #aboratorium %ahan %angunan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Meret Surakarta4 "4 &ir &ir yang digunakan berasal dari #aboratorium %ahan %angunan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Meret Surakarta4 74
Fl !sh
Fl !sh yang digunakan berasal dari hasil sisa bakar batu bara P# P#TU TU Tanjung Tanjung
Jati8 Jepara8 3ndonesia yang diperoleh dari PT4 Jaya Readmix Jaya Readmix Solo Solo Plant Plant 4 :4
Semen
Semen yang digunakan adalah semen portland semen portland tipe tipe ! *Ordinary Portland *Ordinary Portland Cement + &"."" Pera0atan
Penelit Pen elitian ian ini men menggu ggunak nakan an per peralat alatan an yan yang g ber berada ada di #ab #aborat oratori orium um %ah %ahan an %angun %an gunan an Jur Jurusan usan Tekn eknik ik Sip Sipil il Fak Fakult ultas as Tekn eknik ik Uni Univer versita sitass Seb Sebela elass Mere Merett Surakarta8 peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain !4 Satu set saringan * sieve sieve++ standar &STM beserta alat penggetar * sieve sha%er +4 +4 "4
Oven lengkap dengan pengatur suhu4
74
Gelas ukur4
:4
Timbangan tripple $eam dengan $eam dengan ketelitian 58! gram4
;4
Timbangan digital dengan ketelitian 5855! gram4
64
Conical mould untuk mengukur keadaan SSD agregat halus4
--v
--vi
>4
Mesin Mesin 4
Tahap 133
Disebu Dis ebutt tah tahap ap pen pengam gambil bilan an kes kesimp impula ulan4 n4 Pad Padaa tah tahap ap ini ini88 dat dataa yan yang g tel telah ah dian di anali alisi siss di dibu buat at su suat atu u ke kesi simp mpul ulan an ya yang ng be berh rhub ubun unga gan n de deng ngan an tu tuju juan an penelitian4
--i-
---
Persiapan %ahan
T&?&P 3
Fl !sh
Semen
T&?&P 33 Uji %ahan K )andungan @at Organik K )adar #umpur Pasir K Gradasi Pasir dan Split
)eausan Split K Specific 8ravit Pasir dan dan Split K &bsorbsi Pasir dan )erikil T&?&P 333
Pembuatan %enda Uji K
K 'an/ang ,ampur Pem embu buaata tan n ,a ,amp mpur uraan &d &duk ukan an K
Slump Test
K
Pembuatan benda Uji
Pengujian %enda Uji *Uji )uat Tekan Tekan dan )uat #entur+
&nalisis Data dan Pembahasan T&?&P T &?&P 13 &plikasi &plika si pada Perkerasan Jalan
)esimpulan
---
T&?&P 133
---i
Gambar 74!4 Diagram &lir Metodologi Penelitian
&">" Pengu6ian !ateria0 Pen4
)emudian dilakukan pemadatan4 Setelah /etakan terisi penuh maka
permukaan diratakan dan dibiarkan selama ": jam4 =4
Melepas benda uji dari /etakan dan diberi tanda untuk masingA
masing sampel4 94 Mera0at beton dengan /ara merendam dalam air sampai 0aktu pengujian4
&"$$" &"$ $" Pengu6ian i0ai S0um8
Slump beton adalah besaran kekentalan * vis/o/ity + atau plastisitas dan kohesi. beton segar4 Menurut S) S(3 MA!"A!9=9AF MA!"A!9=9AF88 /ara pengujian nilai slump adalah sebagai berikut !4 Membasahi /etakan dan pelat dengan kain basah "4 Meletakkan /etakan diatas pelat dengan kokoh 74 Mengisi /etakan sampai penuh dalam 7 lapisan dimana tiap lapisan berisi kiraAkira V isi /etakan8 kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak "; - tusukan :4 Segera Segera set setelah elah sel selesai esai pen penusu usukan kan88 rata ratakan kan per permuk mukaan aan ben benda da uji den dengan gan tong to ngka katt da dan n se semu muaa si sisa sa be bend ndaa uj ujii ya yang ng ad adaa di se seki kita tarr /e /eta taka kan n ha haru russ disingkirkan ;4 Mengangkat /etakan perlahanAlahan tegak lurus keatas 64 Mengukur nilai slump yang terjadi
&"$" Pengu6ian Kuat Tekan Tekan (Compressive ( Compressive Strength 'est )
)ekuatan tekan se/ara rutin digunakan untuk mengenali material beton8 pengujian jenis ini dijadikan indikator utama untuk menetukan kualitas kualitas beton4 Pada desain
---vi
---vii
perkerasan kaku8 regangan dan kuat lentur adalah si.at yang lemah4 Material ini mempun mem punyai yai kek kekuat uatan an tek tekan an yan yang g leb lebih ih tin tinggi ggi dan dal dalam am kon kondis disii alam alamii aka akan n men/iptakan kegagalan pada si.at regang sebelum kegagalan pada si.at desak4 %agaimanapun8 kuat desak adalah kekuatan yang paling umum untuk menguji perkerasan kaku karena relati. lebih mudah untuk dibandingkan dan dihubungkan ke pengujian si.at yang lain dan mempunyai banyak korelasi dengan si.atAsi.at bahan yang lain yang berdasar pada kekuatan tekan I desak4 Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai kuat tekan atau kuat desak dari beton dengan bahan tambah fl tambah fl ash8 ash8 dengan sampel berbentuk silinder ukuran diameter !; /m dan tinggi 75 /m4 #angkahAlangkah pengujiannya adalah sebagai berikut !4 Memasang benda uji pada mesin U@i ?uat Te%an' "4
Me Meng nghi hidu dupk pkan an me mesin sin88 da dan n me menu nuru runk nkan an pe pend ndes esak ak *b *bag agia ian n at atas+ as+
sehingga dekat pada permukaan benda uji4 Setelah itu mulai mendesak benda
uji8 terlihat jarum penunjuk pada manometer mesin desak bergerak sesuai dengan besarnya pembebanan4 74
Pada saat beban telah men/apai maksimum8 maka salah satu dari jarum
petunjuk *jarum hitam+ akan kembali ke posisi semula *nol+4 Sedangkan jarum yang lain *merah+ tetap te tap menunjukkan angka pembebanan maksimum4 :4 Men/atat beban maksimum4
&"$& Pengu6ian Kuat 0entur (modulus ( modulus of rupture) Pengujian Pengu jian dilakukan bertujuan bertujuan untuk mengetahui mengetahui nilai modulus of rupture rupture pada benda uji beton dengan bahan tambah fl tambah fl ash dengan ash dengan ukuran !55 - !55 - ;55 mm dengan panjang bentang digunakan &STM ,A>=8 yaitu metode pengujian kuat lentur *modulus *modulus of rupture) rupture) beton dengan bentang tumpuan terbagi dua akibat adanya tumpuan yang bekerja pada tiap jarak !I7 bentang * Third Point =
*mm+ 98; :8>; "876 !8!= 58=; 587 58!; 5 Jumlah
Dari Tabel :4"4 gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan gra.ik gradasi
beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh &STM &STM ,A!76 pada Gambar :4!4
,ambar ."$ Gra.ik Gradasi &gregat ?alus
-l
-li
."$"" +asi0 Pengu6ian Agregat Kasar
Pengujian terhadap agregat kasar split *batu pe/ah+ yang dipakai dalam penelitian ini meliputi pengujian berat jenis * spesific gravit+8 gravit+8 gradasi agregat kasar8 dan keausan *abrasi+4 ?asilAhasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel :478 sedangkan data hasil pengujian se/ara lengkap disajikan dalam lampiran %4 Tabe0 ."& ?asil Pengujian &gregat )asar
Tabe0 .". ?asil Pengujian Gradasi &gregat )asar
Diameter (o
&yakan *mm+ 7=855 ";855 !9855 !"8;5 98;5 :8>; "876 !8!= 58=; 5875 58!; 5855
! " 7 : ; 6 > = 9 !5 !! !" Jumlah
-li
-lii
Dari Tabel :4: gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan gra.ik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh &STM &STM ,A!76 pada Gambar :4"4
,ambar ." Gra.ik Gradasi &gregat )asar
."" +asi0 Pengu6ian Fly Ash
Fl ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PT4 Jaya Readmix Jaya Readmix Solo Plant yan yang g mer merupa upakan kan sisa bak bakar ar bat batu u bar baraa pad padaa P# P#TU TU Tanju anjung ng Jati Jepa Jepara4 ra4 Pengujian terhadap fl terhadap fl ash ash dilakukan dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia dari fl dari fl ash44 ash
Dalam penelitian penelitian ini data pengujian pengujian fl fl as ash h sudah tersedia dan diperoleh dari PT4 Jaya Ja ya Readmix Readmix dim dimana ana penguji pengujian an fl ash ash dilakukan oleh Su/o.indo4 Dari hasil pengujian tersebut menunjukkan bah0a fl ash ash tersebut tersebut termasuk fl termasuk fl ash ash tipe tipe F4 ?asil pengujian yang telah didapat dapat dilihat pada Tabel :4;4 dan hasil se/ara lengkap dapat dilihat pada #ampiran &4
-lii
-liii
Tabe0 ."/" ?asil Pengujian )andungan )imia Fl Fl !sh
o"
Sum$er > PT' Eaa Readmix
Kom8osisi Kimia
!4
SiO"
"4
&l"O7
74
Fe"O7
:4 ;4
TiO Ti O"
64
MgO
>4 =4 94
) "O (a"O
P"O;
!54
SO7
!!4
MnO"
,aO
."&"" Per ."& Perhit hitung ungan an Ran3a Ran3ang ng 5am8u 5am8urr Beton Beton Perhitungan ren/ana /ampuran beton normal *mi- design+ menggunakan standar Dinas Pekerjaan Umum *S) S(3 TA!;A!995A57+8 TA!;A!995A57+8 dari perhitungan tersebut didapat kebutuhan bahan per mW yaitu &ir Semen Pasir )erikil Dari hasil tersebu tersebutt maka dapat dihitung kebutuhan kebutuhan bahan satu kali aduk adukan an untu untuk k uji kust tekan yang terdiri dari 9 buah benda uji silinder H !; /m dan tinggi 75 /m sebesar 545:>> mW4 Sedangkan kebutuhan bahan satu kali adukan untuk uji kuat lentur dengan ukuran !55-!55-;55 mm yang terdiri dari 9 benda uji untuk tiap variasi sebesar 585:; mW4 )ebutuhan bahan tiap adukan disajikan dalam Tabel :464 dan Tabel :4>4 Untuk perhitungan se/ara lengkap ran/ang /ampur beton * mix design++ dapat dilihat pada #ampiran %4 design
-liii
-liv
Tabe0 ."%" )ebutuhan %ahan untuk Satu )ali &dukan %enda Uji )uat Tekan Kadar Penggantian semen dengan fly dengan fly ash 5E
!;E
"5E
";E
'um0ah
Tabe0 ."=" )ebutuhan %ahan Untuk Satu )ali &dukan %enda Uji )uat #entur Kadar Penggantian
semen dengan fly dengan fly ash 5E
!;E
"5E
";E
'um0ah
."." +asi0 Pengu6ian Slump Pengu6ian Slump Dari masingAmasing /ampuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian slump slump44 (ilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat 0orkabilitas dari /ampuran beton4 ?asil pengujian dapat dilihat pada Tabel Tabel :4=4
Tabe0 .">" ?asil Pengujian (ilai Slump Slump
-liv
-lv
."/"
+asi0 Pengu6ian Benda U6i
."/"$" Pengu6ian Agregat +a0us
."/"$"$" Pemeriksaan Kandungan ?at -rganik
&gregat yang mengandung bahan organik dapat dipakai8 asal kekuatan tekan pada umur > hari dan "= hari tidak kurang dari 9;E dari kekuatan adukan yang sama tetapi di/u/i dalam larutan (aO? 7E sesuai dengan Peraturan %eton %ertulang 3ndonesia *P%3 (3A"8 !9>!+4 )emudian di/u/i hingga bersih dengan air pada umur yang ya ng sam sama4 a4 Pe Penu nuru runa nan n ya yang ng di dipe perb rbol oleh ehka kan n ma maks ksim imum um ;E se sesu suai ai sta stand ndar ar Peraturan %eton %ertulang 3ndonesia !9>!4
arna larutan hasil pengamatan adalah kuning muda4 ?al ini menunjukkan bah0a pasir mengandung at organik yang dapat menurunkan kekuatan beton8 akan tetapi karena masih dalam batas 0arna yang diperbolehkan sehingga pasir tidak perlu di/u/i bila digunakan4
."/"$"" Pemeriksaan Kandungan Lum8ur
)andungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari ;E sesuai dengan P%3 (3A (3A"8 "8 !9> !9>!4 !4 Dar Darii hasi hasill pen penguj gujian ian dan per perhit hitung ungan an dip diperol eroleh eh kan kandun dungan gan lumpur dalam pasir 68"E sehingga pasir perlu di/u/i bila akan digunakan sebagai agregat halus dalam /ampuran adukan beton4
."/"$"&" Pengu6ian ,radasi Agregat +a0us
Modulus agregat halus berkisar antara "87A78! *Tjokrodimuljo8 !996+4 Dari hasil perhitungan modulus halus agregat halus sebesar s ebesar "86= sehingga masih memenuhi syarat sebagai agregat halus4
-lv
-lvi
Dari Tabel Tabel :4"4 dan Gambar :4!4 tentang hasil pengujian gradasi agregat halus bisa diketah dik etahui ui pul pulaa bah bah0a 0a pasi pasirr yan yang g dig diguna unakan kan mas masih ih mem memenu enuhi hi sya syarat rat seba sebagai gai agregat halus untuk beton kedap air menurut S)AS(3 SA76A!995A574
."/"" Pengu6ian Agregat Kasar
."/""$" Pengu6ian Abrasi Agregat Kasar
)ehilangan berat tidak boleh lebih dari ;5E *P%3 !9>! Pasal 74: ayat ;+4 Dari hasill per hasi perhit hitung ungan an did didapa apatt kea keausan usan ker keriki ikill sebe sebesar sar 798 79875E 75E *ku *kuran rang g dar darii ;5E ;5E++ sehingga kerikil tersebut memenuhi syarat sebagai agregat kasar4
."/""" Pengu6ian ,radasi Agregat Kasar
Modulus halus agregat kasar berkisar antara ;A= *Tjokrodimuljo8 !996+4 Dari hasil perhitungan didapat nilai modulus halus agregat kasar sebesar >8!;4 )arena masih berada dalam batasan yang seharusnya sehingga s ehingga memenuhi syarat sebagai agregat kasar4
Dari Tabel :4:4 tentang hasil pengujian gradasi agregat kasar dapat diketahui pula bah0a agregat kasar yang digunakan masih memnuhi syarat sebagai agregat a gregat kasar untuk beton kedap air menurut S) S(3 SA76A!995A574
&
."/"&" Kandungan Pasir Tia8 $ m Beton
%erdasarkan %erdasa rkan S) S(3 SA76A SA76A!995 !995A57 A57 tentang keten ketentuan tuan minimum beton kedap air 7
ditetapkan bah0a minimum kandungan butir halus dalam ! m beton sebesar :;5 7
kgIm untuk ukuran nominal maksimum butir agregat sebesar "5 mm4 dari hasil ran/ang /ampur diketahui diketahui bah0a pasir yang digunakan digunakan untuk beton sebesar >:5 7
kgIm 8 sehingga masih memenuhi syarat sebagai agregat halus untuk beton kedap air4
-lvi
-lvii
&
."/"." Kandungan Semen Tia8 $ m Beton
%erdasarkan %erdasa rkan S) S(3 SA76A SA76A!995 !995A57 A57 tentan tentang g ketent ketentuan uan minim minimum um beton bertulang 7
kedap air telah ditetapkan bah0a kandungan semen minimum dalam ! m beton untuk ukuran nominal maksimum agregat sebesar "5 mm dan kondisi lingkungan yang berhubungan dengan air ta0ar adalah sebesar 755 kg4
Dari hasil ran/ang /ampur diketahui bah0a semen yang digunakan untuk beton rigid rig id pav pavemen ementt dalam penelitian ini adalah 75; kg8 sehingga masih memenuhi syarat untuk beton kedap air4 ai r4
."/"/"
+asi0 Pengu6ian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur >8 "=8 dan ;: hari
dengan denga n menggunakan menggunakan Compression Testing Machine untuk Machine untuk mendapatkan beban maksimum yaitu beban pada saat beton han/ur ketika menerima beban tersebut *Pma-+4 Proses pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada Gambar :474
,ambar ."&" Proses Pengujian )uat Tekan %eton
Dari data pengujian kuat tekan beton pada bend bendaa uji silinder dengan diameter diameter !; /m dan tinggi 75 /m dapat diperoleh kuat tekan maksimum beton4 Sebagai /ontoh perhitungan kuat tekan diambil data dari benda uji beton normal no4! pada umur > hari4 Dari hasil pengujian didapat
-lvii
-lviii
.Q// .Q Pma&
Maka ./Q
?asil pengujian pengujian kuat tekan beton pada benda uji silind silinder er dengan diameter !; /m dan tinggi 75 /m pada umur >8 "=8 dan ;: hari selengkapnya disajikan pada Tabel :494 Tabe0 ."@" ?asil Pengujian )uat Tekan
No 1 2 3 Rata-rata
1 2 3 Rata-rata
1 2 3 Rata-rata
1 2 3 Rata-rata
Dari Tabel Tabel :494 diperoleh gra.ik yang menggambarkan hasil pengujian kuat tekan dengan variasi penggunaan fl penggunaan fl ash pada ash pada beton dilihat pada Gambar :4:4
-lviii
-li-
,ambar ."." ?asil Pengujian )uat Tekan %eton
."/" ." /"%" %"
+asi +a si00 Peng Pengu6 u6ia ian n Kuat Kuat Len Lentu turr
Pengujian kuat lentur dilakukan pada saat benda uji berumur >8 "=8 dan ;: hari dengan men dengan mengg gguna unakan kan &lat Uji )ua )uatt #en #entur tur unt untuk uk men mendap dapatk atkan an kua kuatt lent lentur ur maksimum yaitu beban pada saat beton patah ketika menerima beban tersebut4 Proses pengujian kuat lentur beton dapat dilihat pada Gambar :4;4
,ambar ."/" Proses Pengujian )uat #entur %eton
-li-
l
Dari data pen penguj gujian ian kua kuatt lent lentur ur bet beton on pad padaa ben benda da uji bal balok ok den dengan gan ukuran ukuran !55-!55-;55 mm dapat diperoleh kuat lentur maksimum beton4 Sebagai /ontoh perhitungan kuat lentur diambil data dari benda uji beton normal no4! pada umur > hari4 Dari hasil pengujian didapat
.r R Pma b d
Maka .r
?asil pengujian pengujian kuat lentur beton pada benda uji balok dengan ukuran !55-!55-;55 mm pada umur >8 "=8 dan ;: hari selengkapnya disajikan pada Tabel :4!54 Tabe0 ."$#" ?asil Pengujian )uat #entur No 1 2 3 Rata-rata
1 2 3 Rata-rata
1 2 3 Rata-rata
1 2 3
l
li
Rata-rata
Dari Tabel :4! :4!54 54 dip dipero eroleh leh gra gra.ik .ik yan yang g men mengga ggamba mbarka rkan n hasi hasill pen penguj gujian ian kua kuatt lentur lent ur den dengan gan var variasi iasi pen penggu ggunaa naan n fl ash ash pada beton yang dapat dilihat pada Gambar :46
,ambar ."%" ?asil Pengujian )uat #entur %eton
li
lii
."%"
Pembahasan
."%" ." %"$" $" Ku Kuat at Tek ekan an
Dari Tabel :494 diperoleh gra.ik yang menggambarkan perbandingan pengaruh fl pengaruh fl ash terhadap kuat tekan yang dapat dilihat pada Gambar :4>
Fl !sh terhadap )uat Tekan ,ambar ."=" Pengaruh Fl
Dari Tabel :494 dan Gambar :4> diatas menunjukkan bah0a pengaruh penggunaan fl ash terhadap kuat tekan betonnya4 )uat tekan beton yang memakai /ampuran fl ash masih lebih rendah daripada beton normal yang tidak memakai memakai fl ash pada saat umur >8 "= dan ;: hari4 Disini terlihat terjadi penambahan kekuatan pada beton yang memakai memakai fl fl ash ash pada pada saat umur >8 "= dan ;: hari8 tetapi selalu masih masi h dib diba0a a0ah h dar daripa ipada da bet beton on nor normal mal44 Gam Gambar bar :4> jug jugaa men menunj unjukk ukkan an gar garis is strength development beton dengan bahan tambah tambah fl as ash !; !;E8 E8 "5 "5E8 E8 "; ";E E memilikii kemiri memilik kemiringan ngan yang lebih besar dari pada garis strength development yang yang menunjukkan beton normal * fl * fl ash ash 5E 5E +4 Dengan demikan8 di perkirakan pada umur tertentu beton dengan kuat tekan bahan tambah fl tambah fl ash !;E8 ash !;E8 "5E8 ";E akan melebihi kuat tekan beton normal * fl * fl ash 5E ash 5E +4
lii
liii
?al ini dikarenakan bahan tambah fl tambah fl ash mengalami ash mengalami pengikatan yang lambat dan baru dapat men/apai kuat tekan optimal pada umur sekitar 95 hari4 ?al ini terjadi karena Calsium Silicat 5idrat *,S?+ *,S?+ yang dihasilkan melalui reaksi Poolanik akan bertambah keras dan kuat seiring berjalannya 0aktu *Tjokrodimulyo8 !996+4
%eto %e ton n ya yang ng memaka memakaii fl ash ash ";E masih lebih bai baik k dar daripa ipada da bet beton on den dengan gan kandungan fl kandungan fl ash ash !;E !;E dan "5E4 ?al ini sesuai dengan pendapat 'atmaya Urip *"557+ yang mensyaratkan penggunaan fl penggunaan fl ash sebagai ash sebagai bahan tambah yang paling baik adalah "5EA75E4 (amun pada Gambar :4=4 belum bisa di tentukan berapa kada ka darr fl ash ash yan yang g dig diguna unakan kan unt untuk uk bis bisaa men mendap dapatka atkan n kua kuatt tek tekan an opt optimu imum8 m8 namun nam un seb sebatas atas dalam penelitia penelitian n ini ini88 bet beton on yan yang g mem memaka akaii fl ash ash ";E yang yang memiliki kuat tekan tertinggi daripada beton dengan kandungan fl kandungan fl ash ash !;E !;E dan
"5E4
,ambar .">" Perbandingan )uat Tekan dengan 1ariasi )adar Fl Fl !sh
liii
liv
."%""
Kuat Lentur
Dari Tabel :4!54 diperoleh gra.ik yang menggambarkan perbandingan pengaruh fl ash terhadap kuat lentur yang dapat dilihat pada Gambar :494
,ambar ."@" Pengaruh Fl Fl !sh terhadap )uat #entur
Dari Tabel Tabel :4!5 :4!544 dan Tambar Tambar :49 diatas menunjukkan menunjukkan pengaruh penggunaan penggunaan fl ash terhadap kuat lentur betonnya4 )uat lentur beton yang memakai /ampuran fl /ampuran fl ash !;E dan "5E masih lebih rendah daripada beton normal yang tidak memakai bahan tambah fl tambah fl ash pada ash pada umur >8 dan "= hari4 (amun pada umur ;: hari8 beton dengan denga n bahan tambah fl tambah fl ash ash !;E8 !;E8 "5E8 ";E mempunyai kuat lentur yang lebih tinggi daripada beton normal tanpa /ampuran fl /ampuran fl ash ash dengan dengan kuat lentur tertinggi 94!> MPa pada beton dengan dengan kandu kandungan ngan fl fl ash ash "; "; E4 ?al itu juga terlihat garis regresi yang menunjukkan menunjukkan beton dengan bahan tambah fl ash ash !;E8 !;E8 "5E8 ";E memilikii kemiri memilik kemiringan ngan yang lebih besar dari pada garis regresi yang menunjukkan menunjukkan "
beton normal * fl ash ash 5E 5E +4 %erikut ini adalah persamaan garis regresi dan ' yang didapat dari Gambar :49 "
a4
%eton normal * fl fl ash /0) /0) y R 7475= ln*-+ L74;"7 X ' R549:7
b4
%eton %eton fl fl ash !;E ash !;E y R :4!>= ln*-+ L"4=97 X ' R549==
/4
%eton fl %eton fl ash "5E ash "5E y R :4;=: ln*-+ L747!> X ' R549>!
" "
liv
lv
"
d4 %eton %eton fl fl ash ";E ash ";E y R :469! ln*-+ L74>=! X ' R549=; Menurut pendapat Surya0an *"55;+ kuat lentur * flexural * flexural strength strength++ tidak boleh "
kurang dari :; kgI/m *menurut S(3 !99! sebesar 78>= MPa+ pada umur "= hari8 dan kuat lentur beton minimum pada umur > hari disyaratkan =5E dari kuat lentur * flexural flexural strength+ strength+ minimum4
)uat lentur pada umur > hari8 memenuhi memenuhi persyar persyaratan atan kuat lentur minim minimum um =5E8 bahkan beton dengan fl ash ash ";E dengan kuat lentur 789" MPa bisa melebihi kekuatan ren/ana pada umur "= hari sebesar 78>= MPa4
%eto %e ton n ya yang ng memaka memakaii fl ash ash ";E masih lebih bai baik k dar daripa ipada da bet beton on den dengan gan kandungan fl kandungan fl ash ash !;E !;E dan "5E4 ?al ini sesuai dengan pendapat 'atmaya Urip *"557+ *"5 57+ yan yang g men mensyar syaratk atkan an pen penggu ggunaan naan fl ash ash sebagai bahan bangunan yang paling baik adalah "5EA75E4 (amun pada Gambar :4!54 belum bisa di tentukan
berapa kadar fl ash ash yan yang g dig diguna unakan kan unt untuk uk bis bisaa men mendap dapatk atkan an kua kuatt lent lentur ur optimum8 namun sebatas dalam penelitian ini8 beton yang memakai fl ash ash ";E yang memiliki kuat lentur tertinggi daripada beton dengan kandungan fl kandungan fl ash !;E ash !;E dan "5E4
1ariasi Penggunaan Fl ,ambar ."$#" Perbandingan )uat #entur dengan 1ariasi Fl !sh
lv
lvi
."%"&" Ana0isis +ubungan Kuat Tekan dan Kuat Lentur
Di 3n 3ndo done nesia sia ya yang ng me menj njad adii ke kete tent ntua uan n ad adala alah h flexural strength (modulus of "
rupture) yaitu sebesar .r R :; kgI/m 8 maka perlu di/ari nilai kuat tekan beton karena kuat tekan tersebut dibutuhkan untuk mendapatkan modulus elastisitas beton yang diperlukan dalam penentuan tebal pelat beton perkerasan kaku * rigid pavement +4 +4
&da beberapa pendekatan yang dilakukan untuk men/ari hubungan antara kuat tekan tek an da dan n ku kuat at len lentu turr be beto ton n yai yaitu tu me menu nuru rutt S( S(33 TA! A!;A ;A!9 !99! 9!A5 A57 7 Tata ,a ,ara ra Perhitungan Struktur %eton dan &,3 * !merican * !merican Concrete ;nstitute + ;nstitute + commite commite 7!= 7!= atau disingkat &,3 7!=
Pendekatan tersebut dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut .r R 58>5 .r R 586"
dimana .r R Flexural R Flexural strength (modulus (modulus of rupture)# dalam rupture)# dalam Mpa .Q/ R )uat tekan beton *benda uji silinder !; - 75 /m+8 dalam Mpa
(ilai kuat tekan dan kuat lentur dari beton dengan kadar fl ash ash 5E *beton normal+8 !;E8 "5E8 dan ";E akan di plot dalam gra.ik dimana nilai kuat lentur *.r+ akan diplot pada sumbu y8 dan pada sumbu - akan diplot nilai dari .Q/8 lalu akan aka n di/ di/ari ari per persama samaan an gari gariss yan yang g did didapa apatt yan yang g mer merupa upakan kan pen pendek dekatan atan dar darii hubung hub ungan an ant antara ara kua kuatt lent lentur ur dan kua kuatt tek tekan an pad padaa pen penelit elitian ian ini ini44 Per Persama samaan an pendekatan hubungan dari kuat tekan dan kuat lentur menurut S(3 TA!;A!99!A57 dan &,3 7!= akan diplot juga sebagai pembanding" %erikut adalah hasil pengujian kuat tekan dan kuat lentur pada penelitian ini4
lvi
lvii
Tabe0 ."$$" (ilai )uat Tekan Tekan dan )uat #entur Kadar FA Beton
Normal ( 0 %)
Beton
Fly Ash
Dari Tabel :4!!4 :4!!4 diperoleh gra.ik yang menggambarkan pendekatan hubungan kuat tekan dan kuat lentur yang dapat dilihat pada Gambar :4!!4
,ambar ."$$" Pendekatan ?ubungan )uat Tekan dan )uat #entur %eton
Dari Gambar :4!! didapat persamaan hubungan dari kuat tekan dan kuat lentur sebagai berikut "
a4
%eton normal normal .r R 547;>.Q/ X '
b4
%eton fl %eton fl ash ash .r R 54"57.Q/ X '
"
lvii
lviii
Dari Gambar :4!! menunjukkan bah0a garis persamaan dari beton normal8 F& !;E8 F& "5E8 F& ";E berada diatas dan mempunyai kemiringan yang lebih besar dari garis persamaan menurut S(3 !99! dan &,3 7!= 4 ?al ini dikare dikarenakan nakan pada penelitian fl ash ash berpengaruh lebih e.ekti. meningkatkan kuat lentur daripada kuat tekan beton4 Gambar :4!! juga menunjukkan persamaan menurut S(3 !99! lebih mendekati garis regresi dari beton normal dan beton dengan fl dengan fl ash ash44
."="" A80 ."= A80ika ikasi si 8ad 8ada a Perk Perkera erasan san Kak Kaku u ( Rigid Rigid Pavement )
Faktor Fak tor yan yang g pal paling ing dip diperh erhatik atikan an dal dalam am per peran/a an/anga ngan n per perker kerasan asan kak kaku u * rigid pavement + adalah kekuatan beton itu sendiri8 karena kekuatan tanah dasar atau pondasi hanya berpengaruh ke/il terhadap kapasitas struktural perkerasannya **tebal **te bal pel pelat at bet betonn onnya+ ya+44 Ole Oleh h kar karena ena itu )ua )uatt tek tekan an dan kuat len lentur tur * flexural * flexural
strength) me meru rupa paka kan n pa param ramete eterr .i .isik sik ya yang ng san sanga gatt pe pent ntin ing g da dan n ti tida dak k bo bole leh h diabaikan dalam peren/anaan perkerasan kaku *rigid * rigid pavement +4 +4
Di 3ndonesia parameter yang sering dipakai dalam mengidenti.ikasi mutu atau kualitas beton untuk perkerasan kaku *rigid * rigid pavement + + adalah flexural adalah flexural strength " *menurut rut S(3 !99! sebesa sebesar r (modulus of rupture) yaitu sebesar .r R :; kgI/m *menu 78>= Mpa+8 sedangkan kuat tekan beton dibutuhkan untuk mendapatkan modulus elastisitas beton yang diperlukan dalam penentuan tebal pelat beton perkerasan kaku *rigid *rigid pavement +4 +4 Oleh sebab itu dalam industri beton siap pakai *readmix * readmix concrete+8 concrete +8 bi bias asan anya ya mu mutu tu pr prod oduk uk be beto ton n un untu tuk k pe perk rkera erasan san ka kaku ku di dibe beda daka kan n berdasarkan kuat lenturnya8 /ontohnya beton FS :; yang artinya beton yang "
mempunyai flexural mempunyai flexural strength sebesar strength sebesar :; kgI/m 4
Pada penelitian ini8 penggunaan fl penggunaan fl ash terbukti ash terbukti mampu meningkatkan kuat lentur beton dibanding dengan beton normal seperti yang terlihat pada Tabel :4!5 dan Gambar Gam bar :49 diatas dim dimana ana kua kuatt len lentur tur mak maksimu simum m di/ di/apai apai ole oleh h bet beton on den dengan gan /ampuran fl ash ";E /ampuran fl ash ";E pada umur ;: hari dengan kuat lentur men/apai 94!> Mpa4 Penggunaan fl Penggunaan fl ash juga ash juga menguntungkan bisa menghemat penggunaan semen
lviii
li-
sehingga bisa meningkatkan e.iensi biaya karena fl karena fl ash ash merupakan merupakan limbah yang sangat murah harganya dibanding semen4
(amun demikian penggunaan penggunaan fl fl ash ash juga mempunyai mempunyai kekurangan8 kekurangan8 yaitu fl ash mengalami pengikatan yang lambat dan baru dapat men/apai kekuatan optimal pada sekitar umur 95 hari4 ?al ini terjadi karena Calsium Silicat 5idrat *,S?+ yang dihasilkan melalui reaksi Poolanik akan bertambah keras dan kuat seiring berjalannya 0aktu *Tjokrodimulyo8 !996+4 Sementara itu dalam proyek jalan8 dibutuhkan 0aktu yang singkat karena pembangunan jalan harus se/epatnya bisa selesai agar bisa langsung digunakan4 Oleh karena itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk memper/epat akti.asi fl akti.asi fl ash agar ash agar bisa men/apai kekuatan maksimum dalam 0aktu yang lebih /epat4
li-
l-
BAB / KESI!PULA *A SARA
/"$" Kesim8u0an Dari hasil penelitian dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu !4 )uat )uat tek tekan an bet beton on yan yang g mem memaka akaii /am /ampur puran an fl ash ash masih lebih rendah daripada beton normal yang tidak memakai fl memakai fl ash pada saat pada saat umur >8 "= dan ;: hari4 Terjadi penambahan penambahan kekuatan pada beton dengan /ampuran fl ash !;E8 "5E8 ";E saat umur >8 "= dan ;: hari8 namun kuat tekannya selalu masih diba0ah daripada beton normal pada umur >8 "= 8 dan ;: hari4 Pengaruh penggunaan fl ash ter terlih lihat at dari garis garis strength development development88 gari gariss strength
penggunaan fl ash ash ter terlih lihat at dari garis garis strength development 8 gari gariss strength develo dev elopme pment nt yang menunjukkan beton dengan bahan tambah tambah fl ash ash !;E8 "5E88 ";E memiliki "5E memiliki kemiringa kemiringan n yan yang g leb lebih ih bes besar ar dar darii pad padaa gar garis is strength devel de velop opmen mentt ya yang ng me menu nunj njuk ukka kan n be beto ton n no norm rmal al * fl as ash 5E +4 De Deng ngan an demikan8 di perkirakan pada umur tertentu beton dengan kuat tekan bahan tambah fl tambah fl ash ash !;E8 !;E8 "5E8 ";E akan melebihi kuat tekan beton normal * fl ash 5E +4 "4 )uat lentur beton yang memakai /ampuran fl /ampuran fl ash ash !;E !;E dan "5E masih lebih rendah daripada beton normal yang tidak memakai bahan tambah fl tambah fl ash pada umur >8 dan "= hari4 (amun pada umur ;: hari8 beton dengan /ampuran fl ash !;E8 "5E8 ";E mempunyai kuat lentur yang lebih tinggi daripada beton normal tanpa /ampuran fl ash ash dengan dengan kuat lentur tertinggi 94!> MPa pada beton dengan kandungan fl ash ash "; E4 Pen Pengar garuh uh pengguna penggunaan an fl ash terlihat dari persamaan garis regresinya8 garis regresi yang menunjukkan beton dengan bahan tambah fl tambah fl ash !;E8 ash !;E8 "5E8 ";E memiliki kemiringan yang lebih besar dari pada garis regresi yang menunjukkan beton normal * fl ash ash 5E 5E +4 "
%erikut ini adalah persamaan garis regresi dan ' yang didapat dari hasil analisis
l-
l-i
"
a4
%eton normal * fl fl ash /0) /0) y R 7475= ln*-+ L74;"7 X ' R549:7
b4
%eton %eton fl fl ash !;E ash !;E y R :4!>= ln*-+ L"4=97 X ' R549==
/4
%eton fl %eton fl ash "5E ash "5E y R :4;=: ln*-+ L747!> X ' R549>!
d4
%eton fl %eton fl ash ";E ash ";E y R :469! ln*-+ L74>=! X ' R549=;
" " "
74 %eton yang memakai fl memakai fl ash ";E ash ";E yang memiliki kuat tekan dan kuat lentur tertinggi terting gi daripa daripada da beton dengan kandungan kandungan fl ash ash !;E !;E dan "5E baik pada umur >8 "=8 dan ;: hari' hari ' (amun penentuan komposisi fl komposisi fl ash yang ash yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur optimum belum ter/apai4
/"" Saran Untuk menindaklanjuti penelitian ini kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi agar penelitianApenelitian selanjutnya dapat lebih baik4 &dapun saranAsaran untuk
penelitian selanjutnya antara lain !4 Perlu dilakukan penelitian tentang kadar penambahan fl penambahan fl ash yang ash yang optimum pada berbagai variasi .as baik dengan atau tanpa penambahan at kimia tambahan "4 Perlu dilakukan perlakuan yang lebih teliti pada saat pera0atan **curing curing + benda uji4 74 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk bahan akti.asi fl akti.asi fl ash agar ash agar fl fl ash dapat ash dapat beraksi dalam 0aktu yang lebih singkat4
l-i
l-ii
*ATAR PUSTAKA &&S?TO8 -AA+# !merican !ssociation of State 5igh&a and Transportation Transportation fficials# 8uide for Design of Pavement Structures &,33 &,
7!=8 "5 7!=8 "55; 5;88 =uilding Code Re:uirements for Structural Concrete and Commentar44 &meri/an ,on/rete 3nstitute4 ,h4 98 pp4 !!" Commentar
&ndoyo &nd oyo44 "55 "5564 64 Pengaruh Penggunaan !$u Ter$ang ( Fl !sh) Terhadap ?uat T e%an dan serapan !ir pada Mortar' Mortar' Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas (egeri Semarang4 &noni &n onim4 m4 !9>!4 !9>!4 Peraturan =eton =ertulang ;ndonesia' ;ndonesia' %andung Departemen Pekerja Pek erjaan an Umu Umum m dan Tena enaga ga #ist #istrik rik Dir Direkt ektorat orat Jen Jendral dral ,ip ,iptak takary aryaa #embaga Penyelidikan Masalah %angunan4
&nonim4 &non im4 !9="4 !9="4 Persaratan Umum =ahan =angunan di ;ndonesia (PU=; -A2*) -A2*)44 %andun %an dung g Pu Pusat sat Pen Penelit elitian ian dan Pen Pengem gemban bangan gan Pem Pemuki ukiman man88 %ad %adan an Penelitian dan Pengembangan PU4
&nonim 4 "55"4 !nnual "55"4 !nnual =oo% of !STM Standarts *//*4 *//*4 1olume 5:4574 US& &STM 3nternasional4 &ydin8 $4 "5594 Su Sulp lpha hate te resi esista stance nce of hi high gh vo volu lume me fl fl as ash h cem cemen entt pa past stee composites' ,yprus 3nternational University8 (orth ,yprus %arnabas8 Peter #4 "55;4 Pela%sanaan "55;4 Pela%sanaan Pem$angunan Pem$angunan Ealan =eton Semen (Rigid (Rigid Pavement) Di Palu Sula&esi Tengah' Tengah' httpII0004hpji4or4idI httpII0004hpji4or4idI majalahImjtY5>5!4pd. 4 *!9 Oktober "559+ Dipohusodo8 3stima0an4 !9954 Stru%tur =eton =ertulang 4 Jakarta PT Gramedia )risbi )ri sbiyan yantor toro8 o8 %am %amban bang4 g4 "55 "55;4 ;4 Tin@au in@auan an Permea Permea$ilita $ilitass dan Shrin Shrin%age %age =eton Mutu Tinggi dengan =ahan Tam$ah Mineral Meta%aolin dan Superplastici1er 4 Tuga ugass &kh &khir ir44 Jur Jurusa usan n Tekn eknik ik Sip Sipil il Fak Fakult ultas as Tekn eknik ik Universitas Sebelas Maret Surakarta4
l-ii
l-iii
#epe/h8 Mi/hael D dkk4 "55=4 Design of 8reen "ngineered Cementitious Composite for ;mproved Sustaina$ilit4 Sustaina$ilit 4 &,3 Materials Materials JournalI(ovemberADe/ember "55= Title no4!5;AM6:4 #4J4 Murdo Murdo/k /k dan )4M4 %rook *&lih bahasa Stepanus Stepanus ?enda ?endarko+4 rko+4 !99!4 !99!4 =ahan dan Pra%te% =eton4 =eton4 Jakarta $rlangga M/4
,orma/8 J4,4 "5574 Design of Reinforced Concrete (Fifth edition) *terjemahan+4 Jakarta $rlangga
Mehta8 P48 P48 Monteiro8 P4 P4 ,on/rete Mi/rostru/ture8 Properties8 and Materials8 7
rd
edition4 "5564 The M/Gra0 ?ill ,ompanies8 3n/4 pp4 :=;A:9!4 nd
Mindess8 S48 2oung8 2oung8 J48 Dar0in8 D4 ,on/rete # # " " $d4 "55"4 Pearson $du/ation8 3n/48 Upper Saddle 'iver8 (J4 ,h4;8 pp4 !56A! !56A!!! !! (a0y88 $4G4 !9964 Reinforcement Concrete a Fundamental !pproa (a0y !pproach ch (Third
(a0y88 $4G4 !9964 Reinforcement Concrete a Fundamental !pproa (a0y !pproach ch (Third "dition)44 Preinti/e ?all8 Upper Saddle 'iver8 (e0 Jersey4 "dition) (eville8 &4M4 dan %rooks8 J4J4 !9=>4 Concrete Technolog4 Technolog4 (e0 2ork #ongman S/ienti.i/ Z Te/hni/al4 (eville8 &4M4 !99;4 Properties !99;4 Properties of Concrete4 Concrete4 #ondon the $nglish #anguage %ook So/iety and Pitman Publishing Paul (ugraha8 &ntoni4 "55>4 Te%nologi =eton# dari material# Pem$uatan# %e =eton ?iner@a Tinggi Tinggi44 2ogyakarta 2ogyakarta Penerbit &ndi4
'ukon8 Sumrerng and Prinya ,hindaprasirt4 "55=4 Development "55=4 Development of Clasified Fl !sh as a Po11olanic Material 4 Journal o. &pplied S/ien/es = *6+ !59>A !!5"8 !!5 "8 "55= &sian (et0ork .or S/ienti.i/ 3n.ormation4 3SS( !=!"A;6;: S) S(3 TA!;A!995A578 Tata cara Perhitungan Stru%tur =eton Surya0an8 &4 "55;4 Per%erasan "55;4 Per%erasan Ealan =eton Semen Portland 4 2ogyakarta %eta O..set4 'atmaya Urip4 "5574 Te%nologi Semen dan =eton> Fl !sh# Mengapa Seharusna Dipa%ai pada =eton' Gresik PT4 Semen Gresik 3ndonesia dan PT4 1aria Usaha %eton
l-iii
l-iv
'ooseno 4!9;:4 =eton 4!9;:4 =eton Tulang Tulang 4 PT Pembangunan Jakarta
Tjokro Tjo krodim dimulj uljo8 o8 )ar )ardiy diyono ono44 !99 !9964 64 Te%nologi =eton =eton44 2ogyak ogyakarta arta %iro Pener Penerbit bit )eluarga Mahasis0a Teknik Teknik Sipil8 Universitas Gadjah Mada4 i/aksono8 3mam &gung4 "55;4 Tin@auan Permea$ilitas =eton ?edap !ir Sistem ;ntegral dengan =ahan Tam$ah Ce$ex/+- dan ConplastG3*-M 4 Tugas &khir4 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta4
l-iv
View more...
Comments
