BETON SERAT MUTU TINGGI

“Innovation for Sustainable High Strength Concrete “

ADI SAPUTRA HENDRI L 0706265970

DAVID SILITONGA 0706266185

MULIADI HALIM WIJAYA 0706266675

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2010

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .............................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

I.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1

I.2. Tujuan Rancangan Betonz ......................................................................... 2

I.3. Target Kuat Tekan Beton ........................................................................... 2

I.4. Standar Pengujian ...................................................................................... 2

I.5. Sistematika Laporan................................................................................... 3

BAB II PEMILIHAN MATERIAL............................................................................. 4

II.1. Agregat Halus (Pasir Galunggung) ............................................................. 4

II.2. Agregat Kasar (Batu Kali Pecah) ............................................................... 5

II.3. Portland Composite Cement (PCC) ............................................................ 6

II.4. Admixtures ................................................................................................ 6

II.5. Additive ..................................................................................................... 6

BAB III MIX DESIGN ............................................................................................... 9

III.1. Pengertian .................................................................................................. 9

III.2. Perbandingan Campuran. ......................................................................... 10

III.3. Perancangan Campuran Beton ................................................................. 12

III.4. Perencanaan dan Perhitungan Campuran Beton Silinder .......................... 12

BAB IV URAIAN HASIL UJI ................................................................................. 19

IV.1. Perhitungan Berat Jenis Agregat Kasar dan Agregat Halus ....................... 19

IV.2. Alat dan Bahan ........................................................................................ 20

IV.3. Prosedur................................................................................................... 21

4.4. Kuat Tekan Beton .................................................................................... 22

4.5. Uraian Hasil Uji Tekan ............................................................................ 23

ii

BAB V RINCIAN BIAYA ....................................................................................... 25

V.1. Harga Pemakaian ..................................................................................... 25

V.2. Harga per m3 ............................................................................................ 25

BAB VI KESIMPULAN .......................................................................................... 26

VI.1. Kesimpulan .............................................................................................. 26

VI.2. Referensi ................................................................................................. 26

LAMPIRAN ............................................................................................................. 27

iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Karakteristik Serat Nylon .......................................................................................... 9

Tabel 2 Volume of Coarse Agregate per Unit Volume of PCC (ACI, 2000) ......................... 15

Tabel 3 Approximate Mixing Water and Air Content Requirements (ACI,2000) .................. 15

Tabel 4 Komposisi Material yang digunakan ........................................................................ 17

Tabel 5 Komposisi Material Terkoreksi ................................................................................ 18

Tabel 6 Hasil Uji Tekan Beton ............................................................................................. 23

Tabel 7 Hasil Perhitungan Uji Tekan Beton Umur 28hari ..................................................... 23

Tabel 8 Rincian Harga Pemakaian Material .......................................................................... 25

Tabel 9 Rincian Harga Pemakaian Material per m3 ............................................................... 25

iv

ABSTRAK

Peningkatan kekuatan beton adalah salah satu faktor utama yang diharapkan pada teknologi beton. Sifat beton

akan mengalami penurunan kekuatan akibat adanya bahan tambah semen, agregat, dan adanya pori-pori.

Pengurangan factor air semen (water cement ratio) dan penambahan admixture pozzolanic seperti

silicafume(Si02) sering digunakan untuk memodifikasikomposisi beton dan mengurangi pori-pori. Pengurangan

faktor air semen mengakibatkan menurunnya porositas beton dan pori-pori, namun kelecakan beton juga akan

berkurang sehingga sulit dikerjakan. Agar mudah dikerjakan maka perlu digunakan superplastiscizer.

Superplastiscizer yang digunakan sebesar 1,2% , silica fume sebesar 10%, dan fly ash 10%

Kata kunci : Beton mutu tinggi, kuat tekan, kelecakan, superplastiscizer, dan silica fume.

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Lataar Belakang

Perkembangan zaman mempengaruhi perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi (IPTEK) yang semakin maju dan semakin canggih, membuat teknologi beton

mempunyai potensi yang lebih luas dalam bidang kontruksi bangunan. Hal ini

menyebabakan beton banyak digunakan untuk konstruksi bangunan gedung, rumah, jalan

raya, jalan kereta api, lapangan terbang, pelabuhan, jembatan, bangunan air, terowongan,

bangunan lepas pantai, kapal, dan lain-lain. Beton merupakan bahan yang dominan

karena memiliki durability dan workability yang baik. Serta mudah diproduksi secara

lokal dan bentuknya kaku (rigid).

Dalam konstruksi suatu bangunan, dibutuhkan beton yang bermutu tinggi dimana

memiliki kuat tekan yang tinggi dan dengan kreasi seorang teknik sipil, beton bisa dibuat

bernilai ekonomis dan bermutu tinggi serta ramah lingkungan. Namun sejak dua dekade

terakhir ini, setelah berhasil dikembangkannya berbagai jenis tambahan atau admixtures

dan additives untuk campuran beton, terutama water reducer atau plasticizer dan

superplastiscizer, maka telah terjadi kemajuan yang sangat pesat pada teknologi beton,

dengan berhasil memproduksi beton mutu tinggi bahkan sangat tinggi, dan yang pada

akhirnya juga telah memperbaiki dan meningkatkan hampir semua kinerja beton menjadi

suatu material modern yang berkinerja tinngi.

Dengan adanya Lomba Beton Semen Tiga Roda yang di selenggarakan oleh PT.

INDOCEMENT PRAKARSA, Tbk yang bertemakan “Innovation for Sustainable

High Strength Concrete “ini , kami sebagai mahasiswa jurusan teknik sipil mencoba

untuk berkreasi dalam pembuatan beton, yaitu dengan berkreasi dalam pemilihan agregat

dimana agregat merupakan komponen penting dalam pembuatan beton. Dan kami

berharap bisa berperan aktif dalam memajukan dan mengembangkan teknologi beton di

bidang teknik sipil secara umum.

2

I.2 Tujuan Rancangan Beton

Perencanaan campuran beton ini bertujuan untuk menghasilkan beton dengan

sebaik-baiknya, dimana memiliki kriteria sebagai berikut :

Kuat tekan tinggi (compressive strength)

Biaya produksi ekonomis

Bersifat inovasi dalam pemilihan bahan

Ramah Lingkungan

I.3 Target Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan beton yang ditargetkan dalam pembuatan ini adalah beton dengan

kuat tekan sebesar 75 N/mm2 pada beton berumur 28 hari sesuai dengan struktur

bangunan yang akan di bangun.

Struktur bangunan ini meliputi pengerjaan kolom, balok, plat dan dinding. Maka

slump ditentukan sebesar 30 - 60 mm diharapkan telah dapat memenuhi workability yang

ideal. Tetapi meski demikian kekuatan tekan beton juga masih dipengaruhi oleh antara

lain :

Faktor air semen, (Water cement ratio)

Umur beton

Jenis semen yang digunakan

Sifat agregat

Admixture

I.4 Standar Pengujian

Untuk dapat dinyatakan benar hasilnya, pengujian di laboratorium harus dilakukan

sesuai dengan standar tertentu. Sehubungan dengan itu, standar pengujian yang dipakai

pada pembuatan ini adalah :

ASTM C33 : Standard Spesification or Concrete Aggregates

ASTM C40 : Test for Organic Impurites in Sand for Concrete

ASTM C29 : Test for Unit Weight and Voids aggregates

ASTM C127 : Test for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregates

ASTM C128 : Test for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregates

ASTM C136 : Test for Sieve Analysis of Fine & Coarse Aggregates

ASTM C129 : Making & Curing Concrete Test Spesimens in the Laboratory

ASTM C39 : Test for Compressive Strength of Silinder Concrete Spesimens

3

BS 882 : Grading Limits for Fine Aggregrate

SK SNI 03-2834-2000 : Tata Cara Pembuatan Campuran Beton Normal

I.5 Sistematika Laporan

Sistematika laporan bertujuan untuk mempermudah pengertian kearah pemahaman

penulis laporan sesuai dengan tujuan dan ruang lingkup, maka uraian penulisan ini

disusun sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

BAB II PEMILIHAN MATERIAL

BAB III MIX DESIGN

BAB IV URAIAN HASIL UJI

BAB V RINCIAN BIAYA

BAB VI KESIMPULAN

4

BAB II

PEMILIHAN MATERIAL

Dalam pembuatan beton diperlukan material-material seperti semen, air, agregat

kasar, agregat halus, dan admixture dalam pencampurannya agar dapat menghasilkan beton

dengan mutu yang tinggi tetapi ekonomis. Sekarang ini, dengan adanya isi lingkungan sedang

semaraknya maka dalam pembuatan beton sebisa mungkin memanfaatkan limbah yang ada

agar dapat mengurangi dampak negatif pada isu lingkungan. Dari limbah-limbah yang ada

dapat kita olah menjadi bahan bangunan yang sangat berguna. Adapun material yang dipilih

antara lain:

II.1. Aggregat Halus (Pasir Galunggung)

Karakteristik kualitas aggregat halus yang digunakan sebagai komponen struktural

beton memegang peranan penting dalam menentukan karakteristik kualitas struktur beton

yang dihasilkan, sebab aggregat halus mengisi sebagian besar volume beton. Dengan

jumlah sumber daya yang kuantitasnya cukup besar maka dipilih pasir Galunggung. Pasir

Galunggung merupakan pasir hasil letusan gunung Galunggung (Tasikmalaya, Jawa

Timur). Namun secara kualitas pasir itu cukup baik. Ciri-ciri agregat halus yang baik

adalah bentuknya tidak bulat agar bisa saling mengunci (interlocking) antar butiran yang

akan mempengaruhi kekuatan (strength) dan ketahanan (durability) beton. Selain itu

perlu diteliti kandungan mineral apa saja yang terkandung dalam pasir tersebut.

Gambar 1 Pasir Galunggung

5

II.2. Aggregat Kasar (Batu Kali Pecah)

Karakteristik kualitas agregat kasar yang digunakan menentukan kekuatan tekan dari

beton. Batu kali pecah dipilih menjadi agregat kasar dalam pembuatan benda uji

dikarenakan memiliki bentuk yang kubikal dan tajam dan porositasnya rendah. Adapun

syarat-syarat agregat kasar yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi antara lain:

a. Porositas rendah.

Dari hasil penelitian menunjukan bahwa porositan rendah akan menghasilkan

suatu adukan yang seragam (uniform), dalam arti mempunyai keteraturan atau

keseragaman yang baik pada mutu (kuat tekan) maupun nilai slumpnya. Akan sangat

baik bila bisa digunakan agregat kasar dengan tingkat penyerapan air (water absorption)

yang kurang dari 1 %. Bila tidak, hal ini bisa menimbulkan kesulitan dalam mengontrol

kadar air total pada beton segar, dan bisa mengakibatkan kekurang teraturan

(irregularity) dan deviasi yang besar pada mutu dan dan nilai slump beton yang

dihasilkan. Karenanya, sensor kadar air secara ketat pada setiap grup agregat yang akan

dipakai merupakan suatu tahapan yang mutlak perlu dikerjakan.

b. Bentuk fisik agregat.

Dari beberapa penelitian menunjukan bahwa batu pecah dengan bentuk kubikal

dan tajam ternyata menghasilkan mutu beton yang lebih baik dibandingkan dengan

menggunakan kerikil bulat (Larrard, 1990). Hal ini tidak lain adalah karena bentuk

kubikal dan tajam bisa memberikan daya lekat mekanik yang lebih baik antara batuan

dengan mortar.

c. Ukuran maksimum agregat.

Dari beberapa penelitian menunjukan bahwa pemakaian agregat yang lebih kecil

(< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi (Larrard, 1990). Namun

pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih menunjukan tingkat

keberhasilan yang baik dalam produksi beton mutu tinggi.

d. Bersih dan kuat tekan hancur yang tinggi.

e. Gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama).

6

II.3. Portland Composite Cement (PCC)

Indonesian Standard : SNI 15-7064-2004

PCC (Portland Composite Cement) digunakan untuk bangunan-bangunan pada

umumnya, sama dengan penggunaan Semen Portland Jenis I dengan kuat tekan yang

sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan

dibandingkan dengan Semen Portland Jenis I, sehingga pengerjaannya akan lebih mudah

dan menghasilkan permukaan beton/plester yang lebih rapat dan lebih halus.

II.4. Admixtures

Admixture yang ditambahkan agar proses workability lebih mudah digunakan

Superplasticizer (Viscocrete 10 ex PT.Sika Nusa Pratama). Superplasticizer atau high

range water reducer dalam hal ini mutlak diperlukan karena kondisi fas yang umumnya

sangat rendah pada beton mutu tinggi atau sangat tinggi, untuk bias mengontrol dan

menghasilkan nilai slump yang optimal pada beton segar (workable), sehingga bisa

dihasilkan kinerja pengecoran beton yang baik. Namun dalam segala hal, penggunaan

Superplasticizer perlu sesuai dengan standard ASTM-C 494-81 tipe F. Ketepatan dosis

penambahan Superplasticizer umumnya perlu dibuktikan dengan membuat campuran

percobaan (trial mixes) dengan beberapa variasi dosis penambahan Superplasticizer

hingga mendapatkan hasil yang optimum dalam memenuhi syarat kelecakan yang

direncanakan. Hasil penelitian penggunaan Superplasticizer (dalam hal ini digunaka

sikamen-163, produk PT. Sika Nusa Pratama), menunjukan peningkatan nilai slump yang

memuaskan pada fas yang rendah (fas = 0,28 dan nilai slump awal = 1,5 cm)

II.5. Additive

Adapun bahan-bahan additive yang digunakan dalam pembuatan beton antara lain:

II.5.1. Fly Ash (Abu Terbang)

Pemakaian abu terbang sebagai bahan subtitusi didasarkan atas beberapa alasan.

Abu terbang merupakan limbah industri dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

dan limbah bahan bakar mesin-mesin pabrik. Indonesia memiliki dua PLTU dengan

bahan bakar batubara yang setiap tahunnya menghasilkan banyak sekali limbah abu

terbang. Untuk material yang dipakai dalam pembuatan beton ini digunakan fly ash dari

Paiton kelas F. Melihat begitu banyaknya limbah yang dihasilkan, maka masalah yang

7

timbul adalah bagaimana memanfaatkan limbah tersebut agar tidak mencemari

lingkungan dan bila perlu limbah tersebut menjadi sesuatu yang bernilai ekonomis.

Reaksi fisi yang menandakan adanya unsur uranium dalam fly ash D Pemanfaatan fly

ash. Sekarang banyak sekali pemanfaatan dari fly ash ini, mulai dari pengisi filler dalam

LASTON, pembuatan batako, stabilisasi tanah dan additive beton. Reaksi C3S dan C2S

dalam beton akan menghasilkan kapur sisa (Ca(OH)2), maka silikat akan mengikat sisa

kapur ini dan akan bereaksi dengan air sehingga menjadi senyawa kalsium silikat hidrat

(CSH). Pencampurannya dalam beton bisa bervariasi tergantung mutu beton yang

dibutuhkan.

II.5.2. Silica Fume

Silicafume dipilih menjadi bahan adiktif agar mengurangi penggunaan semen.

Silicafume atau disebut juga mikrosilika merupakan limbah yang memiliki kandungan

silica (SiO2) mencapai 85-95% Ukuran butiran silika yang sangat halus bcrkisar 0,1-1

µm. lebih kecil dibandingkan butiran semen yang bekisar 5-50 µm. Tujuan ditambahkan

ke pencampuran pembuatan beton, akan mengisi rongga-rongga(filler) di antara butiran

semen sehingga beton akan menjadi lebih kompak dan padat. Standar spesifikasi untuk

silica fume yang digunakan dalam campuran semen adalah ASTM C1240.

Selain itu, mikrosilika akan bereaksi dengan C3S dan C2S dalam semen dan

menghasilkan gel CSH-2 yang akan membentuk suatu ikatan gel yang kuat dan padat di

di dalam beton. Selanjutnya, reduksi kalsium hidroksida (CaOH) oleh Si02 akan

mengurangi unsur pembentuk ettringite sehiogga mengurangi sensitivitas beton terhadap

serangan sulfat. Karenanya, beton tidak mudah ditembus air serta tidak mudah

mengalami korosi. Penggunakan silicafume pada beton biasa digunakan dalam

konstruksi bangunan di daerah pesisir dan di daerah yang memiliki kelembaban tinggi.

Dengan memanfaatkan limbah ini dapat mengurangi isu lingkungan dan membuat beton

mutu tinggi.

8

II.5.3. Benang Nylon

Nylon merupakan suatu keluarga polimer sintetik. Nylon dibuat dari rangkaian

unit yang ditautkan dengan ikatan peptida (ikatan amida) dan sering diistilahkan dengan

poliamida (PA). Nylon merupakan serat sintetis yang memiliki kuat tarik yang sangat

baik. Nylon yang ditambahkan ke dalam campuran pembuatan beton berfungsi sebagai

tulangan mikro yang melindungi beton dari keretakan, meningkatkan kuat tarik dan

lentur secara tak langsung. Serat (nylon) ini juga meningkatkan kekuatan tekan dan

daktilitas beton, meningkatkan kekedapan beton, serta meningkatkan daya tahan beton

terhadap beban bertulang dan beban kejut. Sistem tulangan mikro yang terbuat dari serat-

serat ini bekerja berdasarkan prinsip-prinsip mekanis, yaitu berdasar pada ikatan (bond)

anatar serat dan beton, bukan secara kimiawi..Oleh karenanya, material komposit beton

berserat akan menjadi bahan yang tak mudah retak. Proses kimiawi dalam beton tidak

akan mempengaruhi serat dan pengerasan beton baik jangka pendek maupun jangka

panjang.

Meningkatkan kuat tarik dan lentur, meningkatkan daktilitas dan kemampuan

menyerap energi saat berdeformasi, mcngurangi retak akibat susut beton, meningkatkan

ketahanan fatigue (beban berulang) dan meningkatkan ketahanan impact (beban

tumbukan) merupakan beberapa keunggulan beton berserat.

Sekarang ini banyak sekali nylon-nylon bekas yang tidak terpakai yang dibuang

perusahaan tekstil dan di area pemancingan. Untuk nylon yang digunakan merupakan

limbah nylon dari area pemancingan yang dibersihkan terlebih dahulu dan kemudian

dipotong-potong dengan panjang 1-2cm. Jumlah yang dimasukkan sebesar 0,5% dari

semen.

Tabel 1. Karakteristik Serat Nylon

BAB III

MIX DESIGN

9

III.1. Pengertian

Pada pembuatan beton, diperlukan perencanaan campuran pembuatan beton, yang

sering dikenal sebagai Mix Design. Perencanaan campuran ini bertujuan untuk

menentukan proporsi material-material pembuat beton yang memenuhi persyaratan

lomba yang bertemakan “Innovation for Sustainable High Strength Concrete” atau

dapat dijabarkan sebagai berikut :

1. Kekuatan Tekan Beton

2. Workabilitas

3. Durabilitas / Sustainable

III.1.1. Kekuatan Tekan Beton

Kuat Tekan Beton adalah kuat tekan yang direncanakan pada umur 1,

3, 7 dan 28 hari untuk digunakan dalam perancangan struktur beton,

dinyatakan dalam satuan MPa. Pada lomba ini kami merencanakan kuat tekan

beton 75 MPa atau mutu beton K-750

Campuran beton biasanya direncanakan untuk memberikan kuat desak rata-

rata 28 hari setelah pencampuran, yang akan memberikan perkiraan kuat tekan

maksimum dari beton yang dibuat.

III.1.2. Workabilitas

Workabilitas secara generalisasi adalah kemudahan dalam pengerjaan atau

pembuatan beton. Tetapi karena sulitnya mendefinisikan Workabilitas secara

spesifik, pendefinisian Workabilitas dibagi menjadi 3 yaitu:

1. Kompaktibilitas, atau kemudahan dimana beton dapat dipadatkan dan

rongga-rongga udara diambil.

2. Mobilitas, atau kemudahan dimana beton dapat mengalir didalam cetakan.

3. Stabilitas, atau kemampuan beton untuk tetap sebagai massa yang

homogen, koheren, dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa

terjadi pemisahan butiran (segregasi).

Dalam pembuatan beton pada lomba ini, kami merencanakan pembuatan beton

yang semudah-mudahnya dengan material-material yang mudah ditemukan

serta sumber dayanya cukup banyak.

10

III.1.3. Durabilitas / Sustainable

Durabilitas adalah daya tahan beton terhadap lingkungan atau cuaca disekitar

tempat beton tersebut akan diaplikasikan. Beton yang direncanakan haruslah

mempunyai daya tahan yang lama (Sustainable). Hal ini bertujuan agar beton

yang digunakan dapat digunakan terus menerus tanpa diganti atau diperbaiki,

dan juga untuk menekan biaya perawatan beton itu sendiri

III.2. Perbandingan Campuran

Pedoman untuk komposisi perbandingan campuran beton yang digunakan untuk

perbandingan semen, aggregat halu (pasir), dan aggregat kasar (kerikil) adalah British

Standard for Mix Design yang secara umum berupa perbandingan 1:2:3 (Satuan

pembanding dalam volume). Misalnya, dengan menggunakan semen sebanyak 50 kg

(40 lt) berarti untuk penggunaan agregat halus (pasir) adalah sebanyak 80 lt, sedangkan

untuk penggunaan agregat kasar (batu kali pecah) adalah sebanyak 120 lt.Untuk

material-material lainnya (Fly ash, Sica Fumes, Nylon dan zat aditif Superplastiscizer)

diambil dari persentase banyaknya semen.

Apabila perencanaan campuran beton ini terencana dengan baik, maka mutu beton

yang kita buat akan sesuai dengan mutu beton yang akan kita rencanakan. Spesifikasi

dari material yang digunakan dapat dilihat pada Bab I. Tetapi dalam pencampuran

beton dalam lomba ini, perlu diperhatikan persyaratan-persyaratan material sebagai

berikut :

III.2.1. Semen

Semen yang digunakan harus mencapai tingkat kehalusan yang baik, semen

harus memenuhi syarat kehalusan lolos saringan No.200. Semen juga dijaga

agar tidak lembab. Semen yang dipakai pada pembuatan beton pada lomba ini

adalah Semen Tiga Roda PCC tipe I ex. PT Indocement Tunggal Prakarsa,

Tbk

III.2.2. Aggregat Halus (Pasir)

Pasir yang digunakan untuk pembuatan beton, sebaiknya dicuci bersih. Hal ini

bertujuan untuk menghilangkan kandungan bahan organik dan lumpur.

Kandungan bahan organik dan lumpur pada pasir dapat menyebabkan pasir

tidak homogen dan juga merusak Fine Modulus dari pasir itu sendiri. Pasir

pada pembuatan ini dikondisikan dalam keadaan SSD (Saturated Surface

11

Dry). Aggregat halus pada pembuatan beton pada lomba ini digunakan

aggregat halus jenis yang berasal dari Galunggung.

III.2.3. Aggregat Kasar (Batu Kali Pecah)

Batu kali pecah yang dipakai harus dicuci terlebih dahulu dengan tujuan yang

sama dengan pencucian aggregat halus, selain itu gradasi yang akan digunakan

sebaiknya memiliki ukuran yang rata, yaitu sekitar antara 20-30 mm. Aggregat

Kasar pada pembuatan beton ini, dikondisikan dalam keadaan SSD. Aggegat

kasar pada pembuatan beton pada lomba ini digunakan aggregat kasar jenis

batu kali pecah yang memiliki ukuran maksimum sebesar 25 mm.

III.2.4. Material Lainnya

Material lainnya seperti Silica fume, Fly ash, Nylon, Superplastiscizer dijaga

kondisinya agar tidak lembab, sehingga dimasukkan ke dalam kantong plastik

yang diikat rapat.

12

III.3. Perancangan Campuran Beton

Mix Design yang direncanakan adalah campuran beton mutu K-750 (75 Mpa).Dengan

contoh benda uji sebanyak 7 buah benda uji yang akan diuji pada umur 1 hari (2 buah),

3 hari (1 buah), 7 hari (1 buah) dan 28 hari (3 buah).

Bahan dan asumsi yang digunakan :

1. Semen Tiga Roda PCC tipe I ex. PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk

2. Agregat kasar dari Batu Kali Pecah dengan Bulk Specific Gravity = 2.79

3. Agregat halus dari Pasir Galunggung dengan Bulk Specific Gravity = 2.46

4. Fly ash ex. Paiton sebanyak 15 % dari berat semen

5. Silica fume ex. PT. Sica Indonesia sebanyak 10 % dari berat semen

6. Superplastiscizer ex. PT. Sica Indonesia sebanyak 1.2 % dari berat semen

7. Benang Nylon (Nylon bekas memancing) 0.255 % dari berat semen

8. Slump rencana : 25 mm

9. Ukuran agregat kasar maksimum : 25 mm

10. Kuat tekan rencana : 80 MPa atau K -800 pada umur 28 hari

11. Faktor air semen : 0,30

III.4. Perencanaan dan Perhitungan Campuran Beton Silinder

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam perencanaan dan perhitungan

campuran adalah sebagai berikut :

1. Menentukan kuat tekan yang diisyarakatkan ( Characteristic Strength )

Dalam percobaan ini ditentukan mutu rencana beton K-750 berarti beton dengan

kuat tekan 750 Kg/cm2 atau 75 N/mm

2 atau 75 MPa pada umur 28 hari.

2. Tipe Semen

Jenis semen yang digunakan adalah PCC (Portland Composite Cement) tipe I ex.

PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk

3. Tipe Aggregat

Jenis aggregat yang digunakan dalam pembuatan beton ini adalah :

Coarse Aggregate ( Aggregat Kasar ) : Batu Kali Pecah

Fine Aggregate ( Aggregat Halus ) : Pasir Galunggung

13

4. Faktor Air dan Semen (W/C)

Faktor air yang kami gunakan dengan mengacu pada mutu rencana beton K-750

pada waktu 28 hari adalah W/C = 0.3 (lihat grafik)

Hubungan Antara Kuat Tekan dan Faktor Air semen (ACI,2000)

5. Menentukan nilai Slump

Ditentukan nilai Slump 25 mm.

6. Menentukan agregat maksimum

Ditentukan besar butir aggregat maksimum adalah 25mm.

14

7. Menentukan Fine Modulus dari pasir

Dari pengujian Fine Modulus, didapatkan :

FM pasir = 3.07

8. Menentukan Volume aggregat kasar per unit volume

Nominal Maximum

Aggregate Size

Fine Aggregate Fineness Modulus

2.4 2.6 2.8 3

9.5 mm (0.375 inches) 0.5 0.48 0.46 0.44

12.5 mm (0.5 inches) 0.59 0.57 0.55 0.53

19 mm (0.75 inches) 0.66 0.64 0.62 0.6

25 mm (1 inches) 0.71 0.69 0.67 0.65

37.5 mm (1.5 inches) 0.75 0.73 0.71 0.69

50 mm (2 inches) 0.78 0.76 0.74 0.72

Tabel 2. Volume of Coarse Aggregate per Unit Volume of PCC (ACI, 2000)

dari extrapolasi tabel di atas didapatkan volume aggregat kasar per unit volume =

0.643

9. Menentukan berat jenis aggregat halus, kasar dan semen

Dari pengujian berat jenis, didapatkan :

SG aggregat kasar = 2.79

SG aggregat halus = 2.46

SG semen = 3.15

15

10. Menentukan banyak air per m3

dan air content

Mixing Water Quantity in kg/m3 (lb/yd3) for the listed Nominal

Maximum Aggregate Size

Slump

9.5 mm 12.5 mm 19 mm 25 mm 37.5 mm 50 mm

(0.375 in.) (0.5 in.) (0.75 in.) (1 in.) (1.5 in.) (2 in.)

Non-Air-Entrained PCC

25 - 50 207 199 190 179 166 154

(1 - 2) -350 -335 -315 -300 -275 -260

75 - 100 228 216 205 195 181 169

(3 - 4) -385 -365 -340 -325 -300 -285

150 - 175 243 228 216 202 190 178

(6 - 7) -410 -385 -360 -340 -315 -300

Typical

entrapped air

(%)

3 2.5 2 1.5 1 0.5

Tabel 3. Approximate Mixing Water and Air Content Requirements (ACI, 2000)

dari tabel diatas didapatkan banyak air = 195 kg/m3 dan Air Content = 1.5 %

11. Menentukan banyak semen per m3

𝐶 =𝑊

𝑊 𝐶 =

195

0.3= 650 𝑘𝑔/𝑚3

12. Menentukan banyak aggregat kasar per m3

Banyaknya aggregat kasar per m3 diambil dari volume aggregat kasar per unit

volume dikalikan dengan berat normal aggregat kasar, yaitu 1600 kg/m3

𝐶𝐴 = 0.643 × 1600 𝑘𝑔/𝑚3 = 1029 𝑘𝑔/𝑚3

13. Menentukan Volume aggregat halus per unit volume

V = 1 – volume per unit air – volume per unit Aggregat kasar – volume per unit

semen – volume per unit air content

V = 1 − 195

1000 −

1029

2.79 × 1000 −

650

3.15 × 1000 −

1.5

100 = 0.21

14. Menentukan banyak aggregat halus per m3

FA = V x (SGhalus x 1000) = 0.21 x (2.46 x 1000) = 524 kg/m3

16

15. Menentukan banyak Silica fume per m3

Silica fume yang digunakan adalah sebanyak 10 % dari berat semen, yaitu :

Silica fume = 0.1 x 650 kg/m3 = 65 kg/m

3

16. Menentukan banyak Fly ash per m3

Fly ash yang digunakan adalah sebanyak 15 % dari berat semen, yaitu :

Fly ash = 0.15 x 650 kg/m3 = 97.5 kg/m

3

17. Menentukan banyak Superplastiscizer per m3

Superplastiscizer yang digunakan adalah sebanyak 1.2 % dari berat semen, yaitu :

Superplastiscizer = 0.012 x 650 kg/m3 = 7.8 kg/m

3

18. Menentukan banyak Nylon per m3

Nylon yang digunakan adalah sebanyak 0.255 % dari berat semen, yaitu :

Nylon = 0.00255 x 650 kg/m3 = 1.244 kg/m

3

19. Berat semen per m3 terkoreksi

Berat semen per per m3dikurangi oleh berat per m

3 Silica fume dan Fly ash,

sehingga menjadi :

Cement = 650 kg/m3 – 65 kg/m

3 – 97.5 kg/m

3 = 487.5 kg/m

3

20. Berat air per m3 terkoreksi

Berat air per per m3dikurangi oleh berat per m

3 superplastiscizer, sehingga menjadi

:

Cement = 195 kg/m3 – 7.8 kg/m

3 = 187.2 kg/m

3

21. Menghitung Volume 7 silinder

Silinder cetakan yang digunakan berukuran diameter 15 cm x 30 cm sebanyak 7

buah

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = 152 × 30 ×1

4 × 7 = 37091.25 𝑐𝑚2 = 0.03709125 𝑚3

17

22. Menghitung berat material untuk 7 silinder

Berat material untuk 7 silinder adalah berat material per m3 dikalikan dengan

volume 7 silinder, hasilnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Material Berat per m3 (kg) Berat per 7 silinder(gram)

Water (kg/m3) 187.2 6943

Cement 487.5 18082

Coarse Aggregate 1029 38167

Fine Aggregate 524 19436

Silica fume 65 2411

Fly ash 97.5 3616

Superplasticizer 7.8 289

Nylon 1.244 46.15

Tabel 4. Komposisi Material yang Digunakan

23. Menghitung berat material untuk 7 silinder terkoreksi

Untuk mengantisipasi adukan yang terbuang sewaktu pengadukan, maka berat

material untuk 7 silinder dikalikan dengan faktor keamanan sebesar 1.3, maka berat

material akan menjadi :

Material Berat per 7 silinder(gram) Koreksi (gram)

Water (kg/m3) 6943 9027

Cement 18082 23507

Coarse Aggregate 38167 49617

Fine Aggregate 19436 25267

Silica fume 2411 3134

Fly ash 3616 4701

Superplasticizer 289 376

Nylon 46.15 60

Tabel 5. Komposisi Material yang telah Terkoreksi

18

Dari perencanaan dan perhitungan diatas, kami gunakan berat material sebagai berikut :

Material Berat (gram)

Water (kg/m3) 9027 gr

Cement 23507 gr

Coarse Aggregate 49617 gr

Fine Aggregate 25267 gr

Silica fume 3134 gr

Fly ash 4701 gr

Superplasticizer 376 gr

Nylon 60 gr

19

BAB IV

URAIAN HASIL UJI

VI.1 Perhitungan Berat Jenis Agregat Kasar dan Agregat Halus

VI.1.1 Agregat Kasar

A = Berat Agregat kering permukaan (SSD) (gram) = 5000 gram

B = Berat Agregat dalam air (gram) = 3212 gram

C = Berat Agregat setelah di oven (gram) = 4956 gram

1. 𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =C

A−B

𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =4956

5000 − 3212

𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 2,77

2. 𝑆𝑆𝐷 =A

A−B

𝑆𝑆𝐷 =5000

5000 − 3212

𝑆𝑆𝐷 = 2,79

3. 𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =C

C−B

𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =4956

4956 − 3212

𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 2,84

4. 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛

𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛=

A−C

C

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 =5000−4956

4956

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛/ 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = 8,878 x10−3

20

VI.1.2 Agregat Halus

A = Berat setelah di oven (gram) = 470 gram

B = Berat piknometer + air = 649 gram

C = Berat Agregat setelah di oven (gram) = 946gram

1. 𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =A

B+500−C

𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =470

649 + 500 − 946

𝐵𝑢𝑙𝑘 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 2,31

2. 𝑆𝑆𝐷 =500

B+500−C

𝑆𝑆𝐷 =500

649 + 500 − 946

𝑆𝑆𝐷 = 2,46

3. 𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =A

B+A−C

𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 =470

649 + 470 − 946

𝐴𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 2,72

4. 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 =500−A

A

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 =500−470

470

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛/ 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = 0,064

IV.2 Alat dan Bahan

Alat :

o Molen

o Sendok semen 2 buah

o Talam flow

o Bekisting 7 buah

o Besi penusuk

o Penggaris rata

21

Bahan :

Material Berat (gram)

Water (kg/m3) 9027 gr

Cement 23507 gr

Coarse Aggregate 49617 gr

Fine Aggregate 25267 gr

Silica fume 3134 gr

Fly ash 4701 gr

Superplasticizer 376 gr

Nylon 60 gr

IV.3 Prosedur

Alat-alat untuk mix design disiapkan, seperti: Molen, sendok semen (2 buah),

bekisting yang telah diberi oli (7 bekisting), alat pemadat, talam flow.

Setelah molen siap. Pasir, fly ash, silica, semen simasukkan ke dalam molen.

Molen diyalakan, untuk mengaduk bahan tersebut.

Setelah adukan telah merata, air berserta superplastizer dimasukkan ke dalam

molen. Kemudian diaduk sampai merata.

Campuran yang terdapat pada molen diaduk dengan sendok semen, untuk

mengantisipasi adanya bahan yang belum tercampur, terutama bahan yang terdapat

pada pinggir molen.

Selanjutnya molen dinyalakan kembali, bahan diaduk. Kemudian dimasukkan

agregat kasar. agregat kasar tidak langsung secara keseluruhan dimasukkan, tetapi

secara bertahap. Supaya agregat kasar merata pada campuran beton.

Setelah semuanya telah tercampur, campuran beton pada molen dipindahkan pada

bekisting.

Pada saat campuran beton dimasukkkan ke dalam bekisting, dilakukakan

penumbukan sebanyak 25 kali untuk 1/3 bagian dan 2/3 bagian. hal ini dilakukkan

supaya bekisting benar-benar terisi penuh.

Setelah ke-7 bekisting telah terisi penuh, setiap permukaan bekisting diratakan.

Setelah proses mix design telah selesai, selanjutnya beton yang ada dalam

bekisting didiamkan selama 1 hari.

Esok harinya bekisting tersebut dibuka.

Beton direndam kedalam kolam.

22

Untuk pengujian kuat tekan dilakukan pada hari 1, 3, dan 7. Dimana untuk hari

pertama digunakan 2 benda uji, hari 3 dan 7 digunakan 2 benda uji.

IV.4 Kuat Tekan Beton

Maksud :

Untuk mengetahui kekuatan beton pada hari 1,3,dan 7 hari.

Peralatan :

1. Mesin tekan digital (crushing test)

2. Cetakan silinder

3. Capping set

Prosedur Percobaan :

1. Setelah benda uji mengering (kurang lebih 24jam), membuka cetakkan tersebut

kemudian beton dianginkan agar kering. Untuk beton pada hari ke-3 dan ke-7

dicuring terlebih dahulu di bak berisi air. Ketika akan di capping, beton dikeringkan

terlebih dahulu sama seperti beton pada hari ke-1.

2. Memanaskan capping compound (sulfur) dalam melting pot sampai mencair

kemudian tuangkan pada alas cetak. Segera letakkan bagian silinder beton yang

tidak rata sehingga ujung permukaan benda uji dilapisi capping compound (sulfur)

yang mengeras.

3. Meletakkan beton pada hari ke-1,3,dan 7 meja penekannan. Menolkan angka pada

mesin dan kemudian diberi tekanan dengan kenaikan konstan.

4. Membaca angka yang ditunjukkan pada dial hingga penekanan maksimum yang

diterima benda uji hingga mengalami retak/pecah.

5. Kemudian catat nilai maksium beban yang dapat di tahan oleh benda uji Mengamati

pergerakan jarum manometer tadi, catat nilai maksimum beban yang dapat ditahan

oleh benda uji (sampai benda uji pecah). Setelah dibagi dengan luas penampang

benda uji, didapat nilai kuat tekan karakteristik beton tersebut.

23

Beton Umur(hari) Berat(kg) Volume

Silinder

Kuat

Tekan(ton)

Tekan

(Mpa)

1 1 12378 5298.75 56.75 321.35

2 1 12210 5298.75 58.75 332.67

3 3 12215 5298.75 68.25 386.47

4 7 12282 5298.75 79.25 448.75

Tabel 6. Hasil Uji Tekan Beton

IV.5 Uraian Hasil Uji Tekan

Kuat tekan yang didapat dari hasil pengujian pada hari ke-1 dan hari ke-3 mengalami

peningkatan sebesar 10,5 ton dan 11 ton. Berat dari benda uji pun mengalami

penurunan atau penyusutan. Hal ini menandakan beton mengalami proses hidratasi.

Dari data diatas kita bisa memprediksi kuat tekan yang dicapai pada hari ke-14 dan hari

ke-28. Dengan menggunakan faktor pembagian kuat tekan kita bisa memprediksikan

besarnya kuat tekan pada hari ke-14 , ke-21 dan hari ke-28.

Tabel 7. Hasil Perhitungan Uji Tekan Beton Umur 28 Hari

Umur Beban Kuat

tekan(kg/cm2)

Kuat tekan

14hari(kg/cm2)

Kuat tekan 21

hari(kg/cm2)

Kuat tekan

28hari(kg/cm2)

1 56.75 56.75 442.4752886 530.9703464 553.0941108

1 58.75 58.75 458.0691314 549.6829577 572.5864143

3 68.25 68.25 532.1398846 638.5678615 665.1748557

7 79.25 79.25 617.9060198 741.4872238 772.3825248

24

Dari grafik diatas diperoleh kuat tekan pada hari ke-28 maksimum adalah sebesar

772,38 kg/cm2. (77,238 N/mm

2). Kuat tekan ini memenuhi kriteria dari kuat tekan yang

diisyaratkan.

400

500

600

700

800

7 14 21 28

Beton H1

Beton H3

Beton h7

25

BAB V

RINCIAN BIAYA

V.1 Rincian Harga Pemakaian

Harga pemakaian

Bahan jumlah pemakaian (kg) jumlah pemakaian (m3) harga pemakaian

Silicafume 3,134 0,0014 47010

Cement 23,507 0,0075 23507

Superplasticizer 0,376 0,0003 5127

Coarse Agg 49,617 0,0179 2687

Fly ash 4,701 0,0059 611

Fine Agg 25,267 0,0102 1534

Total 0,0432 80477

Tabel 8. Rincian Harga Pemakaian Material

V.2. Rincian Harga per-M3

Harga satuan per m3

Bahan jumlah pemakaian (kg) Harga/m3 (Rp)

Silicafume 3,134 975000

Cement 23,507 487500

Superplasticizer 0,376 35500

Coarse Agg 49,617 55000

Fly ash 4,701 12000

Fine Agg 25,267 31000

nylon 0,06 -

Total 1596000

Tabel 9. Rincian Harga Pemakaian Material per-m3

26

BAB VI

KESIMPULAN

VI. 1 Kesimpulan

Setelah dilakukannya uji kuat tekan beton, dapat disimpulkan kekuatan tekan dari

sampel beton yang kami buat adalah sebagai berikut :

Berdasarkan hasil uji yang kami lakukan didapatkan uji tekan paling maksimum

sebesar 77,238 kg/cm2. Dengan penggunaan agregat halus sebesar 25267 gr, agregat kasar

49617 gr, semen 23507 gr, silica fume 3134 gr, fly ash 4701 gr, superplasticizer 376 gr, air

suling 9027 gr, nylon 60 gr untuk benda uji sebanyak 7 sampel. Dengan menggunakan

superplasticizer ,workability dalam pencampuran menjadi lebih mudah dengan fas (water

cement ratio) yang kecil sebesar 0,3.

Water (kg/m3) 9027 gr

Cement 23507 gr

Coarse Aggregate 49617 gr

Fine Aggregate 25267 gr

Silica fume 3134 gr

Fly ash 4701 gr

Superplasticizer 376 gr

Nylon 60 gr

VI. 2. Referensi

Buku Panduan Praktikum Lab Bahan Dep.Teknik Sipil UI

Buku Materials of Civil Engineering

Umur Beban

(ton)

Kuat

tekan(kg/cm2)

Kuat tekan

14hari(kg/cm2)

Kuat tekan 21

hari(kg/cm2)

Kuat tekan

28hari(kg/cm2)

1 hari 56.75 321.35 442.4752886 530.9703464 553.0941108

1 hari 58.75 332.67 458.0691314 549.6829577 572.5864143

3 hari 68.25 386.47 532.1398846 638.5678615 665.1748557

7 hari 79.25 448.75 617.9060198 741.4872238 772.3825248

27

LAMPIRAN

Agregat Kasar (Batu Kali Pecah)

Agregat Halus (Pasir Galunggung)

28

Silica Fume

Fly Ash

29

Semen PCC Tiga Roda Tipe 1

Superplasticizer Viscocrete-10

30

Benang Nylon

Air Suling dari Laboratorium Material FTUI

31

Beton yang Sudah Dimasukkan Ke Bekisting

Beton Setelah Dibuka Bekisting

32

Uji Tekan Beton 1hari

Setelah Uji Tekan 1hari

33

Uji Tekan Beton Hari Ke-3

Hasil Uji Tekan Beton Hari Ke-3

34

Uji Tekan Beton Hari Ke-7

Setelah Uji Tekan Beton Hari Ke-7

35

LEMBAR PENGESAHAN

Depok, 22 Mei

2010

Lampiran : 1 (satu) lembar Hasil Uji Kuat Tekan Beton

Lembar ini menyatakan bahwa material-material pembuat beton oleh mahasiswa-mahasiswa

Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universitas indonesia, yang digunakan untuk lomba yang

diselengarakan oleh PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk dengan tema “Innovation for

Sustainable High Strength Concrete “, sesuai dengan yang digunakan pada saat pembuatan

atau pengecoran beton.

Berikut nama mahasiwa yang akan mengikuti lomba :

1. Adi Saputra Hendri L (NPM 0706265970 - Jurusan Teknik Sipil)

2. David Silitonga (NPM 0706266185 - Jurusan Teknik Sipil)

3. Muliadi Halim Wijaya (NPM 0706266475 - Jurusan Teknik Sipil)

Berikut adalah material yang digunakan untuk pembuatan beton :

Semen Tiga Roda PCC tipe I

Aggregat Halus (Pasir Galunggung)

Aggregat Kasar (Batu Kali Pecah)

Air Suling

Fly Ash 15 %

Superplastiscizer (Viscocrete 10 ex. PT. Sica Indonesia) 1.2 %

Silica Fumes (ex. PT. Sica Indonesia) 10 %

Benang Nylon (Nylon bekas memancing) 0.255 %

Depok, 22 Mei 2010

36

37