Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Pengaruh Substitusi Abu Terbang PLTU Amurang Terhadap Campuran Roller Compacted Concrete Rifaldi Olii1.
Fery Sondakh2.
Teddy Takaendengan3 D-IV Teknik Jalan Jembatan.
Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Manado.
Kota Manado 1,2,3 E-mail: rifaldiolii60@gmail.
Abstrak Roller Compacted Concrete atau beton padat giling adalah campuran beton yang memiliki slump nol dengan factor air semen rendah, beton yang dipadatkan dengan menggunakan alat pemadat roller ini ditambahkan fly ash yang merupakan pozzolan, pozzolan adalah bahan tambah yang mengandung senyawa silica dan aluminium yang mana senyawa ini banyak terkandung pada semen .
ersifat mengika.
Tujuan ditambahkannya fly ash pada campuran ini untuk mencegah terjadinya panas hidrasi yang berlebih dari semen serta sebagai penyedia agregat yang kurang dari ayakan no.
200 untuk memenuhi kebutuhan pasta serta dapat meningkatkan workability .
emudahan pekerjaa.
Perencanaan campuran beton berpedoman pada SNI 03-2834-2000 AuTata cara pembuatan rencana campuran beton normalAy dan disesuaikan pada ACI 207.
5R-99 AuRollerCompacted Mass ConcreteAy.
Kuat tekan beton yang diisyaratkan sebesar 25 MPa dengan umur pengujian 7, 14 dan 28 hari menggunakan benda uji kubus dan balok serta pemadatannya disimulasikan menggunakan alat pemadat standard proctor.
Hasil pengujian kuat tekan beton RCC Normal sebesar 25,45 MPa dan didapati hasil optimal berada pada variasi 15% fly ash dengan nilai kuat tekan sebesar 26,65 MPa pada umur pengujian 28 hari dan untuk hasil kuat lentur didapati pada variasi RCC Normal sebesar 6,24 MPa dan variasi 15% fly ash sebesar 6,59 MPa pada umur 28 hari.
Kata kunci : RCC, abu terbang, kuat tekan, kuat lentur Abstract Roller Compacted Concrete or milled solid concrete is a mixture of concrete that has zero slump with a low cement water factor, concrete that is compacted using a roller compactor is added with fly ash which is a pozzolan, pozzolan is an added material that contains silica and aluminum compounds which are these compounds.
a lot of content in cement .
The purpose of adding fly ash to this mixture is to prevent excessive heat of hydration from the cement and as a provider of aggregate that is less than sieve no.
200 to meet the needs of pasta and can increase workability .
ase of wor.
Concrete mix planning is based on SNI 03-2834-2000 "Procedures for making normal concrete mix plans" and adjusted to ACI 207.
5R-99 "Roller-Compacted Mass Concrete".
The required compressive strength of concrete is 25 MPa with a test age of 7, 14 and 28 days using cube and beam specimens and the compaction is simulated using a standard proctor compactor.
The results of testing the compressive strength of normal RCC concrete are 25.
45 MPa and the optimal results are found to be in the variation of 15% fly ash with a compressive strength Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 value of 26.
65 MPa at a test age of 28 days and for the results of the flexural strength found in the Normal RCC variation of 6, 24 MPa and 15% fly ash variation of 6.
59 MPa at the age of 28
Keywords : RCC, fly ash, compressive strength, flexural strength
PENDAHULUAN
Beton merupakan bahan penyusunnya yang terdiri dari agregat kasar, agregat halus, semen portland, air dan bahan tambah .
ineral dan kimi.
Perkerasan beton memiliki kelemahan terhadap gaya tarik yang dapat menyebabkan retak pada beton sehingga dapat memperpendek umur beton yang berdampak pada terganggunya lalu lintas diakibatkan perbaikan yang memerlukan waktu yang lama.
Maka dari pada itu diperlukan inovasi lain dari beton agar dapat memperbaiki mutu beton tersebut.
Salah satu inovasi yang mulai dikembangkan pada konstruksi jalan yaitu perkerasan beton Roller Compacted Concrete (RCC).
RCC merupakan beton yang dipadatkan dengan menggunakan alat pemadatan roller.
Perbedaan RCC dengan beton biasa terletak pada konsistensi adukan.
Campuran beton harus cukup kering untuk mencegah alat pemadat tenggelam agar konsolidasi menjadi efektif, tetapi juga harus cukup basah agar mortar terdistribusi merata selama pengadukan dan pemadatan.
RCC untuk perkerasan jalan termasuk kedalam jenis perkerasan kaku .
Perbedaan dengan beton normal yaitu tanpa menggunakan joint, dowel, tie bar, atau baja tulangan.
Pemadatan RCC menggunakan roller sebagai pemadat dengan nilai slump nol (Sampurno, 2.
Saat ini di Sulawesi Utara.
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Amurang merupakan perusahaan listrik negara yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar.
Limbah dari hasil pembakaran ini salah satunya berupa abu terbang.
Abu terbang .
ly as.
merupakan limbah hasil pembakaran batu bara yang mempunyai sifat seperti pozzolan, pozzolan adalah bahan utama yang penyusunnya terdiri dari silica (SiO.
, dan aluminium (Al2O.
yang mana senyawa ini banyak terkandung pada semen dan bersifat mengikat.
Rumusan masalah yang diambil pada penelitian ini yaitu pertama bagaimana proporsi campuran RCC dengan bahan tambah fly ash sebagai substitusi semen berdasarkan hasil kuat tekan dan lentur pada umur 7, 14, dan 28 hari? dan kedua bagaimanakah kuat tekan dan lentur dari desain campuran RCC berdasarkan hasil kuat tekan dan lentur pada umur 7,14 dan 28 hari? dari hasil rumusan masalah yang diambil sehingga dikaji tujuan dari penelitian ini yaitu : untuk mendapatkan komposisi campuran RCC dengan mengunakan fly ash sebanyak 10%, 15% dan 20% sebagai substitusi sebagian semen ditinjau terhadap hasil kuat tekan pada umur 7, 14 dan 28 hari dan untuk menginvestigasi pengaruh pengunaan fly ash terhadap kuat lentur ditinjau dari hasil kuat tekan yang paling optimal.
Menurut penelitian yang sebelumnya dilakukan oleh Hendriyanto .
Kuat tekan yang di dapati penelitiannya sebesar 29,247 MPa dengan umur pengujian selama 28 hari.
dibandingkan dengan menggunakan penelitian terdahulu menggunakan perbandingan komposisi yang hampir sama maka hasil kuat tekan yang diisyaratkan memenuhi yaitu 20 sampai dengan 35 MPa (Megapasca.
Maka dengan itu.
Jika dibandingkan dengan menggunakan perkerasan beton pada umumnya .
hasil kuat tekan serta lentur yang didapatkan buat RCC mempunyai kuat tekan dengan nilai yang tinggi.
Dengan slump nol yangg dipakai pada campuran Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 RCC maka kemudahan pekerjaan .
campuran betonnya sangat rendah, oleh karena itu diperlukannya pemadatan agar mendapatkan mutu beton yang baik.
Menurut Jurnal yang di tulis oleh Saragi .
agar konsolidasi menjadi efektif, campuran beton haruslah cukup kering untuk mencegah alat pemadat tenggelam, tetapi juga harus cukup basah agar mortar terdistribusi merata selama pengadukan dan pemadatan.
RCC dipertimbangkan untuk aplikasi dimana pada saat pengangkutan dan dihamparkan dalam keadaan no-slump.
METODE PENELITIAN
Tempat pelaksanaan penelitian berada di Laboratorium Uji Bahan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Manado dan waktu penelitian dilakukan selama kurang lebih 4 bulan.
Jenis dan metode penelitian yang diambil yaitu metode Eksperimental Laboratorium yang dilakukan melalui beberapa pengujian di laboraturium yaitu pengujian kuat tekan dan kuat lentur Pada komposisi campuran beton Roller Compacted Concrete ditambahkan Abu terbang sebagai bahan substitusi sebagian semen dengan variasi campuran RCC Ae NORMAL.
RCC Ae FA 10%.
RCC- FA 15% dan RCC Ae FA 20% dari berat semen.
Jenis data yang diperlukan meliputi data pengujian karakteristik material .
brasi, berat jenis dan penyerapan, kadar air, kadar lumpur, berat isi, dan gradas.
pengujian kuat tekan dan pengujian kuat lentur.
Tabel 2.
1 Prosentase Campuran RCC
Kode Campuran Prosentase Campuran (%) Semen
Fly Ash
RCC - Normal
RCC - FA 10%
RCC - FA 15%
RCC - FA 20%
Keterangan :
RCC Ae NORMAL RCC Ae FA 10% RCC Ae FA 15% RCC Ae FA 20% : Campuran Roller Compacted Concrete Normal : Campuran RCC dengan 10% fly ash dari berat semen.
: Campuran RCC dengan 15% fly ash dari berat semen.
: Campuran RCC dengan 20% fly ash dari berat semen.
Bahan Ae bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
Abu Terbang dari PLTU Amurang Semen merek Tonasa tipe PCC (Portland Composite Ceme.
Air dari Laboratorium uji bahan Politeknik Negeri Manado Agregat kasar .
atu peca.
dengan ukuran maksimal 20 mm yang diperoleh dari quarry Kema Agregat halus .
asir sunga.
dari Amurang Superplasticizer concrete additive dari PT.
Sika Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 2.
1 Bagan Alir Penelitian Pengujian Kuat Tekan Pengertian kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan .
ompression testing machin.
Perhitungan kuat tekan beton dapat dilihat pada Persamaan a .
A = Kuat tekan beton (MP.
, = Beban (N) = luas penampang benda uji .
mA).
2 Pengujian Kuat Lentur Kuat lentur adalah kemampuan balok beton yang diletakkan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji, yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MP.
gaya tiap satuan luas.
Perhitungan kuat lentur dapat dilihat pada Persamaan berikut.
Dimana :
= Kuat Lentur (MP.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 = Beban maksimum (N), = Panjang bentang di antara kedua balok tumpuan .
= Lebar Balok .
= Tinggi Balok .
3 Perencanaan Campuran Perencanaan campuran beton Roller Compacted Concrete berpedoman pada SNI 03-28342000 AuTata cara pembuatan rencana campuran beton normalAy yang mana diambil mutu beton sedang sebesar 25 MPa kemudian campuran disesuaikan dengan syarat RCC berdasarkan ACI 5R-99 AuRoller-Compacted Mass ConcreteAy yaitu campuran yang memiliki slump nol, faktor air semen rendah dan mengandung semen 208-356 kg/mA maka dilakukan trial mix untuk mencari campuran yang memiliki slump nol.
Dari hasil mix desain kemudian dibuat sampel untuk pengujian kuat tekan dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm dan untuk pengujian kuat lentur diambil dari hasil kuat tekan normal dan kuat tekan dengan variasi campuran fly ash yang paling optimum dengan ukuran benda uji 50 cm x 10 cm x 10 cm.
Tabel 2.
2 Jumlah Benda Uji Kuat Tekan
Kode Campuran RCC - NORMAL
RCC - FA 10%
RCC - FA 15%
RCC - FA 20%
Total Jumlah Benda Uji Kuat Tekan 7 Hari 14 Hari 28 Hari Tabel 2.
3 Jumlah Benda Uji Kuat Lentur
Kode Campuran RCC - NORMAL
RCC HASIL
OPTIMUM
Total Jumlah Benda Uji Kuat Lentur 7 Hari 14 Hari 28 Hari Untuk pemadatan beton RCC disimulasikan menggunakan standard proctor dengan pemadatan dibahagi menjadi 3 lapis yang mana setiap lapisan ditumbuk sebanyak 25 kali.
Setelah dilakukan pembuatan sampel kemudian dilakukan perawatan dengan metode curing .
dengan umur pengujian 7, 14 dan 28 hari.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1 Hasil Pengujian Karakteristik Material Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Setelah dilakukan beberapa pengujian karakteristik material seperti pengujian abrasi, pengujian berat jenis dan penyerapan agregat kasar dan halus, pengujian analisa saringan agregat, pengujian berat isi, pengujian kadar air dan pengujian kadar lumpur di dapati hasil pengujian seperti yang tetera pada Tabel 3.
1 berikut.
Tabel 3.
1 Hasil Karakteristik Material Jenis Pengujian Satuan Material Batu
Batu
Pasir
(%)
gr/cmA gr/cmA gr/cmA (%) 2,473 2,491 2,519 0,731 2,619 2,639 2,671 0,742 16,08 2,637 2,656 2,688 0,716 Gradasi
Zona 2
1,309
1,150
1,306
1,694
1,352
1,240
1,306
2,053
1,444
1,326
1,706
1,875
Keausan (Abras.
Berat Jenis dan Penyerapan Analisa Saringan Agregat
Berat Isi
Pengujian Kadar Air
Pengujian Kadar Lumpur
Bulk
SSD
Apparent Penyerapan Padat Lepas gr/cmA gr/cmA (%) (%) 2 Campuran Roller Compacted Concrete Kebutuhan material yang digunakan untuk campuran RCC per m3 kubik dirangkum pada 2 dibawah.
Tabel 3.
2 Komposisi Campuran RCC Per m3 Jumlah Material Yang dibutuhkan (K.
Kode Campuran RCC - NORMAL
RCC - FA 10%
RCC - FA 15%
RCC - FA 20%
Semen Fly Ash Kerikil Pasir Air Superplastizicer 0,75 0,75 0,75 0,75 Hasil mix desain di atas berpedoman pada SNI 03-2834-2000 AuTata cara pembuatan rencana campuran beton normalAy dan menyesuaikan dengan syarat ACI 207.
5R-99 AuRollerCompacted Mass ConcreteAy diambil semen 350 kg/m3 dan factor air semen 0.
Pengunaan bahan tambah kimia .
digunakan agar dapat mempermudah pekerjaan selama Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 pemadatan dikarenakan sifat dari campuran RCC yang nilai slumpnya sangat rendah.
Pengunaan bahan tambah ini optimal digunakan pada komposisi 0,75 dari berat semen.
3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan beton RCC dilakukan pada umur 7, 14 dan 28 hari dengan komposisi campuran normal.
RCC fly ash 10%.
RCC fly ash 15% dan RCC fly ash 20%.
Hasil yang diperoleh dari mesin kuat tekan adalah satuan kgf .
untuk beban maksimum dan kgf/cmA .
ilogram-sentimeter perseg.
untuk hasil yang telah dihitung dengan penampang benda uji berikut ini seluruh hasil pengujian kuat tekan beton RCC.
Dari hasil yang didapat pada pengujian kuat tekan beton menggunakan benda uji kubus dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm, dilakukan konversi untuk memperoleh nilai kuat tekan yang setara dengan benda uji silinder .
Ao.
Tabel 3.
3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Kode Campuran Komposisi Abu Terbang (Fly Ash ) RCC - NORMAL Fly Ash 0% RCC - FA 10% Fly Ash 10% RCC - FA 15% Fly Ash 15% Kuat Tekan Beton 7 Hari 16,89 16,12 18,01 10,07 9,18 12,90 13,23 17,84 16,12 RataRata (MP.
17,01 10,72 15,73 14,42 RCC - FA 20% Fly Ash 20% 13,40 14,16 Kuat Tekan Beton Hari Kuat Rata- Tekan RataRata Beton Rata (MP.
(MP.
Hari 20,45 21,59 20,98 13,65 18,10 15,52 16,46 18,19 20,45 25,13 26,11 25,13 19,84 18,62 19,32 27,36 26,65 25,93 21,01 15,76 18,37 17,84 13,99 18,79 15,61 25,45 19,26 26,65 25,22 17,41
23,18
24,06
24,15
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 3.
1 Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Berdasarkan Tabel 3.
3 diatas dilihat bahwa nilai rata Ae rata yang di dapat pada pencapaian beton umur 28 hari dengan variasi RCC Ae normal sebesar 25,45 MPa.
RCC - fly ash 10% sebesar 19,26 MPa.
RCC Ae fly ash 15% sebesar 26,65 MPa, dan RCCAe fly ash 20% sebesar 24,15 MPa.
Dari Gambar 2.
2 diatas, hasil optimum campuran roller compacted concrete berada pada variasi dengan subtitusi fly ash sebesar 15% pada umur 28 hari.
4 Hasil Pengujian Kuat Lentur Pada pengujian kuat lentur dilakukan pada saat sampel beton berumur 7, 14 dan 28 hari dengan membandingkan hasil komposisi normal RCC dan hasil optimal campuran fly ash berdasarkan nilai optimal kuat tekan yang diperoleh pada umur 28 hari dan dalam penelitian ini diperoleh nilai optimal pada substitusi fly ash sebesar 15%.
Adapun hasil pengujian dapat dilihat dalam Tabel 3.
4 berikut ini.
Tabel 3.
4 Hasil Pengujian Kuat Lentur
Kode Campuran Komposisi
Fly Ash
RCC - NORMAL
Fly Ash 0% RCC - FA 15% Fly Ash Kuat Lentur Beton 7 Hari Hasil (MP.
3,26 4,81 3,06 3,75 6,05 5,48 RataRata (MP.
3,71 5,09 Kuat Lentur Beton 14 Hari Hasil (MP.
5,78 5,79 6,16 5,98 5,66 6,38 RataRata (Mp.
5,91 6,01 Kuat Lentur Beton 28 Hari Hasil (MP.
5,07 6,68 6,98 7,61 6,73 5,42 RataRata (MP.
6,24 6,59 Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 3.
2 Grafik Hasil Pengujian Kuat Lentur Dalam grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai capaian kuat lentur RCC pada umur 28 hari mengalami kenaikan pada variasi subtitusi fly ash sebanyak 15%.
Campuran RCC normal memiliki capaian kuat lentur rata-rata sebesar 6,24 MPa dan untuk variasi subtitusi fly ash 15% memiliki capaian kuat lentur sebesar 6,59 MPa.
Dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa pengunaan fly ash sebesar 15% dapat meningkatkan kekuatan pada awal pengujian beton RCC.
5 Korelasi Antara Kuat Tekan dan Kuat Lentur Umur 28 Hari Berdasarkan hasil kuat tekan dan kuat lentur yang diperoleh, dapat di uraikan antara pengujian kuat tekan dan pengujian kuat lentur pada beton RCC normal dan komposisi campuran fly ash RCC 15%, seperti yang ada dalam grafik berikut.
Gambar 3.
3 Korelasi antara nilai kuat tekan dan kuat lentur RCC Ae Normal Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 3.
4 Korelasi antara nilai kuat tekan dan kuat lentur RCC Ae FA 15% Berdasarkan kedua grafik yang ada dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan kekuatan tekan beton sejalan dengan kekuatan lentur.
Peningkatan kuat tekan beton dan kuat lentur beton yang terjadi harus memiliki sifat berbanding lurus yakni jika kekuatan tekan beton naik maka kuat lentur beton juga naik karena beton harus mampu menahan beban tekan dan juga beban tarik lentur Suhendra .
KESIMPULAN
Pengujian kuat tekan beton di dapati hasil RCC Ae Normal pada umur 7 hari rata Ae rata sebesar 17,01 MPa, umur 14 hari sebesar 21,01 MPa dan umur 28 hari sebesar 25,45 MPa.
Pada variasi RCC Ae FA 10% diumur pengujian 7 hari didapati hasil rata-rata sebesar 10,72 MPa, umur 14 hari sebesar 15,76 MPa, dan umur 28 hari sebesar 19,26 MPa.
Pada variasi RCC Ae FA 15% diumur pengujian 7 hari didapati hasil rata-rata sebesar 15,73 MPa, umur 14 hari sebesar 18,37 MPa dan umur 28 hari sebesar 26,65 MPa.
Variasi RCC Ae FA 20% didapati hasil rata -rata pada umur 7 hari sebesar 13,99 MPa , umur 14 hari sebesar 17,41 MPa dan umur 28 hari sebesar 24,15 MPa.
Berdasarkan hasil pengujian kuat lentur beton RCC Ae Normal dan variasi optimum dari hasil pengujian kuat tekan didapat pada variasi RCC Ae FA 15%.
Untuk hasil RCC Ae Normal pada pengujian diumur 7 hari rata-rata sebesar 3,71 MPa, umur 14 hari sebesar 5,91 MPa dan umur 28 hari sebesar 6,24 MPa.
Untuk variasi RCC Ae FA 15% didapat hasil pada pengujian 7 hari sebesar 5,09 MPa, pada umur 14 hari sebesar 6,01 MPa dan pada umur 28 hari sebesar 6,59 MPa.
Dari hasil penelitian, didapati hasil optimum berada pada variasi 15% pengunaan fly ash sebagai substitusi semen hal ini dikarenakan kandungan kimia yang terkandung pada fly ash mampu melekat sempurna dengan semen dan yang bersifat mengikat.
Pada penelitian ini juga dapat disimpulkan bahwa pengunaan dengan mensubstitusi fly ash sebesar 15% dari pengunaan semen untuk campuran RCC ini menjadikan suatu penghematan serta pemanfaatan yang dapat meminimalisir pengunaan semen dan limbah fly ash yang Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 berdampak pada pencemaran laut yang mana pembuangan dari limbah fly ash ini berada di samping laut.
SARAN
Berdasarkan hasil kesimpulan, disarankan pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan dengan sampel yang lebih banyak untuk mendapatkan hasil pada umur pengujian sampai dengan 90 hari.
Dapat juga dilakukan perencanaan komposisi RCC untuk beton mutu tinggi pada penelitian lanjutan dengan menambahkan beberapa jenis bahan tambah mineral pozzolan lainnya.
Dalam pengaplikasian dilapangan perlu diperhatikan dalam proses pemadatan menggunakan UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada kepala Laboratorium Politeknik Negeri Manado yang sudah memberikan ijin untuk melakukan pengujian ditempat tersebut dan teknisi Laboratorium yang sudah membantu penulis dalam melakukan penelitian dan pengumpulan data selama pengujian.
DAFTAR PUSTAKA