STUDI PENGGUNAAN KERTAS FILTER WHATMAN NO 42 TERHADAP PENGARUH WATER RETENTION PADA PASTA SEMEN

Gratis

0
0
131
6 days ago
Preview
Full text

  eminar (PA-2325) PEMBACAAN PENGARUH UNSUR RANCANG ESTETIKA BARAT TERHADAP PENYUSUNAN BENTUK GEOMETRI (DWIMATRA & TRIMATRA) PADA ORNAMENTASI KARATON KASUNANAN SURAKARTA Oleh : Cilda T.I.D NRP : 3208 202 002 Dosen : Ir.Muhammad Faqih, MSA, Ph.D.

  Pembimbing : Prof.Dr.Ir.Josef Prijotomo, MArch. Ir. Hari Purnomo, MbdgSc.

  

STUDI PENGGUNAAN KERTAS FILTER WHATMAN

NO 42 TERHADAP PENGARUH WATER RETENTION

PADA PASTA SEMEN DORA MELATI NURITA SANDI NRP 3114 201 002 DOSEN KONSULTASI Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA Ridho Bayuaji, ST., MT., Ph.D Dr.Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN GEOTEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

PROGRAM MAGISTER KRITIK DAN PERANCANGAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

  STUDI PENGGUNAAN KERTAS FILTER WHATMAN

NO 42 TERHADAP PENGARUH WATER RETENTION PADA

PASTA SEMEN

  Mahasiswa Nama :Dora Melati Nurita Sandi Mahasiswa ID :3114 201 002 Pembimbing :Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA Ko-Pembimbing :Ridho Bayuaji, ST.MT.PhD

  Dr.Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT

  

ABSTRAK

  Pada proyek konstruksi sering dijumpai kerusakan beton yang diakibatkan oleh air. Bangunan yang terendam lama oleh air seperti concrete , pondasi, dinding basement dll, akan mengalami penurunan kuat tekan dari

  dam

  kuat tekan rencana. Sehingga sangat penting diketahuinya penetrasi air dalam beton.

  Peristiwa masuknya air dan penetrasi air pada beton, dapat dijelaskan dengan dua pendekatan yaitu dengan teori permeabilitas dan teori water retention. Pengujian permeabilitas dapat dilakukan di laboratorium dengan mengambil contoh beton dari lapangan atau mencetak secara khusus contoh beton yang akan diuji. Namun, pengujian tersebut selama ini jarang dilakukan karena membutuhkan waktu yang cukup lama, harga alat tes permeabilitas yang mahal, dan kondisi lingkungan tropis yang sangat lembab mempengaruhi keberhasilan test.

  Metode pengukuran water retention dengan menggunakan kertas filter dilakukan guna memperoleh metode pengukuran water retention pada beton secara sederhana sebagai pengganti pengujian permeabilitas yang mahal. Dimana metode ini sering digunakan dalam pengukuran suction atau water retention pada tanah.

  Penelitian dilakukan secara eksperimental di laboratorium dengan membuat benda uji. Digunakan dua jenis benda uji yaitu pasta semen dan pasta semen foam. Setiap benda uji di rendam hingga umur 28 hari. Kemudian dicari waktu konsistensi kadar air pada benda uji. Setelah waktu kosistensi didapat, kemudian dicari waktu kosistensi kadar air pada kertas filter. Selanjutnya dilakukan pengukuran water retention dengan lama perendaman sesuai dengan waktu yang diperoleh dari pengujian kosistensi sebelumnya.

  Untuk benda uji pasta semen, dimodelkan pasta semen dengan variasi nilai FAS (Faktor Air Semen). FAS yang digunakan ialah 0.5, 0.45, 0.35, dan 0.3. Tujuan dimodelkannya pasta semen foam dan pasta semen dengan variasi nilai FAS yaitu untuk memperoleh benda uji yang porositas dan mutunya bervariasi.

  Hasil dari penelitian dan analisa yang telah dilakukan, grafik water retention dari hasil pengujian pada pasta semen menunjukkan grafik yang hampir identik dengan grafik water retention pada glass beads oleh Indarto (1991), concrete dan mortar oleh Van Genuchten (2012). Tetapi sedikit berbeda dibandingkan dengan tanah dan hubungan antara kadar air dengan water retention didasarkan pada karakteristik porositas material.

  

Kata kunci : water retention, porositas, kertas filter, pasta semen, pasta semen

  foam, faktor air semen

STUDY OF USING PAPER FILTER WHATMAN NO. 42

  By : Dora Melati Nurita Sandi Student Identity Number : 3114201002 Supervisor : Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA Co-Supervisor : Ridho Bayuaji, ST.MT.PhD

  Dr.Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT

  

ABSTRACT

  On construction projects often encountered concrete damage caused by the water.The building that submerged by water such as concrete dam, foundation, basement walls, etc. it would be decrease the compressive strength of the compressive strength plan. Thus, it was very important knowing the penetration of water into the concrete.

  Events ingress of water and water penetration in concrete,could be explained by two approaches, they were the permeability and water retention theory. The permeability testing could be done in the laboratory by taking sample concrete from the field or make sample concrete to be tested. However, such testing has been rarely done because it takes a long time, the price of permeability as says were expensive, and the humid tropical condition were very influence of environment affects to success of the test.

  The water retention measurement method using filter paper done in order to obtain a measurement method to water retentionin the concrete simply as a replacement for expensive permeability testing. Where this method was often used in the measurementof suction or water retention of the soil.

  The Research did as experimentally in the laboratory making the test object. Used two types of the test specimens. Theywere cement paste and foam cement paste. Each specimen was immersed up to 28 days. Then, looking for consistency of water content in the test specimen. After the time consistency obtained, then sought time consistency of water content in the filter paper. Furthermore, the measuring of water retention with long time submersion in accordance by obtained the time from testing the previous consistency.

  For the test cement paste specimen, cement paste model with a variation value byFAS (cement water ratio). FAS used was 0.5, 0:45, 0:35, and 0.3. Purpose taking model by foam cement paste and cement paste with variations value based on FAS was to obtain specimens porosity and variaty quality.

  The results of the research and analysis that has been done, the water retention graph of the test results on cement paste shows graphs almost identical to water retention graph in the glass beads by Indarto (1991), concrete and mortar by Van Genuchten (2012). But slightly different than the soil. Relationship between water content and water retention based on the characteristics of the porosity of the material.

  

Keywords: water retention, porosity, filter paper, cement paste, foam cement

  paste, cement water ratio

KATA PENGANTAR

  Alhamdulillahhirobbil Alamin, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga tesis dengan judul

  

“STUDI PENGGUNAAN KERTAS FILTER WHATMAN NO 42

TERHADAP PENGARUH WATER RETENTION PADA PASTA SEMEN

  ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Megister Teknik (M.T) Program studi Teknik Sipil, Bidang keahlian Geoteknik, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.Pada saat melakukan penelitian dan penulisan tesis ini penulis telah banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, baik berupa bantuan dan partisipasinya secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya, kepada : 1.

  Kedua orangtuaku tersayang, Ayahanda Danuri dan Ibunda Tuningsih.

  Terimakasih atas doa, bimbingan, nasehat, dukungan, perhatian dan kasih sayangyang selalu mengiringi langkahku untuk menggapai cita-citaku.

2. Kakak tercinta, Derie Kusuma Budi Ningrum yang selalu memberikan dukungannya.

  3. Prof. Dr. Ir. Indarto. DEA, selaku dosen pembimbing utama penulis, atas semua arahan, bimbingan, perhatian, serta waktu yang diberikan selama penyusunan tesis.

  4. Ridho Bayuaji, ST.MT.PhD dan Dr.Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT, selaku dosen pembimbing penulis, atas bimbingan dan waktu yang telah diberikan.

  5. Seluruh dosen pascasarjana Teknik Sipil khususnya dosen Geoteknik, yang telah memberikan bimbingan, arahan dan perhatian dalam mendalami ilmu Geoteknik.

  6. Imam Fery Wahyudi yang selalu membantu mencurahkan tenaga, waktu , upayanya untuk membantu selama proses penelitian berlangsung, serta selalu mendengar keluh kesah penulis, selalu memberikan semangat dan dukungannya selama penyusunan tesis ini.

  7. Seluruh rekan Lab uji beton D3 Teknik Sipil ITS, Mas Agung, Mas Rahmat, Mas Akbar, Wahyu dan Mas candra atas waktu dan dukungannya saat penulis melakukan praktikum.

  8. Rekan Geoteknik 2013, 2014 dan 2015, Mas putra, Teh laras, fitri, mbak fatin, mida, novi, faisal, nila, mas yeri, mas patih.

  9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu di dalam tulisan ini, namun penulis yakin mereka telah banyak membantu dengan ikhlas.

  Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan perlu pengembangan lebih lanjut agar benar benar bermanfaat. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar tesis ini lebih sempurna serta sebagai masukan bagi penulis untuk penelitian dan penulisan karya ilmiah pada bidang Geoteknik di masa yang akan datang.

  Penulis,

  Dora Melati Nurita Sandi

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................... iii ABSTRAK ................................................................................................ v

ABSTRACT .............................................................................................. vii

KATA PENGANTAR .............................................................................. ix DAFTAR ISI ............................................................................................. xi

DAFTAR TABEL .................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xviii

BAB 1. PENDAHULUAN

  2.4 Penelitian Pengukuran Water Retention Pada Beton .............. 25

  3.2 Mencari Waktu Konsistensi Kadar Air Benda Uji ................. 37

  3.1 Pembuatan Benda Uji ................................................................ 37

  BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

  2.6 Material Benda Uji .................................................................... 28

  26

  2.5 Penelitian Pengukuran Water Retention Pada Beton

Menggunakan Kertas Filter ......................................................

  2.3 Teori Water Retention Pada Beton ............................................ 17

  1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

  2.2 Teori Water Retention Pada Tanah .......................................... 7

  2.1 Fenomena Kapilaritas ............................................................... 5

  BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  1.5 Batasan Masalah ........................................................................ 4

  1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................... 4

  1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

  1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 3

  3.3 Pengujian Water Retention ......................................................... 38

  3.4 Uji Porositas .............................................................................. 40

  64 4.2.1.3 Pasta semen FAS 0.35 ......................................................

  87 5.1.3 Hubungan kadar air dengan porositas ......................................

  87 5.1.2 Benda uji pasta semen foam ....................................................

  86 5.1.1.4 Pasta semen FAS 0.3 ........................................................

  85 5.1.1.3 Pasta semen FAS 0.35 ......................................................

  85 5.1.1.2 Pasta semen FAS 0.45 ......................................................

  5.1.1 Porositas Pada Benda Uji Pasta Semen 5.1.1.1 Pasta Semen FAS 0.5 .......................................................

  5.1 Porositas

  PENGUJIAN POROSITAS, UPV, DAN KUAT TEKAN

  79 BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN

  74 4.2.2 Benda uji pasta semen foam ....................................................

  69 4.2.1.4 Pasta semen FAS 0.3 ........................................................

  58 4.2.1.2 Pasta semen FAS 0.45 ......................................................

  3.5 Uji UPV (Ultrasonic Pulse Velocity) .......................................... 41

  4.2.1 Benda uji pasta semen 4.2.1.1 Pasta semen FAS 0.5 ........................................................

  4.2 Water Retention

  53

  51 4.1.2 Benda uji pasta semen foam ....................................................

  49 4.1.1.4 Pasta semen FAS 0.3 ........................................................

  47 4.1.1.3 Pasta semen FAS 0.35.......................................................

  45 4.1.1.2 Pasta semen FAS 0.45 ......................................................

  4.1.1 Benda uji pasta semen 4.1.1.1 Pasta semen FAS 0.5 ........................................................

  4.1 Waktu Konsistensi Kadar Air Benda Uji

  BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN PENGUJIAN WATER RETENTION

  3.7 Rencana Jadwal Penelitian ....................................................... 43

  3.6 Uji Kuat Tekan ........................................................................... 42

  88

  5.1.4 Hubungan porositas dengan water retention ............................

  89

  5.2 Hasil Uji UPV (Ultrasonic Pulse Velocity)

  5.2.1 Hasil Uji UPV Pada Benda Uji Pasta Semen 5.2.1.1 Pasta Semen FAS 0.5 .......................................................

  91 5.2.1.2 Pasta semen FAS 0.45 ......................................................

  92 5.2.1.3 Pasta semen FAS 0.35 ......................................................

  92 5.2.1.4 Pasta semen FAS 0.3 ........................................................

  93 5.2.2 Hasil Uji UPV Pada Benda uji pasta semen foam ...................

  93

  5.3 Hasil Uji Kuat Tekan

  5.3.1 Hasil Uji Kuat Tekan Pada Benda Uji Pasta Semen 5.3.1.1 Pasta Semen FAS 0.5 .......................................................

  94 5.3.1.2 Pasta semen FAS 0.45 ......................................................

  95 5.3.1.3 Pasta semen FAS 0.35 ......................................................

  95 5.3.1.4 Pasta semen FAS 0.3 ........................................................

  95 5.3.2 Hasil Uji Kuat Tekan Pada Benda uji pasta semen foam ........

  96 BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN

  6.1 Kesimpulan ................................................................................. 99

  6.2 Saran ........................................................................................... 100

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 101

LAMPIRAN .............................................................................................. 105

  

Halaman ini sengaja dikosongkan”

  DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Surface tension pada berbagai temperature ........................

  8 Tabel 2.2 Lanjutan Surface tension pada berbagai temperature ........

  9 Tabel 2.3 Rentang besarnya hisapan untuk setiap alat atau metode pengukuran dan kontrol suction ......................

  14 Tabel 2.4 Rentang besarnya hisapan atau tegangan air pori negatif untuk setiap alat/metode ............................

  15 Tabel 2.5 Penurunan Permeabilitas Pasta Semen (Kadar air semen = 0.7) dengan Kenaikan Proses Hidrasi .................................................................................

  18 Tabel 2.6 Perbandingan Permeabiltas Batuan dengan Pasta Semen (Tabel 2.5) ......................................................

  19 Tabel 2.7 Nilai-nilai Permeabilitasbetonyang digunakan dibendungan ........................................................................

  20 Tabel 2.8 Batas Maksimum Ion Klorida .............................................

  32 Tabel 2.9 Ketentuan Minimum untuk Beton Kedap Air .....................

  32 Tabel 2.10 Persyaratan untuk Kondisi Lingkungan Khusus .................

  32 Tabel 3.1 Jadwal Penelitian ................................................................

  44 Tabel 4.1 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji A FAS 0.5 .................................................

  48 Tabel 4.2 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.45 ...............................................

  50 Tabel 4.3 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.35 ...............................................

  51 Tabel 4.4 Lanjutan Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.35 ................................................

  52 Tabel 4.5 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.3 ..................................................

  53 Tabel 4.6 Lanjutan Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.3 ..................................................

  54

Tabel 4.7 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji U FOAM ...................................................

  56 Tabel 4.8 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.5 ..................................

  57 Tabel 4.9 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.5 ..................................

  58 Tabel 4.10 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.5 ..................................

  59 Tabel 4.11 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.45 .................................

  64 Tabel 4.12 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.45 .................................

  65 Tabel 4.13 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 ................................

  68 Tabel 4.14 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 ................................

  69 Tabel 4.15 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 ................................

  70 Tabel 4.16 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 ..................................

  73 Tabel 4.17 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 ..................................

  74 Tabel 4.18 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 ..................................

  75 Tabel 4.19 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam ........................................

  78 Tabel 4.20 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam ........................................

  79 Tabel 4.21 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam ........................................

  80 Tabel 5.1 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.5............................................

  85

Tabel 5.2 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.45..........................................

  86 Tabel 5.3 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.35..........................................

  86 Tabel 5.4 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.3............................................

  87 Tabel 5.5 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen foam .................................................

  87 Tabel 5.6 Data porositas dan kadar air ................................................

  88 Tabel 5.7 Data hasil perhitungan porositas dan water retention ..........

  89 Tabel 5.8 Klasifikasi kualitas beton berdasarkan kecepatan gelombang ..........................................................

  90 Tabel 5.9 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.5............................................

  91 Tabel 5.10 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.45..........................................

  92 Tabel 5.11 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.35..........................................

  92 Tabel 5.12 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.3............................................

  93 Tabel 5.13 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen foam .................................................

  93 Tabel 5.14 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.5............................................

  94 Tabel 5.15 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.45..........................................

  95 Tabel 5.16 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.35..........................................

  95 Tabel 5.17 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.3............................................

  96 Tabel 5.18 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen foam .................................................

  96

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tegangan antar permukaan padat, air dan udara .................

  5 Gambar 2.2 Perilaku air dalam tabung kapiler ........................................

  6 Gambar 2.3 Interaksi antara air dan udara dalam tabung kapiler dengan perbedaan cekungan dan tinggi kapilaritas ...........................................

  7 Gambar 2.4 Surface tension pada muka air-udara. (a) interaksi antar molekul air-udara dan molekul dalam air. (b) tegangan dan surface tension pada dua dimensi permukaan .......................................................

  8 Gambar 2.5 Pengaruh tegangan eksternal dan suction terhadap tekanan antar butiran tanah ...................................

  11 Gambar 2.6 Kurva drainasedua jenisbahan kapur ...................................

  12 Gambar 2.7 Kurva drainasedua jenisbahan kapur (Corney dan Coleman 1954) yang telah dikalibrasi ............

  13 Gambar 2.8 Kalibrasi metode kertas filter dari beberapa peneliti (Sumber Indarto 1991 dan Indarto 2012) ............................

  17 Gambar 2.9 Faktor Parameter yang Mempengaruhi Permeabilitas Beton (Kropp dkk, 1995) ..............................

  22 Gambar 2.10 Pengaruh kadar air semen dan ukuran agregat terhadap permeabilitas (Kropp dkk, 1995) ..........................

  23 Gambar 2.11 Efek kosentrasi volume agregat terhadap permeabilitas mortar (Kropp dkk, 1995) .............................

  24 Gambar 2.12 Hubungan antara permeabilitas dan porositas pada pasta semen portland (Kropp dkk, 1995) ....................

  24 Gambar 2.13 Hubungan antara permeabilitas dan kadar air semen pada pasta semen (Kropp dkk, 1995) ..................................

  25 Gambar 2.14 Kurva water retention pada concrete C-15-A

  (a) dan Mortar M1 (b). (Schneider dkk, 2012) ....................

  26 Gambar 2.15 Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen (Ijat 2014) ................

  27 Gambar 2.16 Kurva hubungan antara tinggi kapiler (m) dengan kadar air pada benda uji pasta semen (Ijat 2014). ..........................................................................

  27 Gambar 2.17 Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen foam (Ijat 2014) ............................................................................

  28 Gambar 2.18 Kurva hubungan antara tinggi kapiler (m) dengan kadar air pada benda uji pasta semen foam (Ijat 2014) ............................................................................

  28 Gambar 2.19 Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen dan pasta semen foam (Ijat 2014) ........................................

  29 Gambar 3.1 Bagan alir tahapan pelaksanaan penelitian ..........................

  33 Gambar 3.2 Bagan alir penentuan waktu kosistensi kadar air benda uji (t

  1 ) .........................................................

  34 Gambar 3.3 Bagan alir uji water retention ..............................................

  34 Gmbar 3.4 Bagan alir uji water retention (lanjutan) .............................

  35 Gambar 3.5 Bagan alir uji porositas ........................................................

  35 Gambar 3.6 Bagan alir uji upv (ultrasonic pulse velocity)......................

  36 Gambar 3.7 Bagan alir test kuat tekan ....................................................

  36 Gambar 3.8 Penempatan Kertas Filter pada Benda Uji ...........................

  38 Gambar 3.9 Grafik kalibrasi kertas filter (sumber: ASTM D5298-19) ...............................................

  39 Gambar 3.10 Kalibrasi metode kertas filter dari beberapa peneliti (Sumber Indarto 1991 dan Indarto 2012) ............................

  40 Gambar 3.11 Aplikasi pengukuran pelaksanaan UPV, (i) pengukuran direct transmission (ii) pengukuran semidirect (iii) pengukuran indirect transmission

  (sumber: International Atomic Energy Agency, 2002, h: 101

  • – 102).............................................................. 42

Gambar 4.1 Perbandingan jalur drainase untuk bahan yang berbeda (Indarto, 1991) .....................................................................

  46 Gambar 4.2 Kurva water retention pada concrete C-15-A (a) dan Mortar M1 (b).

  (Schneider dkk, 2012) ........................................................

  47 Gambar 4.3 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.5 .........

  49 Gambar 4.4 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.45 .......

  51 Gambar 4.5 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.35 .......

  53 Gambar 4.6 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.3 .........

  55 Gambar 4.7 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen foam ..............

  56 Gambar 4.8 Water retention benda uji pasta semen fas 0.5 (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter. ....................................

  60 Gambar 4.9 Grafik water retention (a) padasandy soildanclayey soil by Hillel (1998), Zhan and Ng (2004) (b) pada glass beadsoleh Indarto (1991) .............................

  61 Gambar 4.10 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.5 dengan water retention pada concrete C-15-A (Schneider dkk, 2012) .........................................................

  62 Gambar 4.11 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.5 dengan water retention pada mortarM1 (Schneider dkk, 2012) .........................................................

  63 Gambar 4.12 Water retention benda uji pasta semen fas 0.45 (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter. ....................................

  66 Gambar 4.13 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.45 dengan water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012) ......................

  67

Gambar 4.14 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.45 dengan water retention

  pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012). ...........................

  68 Gambar 4.15 Water retention benda uji pasta semen fas 0.35 (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter. ....................................

  71 Gambar 4.16 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35 dengan water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012) ......................

  72 Gambar 4.17 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35 dengan water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012) ............................

  70 Gambar 4.18 Water retention benda uji pasta semen fas 0.3 (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter. ....................................

  76 Gambar 4.19 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.3 dengan water retention pada concrete C-15-A (Schneider dkk, 2012) .........................................................

  77 Gambar 4.20 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35dengan water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012) ............................

  77 Gambar 4.21 Water retention benda uji pasta semen foam (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter .....................................

  81 Gambar 4.22 Perbandingan water retention benda uji pasta semen foam dengan water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012) ......................

  82 Gambar 4.23 Perbandingan water retention benda uji pasta semen foam dengan water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012) ........................................................

  83 Gambar 4.24 Water retention pada benda uji pasta semen dengan berbagai jenis nilai FAS dan pasta semen foam .....

  84

Gambar 5.1 Hubungan kadar air dengan porositas pada benda uji pasta semen foam dan

  pasta semen variasi nilai FAS. .............................................

  88 Gambar 5.2 Hubungan porositas dengan water retention dalam skala PF pada benda uji pasta semen foam dan pasta semen variasi nilai FAS .......................................

  90 Gambar 5.3 Hubungan porositas dengan dengan hasil pengujian UPV oleh Zoubeir Lafhaj dkk (2005) .................................

  91 Gambar 5.3 Hubungan hasil test kuat tekan dengan hasil test UPV oleh Ramazan dkk(2003) ....................................

  97

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pada proyek konstruksi di lapangan, sering dijumpai beberapa masalah baik saat konstruksi maupun pasca konstruksi. Permasalahan yang sering ditemui ialah keretakan pada beton. Banyak faktor yang mempengaruhi keretakan pada beton, salah satunya diakibatkan oleh faktor lingkungan yaitu oleh air dan kelembapan udara. Air sangat berpengaruh terhadap bagian struktur terutama struktur yang mengalami kontak langsung dengan air seperti concrete dam, pondasi bangunan, pondasi pelabuhan dan lain-lain .

  Herwanto (2012) telah meneliti pengaruh mutu beton K-250 akibat terendam air laut dengan penambahan zat aditif sikacim concrete additive kadar 0,6%. Dari penelitiannya tersebut, dia menyimpulkan baik beton yang terendam air tawar dan beton yang terendam air laut memiliki kuat tekan dibawah kuat tekan rencana. Dalam penelitiannya juga disimpulkan bahwa beton yang terendam air laut mengalami penurunan kuat tekan sebesar 7,53% dibandingkan dengan beton yang terendam air tawar.

  Hampir semua konstruksi bangunan menggunakan beton bertulang pada struktur utamanya. Penerapan beton bertulang pada struktur bangunan biasanya digunakan pada pondasi (jenis pondasi dalam seperti tiang pancang, bored pile), balok ikat (sloof), kolom, balok, plat beton, dan dinding geser (shear wall). Namun, beton bertulang sangat rentang terjadi korosi. Dalam jurnal penelitian Fahirah F (2007) dia menjelaskan bahwa korosi baja tulangan merupakan reaksi kimia atau elektro kimia antara baja tulangan dengan lingkungannya.Baja tulanganyang terkorosi, volume karatnya lebih besar 3 kali dari volume bahan asalnya sehingga mengakibatkan keretakan pada beton. Hal ini merupakan awal dari kerusakan beton yang akhirnya menuju ke kerusakan yang lebih parah sehingga secara keseluruhan memperpendek usia pakai konstruksi yang bersangkutan.

  Proses merembesnya air pada beton merupakan salah satu fenomena water retention atau hisapan, dan sering disebut pula dengan kapilaritas. Water retentionatau hisapan diakibatkan oleh adanya tegangan air pori negatif. Menurut Indarto (2010) Konsep dasar tarikan antar permukaan dari cairan berasal dari interaksi molekuler. Molekul-molekul dalam cairan saling tarik-menarik satu sama lain melalui gaya yang bekerja dalam seluruh arah. Pada permukaan, molekul hanya mengalami gaya satu arah gaya yang berlawanan dengan gaya-gaya yang bekerja.

  Bila suatu molekul berpindah dari dalam permukaan cairan, interaksi molekul pada permukaan akan mengubah arah dari gaya. Dengan demikian perpindahan - perpindahan molekul pada permukaan cenderung memperbesar permukaan cairan.

  Pengujian permeabilitas dapat dilakukan di laboratorium dengan mengambilcontoh beton dari lapangan atau mencetaksecara khusus contoh beton yang akan diuji. Namun, pengujian tersebut selama ini jarang dilakukan karena membutuhkan waktu yang cukup lama, hargaalat tes permeabilitas yang mahal, dankondisi lingkungan tropis yang sangat lembabsehingga bisa mempengaruhi keberhasilan tes. Padahal hasil uji ini sangat pentingkhususnya untuk struktur beton di daerah pantai, beton yang terdapat pada permukaan air dan terendam air. Sehingga perlu diadakan antisipasi pada desain strukturbeton tersebut dan perlunya pengetahuan mengenai waktu dimana struktur tersebut harus mengalami perawatan.

  Perlu suatu penelitian untuk mengetahui water retention pada beton dengan mudah dan relatif tidak mahal. Untuk itu dalam penelitian ini mencoba menggunakan metode kertas filter. Metode kertas filter yaitu metode pengukuran suction atau water retention yang selama ini dilakukan untuk tanah terutama pada tanah unsaturated. metode filter paper yang mengacu pada ASTM D 5298-03 dicoba dilakukan terhadap beton.

  Indarto (1991) membagi metoda pengukuran hisapan / water retention menjadi 2 bagian, yaitu metoda pembebanan dan metoda pengukuran. Metode kertas filter merupakan salah satu dari metode pengukuran.Metoda kertas filter adalah metoda tidak langsung yang didasarkan pada hypothesa bahwa, saat terjadi keseimbangan, tegangan air pori negatif dalam suatu tanah atau benda uji dan suatu kertas filter yang memiliki kontak dengan tanah atau benda uji tersebut adalah sama. Metoda kertas filter diusulkan pertama kali oleh Gardner (1937). Sedang Fawcett dan Collis George (1967), menyederhanakan penggunaan kertas filter dengan menggunakan kertas filter Whatman No. 42.

  Kalibrasi dengan metode kertas filter Whatman No. 42 ini dilakukan oleh Fawcett dan Collis George (1967) dan Zerhouni (1991) pada alur pembasahan. Sedang Parcevoux (1980) dan Indarto (1991) melakukan kalibrasi pada jenis kertas filter yang sama tetapi pada alur pengeringan.

  Penelitian mengenai pengukuran water retention terhadap beton dengan menggunakan kertas filter telah dilakukan oleh Jihat (2014). Penelitian dilakukan secara eksperimental di laboratorium. Dalam penelitiannya, dia dapat membuktikan bahwa kertas filter mampu mengukur water retention pada beton. Namun, dalam penelitiannya terbatas pada beton yang porus dengan faktor air semen yang digunakan sebesar 0,4.

  Berdasarkan latar belakang diataslah, maka dari itu peneliti ingin melakukan penelitian pengukuran water retention pada beton dengan menggunakan kertas filter dan ingin menguji sampai pada beton yang bagaimana yang dapat diukur kertas filter.

1.2 Rumusan Masalah

  Rumusan masalah yang dapat diambil berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan yaitu:

  1 Sampai pada porositas berapa yang dapat diukur kertas filter?

  2 Bagaimana karakteristik water retention pada pasta semen?

1.3 Tujuan Penelitian

  Tujuan dari penelitian ini ialah:

  1 Untuk mendapatkan metode pengukuran water retention pada beton dengan mudah dan tidak mahal dengan melakukan pengujian terhadap metode kertas filter dapat digunakan untuk pengukuran water retention pada pasta semen.

2 Diperoleh kurva karakteristik water retention pada pasta semen.

3 Mengetahui adanya pengaruh porositas material terhadap grafik water retention yang bervariasi.

  4 Memperoleh hubungan kadar air, water retention, porositas, cepat rambat gelombang dan kuat tekan dengan benda uji yang memiliki tingkat porositas yang berbeda-beda dengan memodelkan benda uji tersebut menggunakan pasta semen FAS 0.5, 0.45, 0.35, 0.3 dan pasta semen foam.

1.4 Manfaat Penelitian

  Manfaat dari penelitian ini ialah

  1 Memperoleh penyederhanaan pengukuran water retention pada pasta semen.

  2 Mengetahui batas besarnya nilai water retention yang dapat diukur dengan kertas filter.

  3 Didapatkannya solusi pengukuran water retention pada pasta semen dengan cara yang mudah, cepat dan ekonomis.

  4 Sebagai acuan untuk penelitian selanjutnya mengenai cara mengatasi water retention pada beton yang berpengaruh pada mutu beton dan merupakan penyebab terjadinya korosi.

1.5 Batasan Masalah

  3 Metode yang digunakan metode wetting curing

  4 Pembuatan benda uji dan pengukuran dilakukan dalam suhu ruangan

  5 Pengujian porositas menggunakan alat vakum.

  6 Pengujian UPV berdasarkan ASTM C 5997-97

  7 Pengujian kuat tekan berdasarkan ASTM C 39/C

  1 Pengukuran water retention menggunakanmetode kertas filter whatman no 42, pengujian dilakukan berdasarkan ASTM D5298-10

  Beberapa batasan yang diberikan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

  2 Umur hidrasi benda uji selama 28 hari

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Fenomena Kapilaritas

  Kapilaritas adalah peristiwa naiknya air melalui pori-pori kecil. Kapilaritas sering dikenal dengan istilah hisapan atau suction. Interaksi antara air dan udara, padat dan air, serta padat dan udara akan menimbulkan tegangan di masing-masing permukaannya. Interaksi anatarapadat-air dan udara mengakibatkan terjadinya kenaikan air dalam pipa kapiler pada ketinggian tertentu.

  σ pu

  Padat Udara au

  σ

  ap

  σ

  

air

Gambar 2.1 Tegangan antar permukaan padat, air dan udara

  Tekanan kapiler timbul karena adanya tarikan pada permukaan air bagian atas. Hal ini terjadi karena adanya peristiwa adhesif yang merupakan gaya tarik menarik antar dua material yang berbeda. Air dan tanah merupakan dua material yang berbeda jenis. Apabila tanah berada pada kondisi tidak jenuh, air dalam tanah akan membentuk suatu struktur meniskus air pada tanah yang timbul karena fenomena tegangan permukaan (Yudayana, 2001).

Gambar 2.2 Perilaku air dalam tabung kapiler

  Pada kondisi setimbang, komponen vertikal dari gaya tarik sama besarnya dengan berat air yang naik. Sehingga dapat dirumuskan:

  2

  2 cos h (2.1) r T s ∅ = π r c γ w dengan demikian tinggi muka air dapat dihitung dengan perumusan

  2 ∅

  = (2.2)

  ℎ dimana: Ts = tegangan permukaan = sudut kontak antara tegangan permukaan dengan dinding

  θ = berat volume air

  γ dari persamaan di atas, maka terlihat bahwa harga tekanan air pori (pore water pressure) yang terletak pada permukaan air adalah berharga negatif, yang berarti bahwa tegangan tersebut bersifat tegangan tarik. Tegangan air pori inilah yang disebut dengan suction. Dari persamaan 2.2 tampak bahwa semakin tinggi pipa kapiler, maka semakin besar nilai suction dan semakin kecil diameter porinya. Gambar 2.3Interaksi antara air dan udara dalam tabung kapiler dengan perbedaancekungan dan tinggi kapilaritas (WW.Ng dkk, 2007 data diperoleh dari Janssen dan Dempsey, 1980)

2.2 Teori Water Retention Pada Tanah Teori water retention pada tanah sering disebut dengan suction atau hisapan.

  Suction sering terjadi pada tanah jenuh sebagian (unsaturated). Pada tanah jenuh, pori-pori yang terdapat didalamnya seluruhnya terisi oleh air, sedangkan pada tanah jenuh sebagian, pori-pori didalamnya terisi oleh air dan udara. Interaksi antara udara dan air akan membentuk struktur miniskus air, karena akibat fenomena tegangan permukaan (surface tension).

  Menurut Fredlund (1996), pembagian tanah secara umum dibagi menjadi dua yaitu tanah jenuh dan tanah jenuh sebagian (unsaturated).Berdasarkan pada letak muka air tanah, tanah jenuh berada dibawah muka air tanah, tegangan efektif yang berlaku ialah (σ-uw). Sedangkan untuk tanahtanah jenuh sebagian berada di atas muka air tanah, dipengaruhi oleh dua komponen tegangan, net normal stress (σ- u a ) dan matric suction (u a -u w ).

  Menurut Fredlund dan Rahardjo (1193) surface tension (T )didefinisikan

  s

  sebagai tegangan yang timbul antar molekul akibat kontak langsung antar muka air dan udara. Nilai Surface tention (T s ) didapat dari tangensial nilai tegangan per unit panjang permukaan kontak air dan udara (N/m). Besarnya Surface Tention dipengaruhi oleh temperature. Tabel 2.1 merupakan nilai dari surface tention berdasarkan temperature yang berbeda (Kaye dan Laby, 1973). Pada gambar 2.3 merupakan surface tention pada permukaan air-udara, dimana sifat secara umum dapat dilihat bahwa tegangan yang ada di dalam balon lebih besar daripada di luar. Jika dua dimensi membran dikenai tekanan yang berbeda pada setiap sisinya, diasumsikan membran yang mengalami tekanan yang lebih besar akan melengkung. Perbedaan tegangan sepanjang permukaan lengkung berkorelasi dengan surface tention dan jari-jari kelengkungan.

  Molekul pada kontak muka air dan udara Molekul dalam air

  Gambar 2.4Surface tension pada muka air-udara. (a) interaksi antar molekul air- udara dan molekul dalam air. (b) tegangan dan surface tension pada dua dimensi permukaan (WW.Ng dkk, 2007 data diperoleh dari Fredlund dan Rahardjo, 1993)

Tabel 2.1 Surface tension pada berbagai temperature

  Temperature, t (

  C) Surface Tension, T s (Mn/M)

  75.7

  10

  74.2

Tabel 2.2 Lanjutan surface tension pada berbagai temperature

  Temperature, t (

  C) Surface Tension, T (Mn/M) s

  20

  72.75

  25

  72

  30

  71.2

  40

  69.6

  50

  67.9

  60

  66.2

  70

  64.4

  80

  62.6 100

  58.8 Sumber : WW.Ng dkk, 2007

  Schofield (1935) memperkenalkan metode dalam menyatakan besarnya suction dalam skala pF. Penggunaan skala ini sering kali dilakukan. Jika suction pada tanah dinyatakan dalam bentuk tinggi kolom air pada tabung kapiler, maka logaritma ketinggian yang dinyatakan dalam satuan cm (centimeter) tersebut adalah ekuivalen dengan harga pF dari tanah tersebut yakni: pF = log [-u w ]

  (2.3) dengan u w adalah tinggi kolom air dalam cm. Apabila nilai pF adalah 2 maka ketinggian air kapiler mencapai 100 cm

  2

  diatas muka air tanah dan ekuivalen dengan tegangan sebesar 1 kg/cm pada puncak kolom airnya (yudayana, 2001).

  Menurut (Edlefsen dan Anderson, 1943), suction umumnya disebut sebagai suatu keadaan energi bebas dari air tanah. Pengukurannya menggunakan tekanan air dimana berdasarkan persamaan kelvin (Sposito, 1981) dapat dirumuskan sebagai berikut:

  u v

  ln( ) (2.4)

  Ψ = −

  u vo

  dimana : ψ adalah total suction (kPa),

  R adalah konstanta gas (J/(mol.K) T adalah suhu (K)

  3

  adalah specific volume (m /Kg) ν wo

  v adalah massa molekul uap air (g/mol)

  ω u v adalah tegangan air pori (kPa) u vo adalah tegangan air pori pada permukaan air dengan suhu yang sama (kPa). Nilai (u /u ) disebut dengan kelembapan relatif, RH (persen).

  v vo

  Total suction mempunyai dua komponen: matric suction (u a - u w ) dan

  osmotic suction

  (π)

  • u

  (2.5)

  a w

  Ψ= (u ) + π Perubahan total suction secara umum disebabkan oleh perubahan dari RH dalam tanah. RH dapat berkurang pada kecekungan permukaan air dalam fenomena kapiler (Fredlund dan Rahardjo, 1993). Selisih anatara tekanan udara (u ) dengan

  a

  tekanan air (u ) pada permukaan air disebut dengan matric suction. Osmotic suction

  w

  adalah fungsi dari banyaknya garam yang terlarut dalam pori berupa cairan dan diberikan beban tekanan uap untuk memperoleh nilai suction. Osmotic suction dihasilkan dari gaya yang berada dalam molekul air sebagai hasil dari aktivitas kimia tanah.

  Molenkamp dan Nazemi (2003), Li (2003) menunujukkan adanya tekanan antar partikel yang disebabkan oleh miniscus air berada dalam kesetimbangan statis dengan diterapkannya tegangan eksternal. Akan tetapi nilai tegangan eksternal tidak akan pernah sama dengan tekanan antar partikel (Wheeler,2006).

Gambar 2.5 merupakan partikel tanah unsaturated yang terdiri dari partikel tanah, tekanan atsmosfer udara dan tekanan air pori negatif dengan bidang kontak

  miniskus (Wheeler dan Karube, 1995).

  N adalah tekanan normal antar butiran yang disebabkan oleh σ tegangan eksternal T adalah tangensial antar butiran yang disebabkan oleh tegangan

  σ eksternal N adalah tekanan antar butiran disebabkan suction S

Gambar 2.5 Pengaruh tegangan eksternal dan suction terhadap tekanan antar butiran tanah (WW.Ng dkk, 2007 data diperoleh dari Wheeler Karube, 1995).

  Croney dan Coleman (1954) melakukan penelitian pada dua jenis kapur yang terdrainase yang disajikan dalam kurva pada Gambar 2.7 sebagai berikut.

Gambar 2.6 Kurva drainasedua jenisbahan kapur(Corney dan Coleman 1954)

  Menurut Indarto (1991) besarnya hisapan dari grafik yang dinyatakan dalam angka pF, bila akan dinyatakan dalam tegangan air pori negatif maka nilai tersebut harus dikonversikan kedalam kPa atau kg/cm2 . misal kan untuk suatu tanah yang akan diukur hisapannyadidapat nilai hisapan pF=3 , maka nilai tersebut sama

  

2

  dengan tegangan air pori negatif 1 kg/cm atau 100 kPa. Bila akan dinyatakan dalam tinggi kapiler, maka nilai hisapan pF dapat dikalibrasikan dalam satuan cm. Misal pF = 3 senilai dengan pF = Log (1000), bila dinyatakan dalam cm maka invers log 3

  3 atau 10 = 1000.

  Dari gambar 2.7 nilai-nilai pF dikalibrasikan dalam satuan m untuk memperoleh gambar grafik hubungan kadar air W (%) dengan tinggi kapilaritas (m). Hasil kalibrasi tersebut disajikan pada Gambar 2.8. Nilai water retention dapat diperoleh dari besarnya tinngi kapilaritas.

  350 250 ) m r ( e il

  150 ap K i g g n Ti

  50

  10

  20

  30

  • 50

  

W (%)

Hardsoil wetting Hardsoil drying

Softsoil Wetting Softsoil Drying

Gambar 2.7 Kurva drainasedua jenisbahan kapur(Corney dan Coleman 1954) yang telah dikalibrasi

  2.2.1 Pengukuran Water Retention atau Suction Pada Tanah Menurut EJ Murray dan V Sivakumar (1945), guna untuk mengetahui besarnya suction dapat dilakukan pengukuran suction dan kontrol suction. Metode yang digunakan di laboratorium dalam melakukan pengukuran dan kontrol suction disajikan dalam tabel 2.3

Tabel 2.3. Rentang besarnya hisapan untuk setiap alat atau metode pengukuran dan kontrol suction

  Rentang Hisapan Waktu Alat Ukur Komponen yang diukur (kPa) Setimbang Pengukuran Suction

  Pressure Plate Tensiometers and suction

Matric

probes

  Beberapa jam

Matric

Thermal conductivity 0-1500 Beberapa

sensors

  0-1500 menit

Matric

Electrical conductivity 1-1500 Beberapa jam sensors

Matric

  Filter paper contact 50-1500 Beberapa jam

Matric

Thermocouple 0-10000 2-57 hari

  

Total

100-8000 Beberapa psychrometers

Transistor psychometer 100-70000 menit

  

Total

Chilled mirror psychrometer 1-60000 1 jam

  

Total

1000-10000 3-10 menit Filter paper non-contact Electrical conductivity of

  2-14 hari

Total

pore water

Osmotic

  Extarcted using pore fluid squeezer

Kontrol suction

  Negative (or Hanging) water 0-30 Beberapa jam

  

Matric

column technique Beberapa jam

  Axis translation technique Matric 0-1500 Hingga2 Osmotic technique Matric 0-10000 bulan

  Vapour equilibrium Total 4000-600000 1-2 bulan technique

  Sumber : Murray dkk, 2010 Indarto (1991), membagi metoda pengukuran hisapan menjadi 2 bagian,yaitu metoda pembebanan dan metoda pengukuran. Metoda tersebut adalah: a.

  Metoda pembebanan adalah suatu pemberian tegangan kapiler tertentu pada tanah yang memiliki kondisi inisial tertentu, kemudian ditunggu sampai benda uji tersebut mencapai kestabilan terhadap pemberian tegangan kapiler yang diberikan.Umumnya metoda ini digunakan di laboratorium khususnya untuk riset b.

  Metoda pengukuran, adalah suatu pengukuran terhadap besarnya tegangan kapiler dari suatu tanah yang memiliki tegangan kapiler tertentu.Metoda ini bisa digunakan untuk di lapangan.

  a.

  Metoda pembebanan

  Metoda pembebanan umumnya di gunakan untuk kepentingan riset dilaboratorium. Benda uji yang dikenai tegangan kapiler, ini disesuaikan dengan kebutuhan. Benda uji bisa dalam kondisi jenuh sekali (atau likid) maupun kering sekali, bisa juga dari kondisi lapangan yang memiliki kondisi tertentu kemudian dikenai tegangan kapiler tertentu sampai memperoleh kestabilan terhadap pembebanan kapiler tertentu.

  Macam-macam peralatan yang digunakan dalam metoda pembebanan ini adalah tensiometric plate, membrane air pressure, osmotic , pembebanan dengan menggunakan garam jenuh dalam dessicator .Penggunaan setiap alat dibatasi oleh besarnya pembebanan suction yang diberikan pada benda uji. Tabel 2.4 memberikan rentang suction atau tegangan air pori negatif (-Uw) yang dapat diberikan pada benda uji dari setiap alat atau metode yang diberikan.

Tabel 2.4. Rentang besarnya hisapan atau tegangan air pori negatif untuk setiap alat/metode

  Metoda Rentang hisapanatau

  • –Uw (kPa)

  Tensiometric plate 1- 30 Membrane air pressure 30 -50 Osmotic 50 -1500 Garam jenuh dalam dessicator 1500 – 400000

  Sumber : Indarto 1991 b.

  Metode pengukuran Metoda pengukuran adalah pengukuran besarnya hisapan atau tegangan air pori negatif terhadap benda uji yang memilkihisapan atau tegangan air pori negatif tertentu. Macam-macam peralatan yang digunakan dalam metode pengukuran ini adalah tensiometer, kertas filter dan psychrometer dan axis translation.

   Metode kertas Filter Penggunaan metoda tensiometrik sangat terbatas, sebagaimana terlihat dalam metoda pembebanan bahwa rentang hisapan yang dapat diukur sangat kecil karena dibatasai oleh tekanan atmosfer . Disisi lain penggunaan psychrometer sangat sulit karena kepekaannya terhadap kelembaban. Dilihat dari sisi rentang dan kemudahan penggunaan maka metoda kertas filter dapat dijadikan pilihan.

  Metoda kertas filter adalah metoda tidak langsung yang didasarkan pada hypothesa bahwa, saat terjadi keseimbangan, tegangan air pori negatif dalam suatu tanah atau benda uji dan suatu kertas filter yang memiliki kontak dengan tanah atau benda uji tersebut adalah sama.

  Metoda kertas filter diusulkan pertama kali oleh Gardner (1937). Sedang Fawcett dan Collis George (1967), menyederhanakan penggunaan kertas filter dengan menggunakan kertas filter Whatman No. 42.

  Kalibrasi dengan metode kertas filter Whatman No. 42 ini dilakukan oleh Fawcett dan Collis George (1967) dan Zerhouni (1991) pada alur pembasahan. Sedang Parcevoux (1980) dan Indarto (1991) melakukan kalibrasi pada jenis kertas filter yang sama tetapi pada alur pengeringan. Gambar 2.8 adalah hasil 4 kalibrasi metoda kertas filter dari para peneliti diatas.

  Besarnya hisapan dari grafik pada Gambar 2.8 dinyatakan dalam angka pF, sehingga bila akan dinyatakan dalam tegangan air pori negatif maka nilai tersebut harus dikonversikan kedalam kPa atau kg/cm2 . misal kan untuk suatu tanah yang akan diukur hisapannyadidapat nilai hisapan pF=3 , maka nilai tersebut sama dengan tegangan air pori negatif 1 kg/cm2 atau 100 kPa

  7,00 Fawcett-C.George (wetting) 6,00 Zerhouni (wetting) 5,00

  4,00 pF

  3,00 2,00 1,00 0,00

  0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 Kadar air kertas filter w (%)

Gambar 2.8 Kalibrasi metode kertas filter dari beberapa peneliti (Sumber Indarto 1991 dan Indarto 2012)

2.3 Teori Water Retention Pada Beton

2.3.1 Permeabilitas Beton

  Shetty (1997) menyatakan beton sering digunakan sebagai material struktur pada bangunan air. Beton sering digunakan pula untuk pondasi dan dinding basement. Kekuatan struktur tergantung pada kekedapan beton.

  Pasta semen yang telah mengeras terdiri dari pori-pori gel dan rongga kapiler. Gel dengan pori sekitar 28%, tetapi pori-porinya sangat kecil sehingga air tidak dapat merembes dalam kondisi normal. Permeabilitas gel 1/100 dari pasta. Oleh karena itu pori gel tidak memberikan kontribusi pada permeabilitas beton. sejauh ini rongga kapiler tergantung pada rasio air semen. Hal tersebut merupakan salah satu faktor utama yang berkontribusi terhadap permeabilitas beton. pada rasio air semen rendah, tidak hanya sebatas rongga kapiler yang sedikit tapi diameterjuga kecil.Ronggakapilerpada rasioair semenyang rendah, akandapat diisidenganhasil dari hidrasisemendalam beberapa hari.Hanyaronggayang terlalubesar, dihasilkan oleh rasioair semenyang tinggi (sekitarlebih dari0,7) tidak akandiisiolehgeldanakantetapsebagai ronggakosong.Oleh karena itu, porositasyang disebabkan olehrasioair semenyang berlebihanberpengaruh untukpermeabilitasbeton. Tabel2.2menunjukkanpermeabilitaspastadi berbagaiusia.

Tabel 2.5 Penurunan Permeabilitas Pasta Semen (Kadar air semen = 0.7) dengan

  Kenaikan Proses Hidrasi

  Usia (Hari) Koefesian Permeability (m/s) -6 Fresh 2 x 10

  • -10 5 4x 10 -10 6 1 x 10 -11 8 4x 10 -12 13 5 x 10 -12 24 1 x 10 -13 Terakhir 6 x 10

  Sumber : Shetty, 1997 Sangat menarik untuk dicatat bahwa permeabilitas pasta dengan rasio air semen yang rendah dapat dibandingkan dengan permeabilitas batuan padat. Tabel 2.6 menunjukkan perbandingan antara permeabilitas batuan dan semen paste.

Tabel 2.6 Perbandingan Permeabiltas Batuan dengan Pasta Semen (Tabel 2.5)

  Tipe Batuan Koefisien Permeability Rasioair (m/s) semenpastamatangdaripermeabilitasyang

  • -14 sama Dense trap 2.47x10 -14

  0.38 Quartz diorite 8.24x10 -13

  0.42 Marble 2.39x10 -11

  0.48 Granite 5.35x10 -10

  0.70 Sandstone 1.23x10 -10

  0.71 Granite 1.56x10

  0.71 Sumber : Shetty, 1997

  Tabel di atas menunjukkan bahwa pasta semen dengan rasio air semen setinggi 0,70

  • 11

  cukup nilai koefisien permeabilitas sekitar 5.35x10 meter per detik. Nilai koefisien permeabilitas tersebut sangat kecil, aplikasinya tidak ada air akan merembes. Namun dalam prakteknya, pada mortar dan beton menunjukkan permeabilitas cukup jauh lebih tinggi dari nilai yang ditunjukkan pada tabel di atas. Hal ini jelasbukan karenapermeabilitasagregatpadamortaratau beton. Agregatyang digunakan dalammortaratau betonmerupakan agregat yangkedapseperti padapasta sementampak pada tabel 2.4. Permeabilitasyang tinggidarimortaratau betondalam strukturyang sebenarnyadikarenakanhal berikut: a) Pembentukanretak mikroakibatdari pengeringandan penyusutanjangka panjang.

  b) Pecahnyaikatan permukaan antaraagregatdanpastakarenategangan suhuyang tidak merata.

  c) Retakyang diakibatkantekananstructural.

  d) Perubahan volumedisebabkanberbagai alasan.

  e) Adanyaudarayang terperangkapkarenatidak cukuppemadatan.

  f) Tabel2.5menunjukkannilai-nilaipermeabilitas yang diamatipada beton di beberapabendungandi United State.

Tabel 2.7 Nilai-nilai Permeabilitasbetonyang digunakandibendungan

  3

  • -13

  Kadar semen (Kg/m ) Kadar Air Semen Permeabilitas 10 m/s 156

  0.69

  8 151

  0.74

  24 138

  0.75

  35 223

  0.46

  28 Sumber : Shetty, 1997

2.3.2 Mekanisme dan Definisi Transport

  Masuknyagas, air atauionke dalam betonterjadi melaluimatriksruangporipasta semenatauretak mikro. Berbagaimekanismefisik dan/ataukimia yang berbedadapatmengaturtransportasifluidakebeton, tergantung padaaliran substencedan konsentrasilokal, kondisi lingkungan, strukturporibeton, lebarjari-jariporiretak-mikro, derajat kejenuhandari poridan suhu.Mengingatberbagaiukuran poridanberbagaikonsentrasiuap air dibetonsebagai fungsidarikondisipaparaniklim, pengangkutanmedia kebetondi sebagian besarkasusbukan karenasalah satu mekanismetunggal. namun beberapamekanismedapat bertindaksecara simultan.  Difusi Pergerakanrandom massamolekulbebas atauiondalam larutanporimengakibatkan perpindahan darikonsentrasitinggikekonsentrasirendah.

  Pergerakan kecepatan massa melaluisatuan luas, F

1 F=

  (2.6) Dimana:

2 F = Massa aliran (g/m s)

  m = Massa zat yang mengalir (g) t = waktu (detik)

  2 A = Luas area (m )

  

2

D merupakan koefisien diffusi (m /s) dengan persamaan yang di ungkapkan

  Fick sebagai berikut: F= -D

  (2.7) Dimana:

2 D = Koefisien difusi (m /s)

  3

  c = kekentalan (g/m ) x = jarak (m)  Capillary Suction

  Perpindahanlikuid dalambenda padatberporidiakibatkan tegangan permukaandisebut dengan peristiwa kapiler. Perpindahan liquiddipengaruhi olehkarakteristikberikut

  2

  o )

  Viskositas (Ns/m

  3

  o )

  Massa jenis (kg/m o Tegangan permukaan (N/m)

  Dengankarakteristikdari solid, sepertistruktur pori(radius, tortuositasdan kontinuitaskapiler) danenergi permukaan. Aliran F akibat kapilaritas suction dari air pori yang dikemukakan oleh Darcy mengenai aliran air untuk tak jenuh (non-saturated).

2 F = - (kg/m s)

  (2.8)

  2 Dimana dp w /dx adalah gradient dari tegangan air pori p w (N/m ) dan k p adalah koefisien kelembapan permeabilitas (kg/m).

  Tegangan air pori p w diberikan oleh tegangan udara p

  a, jari-jari dari miniskus air r m dan tegangan permukaan persamaan Laplace.

2 P =

  (2.9)

  a w

  • – P

2.3.3 Parameter yang Mempengaruhi Karakteristik Transport

  Permeabilitasbetontergantung padaberbagai macamparameter, yangdapatdikelompokkan menjadibeberapa kategori: o

  Konstituen karakteristik o Karakteristik sampel o Situasi/kondisi terjadinya tegangan

  Diagram pada gambar 2.7 mengenaikekuatan mekanikbeton. fitur utamadaripermeabilitasyang ditampilkan di sinimemiliki perandalamporositasbeton(ronggakapilerataumicrocracks) danpergerakan fluida secara mendatar dalam materi.Hal tersebut mempengaruhipermeabilitas. Dalam prakteknya, hal ini semata-mataberkaitan denganjenis pengaruhdanproporsikonstituen, sertadariusia dankondisipemeraman.

  

Permeabilitas Beton

Contoh Parameter Fase Komponen Parameter Pembebanan Dimensi Permeabilitas Tingkat Tegangan Kelembapan

  Geometry Crack Matrix Porositas Porositas Agregat Zona Transisi Porositas Kadar air semen

  Campuran air Kadar air semen Nilai hidrasi Campuran air Kandungan udara Karakteristik ikatan Nilai konsolidasi Reaksi kimia Hubungan agregat dengan pasta semen

Gambar 2.9 Faktor Parameter yang Mempengaruhi Permeabilitas Beton (Kropp dkk,

  1995)

Gambar 2.10 Pengaruh kadar air semen dan ukuran agregat terhadap permeabilitas

  (Kropp dkk, 1995) KonsentrasiVolumeseperti yang ditunjukkan2.10dapat disimpulkansebagai berikut: o

  MeningkatkankonsentrasiVolumeagregat, berakibat pada meningkatnya permeabilitas antar permukaan, sementara penyerapanairpastadenganagregatmengurangipermeabilitasmortar o meningkat mengakibatkan porositas mortar

  Permeabilitas berkurang,bertentangan dengan respon dari pasta semen mengeras (hasil berlawanantelah disajikanoleh Watson et al). o

  Mortarringanlebihpermeable sekitar dua kali, bukan volume agregat mortar yang berbeda. Disajikan dalam gambar 2.9

Gambar 2.11 Efek kosentrasi volume agregat terhadap permeabilitas mortar (Kropp dkk, 1995)

  Perpindahan likuidpadabetonpada dasarnyasama dengansemuabahan berpori. Hubunganantarapermeabilitasdanporositaskapilerditunjukan (gambar 2.10). Pori-porigeljuga berkontribusi terhadapkemungkinanperpindahanpada pasta semen,

  • 16

  tetapi dengan cara yang sangatterbatas. Permeabilitasfaseini hanya7x 10 m/s.Secara keseluruhanporositas, permeabilitastergantung padadistribusi ukuran pori, kontinuitasporidanisotropi.

Gambar 2.12 Hubungan antara permeabilitas dan porositas pada pasta semen portland (Kropp dkk, 1995)

  o Kadar Air Semen

  Untukpastadengan tingkathidrasiyang sama, permeabilitasberkurangsebagai rasioair semenmenurun. Menganalisis hasil beton tidak begitu mudahkarenaberbagaikomposisi.Namun, hasilyang diperoleh olehlawrencemengkonfirmasitren untukpengaruhrasioair semen,meningkatnyapermeabilitasseiring dengan peningkatan rasioair semen. Namun demikian, pengaruhrasioair semenitu sendiritidakjelasmasih dipengaruhi faktor parameter lain(isi semen, gradasi agregat).

Gambar 2.13 Hubungan antara permeabilitas dan kadar air semen pada pasta semen

  (Kropp dkk, 1995)

2.4 Penelitian Pengukuran Water Retention Terhadap Beton

  Sebastien Schneider dkk (2012), melakukan penelitian dengan memodelkan 2 jenis benda uji yang terbuat yaitu concrete dan mortar dengan komposisi tertentu. Hasil dari penelitian disajikan dalam kurva hubungan kadar air dengan water retetion pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Kurva water retention pada concrete C-15-A (a) dan Mortar M1 (b).

  (Schneider dkk, 2012)

2.5 Penelitian Pengukuran Water Retention Terhadap Beton Menggunakan Kertas filter

  Sebelumya telah dilakukan penelitian mengenai pengukuran water retention pada pasta semen dengan menggunakan kertas filter. Penelitian dilakukan oleh Jihat (2014). Penelitian dilakukan secara eksperimental di laboratorium. Penelitian dilakukan dengan membuat dua jenis benda uji yaitu pasta semen dan paste semen foam dengan berat jenis dibawah standard beton biasa. Dari penelitian yang telah dilakukan jihad, terbutkti bahwa kertas filter dapat mengukur water retention pada beton. Hasil penelitian disajikan dalam kurva hubungan kadar air dengan water

  

retention dalam nilai pF. Gambar 2.15 merupakan kurva hasil pengujian untuk benda

  uji pasta semen. Gambar 2.16 merupakan kurva hasil pengujian untuk benda uji pasta semen foam dan Gambar 2.17 merupakan kurva hubungan kadar air dengan

  water retention pada benda uji pasta semen dan pasta semen foam.

Gambar 2.15 Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen (Jihat 2014).

  Grafik hubungan antara water retention skala PF dengan kadar air pasta semen dikalibrasi menggunakan persamaan 2.3 di atas, sehingga diketahui tinggi kapiler dalam satuan meter yang disajikan berdasarkan Gambar 2.16 berikut.

  5000 4500 4000

  ) 3500 m r (

  3000 e il

  2500 ap K i

  2000 g g

  Series1 n

  1500 Ti

  1000 500

  5

  10

  15

  20 Kadar air W (%)

Gambar 2.16 Kurva hubungan antara tinggi kapiler (m) dengan kadar air pada benda uji pasta semen (Jihat 2014).Gambar 2.17 Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen foam (Jihat 2014)

  Grafik hubungan antara water retention skala PF dengan kadar air pasta semen foam dikalibrasi menggunakan persamaan 2.3 di atas, sehingga diketahui tinggi kapiler dalam satuan meter yang disajikan berdasarkan Gambar 2.18 berikut.

  3000 2500 ) m

  2000 r ( e il

  1500 ap K i g g

  Series1 1000 n Ti

  500

  5

  10

  15

  20

  25 Kadar air W (%)

Gambar 2.18 Kurva hubungan antara tinggi kapiler (m) dengan kadar air pada benda uji pasta semen foam (Jihat 2014).

  Gambar 2.19Kurva hubungan antara water retention dengan kadar air pada benda uji pasta semen dan pasta semen foam (Jihat 2014).

2.6 Material Benda Uji

  2.6.1 Semen  Semen Hydrolik

  Menurut Mulyono (2004) Semen Hydrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh semen hydrolik antara lain kapur hydrolik, semen pozollan, semen terak, semen alam, semen portland, semen portland-pozollan, semen terak tanur tinggi, semen alumnia dan semen ekspansif. Contoh lainnya adalah semen portland putih, semen warna dan semen-semen untuk keperluan khusus. o

  Semen Portland Semen Portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan untuk pekerjaan beton. Menururt ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan sebagai semen hydrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hydrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.

  Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut (PB.1989:3.2-8).

  Semen yang digunakan untuk pekerjaan beton harus disesuaikan dengan rencana kekuatan dan spesifikasi teknik yang diberikan. Pemilihan tipe semen ini kelihatannya mudah dilakukan karena semen dapat langsung diambil dari sumbernya (pabrik). Hal itu hanya benar jika standard deviasi yang ditemui kecil, sehingga semen yang berasal beberapa sumber langsung dapat digunakan. Akan tetapi, jika standard deviasi hasil uji kekuatan semen besar, hal tersebut akan menjadi masalah. Saat ini banyak tipe semen yang ada dipasaran sehingga kemungkinan variasi kekuatan semennya pun besar (ACI 318-89:2-1)

  Fungsi utama semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara buti-butir agregat. Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun karena fungsinya sebagai pengikat maka peranan semen menjad penting.

  Semen dapat dibedakan dengan semen lainnya berdasarkan susunan kimianya maupun kehalusan butirannya. Perbandingan bahan-bahan utama penyusun semen portland adalah kapur (Ca0) sekitar 60% - 65%, silika (SiO ) sekitar 20% -

  2

  25%, dan oksida besi serta alumina (Fe

  2 O 3 dan Al

  2 O 3 ) sekitar 7% - 12%. Sifat-sifat semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia.

  Jenis dan Penggunaannya Jenis I: yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain. Jenis II:yaitu semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang.

  Jenis III: yaitu semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah pengikat terjadi. Jenis IV:yaitu semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan kalor hidrasi rendah Jenis V:yaitu semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat.

  2.6.2 Foam Agent Foam agent adalah suatu larutan pekat dari bahan surfaktan, dimana apabila hendak digunakan harus dilarutkan dengan air. Surfaktan adalah zat yang cenderung terkonsentrasi pada antar muka dan mengaktipkan antar muka tersebut. Dengan membuat gelembung-gelembung udara dalam adukan semen, sehingga akan timbul banyak pori-pori udara di dalam betonnya (Husin dan Setiadji R. 2008 ). Dalam penelitian foam agent menggunakan bahan yang digunakan adalah (Foaming Agent) Spectafoam, HDM, Polimer. Foam agent diperoleh dari pencampuran spectafoam, harder mild, dan polymer.

  2.6.3 Air Air diperlukan pada pembuatan beton agar terjadi reaksi kimiawi dengan semen yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan, untuk membasahi agregat dan untuk melumas butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan dan dipadatkan (SNI 03-2847-2002). Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara air dan semen, maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuranyang penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen atau biasa yang disebut dengan faktor air semen (water cement ratio). Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan mempengaruhi kekuatan beton. Untuk air yang tidaka memenuhi syarat mutu kekatan beton pada umur 7 hari atau 28 hari tidak boleh kurang dari 90% jika dibandingkan dengan kekuatan beton yang menggunakan air standar/suling (PB 1989:9).

  Air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton atau tulangan. Air yang digunakan dalam pembuatan beton pra tekan dan beton yang akan ditanami logam alumunium (termasuk air bebas yang terkandun dalam agregat) tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan (ACI 318-89:2-2). Untuk perlindungan terhadap korosi, kosentrasi ion klorida maksimum yang terdapat dalam beton yang telah mengeras pada umur 28 hari yang dihasilkan dari bahan campuran termasuk air, agregat, bahan bersemen dan bahan campuran tambahan tidak boleh melampaui nilai batas diberikan tabel berikut. Tabel 2.8Batas Maksimum Ion Klorida

  Jenis Beton Batas (%)

  0.06 Beton pra-tekan

  0.15 Beton bertulang yang selamanya berhubungan dengan klorida Beton bertulang yang selamanya kering atau terlindunh dari 1.00 basah

  Konstruksi beton bertulang lainnya

  0.30 Sumber: PB 1989:23

  Bila beton akan berhubungan dengan air payau, air laut, atau air siraman dari sumber-sumber tersebut, maka persyaratan air semen dan tebal selimut beton pada tabel berikut. Sedang = Terlindungi dari hujan deras, beton yang tertanam dan beton yang selamanya terendam air. Berat = Terbuka terhadap air laut, air payau, hujan yang lebat dan keras, penggantian antara basah dan kering. Mengalami kondensasi yang berat atau uap korosif.

  Sumber: Tabel 4.5.1 (b) PB (draft)1989:21,

  0.55

  Sedang Berat Ringan Sedang

  Berat

  0.65

  0.55

  0.45

  0.65

  0.45

  10 Bertulang Pratekan Tidak Bertulang

  0.65

  0.55

  0.45 220 260 320 300 300 320 200 220 270

  250 290 360 300 300 320 200 220 270 270

  320 390 300 320 390 250 280 330

  290 340 410 300 340 410 270 300 360

  Ringan Sedang Berat Ringan

  14

Tabel 2.9 Ketentuan Minimum untuk Beton Kedap Air

  Air Payau/ Air Laut

  Jenis Beton Kondisi Lingkungan Berhubungan dengan Faktor Air Semen

  Maksimum Kadar Semen Minimum, Kg/m 3 40 mm* 20 mm*

  Beton bertulang Air Tawar Air Payau/Air Laut

  0.50

  0.45 260 320 290

  360 Beton Pratekan Air Tawar

  0.50

  20

  0.45 300 320 300

  360

  Sumber: Tabel 4.5.1 (a) PB(darft) 1989, *) Ukuran Maksimum Agregat Tabel 2.10 Persyaratan untuk Kondisi Lingkungan Khusus.

  Jenis Beton Kondisi Lingkungan*

  Faktor Air Semen Maksimum, Beton Normal

  Kandungan Semen Minimum, Kg/m 3 Ukuran Agregat Maksimum, mm

  40

  • ) Kondisi Lingkungan Ringan = Terlindungi sepenuhnya dari cuaca atau kondisi agresif, kecuali sesaat pada waktu konstruksi terbuka terhadap cuaca normal.

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian dilakukan secara eksperimental dilaboratorium. Penelitian

  dilakukan dengan beberapa tahapan yakni: tahapan persiapan, pembuatan benda uji, pengujian terhadap benda uji (pengujian water retention, uji porositas, uji upv dan test kuat tekan), analisis, kesimpulan dan saran. Tahapan penelitian yang dimaksud tersusun seperti pada diagram alir yang disajikan pada Gambar 3.1 sebagai berikut.

Gambar 3.1 Bagan alir tahapan pelaksanaan penelitian

  Start Pasta semen dengan variasi nilai FAS Pasta semen foam Pemeraman selama 28 hari

  Pembuatan Benda Uji Persiapan Material Benda Uji 1.

  Semen 2. Foam 3. Air 4. Kertas Filter

  Pengujian mencari waktu konsistensi kadar air benda uji Uji Water Retention Uji Porositas

  Uji UPV Test Kuat Tekan Analisis Kesimpulan

  Selesai

  Start Benda uji di oven selama 24 jam Benda uji di timbang untuk memperoleh berat kering

  Benda uji di rendam dengan waktu yang berbeda-beda yakni 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, 6 jam, 10 jam, 12 jam, 14 jam, 16 jam, 18 jam, 20 jam, 24 jam, 2 hari, 4 hari 5 hari, 6 hari, 7 hari,

  8 hari, 9 hari, 10 hari. Benda uji ditimbang untuk mencari kadar air konstant waktu kosistensi kadar air benda uji (t 1 )

  Selesai

Gambar 3.2 Bagan alir penentuan waktu kosistensi kadar air benda uji (t )

  1 Start Benda uji dan kertas filter dioven, kemudian ditimbang untuk memperoleh berat kering Benda uji ditetesi air dengan volume tertentu, dan Benda uji direndam tunggu air meresap ke dalam benda uji dalam waktu (t ) 1 Kertas filter diinsertkan diantara dua benda uji Kertas filter ditimbang, dan diperoleh kadar air

  A

Gambar 3.3 Bagan alir uji water retentionGambar 3.4 Bagan alir uji water retention (lanjutan)Gambar 3.5 Bagan alir uji porositas

  Start Setelah benda uji berumur 28 hari, benda uji diambil dari tempat curing. Benda uji dimasukan ke dalam alat vakum. Lama memvakum selama 24 jam dengan suhu 23

  Air dimasukkan ke dalam alat vakum hingga benda uji terendam seluruhnya. Lama memvakum minimal 6 jam Benda uji ditimbang Benda uji ditimbang dalam air

  Benda uji dioven pada suhu 105 C selama 24 jam Benda uji ditimbang Perhitungan porositas Nilai porositas

  Plot ke dalam grafik nilai PF dan Kadar air A Mencari nilai PF berdasarkan kadar air yang diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi kertas filter

  Analisis Selesai

Gambar 3.6 Bagan alir uji upv (ultrasonic pulse velocity)Gambar 3.7 Bagan alir test kuat tekan

  Start Test kuat tekan dilakukan terhadap benda uji yang berumur 28 hari Dilakukan test terhadap benda uji dengan alat test kuat tekan Pembacaan hasil test

  Nilai kuat tekan Perhitungan kuat tekan Start Test upv dilakukan terhadap benda uji yang berumur 28 hari Dilakukan test terhadap benda uji dengan alat test upv Pembacaan hasil test

  Nilai kecepatan gelombang Penelitian dilakukan dengan cara eksperimental di laboratorium D3 Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Beberapa tahapan pelaksanaan penelitian dilakukan sesuai Gambar 3.5. Namun terlebih dahulu dilakukan beberapa pengujian untuk memperoleh parameter-parameter yang akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian mencari waktu kosistensi kadar air benda uji dan kertas filter. Tahapan pengujian sesuai Gambar 3.1. Uji porositas, tahapan pengujian sesuai Gambar 3.2, uji upv (ultrasonic pulse

velocity ) tahapan pengujian sesuai Gambar 3.3, test kuat tekan sesuai Gambar 3.4.

  Hasil uji porositas, uji upv dan test kuat tekan digunakan sebagai pembanding keakuratan pengkuran water retention pada pasta semen dengan menggunakan kertas filter.

3.1 Pembuatan Benda Uji

  Pembuatan benda uji dilakukan berdasarkan ASTM

  

  Standard Spesification for Mixing Water Used in the Production of Hydraulic Cement Concrete”

  1. Awal mula sebelum dilakukan eksperimental, perlu persiapan material bahan pembuat benda uji dan kertas filter.

  2. Terdapat dua jenis benda uji. Benda uji pertama ialah pasta semen dan benda uji kedua ialah pasta semen foam.

  3. Untuk benda uji pasta semen, dimodelkan pasta semen dengan variasi nilai FAS (Faktor Air Semen). FAS yang digunakan ialah 0.5, 0.45, 0.35, dan 0.3.

  4. Benda uji dibuat dengan dimensi 5 cm x 5 cm x 5 cm. Kemudian di rendam selama 28 hari.

  3.2 1 ) Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Benda Uji (t 1.

  Setelah benda uji berumur 28 hari, benda uji di oven selama 24 jam hingga kering sempurna, dengan tujuan untuk memperoleh berat kering benda uji.

  2. Benda uji di rendam dengan waktu yang telah di tentukan yakni 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, 6 jam, 8 jam, 10 jam, 12 jam, 14 jam, 16 jam, 18 jam, 20 jam, 22 jam, 24 jam, 2 hari, 3 hari, 4 hari, 5 hari, 6 hari, 7 hari, 8 hari, 9 hari, 10 hari.

3. Pada masing-masing waktu perendaman digunakan 2 benda uji. Setelah perendaman, benda uji ditimbang dalam keadaan kering permukaan.

  4. Data kadar air dapat diperoleh. Data kadar air pada masing-masing waktu perendaman dibandingkan dan diambil benda uji yang memiliki kadar air maksimum. Sehingga dapat diperoleh waktu lama perendaman yang meghasilkan kadar air optimum.

  Pengujian Water Retention

3.3 Pelaksanaan pengujian water retention berdasarkanASTM D5298-19.

  Pengujian dilakukan terhadap benda uji yang telah direndam selama 28 hari. Pelaksanaan pengujian dilakukan sebagai berikut.

  1. Setelah benda uji dibuat dan direndam selama 28 hari, benda uji dan kertas filter di oven, kemudian ditimbang untuk memperoleh berat kering. Kemudian pengujian dilakukan dengan dua variasi: a.

  1. t 1 merupakan waktu yang diperoleh dari

  Benda uji direndam selama t pengujian sebelumnya untuk memperoleh waktu kosistensi kadar air pada benda uji.

  b.

  Benda uji ditetesi air dengan volume tertentu, dan tunggu air meresap ke dalam benda uji.

  2. Insertkan kertas filter diantara dua benda uji yang telah direndam seperti pada

Gambar 3.8. Setelah di insertkan kertas filter dengan lama kontak telah ditentukan, kemudian kertas filter ditimbang, dan kadar air pada kertas filter

  diperoleh.

  3. Mencari nilai PF berdasarkan kadar air yang diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi kertas filter.

  Benda Uji Kertas Filter

Gambar 3.8 Penempatan Kertas Filter pada Benda Uji

  3.3.1 Perhitungan Water Retention Penentuan nilai water retention pada penelitian ini digunakan metode pengukuran yaitu dengan menggunakan kertas filter tipe Whatman no. 42. Metode pengukuranberdasarkan ASTM D5298-19. Pengukuranwater retention pada beton dengan menggunakan kertas filter digunakan untuk membuktikan apakah water

  

retention pada beton dapat diukur menggunakan kertas filter. Jika terbukti kertas

  filter dapat digunakan untuk mengukur water retention pada beton, maka ditemukanlah inovasi terbaru pengukuran water retention pada beton dengan cara yang mudah dan murah.

  Perhitungan besarnya water retention dilakukan dengan cara mencari kadar air yang terserap pada kertas filter yang telah mencapai keseimbangan. Kadar air dihitung dengan perumusan beriku ini: Kadar air kertas filter (w) = (Wssd (3.4)

  • – Wk) / Wk x 100% dimana: Wssd = berat basah kering permukaan kertas filter Wk = berat kering kertas filter Penimbangan kertas filter dilakukan segera setelah diambil dari benda uji.

  Hal tersebut dilakukan guna menghindari terjadi penguapan yang dapat mengurangi besarnya kadar air.

Gambar 3.9. Grafik kalibrasi kertas filter (sumber: ASTM D5298-19)Gambar 3.10 Kalibrasi metode kertas filter dari beberapa peneliti (Sumber Indarto 1991 dan Indarto 2012)

  Kadar air pada kertas filter diperoleh, kemudian diplotkan pada grafik kalibrasi kertas filter. Dari grafik diperoleh nilai water retention.

  Porositas merupakan perbandingan volume kosong di dalam benda padat dengan volume padat. Untuk mencari nilai porositas beton berdasarkan ASTM C 642-90, sebagai berukut: =

  Wsa −Wd Wsa −Wsw

  x 100% (3.1) dimana:

  Wsa = Berat benda uji jenuh air di udara (gr) Wsw= Berat benda uji jenuh air di dalam air (gr)

  0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

  0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 pF Kadar air kertas filter w (%)

  Fawcett-C.George (wetting) Zerhouni (wetting) Indarto (drying) Parcevoux (drying)

3.4 Uji Porositas

  Wd =Berat benda uji setelah dioven pada suhu 105°C selama 24 jam (gr).

  Untuk memperoleh nilai Wsa dan Wsw, benda uji harus divakum terlebih dahulu agar pori didalam benda uji tidak diisi oleh udara. Pori didalam benda uji telah kosong, air dapat masuk dan memenuhi pori tersebut. Prosedur untuk memvakum benda uji sebagai berikut:

  1. Benda uji dimasukan ke dalam alat vakum. Lama memvakum selama 24 jam dengan suhu 23

  2. Air dimasukkan ke dalam alat vakum hingga benda uji terendam seluruhnya.

  Lama memvakum minimal 6 jam.

  3. Benda uji ditimbang pada kondisi tekanan udara, dan kemudian ditimbang pada kondisi tekanan air.

  Untuk memperoleh nilai Wd, benda uji dioven pada suhu 105°C selama 24 jamkemudian ditimbang pada kondisi tekanan udara.

3.5 Uji UPV (Ultrasonic Pulse Velocity)

  Uji UPV berdasarkan ASTM C597 (BS 1881-203), dimana prinsip kerja pengujian UPVadalah dengan mengubah energi gelombang listrikyang dibangkitkan oleh pembangkit pulsa transducer pengirim atau transmitter (T) menjadi energi gelombang mekanik yang selanjutnyamerambat pada beton.Setelah sampai pada transducer penerima atau receiver (R) energi gelombang tersebut diubah kembali menjadi energi gelombang listrik yang selanjutnya melewati penguat, kemudian ditampilkan dalam satuan waktu tempuh. Pengukuran kecepatan rambat gelombang ultrasonic pada beton dinyatakan dengan persamaan:

  V = L/T

  (3.2) dimana : V = Kecepatanrambat gelombang ultrasonic (km/detik), L = Jarak tempuh (mm), T = Waktu tempuh gelombang ultrasonic (detik). Terdiri atas 3 aplikasi pengukuran pelaksanaan UPV, yaitu:  Direct Transmission yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer receiver dan tranducer transmitter diletakkan saling berhadadapan  Semidirect yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer receiver dan

  tranducer transmitter diletakkan pada posisi bidang tegak lurus

   Indirect Transmission yaitu pengukuran dilakukan dengan cara tranducer

  

receiver dan tranducer transmitter diletakkan pada satu posisi bidang datar

  (i) (ii) (iii) Gambar 3.11Aplikasi pengukuran pelaksanaan UPV, (i) pengukuran direct

  

transmission (ii) pengukuran semidirect (iii) pengukuran indirect transmission

  (sumber: International Atomic Energy Agency, 2002, h: 101

  • – 102)

3.6 Uji Kuat Tekan

  Berdasarkan ASTM C 39/C definisi kuat tekan ialah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.

  Tahapan untuk melakukan uji kuat tekan berdasarkan ASTM C 39/C sebagai berikut:

  1. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara centris 2.

  Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik;

  3. Lakukan pembebanan sampai uji menjadi hancur dan catat beban maksimum

  yang terjadi selama pemeriksaan benda uji Pengukuran kuat tekan dinyatakan dengan persamaan:

  Kuat tekan beton = (kg/cm

  2

  ) (3.3) dimana: P = beban maksimum (kg) A= luas penampang (cm

  2

  )

3.7 Rencana Jadwal Penelitian

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian

  Persiapan Penelitian

  4 Seminar Nasional / Pembuatan Jurnal Sumber: Hasil Olahan Peneliti (2015)

  3 Persetujuan Tesis

  2 Perbaikan Tesis

  1 Seminar / Sidang Tesis

  Seminar / Sidang Tesis

  5 Analisa dan Pembahasan

  4 Pengukuran Water Retention

  3 Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Terhadap Kertas Filter

  2 Mencari Waktu Kosistensi Kadar Air Terhadap Benda Uji

  1 Pembuatan Benda Uji

  Pelaksanaan Penelitian

  1 Mengurus Administrasi dan perizinan

  5 Persetujuan Proposal

  No Uraian Kegiatan Bulan Ke-

  4 Perbaikan Proposal

  3 Seminar Proposal

  Rencana jadwal penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut:

  1 Literatur Review

  9 Persiapan Proposal

  8

  7

  6

  5

  4

  3

  2

  1

  2 Menyusun Proposal

  

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN PENGUJIAN WATER RETENTION Penelitian dilakukan secara eksperimental dilaboratorium dengan

  pembuatan benda uji pasta semen, dan dilakukan pengujian water retention terhadap benda uji tersebut. Benda uji dimodelkan dengan dua variasi, yaitu pasta semen dan pasta semen foam. Untuk pasta semen, dimodelkan empat variasi FAS yang berbeda. FAS yang digunakan yaitu 0.5, 0.45, 0.35 dan 0.3.

  Terlebih dahulu dilakukan pengujian untuk memperoleh parameter waktu konsistensi kadar air pada benda uji yang akan digunakan dalam pelaksanaan pengujian water retention. Dilakukan pula uji porositas, uji upv dan test kuat tekan. Hasil pengujian-pengujian tersebut digunakan sebagai pembanding keakuratan pengukuran water retention dengan menggunakan kertas filter pada benda uji pasta semen. Pengujian guna memperoleh waktu konsistensi kadar air benda uji (t

  1 ) sebagai berikut.

  4.1 1 ) Waktu Konsistensi Kadar Air Benda Uji (t

  4.1.1 Benda Uji Pasta Semen

  4.1.1.1Pasta Semen FAS 0.5 Pengujian konsistensi kadar air pada benda uji pasta semen FAS 0.5 dilakukan dengan menggunakan 6 buah benda uji. Masing-masing benda uji mendapatkan perlakuan yang sama. 6 buah benda uji tersebut disimbolkan dengan A1, A2, A3, A4, A5 dan A6. Hasil pengujian diplotkan pada grafik gambar 4.1. Data hasil pengujian dari 6 buah benda uji, diperoleh nilai rata-rata dan tersaji pada tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji A FAS 0.5

  Berat Kering (gram)

Lama

  

Perendaman

Berat setelah di rendam (gram)

  Kadar Air (%) 191,6 1 jam 222,9 16,33%

  2 jam 223,1 16,45% 3 jam 223,2 16,49% 4 jam 223,3 16,52% 6 jam 223,1 16,43% 8 jam 223,3 16,56% 10 jam 236,0 17,30%

  12 jam 223,4 16,59% 14 jam 223,6 16,71% 16 jam 223,7 16,72% 18 jam 223,6 16,72% 20 jam 223,6 16,70% 22 jam 223,7 16,73% 24 jam 223,6 16,72% 2 hari 224,0 16,88%

  3 hari 224,2 17,00% 4 hari 224,5 17,17% 5 hari 224,7 17,26% 6 hari 224,8 17,32% 7 hari 224,9 17,37% 8 hari 225,0 17,43% 9 hari 225,1 17,46% 10 hari 225,1 17,50% Gambar 4.1Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.5

Gambar 4.1 merupakan gambar hasil uji konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.5. Sumbu x merupakan parameter waktu dalam satuan jam, dan

  sumbu y adalah nilai kadar air dalam satuan persen (%). Waktu konsistensi ditentukan 240 jam atau 10 hari, dikarenakan kadar air maksimum pada lama perendaman 10 hari. Pada gambar 4.3 tampak nilai kadar air yang fluktuatif, atau nilai kadar airnya mengalami naik turun. Hal tersebut dapat terjadi, dimungkinkan karena benda uji tidak homogen. Sehingga kecepatan penyerapan air tidak konstant. Saat kecepatan absorpsi turun, maka nilai kadar air ikut turun

  4.1.1.2 Pasta Semen FAS 0.45 Pengujian konsistensi kadar air pada benda uji pasta semen FAS 0.45 dilakukan dengan menggunakan 5 buah benda uji. Masing-masing benda uji mendapatkan perlakuan yang sama. 5 buah benda uji tersebut disimbolkan dengan F1, F2, F3, F4,dan F5. Hasil pengujian diplotkan pada grafik gambar 4.2 Data hasil pengujian dari 5 buah benda uji, diperoleh nilai rata-rata dan disajikan pada tabel 4.2 .

Tabel 4.2 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.45

  Berat Kering (gram) Lama Perendaman

  Berat setelah di rendam (gram) Kadar Air (%)

  201.220 1 jam 235.500 17.036% 2 jam 235.660 17.116% 3 jam 235.780 17.175% 4 jam 235.820 17.195% 6 jam 235.920 17.245% 8 jam 235.960 17.265% 10 jam 236.020 17.295%

  12 jam 236.160 17.364% 14 jam 236.180 17.374% 16 jam 236.200 17.384% 18 jam 236.160 17.364% 20 jam 236.220 17.394% 22 jam 236.240 17.404% 24 jam 236.260 17.414% 2 hari 236.520 17.543%

  3 hari 236.680 17.623% 4 hari 236.840 17.702% 5 hari 236.940 17.752% 6 hari 237.020 17.791% 7 hari 237.120 17.841% 8 hari 237.220 17.891% 9 hari 237.200 17.881% 10 hari 237.180 17.871%

Gambar 4.2 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.45Gambar 4.2 merupakan gambar hasil uji konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.45. Sumbu x merupakan parameter waktu dalam satuan jam, dan

  sumbu y adalah nilai kadar air dalam satuan persen (%). Waktu konsistensi ditentukan 192 jam atau 8 hari, dikarenakan kadar air maksimum pada waktu 192 jam lama perendaman, lebih dari itu nilai kadar air mengalami penurunan.

  4.1.1.3 Pasta Semen FAS 0.35 Pengujian konsistensi kadar air pada benda uji pasta semen FAS 0.35 dilakukan dengan menggunakan 6 buah benda uji. Masing-masing benda uji mendapatkan perlakuan yang sama. 6 buah benda uji tersebut disimbolkan dengan J1, J2, J3, J4, J5 dan J6. Hasil pengujian diplotkan pada grafik gambar 4.3. Data hasil pengujian dari 6 buah benda uji, diperoleh nilai rata-rata dan disajikan pada tabel 4.3 berikut.

Tabel 4.3 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.35

  Berat Kering Lama Berat setelah di Kadar Air (%) (gram) Perendaman rendam (gram) 1 jam 252.717 8.32%

  233.3 2 jam 258.65 10.87% 3 jam 260.633 11.72%

Tabel 4.4 Lanjutan Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji F FAS 0.35

  Berat Kering Lama Berat setelah di Kadar Air (%) (gram) Perendaman rendam (gram) 4 jam 260.733 11.76%

  6 jam 260.783 11.78% 8 jam 260.933 11.85% 10 jam 261.05 11.90% 12 jam 261.067 11.90% 14 jam 261.083 11.91% 16 jam 261.083 11.91% 18 jam 261 11.87% 20 jam 261 11.87% 22 jam 261.1 11.92% 233.3 24 jam 261.067 11.90% 2 hari 261.367 12.03%

  3 hari 261.283 12.00% 4 hari 261.317 12.01% 5 hari 261.4 12.05% 6 hari 261.483 12.08% 7 hari 261.567 12.12% 8 hari 261.417 12.05% 9 hari 261.6 12.13% 10 hari 261.617 12.14% Gambar 4.3Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.35

Gambar 4.3 merupakan gambar hasil uji konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.35. Sumbu x merupakan parameter waktu dalam satuan jam, dan

  sumbu y adalah nilai kadar air dalam satuan persen (%). Waktu konsistensi ditentukan 48 jam, dikarenakan kadar air mulai konstan dan penambahan kadar air tidak terlalu besar pada waktu 48 jam lama perendaman.

  4.1.1.4 Pasta Semen FAS 0.3 Pengujian konsistensi kadar air pada benda uji pasta semen FAS

  0.3dilakukan dengan menggunakan 6 buah benda uji. Masing-masing benda uji mendapatkan perlakuan yang sama. 6 buah benda uji tersebut disimbolkan dengan N1, N2, N3, N4, N5 dan N6. Hasil pengujian diplotkan pada grafik gambar 4.4. Data hasil pengujian dari 6 buah benda uji, diperoleh nilai rata-rata dan disajikan pada

tabel 4.5 berikut .Tabel 4.5 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji N FAS 0.3

  Berat Kering Lama Berat setelah di Kadar Air (%) (gram) Perendaman rendam (gram) 1 jam 262.3 7.84%

  243.233 2 jam 267.25 9.87% 3 jam 270.033 11.02%

Tabel 4.6 Lanjutan Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji N FAS 0.3

  Berat Kering Lama Berat setelah di Kadar Air (%) (gram) Perendaman rendam (gram) 4 jam 271.05 11.44%

  6 jam 271.833 11.76% 8 jam 271.9 11.79% 10 jam 271.883 11.78% 12 jam 271.883 11.78% 14 jam 271.817 11.75% 16 jam 271.933 11.80% 18 jam 271.883 11.78% 20 jam 271.933 11.80% 22 jam 271.817 11.75% 243.233 24 jam 272.033 11.84% 2 hari 272.117 11.88%

  3 hari 272.15 11.89% 4 hari 272.167 11.90% 5 hari 272.2 11.91% 6 hari 272.367 11.98% 7 hari 272.25 11.93% 8 hari 272.417 12.00% 9 hari 272.4 11.99% 10 hari 272.4 11.99%

Gambar 4.4 Konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.3Gambar 4.4 merupakan gambar hasil uji konsistensi kadar air benda uji pasta semen FAS 0.3. Sumbu x merupakan parameter waktu dalam satuan jam, dan

  sumbu y adalah nilai kadar air dalam satuan persen (%). Waktu konsistensi ditentukan 192 jam atau 8 hari lama perendaman, dikarenakan kadar air tidak mengalami penambahan lagi setelah 8 hari.

  4.1.2 Benda Uji Pasta Semen Foam Benda uji pasta semen foam merupakan campuran dari pasta semen dan foam. Komposisi foam didalam campuran pasta semen adalah 1:40, dimana 1 merupakan komposisi foam dan 40 merupakan komposisi binder yaitu air dan semen, atau sebesar 2.5% dari volume air dan semen.

  Pengujian konsistensi kadar air pada benda uji pasta semen foam dilakukan dengan menggunakan 5 buah benda uji. Masing-masing benda uji mendapatkan perlakuan yang sama yaitu dengan merendam benda uji hingga jenuh air. 5 buah benda uji tersebut disimbolkan dengan U1, U2, U3, U4,dan U5.Hasil pengujian diplotkan pada grafik gambar 4.5. Data hasil pengujian dari 6 buah benda uji, diperoleh nilai rata-rata dan disajikan pada tabel 4.7 berikut.

Tabel 4.7 Data Hasil Uji Konsistensi Kadar Air Pada Benda Uji U FOAM.

  Berat Kering (gram) Lama Perendaman Berat setelah di rendam (gram) Kadar Air

  (%) 163.56 1 jam 201.060 22.927%

  2 jam 201.940 23.465% 3 jam 203.080 24.162% 4 jam 203.100 24.175% 6 jam 203.090 24.169% 8 jam 202.877 24.038% 10 jam 202.867 24.032%

  12 jam 202.762 23.968% 14 jam 202.653 23.901% 16 jam 202.455 23.780% 18 jam 202.312 23.693% 20 jam 202.119 23.575% 22 jam 202.106 23.567% 24 jam 202.105 23.566% 2 hari 202.100 23.563%

  3 hari 201.922 23.454% 4 hari 201.980 23.490% 5 hari 201.790 23.374% 6 hari 201.776 23.365% 7 hari 201.643 23.284% 8 hari 201.598 23.256% 9 hari 201.432 23.155% 10 hari 201.331 23.093%

  Gambar 4.5Konsistensi kadar air benda uji pasta semen foam

Gambar 4.5 merupakan gambar hasil uji konsistensi kadar air benda uji pasta semen foam. Sumbu x adalah parameter waktu dalam satuan jam, dan sumbu y

  adalah nilai kadar air dalam satuan persen (%). Waktu konsistensi ditentukan 4 jam, dikarenakan kadar air sudah tidak mengalami penambahan lagi setelah 4 jam. Setelah 4 jam kadar air terus mengalami penurunan, dimungkinkan karena benda uji yang sangat porus sehingga mudah kehilangan air yang telah terserap.

4.2 Water Retention

  Pengujian water retention mengacu pada penelitian sebelumnya, pada tahun 1991 oleh Indarto. Penelitian water retention dilakukan terhadap glass beads dengan berbagai gradasi butiran. Glass beads atau butiran kaca yang digunakan dengan gradasi butiran 4-40 microns, 80 microns, dan 300 microns, selain glass beads juga menggunakan sand of hostun. Gambar 4.1 merupakan kurva nilai kadar air terhadap pressure head atau tinggi kapiler oleh Indarto 1991.

  Gambar 4.6Perbandingan jalur drainase untuk bahan yang berbeda (Indarto, 1991)

Gambar 4.6 merupakan kurva water ratention pada glass beads dengan berbagai macam gradasi butiran dan sand of hostun. Pada gambar tersebut tampak

  bahwa bentuk kelandaian pada setiap kurva berbeda. Perbedaan kelandaian tersebut berdasarkan nilai Cu (Uniformitycoefficient). Gambar 4.1 jika dilihat secara keseluruhan berdasarkan nilai Cu nya, benda uji yang memiliki nilai Cu= 1 bentuk kurvanya lebih landai bila dibandingkan dengan benda uji yang memiliki nilai Cu >

  1. Pada kurva water retention untuk glass beads dengan ukuran 80 mikron dan 300 mikron memiliki nilai Cu yang sama, mengidentifikasikan bentuk kelandaian kurva yang sama. Akan tetapi memiliki lebar kurva (kadar air maksimum) yang berbeda. Hal tersebut dikarenakan, adanya rongga pori yang berbeda. Semakin lebar bentuk kurvanya atau semakin besar nilai kadar air maksimumnya, menandakan nilai porinya semakin besar.

  Tipe bentuk kurva water retention selain ditentukan berdasarkan nilai Cu (keseragaman butiran) dannilai pori, juga ditentukan berdasarkan jenis materialnya. Pada Gambar 4.6 benda uji dengan nilai Cu > 1 adalah glass beads 4-40 mikron dan

  

sand of hostun. Pada kedua benda uji tersebut membentuk kurva water retention

yang berbeda, hal tersebut dikarenakan material yang berbeda.

  Sebastien Schneider dkk (2012) melakukan penelitian dengan pemodelan analisis balik untuk menentukan propertis hydraulik pada beton dan mortar. Penelitian dilakukan dengan dua tahapan. Pada penelitian pertama, menghitung parameter dari kurva water retention Van Genuchten berdasarkan data hasil eksperimental wetting dan drying. Pada penelitian kedua, eksperimental mengenai daya hisap kapiler yang disimulasikan dalam bentuk numerik. Untuk mendapatkan data dari eksperimental water retention, menghitung parameter dari kalibrasi model Van Genuchten. Gambar 4.7 merupakan kurva water retention Van Genuchten dari hasil data absorption.

  .

  Gambar 4.7Kurva water retention pada concrete C-15-A (a) dan Mortar M1 (b). (Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.8 berikut merupakan kurva water retention dimana sumbu x merupakan derajat kejenuhan dan sumbu y merupakan matric suction, untuk

  berbagai macam jenis material.

  Gambar 4.8Kurva water retention pada volcanic sand, glass beads, fine sand, touchet

  silt loam. (Sumber: BrooksCorey, 1964; after Fredlund and Rahardjo, 199; Charles W.W.Ng and Bruce Meniez, 2007).

Gambar 4.8 menunjukkan bentuk kelengkungan kurva water retention pada setiap jenis material berbeda-beda. Hal tersebut dikarenakan keseragaman gradasi

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  Benda uji jenuh air 3 0.256 0.284 0.109375 10.938 5.398486061 250314.531 2503.145 Benda uji jenuh air 4 0.266 0.292 0.097744 9.774 5.504274859 319355.838 3193.558

  0.28 0.098039 9.804 5.502012454 317696.517 3176.965 Benda uji jenuh air 2 0.271 0.295 0.088561 8.856 5.574739199 375611.776 3756.118

  30 detik 0.266 0.284 0.067669 6.767 5.748982047 561024.784 5610.248 Benda uji jenuh air 1 0.255

  30 0.53 0.552 0.041509 4.151 6.104220873 1271220.46 12712.2

1.2 2 jam 0.521 0.545 0.046065 4.607 6.03346024 1080090.73 10800.91

1.8 2 jam 0.503 0.517 0.027833 2.783 6.38531461 2428368.61 24283.69

Benda uji jenuh air

  0.6

  Kapiler (m)

0.6 1 jam 0.518 0.536 0.034749 3.475 6.233426909 1711697.08 17116.97

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  butiran dan ukuran rongga pori tiap material yang berbeda.

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Volume air terinjeksi (ml)

  FAS 0.5 disajikan dalam tabel 4.8 berikut. Tabel 4.8Hasil pengujian water retentionpada benda uji pasta semen FAS 0.5

  4.2.1.1 Pasta Semen FAS 0.5 Pengujian water retention dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah di jelaskan di dalam Bab 3. Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen

  4.2.1 Benda Uji Pasta Semen

  Benda uji jenuh air 5 0.26 0.292 0.123077 12.308 5.270022646 186218.424 1862.184

Tabel 4.9 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS

  Benda uji jenuh air 60 0.255 0.366 0.435294 43.529 3.686613635 4859.74671 48.59747 Benda uji jenuh air 120 0.255 0.327 0.282353 28.235 4.341134003 21934.8164 219.3482

  0.26 0.36 0.384615 38.462 3.868317377 7384.43678 73.84437 Benda uji jenuh air 1320 0.256 0.382 0.492188 49.219 3.490430487 3093.36015 30.9336

  0.38 0.450382 45.038 3.632248112 4287.9342 42.87934 Benda uji jenuh air 1200

  Benda uji jenuh air 960 0.257 0.362 0.40856 40.856 3.782984641 6067.14873 60.67149 Benda uji jenuh air 1080 0.262

  Benda uji jenuh air 720 0.256 0.343 0.339844 33.984 4.051204796 11251.3542 112.5135 Benda uji jenuh air 840 0.265 0.376 0.418868 41.887 3.745827379 5569.64325 55.69643

  Benda uji jenuh air 480 0.253 0.372 0.470356 47.036 3.56449026 3668.51467 36.68515 Benda uji jenuh air 600 0.253 0.358 0.41502 41.502 3.759699373 5750.41745 57.50417

  Benda uji jenuh air 240 0.254 0.443 0.744094 74.409 2.717702506 522.038467 5.220385 Benda uji jenuh air 360 0.248 0.426 0.717742 71.774 2.784725253 609.151409 6.091514

  Benda uji jenuh air 15 0.258 0.317 0.228682 22.868 4.559091482 36231.9311 362.3193 Benda uji jenuh air 20 0.262 0.322 0.229008 22.901 4.557551724 36103.701 361.037

  0.5 Volume

  Tinggi Kapiler (m) Benda uji jenuh air 10 0.258 0.309 0.197674 19.767 4.808611455 64359.3213 643.5932

  Kadar Air (wc) % PF Kpa

  Kontak (gram)

Kadar Air

(wc)

  Filter (gram) Berat Kertas Filter Setelah

  (Menit) Berat Kering Kertas

  air terinjeksi (ml) Waktu

  Benda uji jenuh air 1440 0.253 0.372 0.470356 47.036 3.56449026 3668.51467 36.68515 Benda uji jenuh air 2880 0.255 0.362 0.419608 41.961 3.743160093 5535.54127 55.35541

Tabel 4.10 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen

  FAS 0.5

  Berat Berat Volume Kertas Kering Kadar Tinggi air Waktu Filter Kadar Air Kertas Air PF Kpa Kapiler terinjeksi (Menit) Setelah (wc) Filter (wc) % (m)

  (ml) Kontak (gram) (gram) Benda uji jenuh 4320 0.259 0.342 0.320463 32.046 4.151085513 14160.7258 141.6073 air

  Benda uji jenuh 5760 0.246 0.313 0.272358 27.236 4.373828952 23649.8806 236.4988 air Benda uji jenuh 7200 0.256 0.31 0.210938 21.094 4.705759902 50787.8586 507.8786 air

  Benda uji jenuh 8640 0.248 0.316 0.274194 27.419 4.36782386 23325.1186 233.2512 air Benda uji jenuh 10080 0.265 0.335 0.264151 26.415 4.400673816 25157.867 251.5787 air

  Benda uji jenuh 14400 0.269 0.328 0.219331 21.933 4.628299969 42491.2952 424.913 air

  Dari data berat kering kertas filter dan berat kertas filter setelah kontak dengan benda uji, dapat dicari nilai kadar airnya. Nilai kadar air dikalibrasi dengan menggunakan grafik kalibrasi pada ASTM D5298-19 dan grafik kalibrasi (sumber: Indarto 2012) untuk memperleh nilai water retention. Nilai water retention yang diperoleh dalam bentuk potential of free energy yang sering disebut denganPF dan juga dalam satuan Kpa. Nilai water retention dikalibrasi untuk mendapatkan besarnya tinggi kapiler atau pressure head dalam satuan meter. Berdasarkan ASTM D5298-19, nilai PF sebesar , dimana merupakan tinggi kolom air

  =

  10 dalam satuan cm.

  Dari data hasil pengujian yang disajikan pada tabel 4.9, diplotkan kedalam grafik dengan sumbu x merupakan parameter kadar air (w), dan sumbu y merupakan nilai water retention atau suction dalam log Kpa dan tinggi pipa kapiler dalam satuan meter. Grafik pengujian water retention pada benda uji pasta semen fas 0.5 disajikan dalam Gambar 4.9 berikut.

  (a) (b)

  Gambar 4.9Water retention benda uji pasta semen fas 0.5 (a) dalam skala Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter.

  Pada Gambar 4.9 tampak bahwa kurva memiliki kemiringan lengkung yang curam, berdasarkan hasil penelitian Indarto (1990) water retention terhadap glass

  

beads pada kurva water retention dengan nilai Cu yang tinggi memiliki lengkung

  yang lebih curam dibandingkan dengan benda uji glass beads yang memiliki Cu yang lebih rendah. Nilai Cu merupakan nilai koefisien keseragaman, dimana nilai Cu tinggi menandakan homogenitasnya tinggi.

  (a) (b)

  Gambar 4.10Grafik water retention (a)padasandy soildanclayey soil by Hillel (1998), Zhan and Ng (2004) (b) padaglass beadsoleh Indarto (1991)

  Grafik pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.5 membentuk alur yang sama dengan hasil pengujian water retention pada glass beads oleh Indarto (1990) dan juga menmbentuk pola alur yang sama dengan grafik Van Genuchten water retention(2012). Kedua alur hasil pengujian water retention Van Genuchten, di plotkan dalam satu grafik yang disajikan pada gambar 4.10 berikut. Tetapi, pola alur yang ditunjukkan grafik water retention pada sandy soil dan clayey

  

soil sedikit berbeda. Pola yang sedikit berbeda pada tanah, dikarenakan keseragaman

  pori yang lebih variativ dibandingkan dengan pasta semen, concrete, mortar dan glass beads.

Gambar 4.11 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.5 dengan

  water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.11 menunjukkan pola alur yang hampir identik, namun alur pada

  

water retention pasta semen FAS 0.5 mempunyai nilai kadar air yang lebih tinggi

  dibandingkan dengan kurva Van Genuchten water retention. Hal tersebut dapat terjadi dimungkinkan karena komposisi bahan yang berbeda. Benda uji yang digunakan untuk pengujian water retention oleh Van Genuchten adalah beton dengan simbol C-15. Beton C-15 merupakan benda uji hasil pencampuran dari CEM I yang terdiri dari calcium carbonat, calcareous aggregates dan superplasticizer. Dari komposisi tersebut, diduga memiliki nilai pori yang kecil. Nilai kadar air berkorelasi dengan porositas dan water retention.

Gambar 4.12 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.5 dengan

  water retention pada mortarM1 (Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.12 merupakan alur water retention pada pasta semen FAS 0.5 yang diplotkan satu grafik dengan alur water retention Van Genuchten pada benda

  uji mortar M1. Gambar 4.12 menunjukkan pola alur yang hampir identik, namun alur pada water retention pasta semen FAS 0.5 mempunyai nilai kadar air yang lebih tinggi dibandingkan dengan kurva Van Genuchten water retention. Hal tersebut dapat terjadi diduga karena komposisi bahan yang berbeda. Benda uji yang digunakan untuk pengujian water retention oleh Van Genuchten adalah mortar dengan simbol M1. Mortar M1 merupakan benda uji hasil pencampuran dari CEM III yang terdiri dari silica flume,limestone dansuperplasticizer.

  4.2.1.2 Pasta Semen FAS 0.45 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.45 disajikan dalam tabel 4.11 berikut.

Tabel 4.11 Hasil pengujian water retentionpada benda uji pasta semen FAS 0.45

  Berat Berat Kertas

Volume air Kering Kadar Tinggi

  Waktu Filter Kadar Air

terinjeksi Kertas Air PF Kpa Kapiler

(Menit) Setelah (wc)

(ml) Filter (wc) % (m)

  Kontak (gram) (gram) 0.6 1 jam 0.516 0.563 0.091085 9.109 5.555369716 359227.62 3592.276

  Benda uji 30 detik 0.267 0.276 0.033708 3.371 6.256578724 1805422 18054.22 jenuh air Benda uji

  1 0.256 0.277 0.082031 8.203 5.624840762 421541.91 4215.419 jenuh air Benda uji 2 0.259 0.282 0.088803 8.880 5.572880786 374007.91 3740.079 jenuh air Benda uji

  3 0.258 0.285 0.104651 10.465 5.442082347 276746.63 2767.466 jenuh air Benda uji

  4 0.27 0.302 0.118519 11.852 5.314100542 206110.7 2061.107 jenuh air Benda uji 5 0.263 0.304 0.155894 15.589 4.994167916 98666.089 986.6609 jenuh air Benda uji

  10 0.263 0.307 0.1673 16.730 4.937505427 86597.514 865.9751 jenuh air Benda uji 15 0.249 0.308 0.236948 23.695 4.519987025 33112.123 331.1212 jenuh air Benda uji

  20 0.262 0.325 0.240458 24.046 4.503380237 31869.866 318.6987 jenuh air Benda uji 60 0.245 0.357 0.457143 45.714 3.604107419 4018.902 40.18902 jenuh air Benda uji

  120 0.249 0.332 0.333333 33.333 4.084390644 12144.808 121.4481 jenuh air Benda uji 240

  0.25 0.381 0.524 52.400 3.387041036 2438.0412 24.38041 jenuh air Benda uji 360 0.252 0.381 0.511905 51.190 3.424906523 2660.1524 26.60152 jenuh air Benda uji

  480 0.245 0.368 0.502041 50.204 3.457005143 2864.2119 28.64212 jenuh air Benda uji 600 0.245 0.358 0.461224 46.122 3.595466114 3939.7269 39.39727 jenuh air Benda uji

  720 0.249 0.406 0.630522 63.052 3.028042851 1066.7014 10.66701 jenuh air Benda uji 840 0.247 0.385 0.558704 55.870 3.278394888 1898.4313 18.98431 jenuh air

Tabel 4.12 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen

  Benda uji jenuh air 1440 0.247 0.377 0.526316 52.632 3.3797912 2397.6799 23.9768

  14400 0.269 0.349 0.297398 29.740 4.277108561 18928.167 189.2817

  10080 0.261 0.34 0.302682 30.268 4.248237199 17710.76 177.1076 Benda uji jenuh air

  8640 0.244 0.333 0.364754 36.475 3.937801248 8665.6521 86.65652 Benda uji jenuh air

  7200 0.243 0.322 0.325103 32.510 4.126344111 13376.55 133.7655 Benda uji jenuh air

  5760 0.244 0.342 0.401639 40.164 3.807933597 6425.8946 64.25895 Benda uji jenuh air

  4320 0.244 0.328 0.344262 34.426 4.028681942 10682.722 106.8272 Benda uji jenuh air

  0.24 0.32 0.333333 33.333 4.084390644 12144.808 121.4481 Benda uji jenuh air

  Benda uji jenuh air 2880

  Benda uji jenuh air 1320 0.246 0.338 0.373984 37.398 3.905511737 8044.7349 80.44735

  FAS 0.45

  Benda uji jenuh air 1200 0.238 0.392 0.647059 64.706 2.979511305 953.91857 9.539186

  Benda uji jenuh air 1080 0.251 0.369 0.47012 47.012 3.565291552 3675.2895 36.75289

  Kapiler (m) Benda uji jenuh air 960 0.247 0.376 0.522267 52.227 3.392465739 2468.6853 24.68685

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Volume air terinjeksi (ml)

  Dari data hasil pengujian yang disajikan pada tabel 4.11, diplotkan kedalam grafik dengan sumbu x merupakan parameter kadar air (w), dan sumbu y merupakan nilaiwater retention dalam satuan log Kpa dan tinggi pipa kapiler dalam satuan meter. Grafik pengujian water retention pada benda uji pasta semen fas 0.45 disajikan dalam Gambar 4.12 berikut.

  (a) (b)

  Gambar 4.13Water retention benda uji pasta semen fas 0.45 (a) dalam skala Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter.

  Kurva pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.45 membentuk alur yang tidak jauh berbeda dengan water retention pada pasta semen FAS 0.5. Namun, pada benda uji pasta semen FAS 0.45 nilai kadar airnya lebih rendah dibandingkan dengan pasta semen FAS 0.5. Pada pasta semen FAS 0.5 nilai kadar air maksimumsebesar 0.744094 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 9.5391 m, sedangkan pada pasta semen FAS 0.45 sebesar 0.647059, untuk tinggi kapilernya sebesar 5.2203 m. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan kadar air yang tinggi memperoleh nilai tinggi kapiler yang kecil. Hal tersebut dikarenakan kadar air yang tinggi mengidentifikasikan nilai porositas yang besar.

  Kurva pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.45 membentuk alur yang sama pula dengan hasil pengujian water retention pada tanah yang dilakukan oleh Fawcett dan Collis George (1967), dan Zerhouni (1991) pada alur pembasahan dengan metode yang sama menggunakan kertas filter Whatman no.

  42. Kuva pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.5 juga menunjukkan pola alur yang sama dengan grafik Van Genuchten water retention. Kedua alur hasil pengujian water retention tersebut, di plotkan dalam satu grafik yang disajikan dalam gambar 4.14 berikut.

Gambar 4.14 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.45 dengan

  water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.14 menunjukkan pola alur yang hampir identik, namun alur pada

  

water retention pasta semen FAS 0.45 mempunyai nilai kadar air yang lebih tinggi

  dibandingkan dengan kurva Van Genuchten water retention. Alur water retention pada pasta semen FAS 0.45 diplot pada satu grafik dengan water retention Van Genuchten namun dengan benda uji yang berbeda, yaitu mortar. Grafik tersebut disajikan pada gambar 4.15 berikut.

Gambar 4.15 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.45 dengan water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012).

  4.2.1.3 Pasta Semen FAS 0.35 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 disajikan dalam tabel 4.13 berikut.

Tabel 4.13 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35

  Volume air terinjeksi (ml) Waktu (Menit)

  Berat Kering Kertas Filter

  (gram) Berat Kertas Filter

  Setelah Kontak (gram) Kadar Air

  (wc) Kadar Air (wc) %

  PF Kpa Tinggi Kapiler (m)

  

0.6 1 jam 0.525 0.553 0.053333 5.333 5.924349179 840135.1953 8401.352

  0.6 30 0.528 0.532 0.007576 0.758 6.675470974 4736646.497 47366.46 Benda uji jenuh air 30 detik 0.267 0.281 0.052434 5.243 5.935344934 861677.8585 8616.779

  Benda uji jenuh air 1 0.254 0.27 0.062992 6.299 5.80619532 640022.6158 6400.226 Benda uji jenuh air 2 0.266 0.279 0.048872 4.887 5.989863412 976929.9222 9769.299

  Benda uji jenuh air 3 0.262 0.284 0.083969 8.397 5.609968931 407351.1356 4073.511 Benda uji jenuh air

  4 0.26 0.279 0.073077 7.308 5.693546858 493795.1928 4937.952

Tabel 4.14 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen

  120 0.256 0.34 0.328125 32.813 4.110939322 12910.38883 129.1039 Benda uji jenuh air

  1320 0.244 0.316 0.295082 29.508 4.28976139 19487.73611 194.8774 Benda uji jenuh air

  1200 0.247 0.34 0.376518 37.652 3.89664497 7882.154981 78.82155 Benda uji jenuh air

  1080 0.25 0.328 0.312 31.200 4.197326483 15751.66557 157.5167 Benda uji jenuh air

  960 0.252 0.342 0.357143 35.714 3.964428854 9213.589393 92.13589 Benda uji jenuh air

  840 0.231 0.303 0.311688 31.169 4.199029451 15813.55274 158.1355 Benda uji jenuh air

  720 0.248 0.315 0.270161 27.016 4.381013615 24044.38178 240.4438 Benda uji jenuh air

  600 0.236 0.325 0.377119 37.712 3.894544407 7844.123212 78.44123 Benda uji jenuh air

  480 0.256 0.337 0.316406 31.641 4.173252093 14902.25852 149.0226 Benda uji jenuh air

  360 0.247 0.325 0.315789 31.579 4.176621968 15018.34125 150.1834 Benda uji jenuh air

  240 0.254 0.327 0.287402 28.740 4.324619623 21116.38749 211.1639 Benda uji jenuh air

  60 0.245 0.283 0.155102 15.510 4.999423452 99867.3331 998.6733 Benda uji jenuh air

  FAS 0.35

  20 0.256 0.316 0.234375 23.438 4.53215884 34053.27141 340.5327 Benda uji jenuh air

  15 0.257 0.316 0.229572 22.957 4.554881794 35882.42566 358.8243 Benda uji jenuh air

  10 0.263 0.395 0.501901 50.190 3.457478964 2867.338485 28.67338 Benda uji jenuh air

  5 0.262 0.303 0.156489 15.649 4.99021702 97772.56748 977.7257 Benda uji jenuh air

  Kapiler (m) Benda uji jenuh air

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Volume air terinjeksi (ml)

  1440 0.247 0.318 0.287449 28.745 4.324463208 21108.7836 211.0878

Tabel 4.15 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen

  4320 0.25 0.365 0.46 46.000 3.599619943 3977.589339 39.77589 Benda uji jenuh air

  Dari data hasil pengujian yang disajikan pada tabel 4.13, diplotkan kedalam grafik dengan sumbu x merupakan kadar air (w), dan sumbu y merupakan nilai water

  14400 0.269 0.34 0.263941 26.394 4.401362122 25197.77085 251.9777

  10080 0.262 0.356 0.358779 35.878 3.958706186 9092.978951 90.92979 Benda uji jenuh air

  8640 0.247 0.316 0.279352 27.935 4.350949518 22436.2111 224.3621 Benda uji jenuh air

  7200 0.25 0.317 0.268 26.800 4.388083324 24438.99395 244.3899 Benda uji jenuh air

  5760 0.248 0.358 0.443548 44.355 3.656858341 4537.935734 45.37936 Benda uji jenuh air

  2880 0.252 0.371 0.472222 47.222 3.558158574 3615.418487 36.15418 Benda uji jenuh air

  FAS 0.35

  Kapiler (m) Benda uji jenuh air

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Volume air terinjeksi (ml)

  

retention dan tinggi pipa kapiler dalam satuan meter. Grafik pengujian water

retention pada benda uji pasta semen fas 0.35 disajikan dalam Gambar 4.16 berikut.

  (a) (b)

  Gambar 4.16Water retention benda uji pasta semen fas 0.35 (a) dalam skala Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter.

  Kurva pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 membentuk alur yang tidak jauh berbeda dengan water retention pada pasta semen FAS 0.5 dan pasta semen FAS 0.45. Namun, pada benda uji pasta semen FAS 0.35 nilai kadar airnya lebih rendah dibandingkan dengan pasta semen FAS 0.5 dan 0.45. Pada pasta semen FAS 0.5 nilai kadar air maksimum sebesar 0.744094 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 9.5391 m, sedangkan pada pastasemen FAS 0.45 sebesar

  0.647059, untuk tinggi kapilernya sebesar 5.2203 m. Pada benda uji pasta semen FAS 0.35 nilai kadar air maksimumnya sebesar 0.501901 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 28.673. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan kadar air yang tinggi memperoleh nilai tinggi kapiler yang kecil. Hal tersebut dikarenakan dengan kadar air yang tinggi mengidentifikasikan nilai porositas yang besar.

Gambar 4.17 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35 dengan

  water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.18 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35 dengan

  water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.17 dan 4.18 merupakan alur water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.35 dengan alur water retention Van Genuchten pada benda uji beton

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  Benda uji jenuh air 4 0.269 0.285 0.05948 5.948 5.849163832 706584.1 7065.841 Benda uji jenuh air 5 0.261 0.282 0.08046 8.046 5.636898647 433409.7 4334.097

  Benda uji jenuh air 2 0.266 0.275 0.033835 3.383 6.253760904 1793746 17937.46 Benda uji jenuh air 3 0.262 0.278 0.061069 6.107 5.829724134 675653.7 6756.537

  0.259 0.27 0.042471 4.247 6.089285263 1228246 12282.46 Benda uji jenuh air 1 0.254 0.274 0.07874 7.874 5.650093148 446779.4 4467.794

  Benda uji jenuh air 30 detik

  0.6 30 0.533 0.538 0.009381 0.938 6.656931858 4538704 45387.04 1.2 2 jam 0.526 0.54 0.026616 2.662 6.410731585 2574729 25747.29

1.8 2 jam 0.538 0.543 0.009294 0.929 6.657827258 4548071 45480.71

  Kapiler (m)

0.6 1 jam 0.514 0.533 0.036965 3.696 6.184152356 1528102 15281.02

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  C-15 dan mortar M1. Pada kedua gambar tersebut tampak alur water retention pasta semen FAS 0.35 identik dengan alur water retention Van Genuchten, namun kadar air pada benda uji pasta semen FAS 0.35 lebih besar dibandingkan dengan kadar air pada pengujian Van Genuchten. Perbedaan tersebut dikarenakan penggunaan benda uji yang berbeda dan memiliki porositas yang berbeda pula.

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Volume air terinjeksi (ml)

Tabel 4.16 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3

  4.2.1.4 Pasta Semen FAS 0.3 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 disajikan dalam tabel 4.16 berikut.

  Benda uji jenuh air 10 0.26 0.285 0.096154 9.615 5.516478798 328457.2 3284.572 Tabel 4.17Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS

  0.3 Berat

  Berat Kertas Volume air Kering Kadar Waktu Filter Kadar Air Tinggi terinjeksi Kertas Air PF Kpa (Menit) Setelah (wc) Kapiler (m)

  (ml) Filter (wc) % Kontak (gram) (gram)

  Benda uji 15 0.248 0.281 0.133065 13.306 5.158760185 144131.9 1441.319 jenuh air Benda uji

  20 0.263 0.297 0.129278 12.928 5.200947059 158835.3 1588.353 jenuh air Benda uji 60 0.243 0.312 0.283951 28.395 4.335907909 21672.44 216.7244 jenuh air Benda uji

  120 0.251 0.311 0.239044 23.904 4.51007074 32364.64 323.6464 jenuh air Benda uji 240 0.255

  0.33 0.294118 29.412 4.295030138 19725.6 197.256 jenuh air Benda uji 360 0.253 0.322 0.272727 27.273 4.372620135 23584.14 235.8414 jenuh air Benda uji

  480 0.256 0.342 0.335938 33.594 4.071116305 11779.21 117.7921 jenuh air Benda uji 600 0.249 0.335 0.345382 34.538 4.022976834 10543.31 105.4331 jenuh air Benda uji

  720 0.26 0.345 0.326923 32.692 4.11706594 13093.81 130.9381 jenuh air Benda uji 840 0.261 0.346 0.32567 32.567 4.123450768 13287.73 132.8773 jenuh air Benda uji

  960 0.248 0.317 0.278226 27.823 4.354634105 22627.37 226.2737 jenuh air Benda uji 1080 0.268 0.356 0.328358 32.836 4.109750576 12875.1 128.751 jenuh air Benda uji

  1200 0.266 0.352 0.323308 32.331 4.135541583 13662.86 136.6286 jenuh air Benda uji 1320 0.255 0.377 0.478431 47.843 3.537095312 3444.255 34.44255 jenuh air Benda uji

  1440 0.245 0.325 0.326531 32.653 4.119066469 13154.26 131.5426 jenuh air Benda uji 2880 0.247 0.361 0.461538 46.154 3.594401029 3930.077 39.30077 jenuh air Benda uji

  4320 0.25 0.328 0.312 31.200 4.197326483 15751.67 157.5167 jenuh air Tabel 4.18Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS

  0.3 Berat

  Berat Volume Kertas Kering Kadar Tinggi air Waktu Filter Kadar Air

  Kertas Air PF Kpa Kapiler terinjeksi (Menit) Setelah (wc) Filter (wc) % (m) (ml) Kontak

  (gram) (gram) Benda uji 5760 0.257

  0.33 0.284047 28.405 4.335593641 21656.77 216.5677 jenuh air Benda uji 7200 0.256 0.348 0.359375 35.938 3.956619796 9049.4 90.494 jenuh air Benda uji

  8640 0.253 0.319 0.26087 26.087 4.411407399 25787.39 257.8739 jenuh air Benda uji 10080 0.264 0.329 0.246212 24.621 4.476157697 29933.51 299.3351 jenuh air Benda uji

  14400 0.268 0.342 0.276119 27.612 4.361524276 22989.22 229.8922 jenuh air

  Dari data hasil pengujian yang disajikan pada tabel 4.17, diplotkan kedalam grafik dengan sumbu x merupakan parameter kadar air (w), dan sumbu y merupakan nilai water retention dan tinggi pipa kapiler dalam satuan meter. Grafik pengujian

  

water retention pada benda uji pasta semen fas 0.3 disajikan dalam Gambar 4.19

berikut.

  (a)

  (b) Gambar 4.19Water retention benda uji pasta semen fas 0.3 (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter.

  Grafik pengujian water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 membentuk alur yang tidak jauh berbeda dengan water retention pada pasta semen FAS 0.5, pasta semen FAS 0.45 dan pasta semen FAS 0.35. Namun, pada benda uji pasta semen FAS 0.3 nilai kadar airnya lebih rendah dibandingkan dengan pasta semen FAS 0.5, FAS 0.45 dan 0.35. Pada pasta semen FAS 0.5 nilai kadar air maksimum sebesar 0.744094 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 9.5391 m, pada pasta semen FAS 0.45 sebesar 0.647059, untuk tinggi kapilernya sebesar 5.2203 m, pada benda uji pasta semen FAS 0.35 nilai kadar air maksimumnya sebesar 0.501901 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 28.6733, sedangkan pada pasta semen FAS 0.3 memiliki kadar air maksimum yang terkecil dibandingkan dengan benda uji pasta semen yang lainnya. Kadar air pada pasta semen FAS 0.3 adalah 0.478431 dan untuk tinggi kapilernya adalah 34.4425 m. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan kadar air yang tinggi memperoleh nilai tinggi kapiler yang kecil. Hal tersebut dikarenakan dengan kadar air yang tinggi mengidentifikasikan nilai porositas yang besar.

Gambar 4.20 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.3 dengan

  water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.21 Perbandingan water retention benda uji pasta semen fas 0.35dengan

  water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.20 dan 4.21 merupakan alur water retention pada benda uji pasta semen FAS 0.3 dengan alur water retention Van Genuchten pada benda uji beton C-

  15 dan mortar M1. Pada kedua gambar tersebut tampak alur water retention pasta semen FAS 0.3 identik dengan alur water retention Van Genuchten, namun kadar air pada benda uji pasta semen FAS 0.3 lebih besar dibandingkan dengan kadar air pada pengujian Van Genuchten. Perbedaan tersebut dikarenakan penggunaan benda uji yang berbeda dan memiliki porositas yang berbeda pula.

  4.2.2 Pasta Semen Foam Pengujian water retention dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah di jelaskan didalam Bab 3. Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam disajikan dalam tabel 4.19 berikut.

Tabel 4.19 Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam

  Volume air terinjeksi (ml)

  Waktu (Menit) Berat Kering

  Kertas Filter (gram) Berat

  Kertas Filter Setelah Kontak

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  Kapiler (m)

0.6 1 jam 0.532 0.582 0.093985 9.398 5.563696947 366182 3661.82

0.6 30 0.531 0.54 0.016949 1.695 6.579202664 3794920 37949.2 Benda uji jenuh air 30 detik 0.258 0.272 0.054264 5.426 5.912969851 818408 8184.08

  Benda uji jenuh air 1 0.256 0.301 0.175781 17.578 4.90151637 79710.65 797.1065 Benda uji jenuh air 2 0.261 0.305 0.168582 16.858 4.932065207 85519.51 855.1951

  Benda uji jenuh air 3 0.252 0.292 0.15873 15.873 4.973873653 94161.56 941.6156 Benda uji jenuh air 4 0.255 0.292 0.145098 14.510 5.065850126 116372.4 1163.724

  Benda uji jenuh air 5 0.26 0.321 0.234615 23.462 4.531021586 33964.22 339.6422 Benda uji jenuh air 10 0.259 0.346 0.335907 33.591 4.071270062 11783.38 117.8338

  Benda uji jenuh air 15 0.258 0.376 0.457364 45.736 3.608560872 4060.326 40.60326 Benda uji jenuh air 20 0.262 0.322 0.229008 22.901 4.557551724 36103.7 361.037

Tabel 4.20 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam

  Benda uji jenuh air 360 0.251 0.347 0.38247 38.247 3.875822496 7513.158 75.13158 Benda uji jenuh air 480 0.248 0.321 0.294355 29.435 4.293734196 19666.82 196.6682

  Benda uji jenuh air 2880 0.249 0.38 0.526104 52.610 3.380452923 2401.336 24.01336 Benda uji jenuh air 4320

  0.25 0.398 0.592 59.200 3.162705984 1454.474 14.54474 Benda uji jenuh air 1440 0.244 0.311 0.27459 27.459 4.366526507 23255.54 232.5554

  0.37 0.497976 49.798 3.470795183 2956.618 29.56618 Benda uji jenuh air 1320

  Benda uji jenuh air 1080 0.242 0.296 0.22314 22.314 4.593141856 39186.99 391.8699 Benda uji jenuh air 1200 0.247

  Benda uji jenuh air 840 0.252 0.336 0.333333 33.333 4.084390644 12144.81 121.4481 Benda uji jenuh air 960 0.247 0.345 0.396761 39.676 3.82551875 6691.427 66.91427

  Benda uji jenuh air 600 0.254 0.366 0.440945 44.094 3.666243552 4637.069 46.37069 Benda uji jenuh air 720 0.256 0.315 0.230469 23.047 4.550639217 35533.6 355.336

  0.37 0.491935 49.194 3.491285399 3099.455 30.99455 Benda uji jenuh air 240 0.257 0.335 0.303502 30.350 4.243757228 17529 175.29

  Volume air terinjeksi (ml)

  60 0.253 0.348 0.375494 37.549 3.900227907 7947.452 79.47452 Benda uji jenuh air 120 0.248

  Kapiler (m) Benda uji jenuh air

  Air (wc) % PF Kpa Tinggi

  (gram) Kadar Air (wc) Kadar

  Kertas Filter Setelah Kontak

  Kertas Filter (gram) Berat

  Waktu (Menit) Berat Kering

  0.24 0.363 0.5125 51.250 3.423043064 2648.763 26.48763

Tabel 4.21 Lanjutan Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam

  Berat Berat Kertas Volume air Kering Kadar

  Waktu Filter Kadar Air Tinggi terinjeksi Kertas Air (wc) PF Kpa (Menit) Setelah (wc) Kapiler (m) (ml) Filter %

  Kontak (gram) (gram) Benda uji

  5760 0.246 0.438 0.780488 78.049 2.631321723 427.8797 4.278797 jenuh air Benda uji 7200 0.241 0.365 0.514523 51.452 3.416710396 2610.42 26.1042 jenuh air Benda uji

  8640

  0.25

  0.36 0.44 44.000 3.669649697 4673.58 46.7358 jenuh air Benda uji 10080 0.257

  0.37 0.439689 43.969 3.670771825 4685.671 46.85671 jenuh air Benda uji 14400 0.266 0.353 0.327068 32.707 4.116328904 13071.6 130.716 jenuh air

  Dari data hasil pengujian yang disajikan pada tabel 4.19, diplotkan kedalam grafik dengan sumbu x merupakan parameter kadar air (w), dan sumbu y merupakan nilai water retention dan tinggi pipa kapiler dalam satuan meter. Grafik pengujian

  

water retention pada benda uji pasta semen foam disajikan dalam Gambar 4.21

berikut.

  (a)

  (b) Gambar 4.22Water retention benda uji pasta semen foam (a) dalam skala log Kpa (b) tinggi pipa kapiler satuan meter.

  Kurva pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam membentuk alur yang tidak jauh berbeda dengan water retention pada pasta semen dengan berbagai nilai FAS. Namun, pada benda uji pasta semen foam nilai kadar airnya lebih tinggi dibandingkan dengan pasta semen dengan berbagai nilai FAS. Pada pasta semen foam nilai kadar air maksimum sebesar 0.780488 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 4.2787. Pada pasta semen FAS 0.5 nilai kadar air maksimum sebesar 0.744094 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 9.5391 m, sedangkan pada pasta semen FAS 0.45 sebesar 0.647059, untuk tinggi kapilernya sebesar 5.2203 m. Pada benda uji pasta semen FAS 0.35 nilai kadar air maksimumnya sebesar 0.501901 dan untuk tinggi kapilernya sebesar 28.6733. Nilai kadar air pada pasta semen foam lebih besar bila dibanding dengan benda uji pasta semen dengan variasi nilai FAS namun, tinggi kapiler pada pasta semen foam lebih kecil dibandingkan dengan benda uji pasta semen FAS 0.5, 0.45, 0.35, dan 0.3. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan kadar air yang tinggi memperoleh nilai tinggi kapiler yang kecil. Hal tersebut dikarenakan dengan kadar air yang tinggi mengidentifikasikan nilai porositas yang besar. Dimana angka pori berbanding terbalik dengan tinggi kapiler yang akan dibahas pada sub bab 4.2.

  Grafik pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam juga menunjukkan pola alur yang sama dengan grafik Van Genuchten water retention. Kedua alur hasil pengujian water retention tersebut, di plotkan dalam satu grafik yang disajikan dalam gambar 4.23 dan gambar 4.24 berikut.

Gambar 4.23 Perbandingan water retention benda uji pasta semen foam dengan

  water retention pada concrete C-15-A(Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.24 Perbandingan water retention benda uji pasta semen foam dengan

  water retention pada concrete M1 (Schneider dkk, 2012)

Gambar 4.23 dan 4.24 merupakan alur water retention pada benda uji pasta semen foam dengan alur water retention Van Genuchten pada benda uji beton C-15 dan mortar M1. Pada kedua gambar tersebut tampak alur water retention pasta semen foam identik dengan alur water retention Van Genuchten, namun kadar air pada benda uji pasta semen foam lebih besar dibandingkan dengan kadar air pada pengujian Van Genuchten. Perbedaan tersebut dikarenakan penggunaan benda uji yang berbeda dan memiliki porositas yang berbeda pula.

  Hasil pengujian water retention pada benda uji pasta semen foam dan pada benda uji pasta semen dengan variasi nilai FAS bila diplotkan dalam satu grafik, menunjukkan pola alur yang sama. Namun pola alur tersebut memiliki kadar air maksimum yang berbeda-beda. Dimana kadar air maksimumnya terlihat secara berurutan dari yang terbesar hingga terkecil, yaitu pasta semen foam, pasta semen FAS 0.5, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.35, dan yang terkecil ialah pasta semen FAS 0.3. Grafik tersebut disajikan pada gambar 4.25 berikut.

  .

Gambar 4.25. Water retention pada benda uji pasta semen dengan berbagai jenis nilai FAS dan pasta semen foam.

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN PENGUJIAN POROSITAS, UPV DAN KUAT TEKAN

5.1 Porositas

  Porositas merupakan perbandingan volume kosong di dalam benda padat dengan volume padat. Pengujian porositasberdasarkan ASTM C 642-90. Prosedur pengujian telah dijelaskan didalam Bab 3.

  5.1.1 Porositas Pada Benda Uji Pasta Semen

  5.1.1.1 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.5 Pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.5 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.1 berikut.

Tabel 5.1 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.5

  Benda Uji Berat Kering Berat Sebelum di vacum (gram)

  Berat Setelah di vacum dalam air Porositas Kadar air (gram) Berat dalam air (gram) SSD

  (gram) (%) C1 178.7 211.384 97.8 218.3 33% 0.2216004 C2 182.7 218.678

  99.2 222.9 32% 0.2200328 C3 186.2 219.239 100.3 223.7 30% 0.2013963 C4 182 215.973 99.2 222.3 33% 0.2214286 Rata-rata 32% 0.2161146

  Untuk mencari nilai porositas benda uji berdasarkan ASTM C 642-90. Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.1, dimana nilai porositas rata-rata dari 4 benda uji yang telah dilakukan pengujian porositasnya yaitu sebesar 0.32

  5.1.1.2 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.45 Pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.45 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.2 berikut.

Tabel 5.2 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.45

  Berat Berat Setelah di vacum dalam air Porositas Kering Berat Sebelum Benda Uji

  Kadar air di vacum (gram) SSD (gram) Berat dalam air (gram) (%) (gram)

  H1 201 229.571 112.9 231.5 26% 0.1517413 H2 209 232.322 116.9 233.4 21% 0.1167464 H3 217.1 239.944 114.4 242.1 20% 0.1151543 H4 205.9 231.996 118.7 234.7 25% 0.1398737

  Rata-rata 23% 0.1308789

  Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.2, dimana nilai porositas rata-rata dari 4 benda uji yang telah dilakukan pengujian porositasnya yaitu sebesar 0.23. Nilai porositas untuk benda uji pasta semen FAS 0.45 lebih kecil dibanding nilai porositas pada benda uji FAS 0.5. Hal tersebut disebabkan oleh kandungan air pada benda uji pasta semen FAS 0.5 lebih besar dibanding dengan benda uji pasta semen FAS 0.45. Besarnya proporsi kandungan air pada campuran pasta semen, mengakibatkan air yang menguap lebih banyak saat proses pengerasan. Air yang menguap meninggalkan rongga pori.

  5.1.1.3 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.35 Pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.35 dilakukan dengan menggunakan 3 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.3 berikut.

Tabel 5.3 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.35

  Berat Kering Berat Setelah di vacum dalam air Porositas Berat Sebelum di Benda Uji

  Kadar air

Berat dalam

vacum (gram) (gram) SSD (gram) (%)

air (gram)

P1 246.7 265.389 140.2 266.2 15% 0.0790434

  

P2 241.9 257.818 133.6 258.9 14% 0.070277

P3 238.5 259.51 133.2 262.2 18% 0.0993711

Rata-rata 16% 0.0828971

  Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.3, dimana nilai porositas rata-rata dari 3 benda uji yang telah dilakukan pengujian porositasnya yaitu sebesar 0.16. Nilai porositas untuk benda uji pasta semen FAS 0.35 lebih kecil dibanding nilai porositas pada benda uji FAS 0.5 dan 0.45.

  5.1.1.4 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.3 Pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.3 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.4 berikut.

Tabel 5.4 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen FAS 0.3

  Benda Uji Berat Kering Berat Sebelum di vacum (gram)

  Berat Setelah di vacum dalam air Porositas Kadar air (gram)

  Berat dalam air (gram) SSD (gram) (%)

L1 240.8 257.412 132.6 257.6 13% 0.0697674

  

L2 244.9 259.071 133.1 259.6 12% 0.0600245

L3 248.8 263.949 136.3 264.1 12% 0.0614952

L4 238.8 256.084 131.7 256.7 14% 0.0749581

Rata-rata 13% 0.0665613

  Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.4, dimana nilai porositas rata-rata dari 4 benda uji yang telah dilakukan pengujian porositasnya yaitu sebesar 0.13. Nilai porositas untuk benda uji pasta semen FAS 0.3 lebih kecil dibanding nilai porositas pada benda uji FAS 0.5, 0.45 dan 0.35.

  5.1.2 Porositas Pada Benda Uji Pasta Semen Foam Pengujian porositas pada benda uji pasta semen foam dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.5 berikut.

Tabel 5.5 Hasil pengujian porositas pada benda uji pasta semen foam

  Benda Uji Berat Kering Berat Sebelum di vacum (gram)

  Berat Setelah di vacum dalam air Porositas Kadar air

  (gram) Berat dalam air (gram)

  SSD (gram) (%) U1 172.6 216.777 88 216.4 34% 0.2537659 U2 161.4 206.793 85 205.561 37% 0.2736121 U3 164.2 207.392 87 208.133 36% 0.2675579 U4 160.5 204.662 82 204.669 36% 0.2751963 U5 159 201.974 81 202.115 36% 0.2711635 Rata-rata 36% 0.2682591

  Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.5, dimana nilai porositas rata-rata dari 5 benda uji yang telah dilakukan pengujian porositasnya yaitu sebesar 0.36. Nilai porositas terlihat secara berurutan dari yang terbesar hingga terkecil, yaitu pasta semen foam, pasta semen FAS 0.5, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.35, dan yang terkecil ialah pasta semen FAS 0.3. Pada gambar 4.24 menunujukkan pola yang sama jika diurutkan nilai kadar air dari yang terbesar hingga terkecil secara berurutan yaitu benda uji pasta semen foam, benda uji pasta semen FAS 0.5, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.35 dan yang terkecil pasta semen FAS 0.3. Berdasarkan pada gambar 4.23 dan dari data hasil porositas dapat diambil kesimpulan bahwa ada korelasi antara kadar air dengan porositas.

  5.1.3 Hubungan Kadar air dengan porositas Berdasarkan hasil pengujian porositas dan dari data hasil uji water retention, tampak bahwa adanya hubungan antara kadar air dengan porositas. Tabel 6.1 menyajikan data rata-rata porositas dan kadar air pada setiap jenis benda uji.

Tabel 5.6 Data porositas dan kadar air

  Benda Uji Kadar air (wc) Porositas FOAM 0.272429949 0.361257599 FAS 0.5 0.185981426 0.3212191 FAS 0.45 0.121424333 0.227664052 FAS 0.35 0.076550758 0.158052405 FAS 0.3 0.065029492 0.128380961

  Data kadar air dan porositas diplotkan ke dalam grafik, ditampilkan pada gambar 5.1 berikut.

  

Hubungan Kadar air dengan porositas

0,4

  FOAM 0,35 FAS 0.5 0,3 ri

  0,25 o p FAS 0.45

  0,2 ka g n FAS 0.35

  0,15 A

  FAS 0.3 0,1 0,05 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

  Kadar air

Gambar 5.1. Hubungan kadar air dengan porositas pada benda uji pasta semen foam dan pasta semen variasi nilai FAS

  Secara umum korelasi di atas menggambarkan hubungan kadar air dengan porositas. Nilai kadar air pada FAS 0.3 memiliki nilai kadar air yang paling kecil, begitu pula untuk nilai porositasnya. Nilai kadar air dan porositas secara berurutan dari yang terkecil hingga terbesar ialah, benda uji pasta semen FAS 0.3, pasta semen FAS 0.35, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.5 dan pasta semen foam. Jika dilakukan analisa regresi dan korelasi berdasarkan statistik, data yang ada belum dapat mencukupi. Tetapi, dari grafik tersebut dapat memberikan gambaran mengenai hubungan antara kedua parameter.

  5.1.4 Hubungan Porositas dengan Water Retention Berdasarkan hasil pengujian porositas, dapat dihitung nilai kadar air dan kemudian dicari nilai water retention dengan menggunakan grafik korelasi. Hasil perhitungan disajikan pada tabel 5.7 berikut. Tabel. 5.7 Data hasil perhitungan porositas dan water retention

  Tinggi Benda Uji Kadar air (wc) Porositas PF Kpa Kapiler(m) FOAM 0.272429949 0.361257599 6.725297 725297.3 53124.7969

  FAS 0.5 0.185981426 0.3212191 6.734176 734175.9 54222.0424 FAS 0.45 0.121424333 0.227664052 6.740806 740806.1 55056.1869 FAS 0.35 0.076550758 0.158052405 6.745415 745414.8 55643.5482 FAS 0.3 0.065029492 0.128380961 6.746598 746598.1 55795.3612

  Data porositas dan water retention diplotkan ke dalam grafik, ditampilkan pada gambar 5.2 berikut.

  

Hubungan Porositas dengan Water retention

6,75

FAS 0.3

  FAS 0.35 6,745 (PF)

  FAS 0.45 6,74 tion n

  6,735 te

  FAS 0.5 re r

  6,73 Wate

  FOAM 6,725 6,72 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

  Porositas

Gambar 5.2. Hubungan porositas dengan water retention dalam skala PF pada benda uji pasta semen foam dan pasta semen variasi nilai FAS

  Secara umum korelasi di atas menggambarkan hubungan porositas dengan

  

water retention yang arah hubungannya berlawanan arah yang artinya nilai water

retention menunjukkan nilai yang besar, namun porositasnya menunjukkan nilai

  yang kecil. Data yang ada belum dapat mencukupi. Tetapi, dari korelasi tersebut dapat memberikan gambaran umum mengenai hubungan antara kedua parameter.

5.2 UPV (Ultrasonic Pulse Velocity)

  Uji UPV berdasarkan ASTM C597 (BS 1881-203), prosedur pengujian telah dijelaskan pada bab 3. Klasifikasi kualitas beton berdasarkan kecepatan gelombang disajikan pada tabel 5.8 berikut.

Tabel 5.8 Klasifikasi kualitas beton berdasarkan kecepatan gelombang

  Kecepatan V (m/s) Klasifikasi V< 2130 Kurang 2130 < V <3 060 Cukup 3060 < V < 3670 Cukup Baik 3670 < V < 4570 Baik V > 4570 Baik Sekali

  Sumber: BS 1881-203 (2004)

5.2.1 UPV Pada Benda Uji Pasta Semen

5.2.1.1 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.5

  Pengujian UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.5 dilakukan dengan menggunakan 5 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.9 berikut.

Tabel 5.9 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.5

  Benda Uji t (second) v (m/s) Kualitas beton C5 23.4 2140 Kurang C6 17.5 2860 Cukup C7

  19 2630 Cukup C8 21.4 2340 Cukup C9

  17 2940 Cukup Rata-rata 2582 Cukup

  Berdasarkan tabel 5.9 di atas, benda uji dikategorikan dalam kualitas beton cukup. Hal tersebut dikarenakan, untuk benda uji pasta semen dengan FAS 0.5 proporsi air yang banyak sehingga mengakibatkan terjadinya susut karena penguapan pada saat proses pengerasan dan hal tersebut mempengaruhi kualitas benda uji. Besarnya proporsi kandungan air pada campuran pasta semen, mengakibatkan air yang menguap lebih banyak saat proses pengerasan. Air yang menguap meninggalkan rongga pori. Sesuai dengan hasil pengujian porositas, dimana benda uji pasta semen FAS 0.5 memiliki nilai porositas yang besar. Benda uji yang memiliki porositas yang besar, maka media untuk perambatan gelombang kecil dan menghasilkan kecepatan yang rendah.

Gambar 5.3. Hubungan porositas dengan hasil pengujian UPV oleh Zoubeir Lafhaj dkk (2005)

  Berdasarkan gambar 5.3 di atas, menunjukkan adanya korelasi antara porositas dengan cepat rambat gelombang pada hasil pengujian porosity dan UPV terhadap mortar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa hubungan antara porositas dengan cepat rambat gelombang adalah linier dan berlawanan arah. Sehingga, benda uji yang memiliki nilai porositas yang besar, nilai kecepatan gelombangnya kecil.

  5.2.1.2 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.45 Pengujian UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.45 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.10 berikut.

Tabel 5.10 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.45

  Benda Uji t (second) v (m/s) Kualitas beton H6 20.5 2440 Cukup H7 22.9 2180 Cukup H8 16.4 3050 Cukup H9

  16 3130 Cukup Baik Rata-rata 2700 Cukup

  Berdasarkan tabel 5.10 di atas, benda uji dikategorikan dalam kualitas beton cukup. Hal tersebut dikarenakan, untuk benda uji pasta semen dengan FAS 0.45 proporsi air yang masih banyak sehingga mengakibatkan terjadinya susut yang sangat besar pula.

  5.2.1.3 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.35 Pengujian UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.35 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.11 berikut.

Tabel 5.11 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.35

  Benda Uji t (second) v (m/s) Kualitas beton L5 14.1 3550 Cukup Baik L6 13.5 3700 Baik L7 15.2 3290 Cukup Baik L8 13.5 3700 Baik Rata-rata 3560 Cukup Baik

  Berdasarkan tabel 5.11 di atas, kualitas benda uji rata-rata dikategorikan dalam kualitas cukup baik. Sesuai dengan hasil pengujian porositas, dimana benda uji pasta semen FAS 0.35 memiliki nilai porositas yang lebih kecil dibandingkan dengan benda uji pasta semen FAS 0.5 dan FAS 0.45. Benda uji yang memiliki porositas yang kecil, maka media untuk perambatan gelombang lebih banyak dan menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi.

5.2.1.4 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.3

  Pengujian UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.3 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.12 berikut.

Tabel 5.12 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen FAS 0.3

  Benda Uji t (second) v (m/s) Kualitas beton P4 13.8 3620 Cukup Baik P5 13.7 3650 Cukup Baik P6 13.4 3730 Baik Rata-rata 3667 Cukup Baik

  Berdasarkan tabel 5.12 di atas, kualitas benda uji rata-rata dikategorikan dalam kualitas Cukup baik. Benda uji pada pasta semen dengan FAS 0.3 memiliki kandungan air dalam campurannya kecil, sehingga benda uji tersebut nilai porositasnya kecil sesuai dengan hasil pengujian porositas. Benda uji yang memiliki porositas yang kecil, media untuk perambatan gelombang besar dan menghasilkan kecepatan tinggi.

5.2.2 UPV Pada Benda Uji Pasta Semen Foam

  Pengujian UPV pada benda uji pasta semen foam dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.13 berikut.

Tabel 5.13 Data hasil uji UPV pada benda uji pasta semen foam

  Benda Uji t (second) v (m/s) Kualitas beton U6 19.6 2550 Cukup U7 19.5 2560 Cukup U8 18.8 2660 Cukup U9 19.1 2620 Cukup Rata-rata 2597.5 Cukup

  Berdasarkan tabel 5.13 di atas, kualitas benda uji rata-rata dikategorikan dalam kualitas cukup. Hal tersebut dikarenakan benda uji pasta semen foam merupakan benda uji yang menggunakan campuran foam sebanyak 25% dari berat binder, sehingga benda uji ini memiliki pori yang lebih banyak dibandingkan benda uji yang lain. Berdasarkan hasil pengujian porositas, benda uji pasta semen foam memiliki porositas tertinggi dibandingkan benda uji pasta semen dengan variasi nilai FAS. Pengujian dengan menggunakan UPV menggunakan prinsip perambatan energi gelombang melalui benda uji kemudian ditampilkan dalam kecepatandan satuan waktu tempuh. Sehingga, untuk benda uji yang memiliki porositas yang besar, maka media untuk perambatan gelombang kecil dan menghasilkan kecepatan yang rendah.

  Dari hasil pengujian yang dilakukan oleh peneliti, benda uji dengan FAS yang sama menghasilkan nilai cepat rambat gelombang yang sangat beragam. Berdasarkan jurnal penelitian olehSugeng P. Budio dkk (2016) dengan judul koreksi pembacaan ultrasonic pulse velocity (upv) terhadap kesalahan akibat ketidakstabilan posisi tranducer, peneliti menyatakan bahwa benda uji yang memiliki kuat tekan rencana yang sama, dapat memiliki kecepatan rambat yang berbeda. Hal ini dikarenakan, nilai cepat rambat gelombang bergantung pada homogenitas material. Sugeng P. Budio juga menyatakan bahwa pembacaan nilai kecepatan UPV memiliki sebaran yang beragam walaupun dilakukan pada benda uji yang sama. Hal tersebut diakibatkan oleh posisi tranducer yang tidak stabil.

  5.3 Kuat Tekan

  5.3.1 Kuat Tekan Pada Benda Uji Pasta Semen

  5.3.1.1 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.5 Pengujian kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.5 dilakukan dengan menggunakan 5 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.14 berikut.

Tabel 5.14 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.5

  Benda Uji Kuat Tekan (ton) Mutu beton (Mpa) C7

  4

  16 C8

  3.4

  13.6 C9

  3.6

  14.4 Tabel 5.11 merupakan data hasil test kuat tekan. Dari hasil tersebut, tampak

  bahwa mutu beton untuk benda uji pasta semen FAS 0.5 mempunyai mutu yang rendah, hasil yang sama ditunjukkan dari test UPV.

5.3.1.2 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.45

  Pengujian kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.45 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.15 berikut.

Tabel 5.15 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.45

  Benda Uji Kuat Tekan (ton) Mutu beton (Mpa) H6

  4.4

  17.6 H7

  4.7

  18.8 H8

  4.8

  19.2 H9

  4.7

  18.8 Tabel 5.15 merupakan data hasil test kuat tekan. Dari hasil tersebut, tampak

  bahwa mutu beton untuk benda uji pasta semen FAS 0.45 mempunyai mutu yang lebih baik dibanding dengan benda uji pasta semen FAS 0.5. Hasil test UPV menunjukkan hal yang sama.

5.3.1.3 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.35

  Pengujian kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.35 dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.16 berikut.

Tabel 5.16 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.35

  Benda Uji Kuat Tekan (ton) Mutu beton (Mpa) L5

  10.3

  41.2 L6

  9.8

  39.2 L7

  13.3

  53.2 L8

  11.5

  46 Tabel 5.16 merupakan data hasil test kuat tekan. Dari hasil tersebut, tampak

  bahwa mutu beton untuk benda uji pasta semen FAS 0.35 mempunyai mutu yang tinggi.

5.3.1.4 Benda Uji Pasta Semen FAS 0.3

  Pengujian kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.3 dilakukan dengan menggunakan 3 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.14 berikut.

Tabel 5.17 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen FAS 0.3

  Benda Uji Kuat Tekan (ton) Mutu beton (Mpa) P4

  9.6

  38.4 P5

  8.6

  34.4 P6

  6.7

  26.8 Dari hasil test kuat tekan, tampak bahwa mutu beton untuk benda uji pasta

  semen FAS 0.3 mempunyai mutu yang lebih rendah dibanding benda uji pasta semen FAS 0.35. Hal tersebut dimungkinkan karena proporsi air yang sedikit sehingga pada saat proses mixing , air tidak masuk ke seluruh rongga pori. Jika dilakukan test uji konsistensi, maka benda uji tersebut tidak mencapai batas kritis konsistensi. Tetapi pada hasil uji UPV, benda uji pasta semen FAS 0.3 lebih baik hasil pengujiannya dibanding dengan benda uji pasta semen FAS 0.35. Hal tersebut dimungkinkan saat melakukan test UPV, permukaan benda uji yang disentuh oleh alat transducer pengirim dan penerima merupakan permukaan yang kadar airnya kecil, dikarenakan air tidak terdistribusi secara merata.

5.3.2 Kuat Tekan Pada Benda Uji Pasta Semen Foam

  Pengujian kuat tekan pada benda uji pasta semen foam dilakukan dengan menggunakan 4 benda uji. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 5.15 berikut.

Tabel 5.18 Data hasil uji kuat tekan pada benda uji pasta semen foam

  Benda Uji Kuat Tekan (ton) Mutu beton (Mpa) U10

  3.7

  14.8 U12

  3.4

  13.6 U17

  3.3

  13.2 U18

  3.8

  15.2 Tabel 5.18 merupakan data hasil test kuat tekan. Dari hasil tersebut, tampak

  bahwa mutu beton untuk benda uji pasta semen foam mempunyai mutu yang paling rendah dibandingkan benda uji pasta semen dengan variasi nilai FAS. Hal tersebut dikarenakan benda uji pasta semen foam mempunyai ruang pori yang lebih tinggi dibandingkan dengan benda uji yang lain.

  Berdasarkan pengujian yang dilakukan oleh Ramazan Demirboga dkk (2003) dalam jurnalnya yang berjudul Relationship between ultrasonic velocity and

  

compressive strength for high-volume mineral-admixtured concrete, menunjukkan

adanya hubungan yang linier pada hasil test kuat tekan dengan hasil test UPV.

Gambar 5.4. Hubungan hasil test kuat tekan dengan hasil test UPV oleh Ramazan

  Demirboga dkk (2003) Hasil test UPV yang telah dilakukan oleh peneliti, secara berurutan dari yang terbesar hingga terkecil, yaitupasta semen FAS 0.3, pasta semen FAS 0.35, pasta semen FAS 0.45, pasta semen foam dan yang terkecil adalah pasta semen FAS 0.5. Apabila dibandingkan dengan hasil test kuat tekan, secara berurutan dari yang terbesar hingga terkecil, yaitupasta semen FAS 0.35, pasta semen FAS 0.3, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.5 dan yang terkecil adalah pasta semen foam. Berdasarkan penelitian sebelumnya, yang dilakukan oleh Ramazan Demirboga dkk (2003), seharusnya nilai cepat gelombang dan mutu beton terkorelasi linier. Dimana benda uji yang nilai cepat gelombangnya besar maka mutunya tinggi.

  Pada hasil pengujian UPV dan kuat tekan yang telah dilakukan peneliti, tampak bahwa nilai UPV untuk benda uji FAS 0.3 lebih besar dibanding benda uji FAS 0.35, namun bila dikaji dari hasil test kuat tekan, nilai kuat tekan pada benda uji FAS 0.35 lebih besar dibanding dengan benda uji FAS 0.3. Begitu pula untuk benda uji pasta semen FAS 0.5 dan pasta semen foam. Dari hasil test UPV, nilai cepat rambat benda uji pasta semen foam lebih tinggi dibanding pasta semen FAS 0.5. Namun, bial dikaji berdasarkan hasil test kuat tekan, benda uji pasta semen FAS 0.5 lebih tinggi dibanding benda uji pasta semen foam.

  Peneliti memperkirakan hal tersebut dapat terjadi dikarenakan dua kemungkinan, yaitu saat melakukan pengujian UPV posisi tranducer tidak stabil sehingga pembacaan nilai kecepatan memiliki sebaran yang beragam walaupun dilakukan pada benda uji yang sama. Kemungkinan berikutnya ialah homogenitas, pada saat proses mixing yang kurang sempurna, sehingga terjadi penggumpalan dan tidak semua semen terikat dengan air. Hal tersebut mengakibatkan tidak semua butiran semen terhidrasi. Perlu dilakukan uji konsistensi semen, sehingga mengetahui kadar air maksimum yang dibutuhkan agar campuran pasta semen dapat terhidrasi sempurna.

BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

  Berdasarkan hasil dari pengujian dan analisa, maka kesimpulan yang dihasilkan sesuai dengan perumusan masalah yang telah ditentukan, sebagai berikut:

  1. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa metode kertas filter Whatman No. 42 dapat digunakan untuk pengukuran water retention pada concrete material.

  2. Dari hasil pengujian, diperoleh kurva karakteristik water retention pada pasta semen dari angka pori yang berbeda-beda. Secara keseluruhan, grafikwater

  retention dari hasil pengujian pada pasta semen menunjukkan grafik yang

  hampir identik dengan grafik water retention pada glass beads oleh Indarto (1991), concrete dan mortar oleh Sébastien Schneider(2012). Tetapi sedikit berbeda dibandingkan dengan tanah. Hal tersebut dikarenakan pori pada tanah lebih variativ atau tidak seragam bila dibandingkan dengan concrete material dan glass beads.

  3. Hubungan antara kadar air dengan water retention didasarkan pada karakteristik porositas material. Secara teoritis, tinggi kapiler pada material sangat tergantung pada gradasi butiran yang membentuk material dan besarnya angka pori dari material, sehingga pola kurva hubungan kadar air dengan water retention akan memiliki pola kelengkungan grafik yang bervariasi.

  4. Hubungan antara kadar air dengan porositas menggambarkan hubungan yang linier. Nilai kadar air dan porositas secara berurutan dari yang terkecil hingga terbesar ialah, benda uji pasta semen FAS 0.3, pasta semen FAS 0.35, pasta semen FAS 0.45, pasta semen FAS 0.5 dan pasta semen foam.

  5. Hubungan antara porositas dengan water retention, menggambarkan hubungan berlawanan arah yang artinya porositas menunjukkan nilai yang kecil, namun water retention menunjukkan nilai yang besar.

  6. Benda uji yang memiliki porositas terbesar yaitu pada benda uji pasta semen foam dengan nilai porositas rata-ratanya sebesar 0.2682591, dimana pada benda uji tersebut, pembacaan test UPV atau cepat rambat gelombangnya memiliki nilai yang rendah, yaitu sebesar 2597.5 m/s.

  7. Berdasarkan hasil test kuat tekan dan test UPV, tidak dapat menunjukkan hubungan yang linier seperti penelitian-penelitian terdahulu, dikarenakan homogenitas benda uji.

6.2 Saran

  Berdasarkan pengalaman yang telah dilakukan peneliti selama melakukan penelitian, maka saran yang perlu diperhatikan sebagai berikut:

  1. Untuk penelitian selanjutnya, gunakan benda uji yang porinya lebih kecil.

  Sehingga didapat PF yang besar dan pola alur grafik water retention untuk nilai PF yang tinggi akan terwakili.

  2. Pada proses pembuatan benda uji, perhatikan mold yang digunakan untuk cetakan. Jangan terlalu banyak menggunakan pelumas, karena endapan pelumas akan mengakibatkan adanya rongga pada benda uji.

  3. Dalam melakukan pembacaan berat kertas filter baik dalam keadaan kering maupun setelah kontak dengan benda uji, harus berhati-hati dan gunakan alat ukur yang memiliki keakuratan yang tinggi. Ketelitian sangat diperlukan, karena berakibat pada nilai kadar air pada kertas dan akan memberikan dampak pada nilai water retention.

  4. Perlu dilakukan pengukuran kadar air pada benda uji, dan membandingkan kadar air yang terdapat pada kertas filter, sehingga dapat diperoleh keakurasiannya.

  5. Agar dapat menganalisis dengan regresi linier untuk mencari korelasi porosity, hasil UPV test dan kuat tekan diperlukan benda uji minimal 10 benda uji.

  6. Pada saat melakukan test UPV, dilakukan pengujian berulang-ulang kali terhadap satu benda uji yang sama. Hal tersebut dilakukan agar data lebih valid dan mencegah adanya data eror.

DAFTAR PUSTAKA

  Direct Flore Brue, 2012. “Effect of Temperature on the Water Retention Properties of Two

  ”. Texas A&M University. Texas .

  “The emergence of unsaturated soil mechanics - The fourth Spencer J. Buchanan Lecture

  Fredlund, 1996.

  “The Scope Of Unsaturated Soil Mechanics”.Universityof Saskatchewan. Saskatoon. Canada.

  Fredlund, 1995.

  High Performance Concretes ”. Jurnal. Science Direct.

  ASTM. Standard Spesification for Mixing Water Used in the Production of

  Hydraulic Cement Concre

  E.P Kearsley, PJ Wainwright (2002).The effect of porosity on the strength of foamed

  2 Park Square, Milton Park, Abingdon, Oxon OX14 4RN, USA and Canada.

  Charles W.W.Ng and Bruce Menzies 2007. Advanced Unsaturated Soil Mechanics and Engineering.

  Specimens . C 39/C

  ASTM. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete

  Filter Paper . D5298-10

  ASTM. Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete. C 5997-97 ASTM. Standard Test Method for Measurement of Soil Potential (Suction) Using

  concrete. Cement and concrete research 32 (2002) 233-239. Jurnal. Science Fredlund, 2000.

  “The implementation of unsaturated soil mechanics into

  geotechnical engineering , - R.M. Hardy Address

  ”. NRC Research Press website . Universityof Saskatchewan. Saskatoon. Canada.

  Fredlund & Rahardjo, 1993, “Soil Mechanics for Unsaturated Soils”. A Willey- interscience publication. John Wiley & Sons, Inc. 1-19.

  Fredlund dan Morgenstren , 1977. “Stress state variables for unsaturated soils”.

  ASCE J. Geotech. Eng. Div. GT5, vol. 103. 447-466 Indarto, 1991. “Comportement des sols soumis a une pression interstitielle negative application aux silos. These de Doctorat. Ecole Centrale Paris. September 1991 Indarto, 1995. Metode kertas filter untuk menentukan karakteristik tegangan air pori negatif pada tanah. Majalah ipTEK ITS. November 1995.

  Indarto, Daniel T.,R. Soemitro. 2014. Perilaku variasi kadar air pada tanah ekspansif serta peranannya terhadap nilai faktor adhesi dari daya dukung terhadap friksi pada pondasi tiang. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya. Indonesia. J. Kropp, H.K. Hilsdorf. 1995. Performance Criteria for Concrete Durability. E &

  FN Spon, an imprint of Chapman & Hall 2-6 Boundary Row. London Murray, E.J &

  V. Sivakum

  A ar. 2010. “Unsaturated Soils”. fundamentalinterpretation of soil behavior . A John Willey & Sons, Ltd., The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, PO19 8SQ, United Kingdom.

  1-2. Jihat, mohamad.(2014), Pengukuran Suction Pada Beton dengan Menggunakan Kertas Filter Whatman no. 42 di Laboratorium,.Skripsi, Institut Teknology Sepuluh Nopember, Surabaya.

  Ramazan Demirboga, Ibrahim Turkmen, Mehmet B. Karakoc (2004), “Relationship

  between ultrasonic velocity and compressive strength for high-volume mineral- admixtured concrete

  ”, Cement and concrete research 34 (2004) 2329-2336. Jurnal. Science Direct

  Sugeng P.Budio, Ming Narto Wijaya, Eva Arifi, Putri Dewanti (2016), “Koreksi Pembacaan Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) Terhadap Kesalahan Akibat Ketidakstabilan Posisi Tranducer

  ”, Vol 10, No.1-2016 ISSN 1978-5658 Sebastien Schneider, Dirk Mallants, Diedrik Jacques, (2012), “Determining

  

Hydraulic Properties of Concrete and Mortar by Inverse Modelling

  ”, Vol 1475, DOI:10.1557/opl.2012.601

  Shetty M.S . 1982. “Concrete Technolgy”. Theory and Practice. S chand & Company

  Ltd, Ram Nagar. New Delhi -110055 Yudhayana, DP. 2001. Pengaruh vaiasi tegangan air pori negatif terhadap perubahan tegangan geser pada lempung kaolinite. Tesis. Institut Teknologi Sepuluh

  Nopember. Surabaya. Indonesia. Zoubeir Lafhaj, Marc Goeygou, Assia Djerbi, Mariusx Kaczmarek, (2006),

  “Correlation between porosity, permeability and ultrasonic parameters of

  mortar with variable water/cement ratio and water content

  ”, Cement and concrete research 36 (2006) 625-633. Jurnal. Science Direct

  

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Dokumen baru

Aktifitas terkini

Download (131 Halaman)
Gratis

Tags

Dokumen yang terkait

PEMANFAATAN LIMBAH SLUDGE PABRIK KERTAS SEBAGAI BAHAN PENGGANTI PENGGUNAAN SEMEN DALAM UJI MORTAR
0
7
74
ALTERNATIF PENGGUNAAN LIMBAH PABRIK KERTAS SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN (CEMENTITOUS) DALAM PEMBUATAN BETON
0
4
8
PENGARUH PENGGUNAAN PASIR KUARSA SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA SIFAT MEKANIK BETON PENGARUH PENGGUNAAN PASIR KUARSA SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA SIFAT MEKANIK BETON RINGAN.
1
3
14
PENGARUH PENGGUNAAN KALSIUM KARBONAT SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA BETON DENGAN PENGARUH PENGGUNAAN KALSIUM KARBONAT SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA BETON DENGAN PECAHAN GENTENG.
0
4
14
PENGARUH BUDAYA KINERJA TINGGI TERHADAP KEPUASAN KERJA KARYAWAN STUDI PADA PT SEMEN INDONESIA.
0
9
14
PENDAHULUAN PENGARUH BUDAYA KINERJA TINGGI TERHADAP KEPUASAN KERJA KARYAWAN STUDI PADA PT SEMEN INDONESIA.
0
3
11
LANDASAN TEORI PENGARUH BUDAYA KINERJA TINGGI TERHADAP KEPUASAN KERJA KARYAWAN STUDI PADA PT SEMEN INDONESIA.
2
35
17
PENUTUP PENGARUH BUDAYA KINERJA TINGGI TERHADAP KEPUASAN KERJA KARYAWAN STUDI PADA PT SEMEN INDONESIA.
0
2
28
PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH BUBUR KERTAS DAN FLY ASH TERHADAP KUAT TEKAN DAN SERAPAN AIR PADA BATAKO PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH BUBUR KERTAS DAN FLY ASH TERHADAP KUAT TEKAN DAN SERAPAN AIR PADA BATAKO PAPERCRETE.
0
2
16
EFFECT OF CHITOSAN GELATINIZATION TEMPERATURE ON WATER ABSORPTION AND WATER RETENTION OF CHITOSAN-BASED UREA FERTILIZER.
0
2
10
PENGARUH PENGGUNAAN SEMEN SEBAGAI BAHAN
0
0
16
LAPORAN AKHIR PENGARUH MEDIA FILTER TERHADAP PERUBAHAN SIFAT AIR PAYAU MELALUI PROSES WATER TREATMENT
0
0
13
STUDI PERENCANAAN FILTER HYBRID UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA PROYEK PAKISTAN DEEP WATER CONTAINER PORT
0
0
227
STUDI KARAKTERISASI MATERIAL FLY ASH TERHADAP KEMAMPUAN PASTA
0
0
149
STUDI PENGGUNAAN ABU AMPAS TEBU DAN FLY ASH PADA PASTA GEOPOLIMER
0
0
185
Show more