7/26/2019 Pengaruh Suhu Perawatan terhadap Perilaku Lentur Balok Beton Geopolimer Bertulang http://slidepdf.com/reader/full/pengaruh-suhu-perawatan-terhadap-perilaku-lentur-balok-beton-geopolimer-bertulang 1/8 1 Abstrak— Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh suhu perawatan terhadap prilaku lentur balok geopolimer bertulang seperti hubungan beban-lendutan, pola retak, kapasitas lentur, dan daktilitas. Benda uji balok beton geopolimer bertulang yang dibuat berukuran 15x15 cm 2 dengan bentang 70 cm. Perawatan benda uji balok dilakukan pada suhu normal (29-34 ºC) dan menggunakan mesin steam curing pada suhu 40ºC, 60ºC, 80ºC selama 24 jam. Sebagai pembanding, digunakan balok dari beton konvensional (Ordinary Portland Cement) yang dirawat pada suhu normal (29-34 ºC). Pengujian lentur balok geopolimer bertulang ini dilakukan pada umur 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan pola retak yang terjadi adalah pola retak lentur. Kapasitas lentur maksimum balok yang paling tinggi untuk balok geopolimer adalah BG-80 ºC sebesar 10.48 kNm dengan beban maksimum 116.29 kNm. Sedangkan Kapasitas maksimum paling kecil terjadi pada balok beton OPC sebesar 8.67 dengan beban maksimum 96.14 kN . Indeks daktilitas balok geopolimer semakin menurun seiring meningkatnya suhu yang diberikan. Pada balok beton geopolimer daktilitas tertinggi terjadi pada balok BG-Normal dengan indeks daktilitas sebesar 8.62. Sedangkan daktilitas dari balok beton OPC sebesar 4.78. Kata kunci : balok geopolimer , fly ash, aktivator, sodium hidroksida, sodium silikat, steam curingI.PENDAHULUAN Dalam bidang konstruksi, beton merupakan salah satu elemen yang sangat penting dan paling banyak digunakan untuk pembangunan berbagai infrastruktur di kalangan masyarakat. Beton Konvensional yang sering digunakan biasanya terdiri dari agregat kasar, agregat halus, Semen Portland dan air. Seiring dengan meningkatnya penggunaan material beton, faktor yang harus diperhatikan dalam penggunaan beton adalah kerusakan lingkungan yang diakibatkan dari produksi dari Semen Portland. Industri Semen Portland menyumbang sekitar 1,35 milyar ton emisi gas rumah kaca setiap tahunnya atau sekitar 7% dari total emisi gas rumah kaca yang dikeluarkan manusia ke atmosfir bumi (1) Salah satu faktor yang sangat berpengaruh terhadap karakteristik dari beton geopolimer adalah dari metode perawatan yang dilakukan. Perawatan pada suhu yang tinggi dan lamanya proses curing mempengaruhi kuat tekan dari beton geopolimer (2); (3). Beberapa penelitian tentang pengaruh suhu perawatan terhadap karakteristik dari beton geopolimer sudah banyak dilakukan. Pada penelitian (4) tentang pengaruh suhu perawatan pada beton geopolimer menyimpulkan bahwa kuat tekan beton meningkat seiring meningkatnya suhu perawatan dan lamanya proses perawatan. Kuat tekan maksimum mencapai 60,29 MPa pada umur 3 hari setelah dirawat selama 24 jam pada suhu 120ºC. Pada penelitian ini akan diuji bagaimana pengaruh dari suhu perawatan dengan menggunakan mesin steam curing terhadap perilaku lentur balok beton geopolimer bertulang. Untuk penelitian mengenai prilaku lentur dari balok beton geopolimer bertulang masih tergolong terbatas. Penelitian yang berhubungan dengan beton geopolimer sebagai elemen struktur dilakukan oleh (5). Pada penelitian tersebut mereka menggunakan balok ukuran 20 cm x 30 cm bentang 300 cm. Larutan NaOH 14M dengan perbandingan antara massa NaOH dan Na 2 SiO 3 adalah 2,5. Dari hasil pengujian tersebut disimpulkan bahwa kapasitas lentur dari balok dipengaruhi oleh rasio regangan tulangan pokok dan kuat tekan beton. Pada percobaan balok sampel GBIII-4 dengan rasio regangan tulangan 2,69% dan kuat tekan 76 MPa menghasilkan beban lentur maksimum sebesar 240 kN dan lendutan sebesar 14,88 mm. Pada penelitian tersebut semua benda uji dirawat pada suhu 60ºC selama 24 jam. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh suhu perawatan terhadap prilaku balok beton geopolimer ini, benda uji akan dirawat pada suhu 40ºC, 60ºC, 80ºC menggunakan mesin steam curing dan akan dibandingkan dengan benda uji yang dirawat pada suhu normal (29-32ºC). Pengujian lentur balok yang akan ditinjau dalam penelitian ini adalah kapasitas lentur, beban maksimum, lendutan, daktilitas dan pola retak dari balok. II. URAIANPENELITIAN A. Material Fly Ash yang digunakan dalam penelitian ini adalah fly ash dari PT.Petrokimiadari. Dari hasil pengujian, tipe fly ash yang digunakan merupakan kelas F sesuai dengan persyaratan (6). Ordinary Portland Cement (OPC) yang digunakan pada penelitian ini merupakan sement tipe I. Larutan Alkali yang digunakan berupa larutan NaOH 8M dan dan Sodium Silikat (Na 2 SiO 3 ) dengan kandungan kimia 18,5% Na 2 O, 36.4%Si) 2 dan 45.1% H 2 O. Agregat kasar dan agregat halus yang digunakan berasal PT. Surya Beton Indonesia sesuai persyaratan (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14). Admixture yang digunakan berupa superpalsticizer type D sebagai water reducer and retarde. B.Spesimen Benda Uji Pengaruh Suhu Perawatan Terhadap Perilaku Lentur Balok Beton geopolimer Bertulang Hasriadi Hasbullah, Triwulan, dan Januarti Jaya Ekaputri Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected], [email protected]
8
Embed
Pengaruh Suhu Perawatan terhadap Perilaku Lentur Balok Beton Geopolimer Bertulang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
7/26/2019 Pengaruh Suhu Perawatan terhadap Perilaku Lentur Balok Beton Geopolimer Bertulang
Gambar 8 ditunjukkan grafik pengaruh perawatan suhu
terhadap Momen Crack yang terjadi. Momen Crack
meningkat seiring meningkatnya perawatan suhu yangdiberikan pada beton geopolimer. Keretakan awal untuk
balok beton geopolimer paling kecil terjadi pada BG-
Normal (pada beban 45.13 kN) menghasilkan Momen crack
sebesar 4.08 kNm. Sedangkan keretakan yang paling
lambat terjadi pada BG-80 ºC (pada beban 60.63 kN )
menghasilkan Momen Crack sebesar 5.47 kNm. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa peningkatan suhu
perawatan akan meningkatkan kapasitas beban pada saat
retak awal dan meningkatkan Momen Crack dari balok
beton geopolimer bertulang. Sedangkan besarnya Momen
Crack pada balok beton OPC (B-OPC) yang dirawat pada
suhu normal hanya mencapai 2.93 kNm, lebih kecil
dibanding semua benda uji balok geopolimer. Hal tersebutdipengaruhi karena kuat tekan dari balok B-OPC juga sangat
kecil dibandingkan kuat tekan dari beton geopolimer.
Leleh Pada Tulangan Baja 2.
Leleh pada baja tulangan tarik balok terjadi setelah beton pada serat tarik balok sudah tidak mampu lagi menahan
tegangan tarik yang bekerja seiring bertambahnya beban
yang diberikan, sehingga tegangan yang terjadi diambil alih
oleh baja tulangan. Besarnya Momen pada saat baja mulai
leleh diperoleh dari pembacaan regangan pada strain gauge
yang dipasang pada baja tulangan tarik Error! Reference
source not found.. Dari hasil pengujian kuat tarik baja
diperoleh tegangan leleh baja sebesar 342.18 mPa denganregangan leleh baja sebesar 0.0017. Sehingga diasumsikan
tulangan tarik pada balok akan mengalami leleh pada saat
mencapai regangan sebesar 0.0017.
Gambar 8 ditunjukkan grafik pengaruh perawatan suhu
terhadap Momen Leleh yang terjadi. Momen leleh
meningkat seiring meningkatnya perawatan suhu yangdiberikan. Momen leleh yang paling besar terjadi pada BG-
80 ºC (pada beban 81.96 kN ) menghasilkan Momen leleh
sebesar 7.39 kNm. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa
peningkatan suhu perawatan akan meningkatkan kapasitas beban pada saat leleh balok beton geopolimer bertulang.
Sedangkan besarnya Momen Leleh pada balok beton OPC(B-OPC) yang dirawat pada suhu normal mencapai 5.60
kNm pada beban 62.05 kN lebih kecil dari balok
geopolimer. Momen leleh baja dari balok dipengaruhi oleh
first crack yang terjadi pada benda uji balok. Dari hasil
pengujian diketahui bahwa Momen leleh baja meningkat
seiring meningkatnya Momen Crack beton.
Keruntuhan Balok3.
Keruntuhan Balok tercapai pada saat balok mencapai
kapasitas maksimumnya. Pada penelitian ini, keruntuhan
balok didesain berpenampang under reinforced, sehinggakeruntuhan balok akan ditandai dengan lelehnya bajaterlebih dahulu sebelum serat tekan beton mencapai
regangan maksimumnya (17).
Momen Maksimum balok meningkat seiring
bertambahnya beban yang bekerja. Momen Maksimum
balok diperoleh dari besarnya beban maksimum yang
menyebabkan keruntuhan pada benda uji balok
Gambar 8 ditunjukkan besarnya Momen Maksimum
yang terjadi berdasarkan hasil pengujian dengan variasi suhu
yang berbeda. Momen Maksimum yang paling tinggi
dicapai pada balok beton geopolimer yaitu BG-80 ºC
sebesar 10.48 kNm dengan beban sebesar 116.29 kN.
Gambar 6 Sampel Grafik Pembacaan Regangan Beton
Samping BG-80 ºC
Gambar 7 Hubungan Kuat Tekan Terhadap Momen Crack
7/26/2019 Pengaruh Suhu Perawatan terhadap Perilaku Lentur Balok Beton Geopolimer Bertulang