KESIMPULANKESIMPULANDari hasil percobaan dapat disimpulkan :Dari hasil percobaan dapat disimpulkan :1. Dari beberapa contoh studi kasus yang telah dianalisa pada bab sebelumnya, maka

untuk menentukan besar nilai Mix Design, Pore Solution , Chargepassed, maupun hasiloptimasi GA dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi program bantu ITS MixDesign Corossion Concrete, karena lebih cepat dan mudah. Selain itu, hasil perhitungantelah divalidasi dengan program Program dengan bahasa pemrograman Java olehtelah divalidasi dengan program Program dengan bahasa pemrograman Java olehDale.Bentz dari US. Departement commerce dan ternyata menghasilkan perhitunganyang hampir sama (berselisih sedikit).

2. Dari mix design dan Pore solution virtual yang diperoleh, berdasarkan ACI ditambahaspek aspek pelengkap lain seperti suhu, waktu, Spesiffic Gravity, voltase. Dapatdigunakan untuk menentukan nilai chargepassed (Coloumbs) yang masuk ke dalamdigunakan untuk menentukan nilai chargepassed (Coloumbs) yang masuk ke dalambeton.

3. Nilai chargepassed (Coloumbs) yang masuk nantinya digunakan untuk menentukanacuan target korosi beton (tahun).

4. Hasil akhir dari optimasi beton tersebut adalah berupa output optimasi nilai semen,4. Hasil akhir dari optimasi beton tersebut adalah berupa output optimasi nilai semen,fly ash, water / cemen ratio, silica fume beserta harga yang optimal. Dilengkapi puladengan grafik.

5. Nilai dari optimasi tersebut dapat meningkatkan ketahanan korosi beton lebih lama,dan mengurangi biaya mix design beton.

6. Nilai output program aplikasi ITS Mix Design Corossion Concrete dapatdipertanggungjawabkan karena setelah diverifikasi dengan acuan lain yaitu ACI 211dan ASTM C202 ternyata menghasilkan nilai perhitungan yang hampir sama /berselisih sedikit.

SemogaTA ini bisa bermanfaat dan menambahinformasi tentang dunia ke-tekniksipilan

* Yudhistira BawaYusha *3106.100.1193106.100.119

1. Sampel dipotong dengan ukuran diameter95-102 mm, dengan ketebalan 48-5495-102 mm, dengan ketebalan 48-54

mm,atau bisa menggunakan kubus denganukuran 100x100 mm2, diratakan di keduaukuran 100x100 mm2, diratakan di keduasisinya

50mm

100mm100mm

100mm100mm

2. Lapisan pada sisi terluar (ketebalannya) dari sample dilapisidengan lilin sampai tertutup semua sehingga tidak ada aliranion chloride yang keluar lewat sisi sisi samping dari sampel.ion chloride yang keluar lewat sisi sisi samping dari sampel.

3. Masukkan sampelnya kedalam vakum dan tutup dengan rapat,tutup vakum dan buka tekanannya hingga ± 133 MPa selamatutup vakum dan buka tekanannya hingga ± 133 MPa selamakurang lebih 4-6 jam. Kemudian buka saluran aquadest sampaikira kira sampel dalam tabung terendam dengan air. Setelahterendam tutup saluran air dan biarkan selama 1 jam

4.Setelah 1 jam tutup saluran vakum,matikan listriknya dan biarkanselama 18 jam baru dibuka tabung vakumnya untuk diambilselama 18 jam baru dibuka tabung vakumnya untuk diambilsampelnya dan dilanjutkan untuk pengujian laju klorida.

6. Setelah alat tempat sampel uji beserta larutan NaOH dan NaCl sudah siapmaka sampel dijepit ke alat uji sampel kemudian mur dan bautnyamaka sampel dijepit ke alat uji sampel kemudian mur dan bautnyadikencangkan agar tidak terjadi rembesan pada saat pengujian. (Gambar 6).

Gambar 6

7. Setelah selesai setting sample dalam alat uji, maka dengan menggunakancorong cairan NaOH akan dimasukkan melalui lubang yang berwarnacorong cairan NaOH akan dimasukkan melalui lubang yang berwarnamerah dan NaCl pada lubang yang berwarna Hitam. Kedua larutan tersebutdiisi sampai penuh.(Gambar 7)

Gambar 7

8. Pasang kabel pada tiap penjepit yang kemudian dihubungkan dengandata logger yang menghubungkan antara alat uji dengan computer. Padacomputer program dinyalakan selama 6 jam untuk merekam hasil ujipembacaan pada sampel (Gambar 8)pembacaan pada sampel (Gambar 8)

Gambar 8

9. Setelah pengujian selesai maka data disimpan didalam harddisk untukdianalisa lebih lanjut, hasil pengujian sampel dapat dilihat pada Gambar

9. Setelah pengujian selesai maka data disimpan didalam harddisk untukdianalisa lebih lanjut, hasil pengujian sampel dapat dilihat pada Gambar9, dan perbandingannya dengan pengujian sebelumnya dapat dilihatpada Gambar 9.

Gambar 9

Tingkat Tingkat permeabilitaspermeabilitas betonbetonberdasarkanberdasarkan ujiuji ASTM C1202 ASTM C1202 dapatdapatberdasarkanberdasarkan ujiuji ASTM C1202 ASTM C1202 dapatdapatdilihatdilihat padapadaTabelTabel 11..dilihatdilihat padapadaTabelTabel 11..

Tabel 1. Tingkat Permeabilitas

back

Formation factorFormation factor

specimenspecimen

D

D

Dimana :

lnln poresoporesoD

Dimana :

Dspecimen = kemampuan difusi dari beberapa spesies ion dalam benda uji beton dan

Dproesoln = kemampuan difusi dari spesies ion dalam bulk pore solution.

Specimen = Konduktivitas benda uji betonSpecimen = Konduktivitas benda uji beton

Pore solution = Konduktivitas elektrik dari pore solution

Berdasarkan hasil pengukuran eksperimental danpermodelan komputer dari ahli.

15.2336.15374,855.3282.075.13log 22

10 specimen CSFc

wCSFCSF

c

w

c

wD

Sebuah persamaan untuk memperkirakan difusi dari ion-ion

)5(705.115.431.2179.5 aggVCSFc

w

Sebuah persamaan untuk memperkirakan difusi dari ion-ionklorida, pada beton yang mengandung silica fume yangdikembangkan sebagai sebuah fungsi dari (w/c), Silica fumeyang terkondensasikan dengan penambahan berdasarkanyang terkondensasikan dengan penambahan berdasarkanfraksi masa (CSF), derajat hidrasi sement ( ), dan fraksivolume dari aggregate (Vagg)volume dari aggregate (Vagg)

Persamaan di atas memiliki batasan batasan:w/c = 0,3 0,5

Penambahan silica fume = 0 0,1

Fraksi volume aggregate = 0,62 0,67

Pada Prototipe metode virtual RCPT formationfactor dapat dimasukan kedalam persamaan 5factor dapat dimasukan kedalam persamaan 5Pada persamaan 5, w/c yang dimasukkan hanyakomponen dari semen Portland, bukan silica fume.Kemampuan difusi dari ion-ion klorida pada air curahKemampuan difusi dari ion-ion klorida pada air curahdiambil sebesar 20oC, Persamaan (5) bisa dituliskankembali dalam bentuk rasio dari dua kemampuankembali dalam bentuk rasio dari dua kemampuandifusi sebagai berikut :

2wwwD

)6(705.115.431.2179.5

15.2336.15374.855.3282.05log 22

ln10

poreso

specimen

VCSFw

CSFc

wCSFCSF

c

w

c

w

D

D

Sedangkan derajat hidrasi pada hari ke-28 diPersamaan 6 diestimasi berdasarkan efektifitas dari

)6(705.115.431.2179.5 aggVCSFc

w

Persamaan 6 diestimasi berdasarkan efektifitas dariw/c

Pengujian secara virtual yang menggunakan fly ash diasumsikan :fungsi material fly ash = silica fume,fungsi material fly ash = silica fume,( tetapi memiliki efektifitas yang lebih kecil. )

39.0w

39.045.0

39.01.065.0

c

CSF dihitung berdasarkan penambahan jumlah silica fume(Dikalikan dengan kadar fraksi SiO2 berdasarkan berat)2

Penambahan fly ash yang dikalikan dengan kadar fraksi SiO2 denganefisiensi factor 0.5.efisiensi factor 0.5.

Persamaan (6), slag diasumsikan ekivalen dengan semen (factorefisiensi = 1.0) dan fly ash tidak dibuat ekivalen dengan silica fumeefisiensi = 1.0) dan fly ash tidak dibuat ekivalen dengan silica fumeyang diasumsikan sama dengan semen.

Berdasarkan keseimbangan energi yang sederhana pada konfigurasiBerdasarkan keseimbangan energi yang sederhana pada konfigurasipengujian untuk mencari efek dari pemanasan dalam joule didapatkan

Dimana : i

lossgen

Cm

QQT

Dimana :Qgen dan Qloss =energi yang muncul akibat pemanasan joule dari konfigurasi pengujiandan energi yang hilang ke lingkungan akibat dari konveksi,

i

ipi Cm

dan energi yang hilang ke lingkungan akibat dari konveksi,Pembaginya merepresentasikan thermal massyaitu konfigurasi pengujian,dimana di dalamnya adalah- benda uji beton silinder,- benda uji beton silinder,- dua polymethylmethacrylate (PMMA) yang merupakan pengujian selUntuk pengujian secara virtual, nilai kapasitas panas yang mengikutiditetapkan sebesar :

Beton 1000 J/(kg K),Beton 1000 J/(kg K),PMMA -1470J/(kg K) dAir - 4180 J/(kg K).

Panas yang muncul selama pengujian didapatkan dengan mengalikanPanas yang muncul selama pengujian didapatkan dengan mengalikanvoltase yang diberikan dengan total arus yang lewat selama pengujian :

passedechVQgen _arg

Mengasumsikan kehilangan panas yang besar akibatkonveksi ke lingkungan sekitarnya,Panas yang hilang bisa diestimasi menggunakan koefisienPanas yang hilang bisa diestimasi menggunakan koefisienkonveksi dari transfer panas, h dan denganmengasumsikan peningkatan linear dari tempereatur padasaat pengetesan berlangsung maka didapatkan :saat pengetesan berlangsung maka didapatkan :

2

tThAQ test

loss

Dimana Atest = luas permukaan yang terekspos pada konfigurasi pengujian

2loss

Atest = luas permukaan yang terekspos pada konfigurasi pengujian

T = kenaikan tempereatur yang terjadi pada saat pengujian. h akan menjadi sebuah fungsi perbedaan temperature antara konfigurasi testing dan lingkungan sekitarnya.h akan menjadi sebuah fungsi perbedaan temperature antara konfigurasi testing dan lingkungan sekitarnya.Kalibrasi terhadap data eksperimental ditunjukkan oleh Feldmant et. al yang menunjukkan bahwa h memiliki nilai konstant sebesar 4 W/(m2K).konstant sebesar 4 W/(m2K).

Mix Design Back to sistem RCPT

Hasil bacaan alatV = i * r

Coloumbs

Hasil bacaan alat

poresospecimen

ln specimenspecimenD;

Difusi Clorida

Rumus Barke

Fspecimenlnln poresoporesoD

;

15.2336.15374.855.3282.05log 22

specimen CSFw

CSFCSFwwD

Rumus Barke

)6(705.115.431.2179.5

15.2336.15374.855.3282.05logln

10

agg

poreso

VCSFc

w

CSFc

CSFCSFccD

Umur Struktur610.11,3xDc

deckingTebalTi

Konduktivitas specimen berdasarkan konfigurasipengujian yang dispesifikasikan oleh ASTMpengujian yang dispesifikasikan oleh ASTMC1202.Konduktivitas specimen bergantung Arus yangKonduktivitas specimen bergantung Arus yanglewat melalui silinder beton ditentukan olehaplikasi sederhanadari hukum Ohm :aplikasi sederhanadari hukum Ohm :

VGIIRV ,

Dimana : V = voltase yang diberikan (60 V),V = voltase yang diberikan (60 V),I = arus dalam ampere, R = tahanan dari benda uji dalam OhmR = tahanan dari benda uji dalam OhmG = 1 / R, konduksi benda uji, (Siemens (S).)

Konduktivitas dari benda uji beton, specimen(S/m) G L(S/m)

A

G Lspecimen

Dimana : L = panjang specimen (m)A = area yang terekspos (m2)A = area yang terekspos (m2)

Pengujian berdasarkan metoda ASTM Pengujian berdasarkan metoda ASTM C1202 :L mempunyai ukuran 0.051 m danL mempunyai ukuran 0.051 m danA mempunyai ukuran 0.007126 m2.

Back

Pore Solution ConductivityPore Solution ConductivityKontribusi utama dari konduktivitas pore solutionKontribusi utama dari konduktivitas pore solutionpada material cementitious (semen,silica fume,fly ashdan slag),yang secara umum terdiri dari tiga ion :dan slag),yang secara umum terdiri dari tiga ion :

Potassium (K+),sodium (Na+)sodium (Na+)hydroxide (OH-).

Ahli Snyder et al. sudah mengembangkan sebuahAhli Snyder et al. sudah mengembangkan sebuahprosedur untuk mengestimasi kondutivitas daripore solution yang diambil dari konsentrasi ketigapore solution yang diambil dari konsentrasi ketigaion tersebut yaitu dalam pore solution.

Dimulai dari pengukuran komposisi oxide untukmaterial cementitious (semen, silica fume, fly ash danmaterial cementitious (semen, silica fume, fly ash danslag) dan beberapa proporsi campuran lainnya.Pertama,komposisi oxide di konversikan ke dalam molePertama,komposisi oxide di konversikan ke dalam moleion-ion per gram dari material menggunakan

2 2ONafm

N2 2OK

fmN

Dimana N mengindikasikan mole pada ion spesifik per

9994.159898.222

2 f

Na

mN 9994.150983.392

f

KN

Dimana N mengindikasikan mole pada ion spesifik pergram dari binder, mf merupakan fraksi massa dari oxidespesifik (Massa Oxide per massa binder), 22.9898,spesifik (Massa Oxide per massa binder), 22.9898,39.0983 dan 15.994

Persamaan berikut menunjukkan air yang dipakaisebagai permulaan, yang terikat pada saat reaksisebagai permulaan, yang terikat pada saat reaksihidrasi dan yang terserap kedalam specimen sebagaiakibat susut kimia yang menyertai reaksi hidrasi.

w06.023.0

c

wps

Water Left = Starting Water Hydration Bound Water+ ImbibedWater

c

+ ImbibedWater

Dalam Persamaan tersebut jumlah total kadarcementitious pada campuran beton dengan derajatcementitious pada campuran beton dengan derajathidrasi, , merepresentasikan hubungan rata-rataberat dan massa untuk semen yang dicampur.berat dan massa untuk semen yang dicampur.

Pada metoda pengujian secara virtual beberapa asumsipenyederhanaan yang dibuat, berdasarkan hasil eksperimen yangdetil dan dipresentasikan oleh Schafer dan Meng didapatkan :detil dan dipresentasikan oleh Schafer dan Meng didapatkan :

Di dalam pada umur 28 hari. (Umur normal pada saat RCPTdilakukan), Beton mengandung 75 % potensial potassium, ion sodiumdilakukan), Beton mengandung 75 % potensial potassium, ion sodiumdalam semen, dan silica fume dan fly ash ada di dalam pore solutionPada saat ini ion alkali yang ada didalam slag diasumsilkan tetapberada dalam hidrasi slag sehingga tidak memiliki pengaruhterhadap komposisi pore solution.berada dalam hidrasi slag sehingga tidak memiliki pengaruhterhadap komposisi pore solution.Kadar silica fume dari binder meningkat, faktor sebesar 75 %direduksi hingga nilai minimum 45 % (Didapatkan pada saat kadarsilica fume 15 % atau lebih tinggi berdasarkan fraksi massa), dalamsilica fume 15 % atau lebih tinggi berdasarkan fraksi massa), dalamhubungannya pada penyerapan yang kuat dari ion alkali pada hidrasipozzolanic.

Dengan menggunakan asumsi ini dan Persamaan water leftDengan menggunakan asumsi ini dan Persamaan water leftkonsentrasi dari ion Na+ dan K+ dapat dihitung. Untuk menjagaelectroneutrality pada pore solution, konsentrasi ion OH- dihitungsebagai jumlah dari kedua konsentrasi kation.

Dengan mengetahui nilai [Na+], [K+], dan [OH-]dengan prosedur yang dikembangkan oleh Snyderdengan prosedur yang dikembangkan oleh Snyderet al. kemudian diimplementasikan untukmenghitung pore solution pada kondukstivitasmenghitung pore solution pada kondukstivitaselektrik :

cz

Dimana zi, ci, i secara berurutuan merupakani

iiiporeso czln

Dimana zi, ci, i secara berurutuan merupakanspesies valence, konsentrasi molar dankonduktivitas ekivalen.konduktivitas ekivalen.Konduktivitas ekivalen dapat dihitung sebagaiberikut,dengan melihat tabel 2.1 :berikut,dengan melihat tabel 2.1 :

..TabelTabel 2. 12. 1Konduktivitas ekivalen pada diKonduktivitas ekivalen pada diffusi yang tak hingga dan usi yang tak hingga dan konduktivitas koefisien untuk ionkonduktivitas koefisien untuk ion --ion ion sodium, potassiumsodium, potassiumkonduktivitas koefisien untuk ionkonduktivitas koefisien untuk ion --ion ion sodium, potassiumsodium, potassiumdan dan hydroxidehydroxide pada suhu 25 pada suhu 25 ooCC

Spesies 0 (cm2S/mol) G (mol/L)-1/2Spesies 0 (cm2S/mol) G (mol/L)-1/2

Na+ 50.1 0.733

K+ 73.5 0.548K+ 73.5 0.548

OH- 198.0 0.353

2/1

0

1i

iIG

Konduktivitas ekivalen Konsentrasi molic

2/11 Mii

IG

1Kekuatan ion molar

iiM czI 2

2

1Back