SIFAT MEKANIS PADA BETON SELF COMPACTING

CONCRETE DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH

VISCOCRETE 1003 DAN VISCOFLOW 3211 N

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi

Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

Oleh :

DWI SUGIATMO

S100130035

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL

SEKOLAH PASCA SARJANA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

i

ii

iii

1

SIFAT MEKANIS PADA BETON SELF COMPACTING CONCRETE DENGAN

MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH VISCOCRETE 1003 DAN VISCOFLOW

3211 N

ABSTRAK

Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan

proses pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak

merata, memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila

struktur yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan

spillway atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator

membutuhkan biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu

dan tenaga.

Beberapa penelitian telah dilakukan dengan sistem penambahan material

baru maupun dengan metode yang baru. Metode pengecoran Self Compacting

Concrete merupakan metode yang lebih efektif dibandingkan dengan metode

manual. Selain efisien biaya dalam penggunaan vibrator dan jumlah pekerja,

metode ini juga dapat mengurangi resiko terhadap pekerja. Penambahan

Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N, dapat digunakan sebagai alternatif dalam

mempercepat proses pengecoran dengan metode Self Compacting Concrete

dengan menambah kecepatan aliran beton pada saat pengecoran. Penggunaan

bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N secara optimum

dapat menghasilkan kuat tekan dan kuat lentur maksimal.

Benda uji berbentuk silinder dengan Ø 15 cm dan tinggi 30 cm serta balok

dengan lebar 15 cm, tinggi 15 cm dan panjang 53 cm. Pembuatan benda uji

dengan penambahan Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N secara bervariasi

mulai dari 0,4 % sampai 1,2 % berat semen, dengan benda uji masing-masing

variasi sebanyak 3 buah. Tahap penelitian terdiri dari persiapan alat dan bahan,

pengujian bahan, pembuatan benda uji dan pengujian beton.

Hasil penelitian membuktikan bahwa kadar optimum terjadi pada

penambahan Viscocrete 1003 sebanyak 0,6 % menghasilkan kuat tekan beton

19,05 MPa, menghasilkan kuat lentur sebesar 2,49 MPa.

Kata kunci : Self Compacting Concrete, Viscocrete 1003, Viscoflow 3211 N, kuat tekan

beton, kuat lentur beton

ABSTRACT

Concrete manufacture requires special skills to make the process of

compacting concrete well. Implementation of compaction may be uneven, takes

longer, sometimes even hard to do especially when the structure is curved as in

the lighthouse building, in a building or a bridge spillway model of arch.

Compaction by vibrators costs and the risk of workmanship error, takes a lot of

time and energy.

Several studies have been conducted with the addition of new materials and

systems with the new method. Self Compacting Concrete casting method is a

method that is more effective than manual methods. In addition to cost-efficient in

2

the use of the vibrator and the number of workers, this method also can reduce the risk to workers. Addition Viscocrete 1003 and Viscoflow 3211 N, can be used as

an alternative to accelerate the process of casting by the method of Self

Compacting Concrete by increasing the flow rate at the time of casting concrete.

The use of the admixture viscocrete 1003 and viscoflow 3211 N optimum can

produce compressive strength and maximum flexural strength.

Cylindrical test objects with Ø 15 cm and 30 cm high and with a beam

width of 15 cm, 15 cm high and 53 cm long. Preparation of the specimen with the

addition Viscocrete 1003 and Viscoflow 3211 N are varied ranging from 0.4% to

1.2% by weight of cement, with each test specimen variation as much as 3 pieces.

The research phase consisted of preparation tools and materials, materials testing,

manufacture and testing of the concrete specimen.

Research shows that the optimum level occurred in Viscocrete 1003 adding as

much as 0.6% yield concrete compressive strength of 19.05 MPa, resulting in

flexural strength of 2.49 MPa.

Keywords: Self Compacting Concrete, Viscocrete 1003, Viscoflow 3211 N, the

concrete compressive strength, flexural strength of concrete.

1. PENDAHULUAN

Pembuatan beton membutuhkan ketrampilan khusus untuk melakukan proses

pemadatan beton dengan baik. Pelaksanaan pemadatan mungkin tidak merata,

memakan waktu lebih lama, bahkan kadang sulit dilakukan terutama bila struktur

yang dibuat melengkung seperti pada bangunan mercu, pada bangunan spillway

atau jembatan model busur (arch). Pemadatan dengan vibrator membutuhkan

biaya dan resiko kesalahan pengerjaan, memakan banyak waktu dan tenaga.

Kwalitas pekerja akan sangat berpengaruh terhadap kwalitas dan kekuatan beton.

Metode Self Compacting Concrete (SCC) diharapkan dapat memberikan solusi

dari permasalahan ini.

Pada Self Compacting Concrete (SCC), untuk meningkatkan workability

(kemudahan pengerjaan) diperlukan adanya bahan tambah (admixture). Dalam

penelitian ini menggunakan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan

viscoflow 3211 N yang merupakan produk dari PT. Sika. Penggunaan bahan

tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai

dengan sifat beton yang diinginkan. Seperti yang tertulis dalam American Society

for Testing and Material (ASTM) C125, bahan tambahan tersebut ditambahkan

dalam campuran beton atau mortar, sebelum pencampuran pada batching plant

atau sesudah pencampuran. Definisi bahan tambahan ini mempunyai arti luas,

yaitu meliputi polimer, fiber, mineral, yang mana dengan adanya bahan tambahan ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dengan beton aslinya atau

beton biasa.

Kelebihan dari Self Compacting Concrete (SCC) diantaranya :

1). Sangat encer, bahkan dengan bahan aditif tertentu bisa menahan slump tinggi

dalam jangka waktu lama (slump keeping admixture).

3

2). Tidak memerlukan pemadatan manual.

3). Lebih homogen dan stabil.

4). Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi.

5). Lebih kedap, porositas lebih kecil.

6). Susut lebih rendah.

7). Dalam jangka panjang struktur lebih awet (durable).

8). Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya biasanya

berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih tinggi.

9). Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat mengalir

dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 % dari upah

buruh.

10). Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara saat pelaksanaan pengecoran.

Perlu diperhatikan juga mengenai sifat-sifat mekanis beton, yaitu : Kuat tekan

beton, Kelecakan atau mudah dikerjakan (workability), Ketahanan beton

(durability).

Sifat-sifat lain yang dimiliki beton yang dapat berpengaruh terhadap mutu

beton, yaitu : segregasi, bleeding, temperatur, penyusutan (shringkage), rangkak

(creep).

Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah memperoleh kadar

optimum penggunaan bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow

3211 N yang dapat menghasilkan kuat tekan dan kuat lentur maksimal serta

mengetahui sifat beton Self Compacting Concrete (SCC) yang menggunakan

bahan tambah (admixture) viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.

Manfaat yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah memberikan

gambaran mengenai kuat tekan dan kuat lentur beton, serta pengaruh adanya

bahan tambah viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N terhadap sifat beton dan

dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pengembangan keilmuan, secara

khusus di bidang teknik sipil dan terutama pada perkembangan teknologi ilmu

mekanika bahan dan teknik beton.

Penelitian ini perlu adanya suatu batasan masalah agar lebih terkonsentrasi

pada satu permasalahan, sebagai berikut :

1). Beton sampel menggunakan mutu (f’c) menggunakan perbandingan volume.

2). Pengujian kuat lentur menggunakan benda uji balok beton dengan ukuran

lebar 15 cm, tinggi 15 cm, dan panjang 53 cm.

3). Pengujian tekan berupa silinder beton ø15 cm, dan tinggi = 30 cm.

4). Bahan tambah yang digunakan yaitu Viscocrete 1003 dan Viscoflow 3211 N

dalam pembuatan sampel, dengan beberapa perbedaan presentase terhadap

semen yaitu sebesar 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1.0% 1,2%.

5). Jumlah benda uji masing-masing 3 buah dan untuk beton normal sebagai

pembanding adalah 3 buah.

4

6). Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Wijaya Karya dan Nindya

Karya KSO pada Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus.

7). Pelaksanaan pengujian kuat tekan di Laboratorium Varia Usaha Beton pada

Proyek Pembangunan Bendungan Logung Kudus, sedangkan pengujian kuat

lentur di LaboratoriumVaria Usaha Beton Sayung, Demak.

Beberapa hasil penelitian yang dapat dijadikan sebagai referensi terkait

dengan self compacting concrete (SCC), antara lain :

1). Penerapan Self Compacting Concrete (SCC) Pada Beton Mutu Normal

(Risdiyanto, 2010) , pengaruh yang ditimbulkan akibat penambahan zat

additive Conplast SP430 dari berat semen per 100 kg terlihat dari Workability

maupun kuat tekan beton yang dihasilkan.

2). Penggunaan fly ash dan viscocrete pada self compacting concrete (SCC)

(Sugiharto et.al, 2001).

3). Perancangan beton self compacting concrete (beton memadat sendiri)

dengan penambahan flyash dan structuro (Rusyandi dkk, 2012).

4). Perilaku fisik dan mekanik self compacting concrete (SCC) dengan

pemanfaatan abu vulkanik sebagai bahan tambahan pengganti semen

(Andika, 2013).

5). Pengaruh penambahan slag besi terhadap kekuatan tekan dan flowability pada

self compacting concrete (Wahono, 2015).

6). Berdasarkan hasil pengamatan dan pengolahan data mengenai pengaruh

kadar fly ash terhadap flowability dan workability beton segar pada self

compacting concrete (SCC) (Kartini, 2008).

7). Dengan Sika viscocrete tehnologi sebagai dispersan generasi baru campuran

beton telah memungkinkan untuk membuat beton segar dengan pemadatan

mandiri serta memiliki durabilitas tinggi pada beton keras. Molekul polymer

yang ada pada dispersan ini memiliki efek dispersi dan efek sterik. Sifat yang

dimiliki dispersan ini berdampak pada dunia konstruksi terutama pada sektor

industri beton. Yang pertama tidak lagi diperlukan alat penggetar (vibrator)

yang berdampak pada ekologi dan yang kedua desain yang artistik tidak lagi

menjadi hambatan dalam pelaksanaan terutama pada beton pracetak (Prajitno,

2007).

5

2. METODE PENELITIAN

Mulai

Portland

Semen Pasir Split Air Viscocrete

1003

Viscoflow

3211N

Uji visual Uji : Kandungan

lumpur

Kandungan

bahan

organik

SSD

Gradasi

Spesific

gravity

Absorbsi

Uji : Gradasi

Spesific

gravity

Absorbsi

Berat

satuan

Keausan

Uji visual

Uji visual

Semen

Uji visual

Semen

Silinder beton Balok beton

Uji kuat tekan Uji kuat lentur

Pembuatan benda uji

Analisis data

Kesimpulan

Selesai

TAHAP I

TAHAP II

TAHAP III

TAHAP IV

TAHAP V

Perawatan

Hasil Uji

Material

Persiapan alat dan bahan

6

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan keseluruhan tahapan penelitian, maka didapat hasil

penelitian sebagai berikut :

1). Pengujian agregat halus. Dari hasil pengujian pasir yang berasal

ex.Bojonegoro memenuhi syarat sebagai bahan penyusun beton dengan fines

modulus (FM) sebesar 2,575. Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan

agregat halus yang diperoleh berat jenis agregat halus SSD sebesar 2.63 dan

penyerapan air sebesar 4.71 %. Jumlah persentase lumpur dalam pasir sebesar

2,2 % artinya kurang dari batas kadar lumpur yang diizinkan yaitu 5 %.

2). Pengujian agregat kasar. Dari pengujian gradasi kerikil yang mengacu pada

SK SNI T-15-1990-03, diperoleh nilai fines modulus (FM) 7,53 yang mana

nilai tersebut masih memenuhi persyaratan nilai fines modulus (FM) untuk

agregat kasar yang digunakan sebagai campuran beton yaitu antara 5 sampai

dengan 8. Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar

diperoleh berat jenis agregat kasar dengan SSD sebesar 2.59 dan penyerapan

air sebesar 25.23 %. Keausan agregat kasar yang diperoleh sebesar 12,58 %

masih memenuhi persyaratan keausan maksimal 50%, sehingga agregat kasar

tersebut dapat digunakan untuk pembuatan beton.

3). Hasil uji slump 10 cm, sedangkan hasil pengujian flowability diperoleh jarak

aliran terjauh sebesar 35 cm dari hasil pengukuran pada L box dengan panjang

50 cm. Terdapat kendala agregat kasar Ø 20-30 mm yang terkunci pada sela-

sela besi pada L-Box.

4). Hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton normal menghasilkan

kuat tekan sebesar 17,20 MPa. Kuat tekan beton maksimal pada beton

menggunakan admixture dicapai sebesar 19,05 MPa dengan penambahan

Viscocrete 1003 sebanyak 0,6% semen. Sedangkan untuk penambahan

sebanyak 0,4 %, 0,8 %, 1% dan 1,2% menghasilkan kuat tekan dibawah beton

normal.

5). Kuat lentur beton normal sebesar 2,04 Mpa, sedangkan dengan penambahan

Viscocrete 1003 sebanyak 0,4 %, 0,6%, 0,8 %, 1% terjadi kenaikan kuat

lenturnya, sedangkan pada penambahan Viscocrete 1003 1,2% terjadi

penurunan kuat lenturnya, namun masih tingg dibandingkan dengan kuat

lentur beton normal. Penambahan Viscoflow 3211 N sebanyak 0,4 %, 0,6%,

0,8 %, 1% dan 1,2% berada diatas kuat lentur beton normal.

7

Hasil rata-rata pengujian kuat tekan beton umur 28 hari

Hasil rata-rata pengujian kuat lentur balok beton umur 28 hari

4. PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, maka

dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1). Dari hasil pengujian beton self compacting concrete (SCC) menunjukkan

bahwa terjadi kenaikan kuat tekan pada penambahan viscocrete 1003

sebanyak 0,4% sebesar 16,07 MPa menjadi 0,6% sebesar 19,05 MPa dan

terjadi penurunan kuat tekan pada penambahan viscocrete 1003 dari 0,6%

sebesar 19,05 MPa menjadi 0,8% sebesar 16,55 MPa. Kadar optimum

penambahan viscocrete 1003 sebesar 0,6% mempunyai kuat tekan sebesar

18,5 % lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal.

2). Kuat lentur balok beton terjadi kenaikan dibandingkan dengan beton normal

pada penambahan 0,4 %, 0,6%, 0,8 %, 1% dan 1,2% viscocrete 1003 dan

viscoflow 3211 N dengan hasil maksimum dari yang diteliti tercapai pada

variasi penambahan viscoflow 1%.

Ku

at T

ekan

Bet

on

(M

Pa)

Kuat tekan beton

normal (17,20 MPa)

(Prosentase admixture terhadap semen)

Ku

at L

entu

r B

eton

(M

Pa)

(Prosentase admixture terhadap semen)

Kuat lentur beton

normal (2,04 MPa)

8

3). Kadar optimum penggunaan admixture tercapai pada penambahan viscocrete

1003 sebanyak 0,6% dengan kuat tekan mencapai 19,05 MPa dan kuat lentur

mencapai 2,49 MPa.

4.2. Saran

Setelah mendapatkan kuat tekan dan kuat lentur maksimum dengan adanya

penambahan viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N, hal yang perlu diperhatikan

antara lain :

1). Ada kendala penggunaan agregat kasar Ø 20-30 mm yang dapat

mengakibatkan adukan beton terkunci atau tidak mengalir lancar.

2). Perlu diperhitungkan tingkat efisiensi antara pengerjaan beton secara manual

dibandingkan dengan beton self compacting concrete (SCC) yang

menggunakan bahan tambah viscocrete 1003 dan viscoflow 3211 N.

3). Perbandingan resiko pengerjaan antara beton normal akan lebih tinggi

dibandingkan beton self compacting concrete.

DAFTAR PUSTAKA Afifah C, 2008. Tehnologi beton dari material, pembuatan,ke beton kinerja

tinggi, penerbit: Andi 2007

Akkas, Madjid, et.al 2013. Studi pengaruh serat polypropilen (PP) terhadap

kekuatan beton SCC, Vol. 7, ISBN: 978-979-127255-0-6

Andi, A, 2011. Uji parameter lentur terhadap kuat tekan beton kinerja tinggi,

Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 12, No.39

Andika, 2013. Perilaku fisik dan mekanik self compacting concrete (SCC) dengan

pemanfaatan abu vulkanik sebagai bahan tambahan pengganti semen

ASTM C 39, 2002. Standard Test Method for Compressive Strength of

Cylindrical Concrete Spesimens, Annual Books of ASTM Standards ,USA.

ASTM C 125, 2001. Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete

Aggregate,United States: Association of Standard Testing Materials.

ASTM C 188-89, 2003. Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement.

United States: Association of Standard Testing Materials.

ASTM C 494/C 494M-04, 2004. Standard Specification for Chemical Admixtures

for Concrete. United States: Association of Standard Testing Materials.

British Standard (BS) 5070 part 1-1982. Specification for accelerating

admixtures, retarding admixtures and water reducing admixtures.

Departemen Pekerjaan Umum, 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI)

1971. Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen

Pekerjaan Umum.

Departemen Pekerjaan Umum, SNI 03-4431-1997, Metode Pengujian Kuat Lentur Normal Dengan Dua Titik Pembebanan. Jakarta: Badan Standarisasi

Nasional BSN.

Departemen Pekerjaan Umum, 1989, SK SNI S-04-1989-F: Spesifikasi Bahan

Bangunan Bagian A (Bahan Bangunan Bukan Logam), Bandung: Yayasan

LPMB

Dipohusodo, Istimawan, 1994. Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta.

9

Kartini Wahyu , 2007. Penggunaan fly ash pada Self Compacting Concrete,

Jurnal rekayasa perencanaan, , Vol. 4, No.1, UPN ”Veteran” Jatim

Kukun R, dkk, 2012. Perancangan beton Self compacting concrete (beton

memadat sendiri) dengan penambahan fly ash dan structuro, Jurnal

Konstruksi Sekolah Tinggi Teknologi Garut, Vol. 10 No. 01- ISSN : 2302-

7312

Mardiono, Pengaruh Pemanfaatan Abu Terbang (Fly Ash) Dalam Beton Mutu

Tinggi, Jurnal Teknik Sipil (Universitas Gunadarma Jakarta)

Mariani, Sampebulu , Ahmad, 2009. Pengaruh Penambahan Admixture Terhadap

Karakteristik Self Compacting Concrete, Jurnal SMARTek, Vol. 7, No. 3,

Universitas Tadulako Palu

Marsiano, 2010. Studi pembuatan beton massa dan pengaruhnya terhadap

temperatur (Studi kasus : project senopati suites), Fakultas teknik sipil dan

perencanaan ISTN-Jakarta

Mulyono, 2004. Teknologi Beton, Yogyakarta: Andi

Prajitno, H. (2007). Sika ViscoCrete sebagai dispersan untuk self compacting

concrete. Konferensi Nasional Teknik Sipil I, Universitas Atma Jaya,

Yogyakarta.

Rusyandi, K, Mukodas, J, Gunawan, Y, 2012. Perancangan beton self compacting

concrete (beton memadat sendiri) dengan penambahan flyash dan structuro

Risdiyanto, 2010. Penerapan Self Compacting Concrete (SCC) Pada Beton Mutu

Normal

SK SNI T-15-1990, 2003. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan

gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

SK SNI S 04-1989-F, 1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan

Bangunan Bukan Logam). Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

SNI 03.1968 : 1990, Metode pengujiantentang analisis saringan agregat halus

dan agregat kasar. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional

SNI 03.2495 : 1991. Spesifikasi bahan tambahan untuk beton, Jakarta: Badan

Standardisasi Nasional

SNI 03.2834 : 2000, Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal.

Jakarta: Badan Standardisasi Nasional

SNI 1974 : 2011, Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder, Jakarta:

Badan Standardisasi Nasional

SNI 15.2487 : 2013, Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung,

Jakarta: Badan Standardisasi Nasional

SNI 6414 : 2002, Spesifikasi Timbangan yang Digunakan Pada Pengujian Bahan,

Jakarta: Badan Standardisasi Nasional

SNI 13-6717-2002, 2002. Tata Cara Penyiapan Benda Uji dari Contoh Agregat.

Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

Sugiharto, H. et.al 2001. Penggunaan Fly Ash dan Viscocrete pada Self

Compacting Concrete, Jurnal Dimensi Teknik Sipil Vol.8, UK Petra

Tilik, L. F., Pengaruh Abu Terbang dan Superplasticizer Terhadap Kuat Tekan

Beton, Jurnal Teknika (Politeknik Negeri Sriwijaya), Vol. XXXII, No.1,

ISSN 0854-3143

10

Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Tjokrodimuljo, 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta: Biro Penerbit

Wahono, 2015. Pengaruh penambahan slag besi terhadap kekuatan tekan dan

flowability pada self compacting concrete

Yogie R, 2010. Penerapan Self compacting concrete (SCC) pada beton mutu

normal, Jurnal Teknik Waktu, Vol. 08, No. 02 Juli 2010 – ISSN : 1412 –

1467