14
DAFTAR PUSTAKA 1. www.kapanlagi.com/h/0000182852.html 2. http://eprints.ums.ac.id/579/1/1._subroto.pdf 3. Lea, F.M., The Chemistry of Cement and Concrete, Edward Arnold Publishers, 1956 4. www.fhwa.dot.gov 5. Martirena, J.F., et.al, Use of Wastes of the Sugar Industry as Pozzolana in Lime- Pozzolana Binders: Study of the Reaction, Cement and Concrete Research, Vol.28, No.11, 1998 6. Sugiri, Saptahari. 1997. Diktat Kuliah Teknologi Beton. Lembaga Penelitian Insitut Teknologi Bandung. 7. Imran, Iswandi., Diktat Kuliah Pengenalan Rekayasa dan Bahan Konstruksi Sipil. Penerbit ITB. 8. ASTM C-150. Standard Specification for Portland Cement. Annual Book of ASTM Standards. 9. ASTM C-125. Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates. Annual Book of ASTM Standards. 10. ASTM C-618. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Concrete. Annual Book of ASTM Standards. 11. Frias, Moises, et.al, Characterisation of sugar cane straw waste as pozzolanic material for construction: Calcining temperature and kinetic parameters, 2006 12. Sukma, Nurhadi. 2006. Analisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam Campuran Beton. Teknik Material ITB. 13. Elvery, R. H., Concrete Practice, Vol.II , C.R. Books Ltd, 1963 14. matse1.mse.uiuc.edu 15. http://www4.eas.asu.edu/cement/Blended_cements/blended_cements_1998_a.htm 16. http://ciks.cbt.nist.gov/menu0001.html 17. http://www.tomralstonconcrete.com 18. www.whd.co.uk/Concrete/concretebysem.html xi

KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

DAFTAR PUSTAKA

1. www.kapanlagi.com/h/0000182852.html

2. http://eprints.ums.ac.id/579/1/1._subroto.pdf

3. Lea, F.M., The Chemistry of Cement and Concrete, Edward Arnold Publishers,

1956

4. www.fhwa.dot.gov

5. Martirena, J.F., et.al, Use of Wastes of the Sugar Industry as Pozzolana in Lime-

Pozzolana Binders: Study of the Reaction, Cement and Concrete Research, Vol.28,

No.11, 1998

6. Sugiri, Saptahari. 1997. Diktat Kuliah Teknologi Beton. Lembaga Penelitian Insitut

Teknologi Bandung.

7. Imran, Iswandi., Diktat Kuliah Pengenalan Rekayasa dan Bahan Konstruksi Sipil.

Penerbit ITB.

8. ASTM C-150. Standard Specification for Portland Cement. Annual Book of ASTM

Standards.

9. ASTM C-125. Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete

Aggregates. Annual Book of ASTM Standards.

10. ASTM C-618. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined

Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Concrete. Annual Book of

ASTM Standards.

11. Frias, Moises, et.al, Characterisation of sugar cane straw waste as pozzolanic

material for construction: Calcining temperature and kinetic parameters, 2006

12. Sukma, Nurhadi. 2006. Analisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti

Sebagian Semen dalam Campuran Beton. Teknik Material ITB.

13. Elvery, R. H., Concrete Practice, Vol.II , C.R. Books Ltd, 1963

14. matse1.mse.uiuc.edu

15. http://www4.eas.asu.edu/cement/Blended_cements/blended_cements_1998_a.htm

16. http://ciks.cbt.nist.gov/menu0001.html

17. http://www.tomralstonconcrete.com

18. www.whd.co.uk/Concrete/concretebysem.html

xi

Page 2: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

19. http://www.oak-creek.netASGNT-2-15-04.ppt

20. http://www.cement.org/basics/concretebasics_lessonfive.asp

21. http://www.chem-is-try.org/?sect=fokus&ext=15

22. www2.dpi.qld.gov.au/sugar/12087.html

23. http://www.vitrominerals.com/general-pozzolan-technical-information.pdf

24. http://www.personal.leeds.ac.uk/~cen6ddm/CEDC_PJW/PJW1.pdf

xii

Page 3: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

LAMPIRAN

xiii

Page 4: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Perhitungan Mix Design Beton

(ACI 211.4R-93)

Penetapan Variabel Perencanaan

1. Kategori Jenis Struktur : Kolom

2. Kuat Tekan Rencana : 35 MPa

3. Slump : 75 – 100 mm

4. Ukuran Maksimum Agregat : 12.5 mm

Data

Absorbsi

(%)

Kadar Air

(%)

Berat Jenis Berat Isi

(kg/m3)

Modulus

Kehalusan

Agregat

Halus

5.04

3.09

2.62 (SSD)

1580.39

2.58

Agregat

Kasar

5.85

3.22

2.48 (SSD)

1419.03

-

Semen

3.15

A. Estimasi Kebutuhan Air Pencampuran

Perkiraan kebutuhan air pencampuran diperoleh dari tabel 1 seperti yang tertera di

bawah ini :

xiv

Page 5: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Tabel 1. Kebutuhan air pencampuran dan udara untuk berbagai nilai slump dan ukuran

maksimum agregat.

NON-AIR-ENTRAINED CONCRETE Approximate mixing water (kg/m3) for indicated nominal maximum sizes of

aggregate

Slump (mm) 9.5 mm 12.5 mm 19 mm 25 mm 37.5

mm 50 mm 75 mm 150 mm

25 to 50 207 199 190 179 166 154 130 113 75 to 100 228 216 205 193 181 169 145 124 150 to 175 243 228 216 202 190 178 160 -

Approximate amount of entrapped air in non-air-entrained concrete (%)

Slump (mm) 9.5 mm 12.5 mm 19 mm 25 mm 37.5

mm 50 mm 75 mm 150 mm

All 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2

Dari tabel diatas diperoleh data :

Berat air = 216 kg/m3

Udara terperangkap = 2.5 %

Volume udara terperangkap = 0.025

sehingga dapat kita dapat menghitung besarnya volume air yaitu :

Volume air = 216/1000 = 0.216

B. Perhitungan Rencana Kuat Tekan Beton Rata – Rata

ƒm = ƒc’ + 1.64 Sd Sd = 2

= 35 + 1.64 x 2

= 35 + 3.28

= 38.28 MPa

Keterangan :

ƒm = nilai kuat tekan beton rata – rata

ƒc’ = nilai kuat tekan karakteristik ( yang disyaratkan )

Sd = standar deviasi ( lih. tabel standar deviasi )

xv

Page 6: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

C. Pemilihan w/c ratio

Rasio air semen diperoleh melalui tabel di bawah ini :

Tabel 2. Hubungan rasio air semen dan kuat tekan beton pada beton tanpa penambahan

udara (* Nilai nilai selain yang ada pada tabel dapat diperoleh melalui interpolasi ).

Kuat Tekan Beton Umur 28 hari (MPa) * Rasio Air Semen

(dalam perbandingan berat)

40 0.42

35 0.47

30 0.54

25 0.61

20 0.69

15 0.79

Melalui Interpolasi diperoleh w/c = 0.45

D. Perhitungan kandungan semen

Dari data w/c ratio kita dapat menghitung :

Kandungan Semen = 216 / 0.45 = 480 kg/m3

Volume Semen = 480 / 3150 = 0.15

E. Estimasi Agregat Kasar

Berdasarkan Tabel 3 dan data ukuran maximum agregat kasar = 12.5 mm dan

modulus kehalusan agregat halus = 2.6 kita dapat memperoleh data volume agregat kasar

per satuan volume beton sebesar 0.57

xvi

Page 7: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Tabel 3. Volume agregat kasar persatuan volume beton untuk beton dengan slump 75 –

100 mm.

Volume of oven-dry-rodded coarse aggregate per unit volume of concrete for different fineness moduli of fine aggregate

Nominal maximum size of aggregate

(mm)

2.40 2.60 2.80 3.00

9.5 0.50 0.48 0.46 0.44 12.5 0.59 0.57 0.55 0.53 19 0.66 0.64 0.62 0.60 25 0.71 0.69 0.67 0.65

37.5 0.75 0.73 0.71 0.69 50 0.78 0.76 0.74 0.72 75 0.82 0.80 0.78 0.76 150 0.87 0.85 0.83 0.81

Berdasarkan tabel 4 serta data slump dan ukuran maksimum agregat kasar diperoleh nilai

faktor koreksi sebesar 1.00

Tabel 4. Faktor koreksi tabel 3 untuk berbagai nilai slump

Faktor koreksi untuk berbagai ukuran maksimum agregat Slump

( mm ) 10 mm 12.5 mm 20 mm 25 mm 40 mm

25 – 50 1.08 1.06 1.04 1.06 1.09

75 – 100 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

150 – 175 0.97 0.98 1.00 1.00 1.00

Dari data – data diatas, dapat dihitung :

Berat agregat kasar per m3 beton = 0.57 x berat volum agregat kasar x faktor koreksi

= 0.57 x 1419.03 x 1.00

= 808.85 kg/m3

Volume agregat kasar = 808.85 kg/m3 : b.j Agregat kasar

= 808.85 : 2480

= 0.33

xvii

Page 8: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

F. Estimasi Agregat Halus

Dengan menggunakan metode volume absolute kita dapat menghitung kandungan

agregat halus sebagai berikut :

VA.H = 1 – [ Va + Vu + Vs + VA.K ]

= 1 – [ 0.216 + 0.025 + 0.15 + 0.33 ]

= 1 – [ 0.72 ]

= 0.28

Berat agr. halus per satuan vol beton = 0.28 x berat volum agr. kasar x faktor koreksi

= 0.28 x 1580.39 x 1.00

= 442.51 kg/m3

Berdasarkan perhitungan – perhitungan di atas, dapat dituliskan

Kondisi sebelum dikoreksi :

Semen = 480 kg/m3

Agr.kasar = 808.85 kg/m3

Agr.halus = 442.51 kg/m3

Air = 216 kg/m3

Total = 1947.36 kg/m3

G. Koreksi Kandungan Air

Koreksi penambahan air pada agregat :

Agr. Halus = ( kadar air – absorpsi ) % x berat A.H

= ( 3.09 – 5.04 ) % x 442.51 kg/m3

= - 8.63 kg/m3

Agr. Kasar = ( kadar air – absorpsi ) % x berat A.K

= ( 3.22 – 5.85 ) % x 808.85 kg/m3

= - 21.27 kg/m3

xviii

Page 9: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Kondisi setelah dikoreksi

Semen = 480 kg/m3

Agr.kasar = ( 808.85 – 21.27 ) = 787.58 kg/m3

Agr.halus = ( 442.5 – 8.63 ) = 433.88 kg/m3

Air = ( 216 + 21.27 + 8.63 ) = 245.9 kg/m3

Total = 1947.36 kg/m3

Ukuran Spesimen ( silinder )

φ = 5.7 cm

t = 11.4 cm

r = 2.85 cm

Luas Alas = π r2

= π ( 2.85 cm )2

= 25.52 cm2

Volume = Luas Alas x t

= 25.52 cm2 x 11.4 cm2

= 290.9 cm3

= 0.0002909 m3

Komposisi tiap spesimen

Semen = 480 kg/m3 x 0.0002909 m3 = 0.1396 kg ≈ 140 gr

Agregat Halus = 433.88 kg/m3 x 0.0002909 m3 = 0.1262 kg ≈ 126 gr

Agregat Kasar = 787.58 kg/m3 x 0.0002909 m3 = 0.2291 kg ≈ 230 gr

Air = 245.9 kg/m3 x 0.0002909 m3 = 0.0715 kg ≈ 72 gr

Agr. Kasar

( gr )

Agr. Halus

( gr )

Air

( gr )

Semen

( gr )

Abu Ampas Tebu

( gr )

B1 230 126 72 140 0

B2 230 126 72 133 7

B3 230 126 72 126 14

B4 230 126 72 119 21

xix

Page 10: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Keterangan :

B1 = Beton tanpa penambahan Abu Ampas Tebu

B2 = Beton dengan penambahan 5 % Abu Ampas Tebu

B3 = Beton dengan penambahan 10 % Abu Ampas Tebu

B4 = Beton dengan penambahan 15 % Abu Ampas Tebu

xx

Page 11: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

Hasil X-Ray Diffraction 1. X-Ray Diffraction gabungan ( B1 dan B4 )

pa

an

aan

c

a

p

c an

q

p c

pa

an

a an

c

pc a

an p cp

I

2 theta

p - portlanditea - albitec - calcium silicate hydrateq - quartzan - anorthite

2. X-Ray Diffraction B1 (Beton Normal)

B1-1 44-1481 Portlandite

xxi

Page 12: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

B1-1 03-0594 Calcium Silicate Hydrate

B1-1 01-0739 Albite

B1-1 02-0523 Anorthite

xxii

Page 13: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

3. X-Ray Diffraction B4 (Beton dengan substitusi 15% semen dengan abu ampas

tebu )

B4-3 44-1481 Portlandite

B4-3 03-0594 Calcium Silicate Hydrate

xxiii

Page 14: KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN ... · PDF fileAnalisa Awal Pemanfaatan Bottom Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen dalam ... KAJIAN AWAL PEMANFAATAN ABU AMPAS

B4-3 76-0898 Albite

B4-3 02-0523 Anorthite

B4-3 83-0541 Quartz

xxiv