Upload
ngongoc
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
STUDI PENGARUH KURVA GRADING IDEAL AGREGAT HALUS TERHADAP KUAT TEKAN
BETON NORMAL DENGAN VARIASI BLENDING MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA
YUSNITA ERA ERNADA
LATAR BELAKANG Aggregat halus memiliki grading yang berbeda-beda
Aggregate halus yang ideal adalah agregat halus yang masuk di dalam kurva grading agregat halus ideal (ASTM C33-03)
Blending agregate adalah alternatif yang dipilih agar gradasi bisa masuk zona ideal. Dengan blending agregat maka akan didapatkan
komposisi yang tepat dari gabungan 2 atau lebih jenis agregat.
Bending Aggregat halus menggunakan metode AG
Namun hingga saat ini belum ada analisa yang mengamati pengaruh kurva ideal agregat halus dari variasi blending agregat
menggunakan AG. Untuk itu dilakukan penelitian ini agar didapatkan pengaruh kurva ideal AH dari varisai blending agregat
halus menggunakan AG melalui tes kuat tekan beton normal
Dimanakah posisi subzona grading paling
ideal dari proporsi gradasi hasil bending
agregat halus didalam kurva gradasi
ideal yang dibagi menjadi 3 subzona?
RUMUSAN MASALAH UTAMA
BATASAN MASALAH
• Peraturan yang digunakan sebagai batas gradasi ideal dalam penelitian ini adalah ASTM C33-03.
• Hasil blending agregat halus yang digunakan adalah hasil blending agregat halus dengan metode AG dari program Matlab.
• Metode mix design menggunkan metode ACI.
• Mutu beton yang digunakan adalah : f’c = 30 MPa.
• Ukuran benda uji yang digunakan adalah beton silinder ukuran 150x300 mm.
• Tes tekan dilakukan saat benda uji berumur 28 hari.
• Bahan yang digunakan adalah aggregate kasar, aggregate halus, air, dan semen. Tidak menggunkan bahan campuran lain.
• Tidak membahas reaksi kimiawi antara zat.
• Penelitian hanya terbatas skala laboratorium.
TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian ini mengacu pada:
• ASTM C 33-03
• Mix Desain Metode ACI
Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat
Start
Studi Literatur
Menentukan Batasan Baru Zona Gradasi Ideal Agregat Halus menjadi 3 Daerah Zona Gradasi
Agregat Halus
Menyiapkan Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
Uji Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
Batasan Baru Zona Gradasi Ideal Agregat Halus yaitu:1. Zona 12. Zona 23. Zona 3
Berat Jenis Pasir Quarry 1 dan Quarry 2
Kadar Air Resapan Agregat Halus Quarry 1
dan Quarry 2
Kelembapan Pasir Agregat Halus Quarry 1
dan Quarry 2
Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik
Kadar Lumpur dalam Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
(Pengendapan dan {Pencucian)
Berat Volume Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
Analisa Ayakan Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
A B
Analisa Ayakan Material Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2
Gradasi Agregat Halus diluar grafik
Gradasi ideal
ya
Membuat Gradasi Agregat Halus yang masih masuk dalam gradasi ideal agregat
halus menjadi di luar gradasi idealtidak
Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat
A B
Blending Gregat Halus Menggunakan AG
Prosentasi Agregat Halus Quarry 1 dan Quarry 2 Hasil Blending Agregat Halus Menggunakan Metode
AG pada Masing-Masing Zona
Persiapan Material Agregat Halus Hasil Blending Menggunakan AG pada 3 Zona
1. AH12. AH23. AH3
Anlisa Material Agregat Halus Hasil Blending Agregat Menggunakan AG pada 3 Zona
Hasil Analisa Material AH11. Kelembapab Pasir2. Berat Jenis Pasir3. Kadar Air Resapan Pasir4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik5. Kadar Lumpur Agregat Halus6. Berat Volume Agregat Halus7. Analisa Ayakan Agregat Halus
Hasil Analisa Material AH21. Kelembapab Pasir2. Berat Jenis Pasir3. Kadar Air Resapan Pasir4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik5. Kadar Lumpur Agregat Halus6. Berat Volume Agregat Halus7. Analisa Ayakan Agregat Halus
Hasil Analisa Material AH31. Kelembapab Pasir2. Berat Jenis Pasir3. Kadar Air Resapan Pasir4. Kandungan Agregat Halus Terhadap Bahan Organik5. Kadar Lumpur Agregat Halus6. Berat Volume Agregat Halus7. Analisa Ayakan Agregat Halus
C D E
Diagram Alir Studi Pengaruh Kurva Grading Ideal Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi Blending Agregat
Persiapan Material Beton (Semen dan Air)
Analisa Material Beton (semen dan Air)
Hasil Analisa Material Beton
(Semen dan Air)
Mix Desaian Metode ACI
Mix Desain Metode ACI menggunakan AH1 Pada
Zona 1C
Mix Desain Metode ACI menggunakan AH2 Pada
Zona 2D
Mix Desain Metode ACI menggunakan AH3 Pada
Zona 3E
Data Kebutuhan Material:
1. Air2. Semen
3. Agtregat Kasar4. AH1
Data Kebutuhan Material:
1. Air2. Semen
3. Agtregat Kasar4. AH2
Data Kebutuhan Material:
1. Air2. Semen
3. Agtregat Kasar4. AH2
F
G
H
BLENDING AGREGAT HALUS MENGGUNAKAN AG
• ANALISA AYAKAN AGREGAT ASLI
• MENENTUKAN BATASAN GRADASI IDEAL
AGREGAT HALUS
• BLENDING AGREGAT HALUS
MENGGUNAKAN AG
ANALISA AYAKAN
• Hasil Gradasi Agregat Harus berada diluar batas gradsi ideal agregat halus menurut ASTM C 33-03
Q1 ASLI Q2 ASLI
BATASAN GRADASI IDEAL AGREGAT HALUS DIBAGI MENJADI 3 ZONA
BATASAN GRADASI AGREGAT HALUS
SUB ZONA 1
SUBZONA 2
SUBZONA 3
BLENDING Q1 DAN Q2 MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA
ZONA 3
BLENDING Q1 DAN Q2 DENGAN BATASAN:
ZONA 1 ZONA 2
% Q1 % Q2 % Q1 % Q2 % Q1 % Q2
BLENDING Q1 DAN Q2 MENGGUNAKAN
MENGISI SCRIPT
• Batasan Gradasi pada Masing-masing Zona
• Prosentase Lolos Ayakan Q1
• Prosentase Lolos Ayakan Q2
Lagkah Menjalankan Metode AG
• Buka program Matlab
• Klik start pada tampilan Matlab
• Pilih toolboxes
• Pilih more
• Pilih Global Optimization
• Pilih Optimation Tool (optimtool)
Tampilan Scrip
• Isilah Fitness function sesuai nama blending agregat
• Isilah Number of variables
• Pada Constrain isilah sebagai berikut:
• Aeq = [1 1]
• Beq = [100]
• Lower = zeros(2,1)
• Kemudian klik “start”.
Hasil blending agregat halus akan muncul berupa prosentase masing-masing quarry agregat.
ANALISA AHG
MIX DESAIN BETODE ACI
TES KUAT TEKAN BETON
Hipotesa Kesimpulan Kuat Tekan Beton Menggunakan Matlab
ANALISA AYAKAN AGREGAT HALUS DAN KASAR
• Keterangan:
• Q1 = Agregat Halus Quarry 1
• Q2 = Agregat Halus Quarry 2
ANALISA AYAKAN
AGREGAT HALUS
AGREGAT KASAR
AGREGAT HALUS ASLI Q1
AGREGAT HALUS ASLI Q2
GRAFIK GRADASI Q1
Gradasi Q1 Asli sudah berada di diluar batasan gradasi ideal menurut ASTM C33-03
Selanjutnya Q1 Asli ditetapkan menjadi Q2
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
Per
sen
lolo
s ay
akan
, %
Ukuran Ayakan (mm)
Analisa Ayakan Agregat Halus Q1
BATAS ATAS (ASTM C 33)
BATAS BAWAH (ASTM C 33)
Q1
GRAFIK GRADASI Q2
Gradasi Q2 Asli berada di diluar batasan gradasi
ideal menurut ASTM C33-03
Selanjutnya Q1 Asli ditetapkan menjadi Q2
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
Per
sen
lolo
s ay
akan
, %
Ukuran Ayakan (mm)
Analisa Ayakan Agregat Halus Q2
BATAS ATAS (ASTM C 33)
BATAS BAWAH (ASTM C 33)
Q2
BATASAN GRADASI IDEAL AGREGAT HALUS DIBAGI MENJADI 3 ZONA
Grafik Batasan Gradasi Agregat Halus Menurut ASTM C 33-03
Grafik Batasan Gradasi Agregat Halus Berdasarkan Analisa Saringan yang Dibagi Menjadi 3 zona
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
Per
sen
lolo
s ay
akan
, %
Ukuran Ayakan (mm)
BATAS ATAS (ASTM C 33)
BATAS 1
BATAS 2
BATAS BAWAH (ASTM C 33)
zona 2
zona 3
Zona1
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
Per
sen
lolo
s ay
akan
, %
Ukuran Ayakan (mm)
BATAS ATAS
(ASTM C 33)
BATAS BAWAH
(ASTM C 33)
BLENDING Q1 DAN Q2MENGGUNAKAN METODE AG
Blending Q1 dan Q2 dengan menggunakan AG dengan batasan:
• Zona 1
• Zona 2
• Zona 3
Tampilan Hasil Bending Agregat Halus Q1 dan Q2 Menggunakan AG dengan Batasan Zona 1
Prosentase Hasil Blending Q1dan Q2 Menggunakan AG pada Zona 1
Tabel hasil prosentase blending Q1 dan Q2 menggunakan AG yang dilakukan sebanyak 10
kali blending
1 7.325 71.144 28.8562 7.325 71.151 28.8493 7.325 71.146 28.8544 7.325 71.147 28.8535 7.325 71.149 28.8516 7.325 71.145 28.8557 7.325 71.111 28.8898 7.325 71.135 28.8659 7.325 71.145 28.855
10 7.325 71.146 28.854
Quarry 2Quarry 1Objective
Function ValueNo.
ANALISA AYAKAN AHG
Analisa ayakan AHG hasil blending
menggunakan metode AG untuk
mendapatkan hasil gradasi terbaikyang
memenuhi batasan zona 1
Analisa Ayakan Agregat Gabungnan Q1 dan Q2
Keterangan: AHG1 = Agregat Halus Gabungan 1
Q1 Q2 Q1' Q2' AHG1 bb babatas
bawahbatas 2
No.1 3/8 in = 9.5 mm 100 100 71.144 28.856 100 ok ok 100 100
No.2 No.4 = 4.75 mm 94 99.36 66.875 28.671 95.547 ok ok 95 97No.3 No.8 = 2.36 mm 70 98.16 49.801 28.325 78.126 not ok ok 80 87
No.4 No.16 = 1.18 mm 43 95.36 30.592 27.517 58.109 ok ok 50 62No.5 No.30 = 600-μm 18 86.58 12.806 24.984 37.789 ok not ok 25 37
No.6 No.50 = 300-μm 1.4 52.84 0.996 15.248 16.244 ok ok 10 17No.7 No.100 = 150-μm 0 0.74 0.000 0.214 0.214 not ok ok 2 5
pan 0 0.00 0.000 0.000 0.000 ok ok 0 0
% Total Lolos
Ayakan Hasil
Gabungan
Batas Gradasi
Zona 1
% lolos ayakan x
% hasil blendingcek
% Lolos
AyakanUkuran
Nominal (mm)
No.
S ize
Analisa Ayakan Agregat Gabungnan Q1 dan Q2
Grafik Gradasi AHG1 pada zona1
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8
% L
OLO
S
NOMOR SARINGAN
Grafik Analisa Ayakan AHG1
Batas Gradasi Zona 1 batas bawah
Batas Gradasi Zona 1 batas 2
AHG1
Modulus Kehalusan AHG1 padza Zona 1
Dari Tabel Didapatkan Hasil Modulus Kehalusan = 3.14
% Total Lolos Ayakan Hasil Gabungan % Tertahan % Kumulatif
Tertahan
AHG1
100 0 0
95.547 4.453 4.453
78.126 17.421 21.874
58.109 20.017 41.891
37.789 20.320 62.211
16.244 21.546 83.756
0.214 16.030 99.786
0 0.214 100
TOTAL 100 313.97196
Fm 3.140
Uji material ahg1 pada masing-
masing zona untuk bahan mix
desain metode aci
MIX DESAIN METODE ACI
Mix desain beton normal 30 Mpa dengan
metode ACI menggunakan agregat halus hasil
blending menggunakan AG untuk benda uji
150x300mm sebanyak 6 buah beton pada
masing masing zona
Hasil Tes kuat tekan beton pada
masing-masing zona
Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 1
No. Benda Uji Berat (gram) Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa)
1 12465 49 27.73
2 12785 46 26.03
3 12552 45.2 25.58
4 12750 45 25.47
5 13020 46.4 26.26
6 12665 50 28.30
• Rata – rata hasil tes kuat tekan beton = 26.56 Mpa
Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 2
No. Benda Uji Berat Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa)
1 13220 60 33.96
2 13157 51 28.86
3 13525 53 29.99
4 13405 54 30.56
5 13335 62 35.09
6 12885 53 29.99
• Rata – rata hasil tes kuat tekan beton = 31.41 Mpa
Hasil Tes Kuat Tekan pada Zona 3
No. Benda Uji Berat (gram) Kuat Tekan (kgf) Kuat Tekan (Mpa)
1 13360 50 28.30
2 13465 43.6 24.67
3 13350 55 31.13
4 13300 46 26.03
5 12840 46 26.03
6 13215 45 25.47
• Rata – rata hasil tes kuat tekan beton = 26.94 Mpa
Hasil rata-rata tes kuat tekan
beton yang paling maksimum
dan memenuhi kuat tekan
rencana adalah hasil kuat tekan
pada zona 2
Standar Deviasi Benda Uji pada Masing-masing Zona
• Standar Deviasi Menurut SNI SNI 03-6813-2002
Zona Standar Deviasi (Mpa)
Indikator QC
1 1.176 Istimewa 2 2.502 Kurang 3 2.382 Cukup
Standar Deviasi (Mpa) Kelas
Kontrol Kualitas Lapangan Laboratorium
< 2.8 < 1.4 Istimewa 2.8 – 3.5 1.4 – 1.7 Sangan Bik 3.5– 4.4 1.7 – 2.1 Baik 4.2 – 4.9 2.1 – 2.4 Cukup
> 4.9 > 2.4 Kurang
Hipotesa Hasil tes kuat akan diambil 3 pernyataan
• Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 1
• Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Betonpada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 3
• Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 3 Sama dengan Zona 1
zona ho h1 P-value α hasil h
zona 2, zona 1 z2 <= z1 z2 > z1 0.0027 0.05 1
Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 2 Lebih Kecil dari Zona 3
• Tabel diatas adalah tabel hipotesa untuk menguji hasil tes kuat tekan beton pada zona 2 lebih besar dari zona 3.
• P-value < α sehingga hasil hipotesa matlab = 1 yang berarti hipotesa Matlab menolak h0 dan menerima h1.
• Dari hasil hipotesa matlab menunjukkan bahwa Hasil Kuat Tekan Pada Zona 2 lebih besar daripada zona 3.
zona ho h1 Pvalue α h
zona 2, zona 3 z2 <= z3 z2 > z3 0.014 0.05 1
Hipotesa Untuk Menguji Hasil Tes Kuat Tekan Beton pada Zona 1 Sama dengan Zona 3
• Tabel diatas adalah tabel hipotesa untuk menguji hasil tes kuat tekan beton pada zona 1 sama dengan zona 3.
• P-value > α sehingga hasil hipotesa matlab = 0 yang berarti hipotesa Matlab menerima h0 dan menolak h1.
• Dari hasil hipotesa matlab menunjukkan bahwa Hasil Kuat Tekan Pada Zona 1 sama dengan zona 3.
zona ho h1 Pvalu
e α h Zona1, zona 3
z1 = z3
z1 ≠ z3
0.7589 0.05 0
KESIMPULAN UTAMA
Dari penelitian didapatakan bahwa hasil kuat tekan beton pada subzona 2 memiliki hasil kuat tekan beton paling tinggi. Dari hasil hipotesa statistik juga didapatkan bahwa hasil kuat tekan beton pada subzona 2 memiliki hasil kuat tekan beton paling maksimum. Jadi dapat disimpulkan bahwa posisi gradasi ideal agregat halus yang didapat dari blending agregat halus quarry 1 dan quarry 2 menggunakana AG dalam kurva gradasi ideal melalui tes kuat tekan beton normal berada pada subzona 2.