7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
1/23
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di bidang industri konstruksi, pekerjaan beton memegang peranan sangat
penting. Dapat dikatakan hampir pada setiap bangunan yang didirikan, seperti
gedung bertingkat, perumahan, jalan, jembatan, bendungan dan saluran irigasi
serta bangunan lainnya selalu memerlukan pekerjaan beton, baik sebagai
kebutuhan utama maupun sebagai unsur bahan penunjang. Dalam pekerjaan
konstruksi beton, terutama konstruksi beton bertulang konvensional, pemadatan
atau vibrasi beton adalah pekerjaan yang mutlak untuk dikerjakan. Pemadatan
dalam pelaksanaannya itu sendiri adalah meminimalkan udara yang terjebak
dalam beton segar (fresh concrete) sehingga diperoleh beton yang homogen dan
tidak terjadi rongga-rongga di dalam beton (honey-comb).
Konsekuensi dari beton bertulang yang tidak sempurna pemadatannya,
diantaranya dapat menurunkan kuat tekan beton dan kekedap-airan beton sehingga
mudah terjadi karat pada besi tulangan. Pengecoran beton konvensional pada
beam column joint yang padat tulangan dengan alat vibrator belum menjamin
tercapainya kepadatan secara optimal. Selain itu penggunaan alat vibrator pada
daerah yang padat bangunan dapat menimbulkan polusi suara yang mengganggu
sekitarnya.
erdapat beberapa cara untuk meningkatkan kinerja beton, antara lain !
mengurangi porositas bahan dengan mengurangi jumlah air dalam campuran
beton" menambah akti# mineral seperti Silica $ume, %opper Slag, atau abu
terbang ($ly &sh)" menambah serat (#iber) dalam campuran beton" dan beton
dengan pemadatan mandiri atau Self Compacting Concrete. Self Compacting
Concrete (S%%) merupakan salah satu metode yang dipergunakan dalam suatu
keadaan tertentu dimana penggunaan metode konvensional tidak dapat
dipergunakan, sehingga agar dapat menggunakan metode ini dengan baik
diperlukan pengenalan a'al baik dari penertian ataupun aplikasnya dilapangan.
1
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
2/23
1.2 Tujuan
Paper ini bertujuan untuk mengetahui salah satu jenis beton yaitu Self
Compacting Concreteserta aplikasinya, sehingga dimaksudkan dapat memberikan
kontribusi dalam pemahaman dalam materi mata kuliah teknologi beton dan
bahan struktur.
1.3 Batasan Masalah
Dalam paper ini akan dibahas pengertian tentang Self Compacting
Concreteserta aplikasinya.
BAB IITINJAUAN PUSTAA
2.1 Pengert!anSelf Compacting Concrete"SS#$
Self Compacting Concrete (S%%) diperkenalkan pertama kali di ropa
pada akhir abad ke-* dan merupakan konsep inovati# untuk menghasilkan beton
yang dapat +mengalir (flowable) namun tetap kohesi# dan bermutu tinggi. eton
akan dengan mudah mengalir, bahkan melalui tulangan yang rapat tanpa
mengalami segregasi ataupun bleeding. S%% juga mengatasi permasalahan
2
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
3/23
pengecoran untuk posisi yang tinggi karena dapat dipompa dengan mudah. Selain
tingkat kelecakan atau 'orkablilitas yang tinggi pada beton segar, S%% setelah
mengeras (hardened concrete) juga memiliki kekuatan yang tinggi disebabkan
pengurangan kadar air sehingga porositas menjadi minimum, memiliki
kemampuan kedap air yang tinggi, serta de#ormasi susut yang rendah. Self
Compacting Concrete mengisyaratkan kemampuan mengalir yang baik pada beton
segar dengan nilai slump-flow minimal sebesar * cm. eton S%% seringkali
digunakan sebagai material repair untuk perbaikan struktur bangunan yang
mengalami kerusakan seperti porous akibat kesalahan manual compacting
ataupun retak.
eton memadat sendiri atau Self Compacting Concrete pertama kali
dikembangkan di jepang pada tahun /00*-an sebagai upaya untuk mengatasi
persoalan pengecoran komponen gedung artistik dengan bentuk geometri yang
tergolong rumit bila dilakukan pengecoran dengan beton normal. Di 1ndonesia
sendiri penggunaan beton S%% masih belum banyak, hanya beberapa bangunan
yang mengaplikasikannya terutama bangunan struktur-struktur besar seperti pada
jembatan 2rand 3isata (Cable Stayed) di ekasi, 4a'a arat pada tahun **5
Gambar 2. 1 Jembatan cable stayedgrand wisata
Sumber: Anonimus. Jembatan cable stayedgrand wisata.
3
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
4/23
http://www.promolagi.com/potret_det.php?jid11!. Accessed on
"#/12/2"12
Dalam pelaksanaannya, digunakan beton mutu tinggi dengan kuat tekan *
6Pa. &plikasi ini karena mempertimbangkan kesulitan pemadatan manual pada
posisi menara yang tinggi dan miring.
7iset tentang beton memadat mandiri masih terus dilakukan hingga
sekarang dengan banyak aspek kajian, misalnya ketahanan (durability),
permeabilitas dan kuat tekan (compressive strength). Kekuatan tekan beton kering
/* 6Pa sudah dapat dicapai karena penggunaan admi8ture superplasti9iser yang
memungkinkan penurunan rasio air-semen (':c) hingga nilai ':c ; *,< atau lebih
kecil. Secara umum, S%% memerlukan bahan tambah (admixture) dan bahan
pengisi (filler) yang ber#ungsi untuk memodi#ikasi si#at serta karakteristik beton.
=ntuk memperoleh beton yang mampu mengalir tanpa terjadi pemisahan material
(kriteria segregation resistance), maka digunakan high range water reducer atau
+Superplastici9er. Superplastici9er meningkatkan konsistensi pasta semen dan
membuat pasta semen menyelimuti dan mengikat agregat dengan kuat, sehingga
beton mampu mengalir tanpa mengalami segregasi material. Superplastici9er
diperlukan untuk mendispersikan (menyebarkan) partikel semen menjadi merata
dan memisahkan menjadi partikel-partikel yang halus sehingga reaksi
pembentukan %-S-> (tobermorite) akan lebih merata dan lebih akti#. Sedangkan
penggunaan bahan pengisi (filler) diperlukan untuk meningkatkan viskositas
beton guna menghindari terjadinya bleeding dan segregasi, untuk tujuan tersebut
dapat digunakanfly ash, serbuk batu kapur,silica fume atau yang lainnya.Komposisi &gregat kasar dan agregat halus juga harus diperhatikan dalam
proses produksi S%%, mengingat semakin besar proporsi agregat halus dapat
meningkatkan daya alir beton segar tetapi jika agregat halus yang digunakan
terlalu banyak maka dapat menurunkan kuat tekan beton yang dihasilkan,
sebaliknya jika terlalu banyak agregat kasar dapat memperbesar resiko segregasi
pada beton. Pada komposisi campuran beton, perbedaan utama beton memadat
mandiri dengan beton konvensional adalah penggunaan porsi bahan pengisi yang
!
http://www.promolagi.com/potret_det.php?jid=114http://www.promolagi.com/potret_det.php?jid=1147/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
5/23
cukup besar, sekitar ?* @ dari volume total campuran beton. ahan pengisi ini
adalah pasir butiran halus dengan ukuran butiran maksimum (dma8 ) A *,/B mm.
Porsi besar bahan pengisi ini menyebabkan campuran beton cenderung berprilaku
sebagai pasta. Penggunaan superplasti9iser yang memadai, biasanya
berbahanpolycarboxylate, memungkinkan penggunaan air pada campuran dapat
dikurangi, namun pengurangan pengerjaan (workability) dan kemampuan
pengaliran (flowability) campuran beton dapat dijaga.
2.2 S%arat #a&'uranSelf Compacting Concrete"S##$
eberapa syarat yang harus dipenuhi agar campuran beton bias
dikategorika sebagai Self Compacting Concreteantara lain!
/. Pemilihan material yang sesuai
2. 6i8 desain yang mampu memenuhi kriteriafilling ability, passing ability
dan ketahanan terhadap segresi. Seperti!
&gregat kasar dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih B*@ dari
volume beton. (Pada beton normal sekitar 5*-5B @).
&gregat halus dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih ?*@ dari
volume beton. (Pada beton normal sekitar
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
6/23
?. Kuat tekan beton bias dibuat untuk beton mutu tinggi dan sangat tinggi
B. Cebih kedap, porositas lebih kecil
. Susut lebih rendah
5. Dalam jangka panjang struktur lebih a'et (durable)
. ampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya
biasanya berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih
tinggi.
0. Karena tidak menggunakan penggerakan manual, lebih rendah polusi suara
saat pelaksanaan pengecoran.
/*. enaga kerja yang dibutuhkan lebih sedikit karena beton dapat mengalir
dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar B* @ dari
upah buruh.
S%% cocok untuk struktur-struktur yang sulit untuk dilaksanakan pemadatan
manual misalnya karena tulangannya sangat rapat ataupun karena bentuk
bekisting tidak memungkinkan, sehingga dikha'atirkan akan terjadi keropos
apabila dipadatkan secara manual. Selain itu bias juga diaplikasikan untuk lantai,
dinding, tunel, beton pre-cast dan lain-lain.
=ntuk mendapatkan campuran beton S%% dengan tingkat 'orkabilitas yang tinggi
perlu juga diperhatikan hal-hal sebagai berikut!
/. &gregat kasar dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih B*@ dari volume
padatnya.
. Pembatasan jumlah agregat halus kurang lebih ?*@ dari volume mortar.
3. !ater "inder #atiodijaga pada level kurang lebih *.:>/. Semakin besar nilai blocking ratio, semakin baik
beton segar yang mengalir dengan viskositas tertentu. =ntuk test ini criteria yang
umum dipakai baik untuk tipe konstruksi vertical maupun untuk konstruksi
hori9ontal disarankan mencapai nilai blocking ratio antara *, sampai /,*
2.).2.3 -unnel6etode ini dipakai untuk mengukur viskositas beton S%% dan sekaligus
mengetahui segregation resistance. Kemampuan beton segar untuk segera
mengalir melalui mulut di ujung ba'ah alat ukur H-$unnel diukur dengan besaran
'aktu antara detik sampai maksimal / detik.
erikut cara kerja alat $unnel est!
a. Penutup bagian ba'ah ditutup.
b. %ampuran beton segar diisikan pada H-$unnel sampai jenuh
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
10/23
c. Penutup bagian ba'ah dibuka sehingga campuran beton segar mengalir.
d. %atat lama 'aktu beton mengalir hingga H-$unnel kosong.
Gambar 2. ! "lat #unnel $est
Sumber: &itra'usuma( Juwita )ail*. 2"12. +uat te'an Sel, &ompacting &oncrete
dengan 'adar superplastici-er *ang berariasi. ugas a'hir *ang
dipubli'asi'an. 0niersitas Jember
2.).2.) U (+0 test
es ini digunakan untuk mengukur #illing and passing ability dari beton
S%%. &lat ini tersusun dari sebuah kapal berbentuk = yang dibagi oleh dinding
tengah menjadi dua kompartemen. =ji =-bo8 menunjukkan derajat compactability
dalam hal mengisi tinggi yaitu (h/-h), perbedaan ketinggian beton dicapai dalam
dua kompartemen =-bo8.
2.).2. r!&et test
Irimet test mampu mensimulasikan aliran beton segar selama pengerjaan
di lokasi. &lat Irimet diisi dengan sekitar liter beton dan 'aktu yang
dibutuhkan untuk mengalir melalui alat diukur.
2.).2.4 5TM S6reen Sta(!l!t% Test
1"
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
11/23
&dalah cara yang sangat e#ekti# untuk mengukur stabilitas S%%. Pengujian
ini dia'ali dengan mengambil sampel /* liter beton dan didiamkan untuk
memungkinkan adanya segregasi internal dalam jangka 'aktu tertentu, kemudian
dituangkan ke saringan B mm (diameter
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
12/23
&dapun agregat yang digunakan, yaitu batu pecah dan pasir, berasal dari sungai
4eneberang, Sula'esi Selatan dan telah diuji #isis berdasarkan &S6 %
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
13/23
Gambar 2. % Gra&' hubungan antara 'adar admiture dengan
'ele(a'an aliran SCC
Sumber: mariani( d''. 2"". engaruh enambahan Admi4ture erhadap
+ara'teristi' Sel, &ompacting &oncrete 5S&&6
>asil pengujian slump #lo' menunjukkan, S%% dengan kadar /,B@, ,*@,
dan ,B@ Superplastici9er mampu memenuhi kelecakan aliran desain, yaitu B-5B
cm. Eilai slump-#lo' yang terendah adalah pada kadar /,B@ Superplastici9er,yaitu 5/,5 cm
2ra#ik hubungan antara kadar Superplastici9er dengan nilai slump-#lo'
menunjukkan, kadar Superplastici9er berpengaruh terhadap kelecakan aliran S%%,
meskipun tidak signi#ikan. Semakin besar kadar Superplastici9er yang diberikan,
maka semakin tinggi nilai slump-#lo' yang berarti semakin tinggi tingkat
kelecakan aliran ('orkabilitas) S%%. erdasarkan angka pada gra#ik, peningkatan
kelecakan aliran S%% pada setiap penambahan *,B@ kadar Superplastici9er rata
rata hanya *,B cm atau *,0@.
>asil evaluasi visual pada beton segar menunjukkan, S%% dengan kadar
/,B@, ,*@, dan ,B@ Superplastici9er mampu mengalir dan mengisi seluruh
ruang cetakan secara mandiri (self compactible) tanpa terjadi segregasi material
yang berarti.
13
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
14/23
>asil evaluasi visual beton keras menunjukkan seluruh sisi dan sudut
benda uji tampak halus tanpa bekas lubang udara yang besar dan pada sudutnya
tidak terjadi keropos atau sarang lebah akibat segregasi material.
Gambar 2. ) Gra&' hubungan antara 'adar admiture dengan 'uat
te'an SCC
Sumber: mariani( d''. 2"". engaruh enambahan Admi4ture erhadap
+ara'teristi' Sel, &ompacting &oncrete 5S&&6
&nalisis hasil pengujian kuat tekan beton umur hari menunjukkan, S%%
dengan kadar /,B@, ,*@, dan ,B@ Superplastici9er memenuhi kuat tekan desain
yaitu sebesar
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
15/23
2. 't!&al!sas! uat Tekan Self-Compacting Concrete Dengan #ara
Trial-Mix +&'+s!s! Agregat Dan Filler Pa*a #a&'uran A*ukan
Bet+n "+leh. Sla&et ,!*+*+7 2884$
Standar Easional 1ndonesia (SE1) sampai saat ini belum mengakomodasi
teknologiself-compacting concreteberkaitan minimnya penelitian yang dilakukan
tentang teknologi baru ini, sedangkan potensi material yang dimiliki cukup besar,
maka diperlukan penelitian untuk mendapatkan mix design yang optimal dalam
pembuatan beton jenis SCC di 1ndonesia. Penelitian ini dilaksanakan untuk
mengetahui komposisi antara agregat kasar dan agregat halus yang optimum pada
beton yang tergolong self-compacting concrete dan persentase optimum dalam
melakukan substitusi semen dalam adukan beton dengan serbuk bata merah yang
di#ungsikan sebagaifiller dalam produksi SCC.
7ahan8bahan *ang dibutuh'an untu' mela'sana'an
berbagai pengujian dalam penelitian ini( meliputi:
$abel 2. 1 *an(angan (ampuran adu'an beton
Sumber: 9idodo( Slamet. 2""$. 2. ptimalisasi +uat e'an Sel,8&ompacting
&oncrete ;engan &ara rial8
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
16/23
yang terjadi selama pemeriksaan benda uji dicatat. Setiap varian dalam penelitian
ini dilakukan uji kuat tekan pada umur asil trial-mix komposisi agregat
yang paling optimal, selanjutnya digunakan dalam studi peman#aatan serbuk bata
merah sebagaifiller dalam proses produksi SCC.
>asil dari pengujian terhadap si#at beton segar (dalam penelitian ini
meliputi uji slump dan slump #lo') ditunjukkan dalam gra#ik diba'ah
Gambar 2. + ,asil pengujian slump pada trial mi 'omposisi agregat
Sumber: 9idodo( Slamet. 2""$. ptimalisasi +uat e'an Sel,8&ompacting
&oncrete ;engan &ara rial8
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
17/23
men*ebab'an sema'in 'eciln*a ting'at 'eleca'an beton segar.
asil pengujian tersebut juga menunju''an bahwa nilai slump
*ang dicapai selalu lebih besar dari 2" cm( sehingga pengujian
slump sudah tida' e,e'ti, untu' diguna'an. @ilai slump *ang
besar ini disebab'an 'arena penggunaaan polycarboxylate
sebagai superplasticizer men*ebab'an terjadin*a dispersi
butiran semen sehingga beton segar menjadi sangat encer.
+ondisi ini membutuh'an metode pengujian lain *ang lebih
sesuai *aitu modifed slump test atau pengu'uran slump ow.
Gambar 2. ,asil pengujian slump pada trial mi 'omposisi agregat
Sumber: 9idodo( Slamet. 2""$. ptimalisasi +uat e'an Sel,8&ompacting
&oncrete ;engan &ara rial8
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
18/23
sehingga kohesi#itas beton segar dapat meningkat dan gejala segregasi dan
bleeding dapat diminimalisir, secara visual beton segar terlihat seperti cairan
madu yang kental tetapi mampu mengalir dengan baik. Eilaislum
flow akan mencapai B cm jika #raksi agregat halus lebih dari ?*@, sehingga
untuk menghasilkan SCC diperlukan #raksi agregat halus minimal ?*@.
asil pengujian 'uat te'an beton *ang dila'u'an pada saat
benda uji
berumur 3( % dan 2 hari dapat dilihat pada gambar dibawah
Gambar 2. /uat te'an beton a'ibat 0ariasi 'omposisi agregat
Sumber: 9idodo( Slamet. 2""$. ptimalisasi +uat e'an Sel,8&ompacting
&oncrete ;engan &ara rial8
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
19/23
dilakukan Ean Su dan ka'an-ka'an (**/) yang menyarankan penggunaan
agregat halus antara B*@ sampai B5@. Penggunaan #raksi agregat halus sebesar
B*@ menunjukkan hasil yang optimum disebabkan karena dicapainya si#at beton
segar yang mudah mengalir dan variasi ukuran agregat yang akan saling mengisi
sehingga dapat diperoleh beton yang dapat memadat mengandalkan berat sendiri
dengan tingkat kepadatan yang cukup baik. Penggunaan agregat halus yang terlalu
banyak menyebabkan beton segar mudah mengalir namun kekuatan beton tidak
optimal karena si#atnya yang menyerupai mortar, sedangkan penggunaan agregat
kasar yang terlalu banyak berakibat terjadinya rongga dalam beton dan
meningkatnya kecenderungan segregasi.
asil pengujian 'uat te'an beton *ang dila'u'an pada saat
benda uji berumur 3( % dan 2 hari dengan ller serbu' bata
merah( *aitu
Gambar 2. 1 ,asil pengujian uji 'uat te'an SCC dengan &ller serbu'
bata merah
Sumber: 9idodo( Slamet. 2""$. ptimalisasi +uat e'an Sel,8&ompacting
&oncrete ;engan &ara rial8
7/25/2019 Bab V. Beton SCC (Self Compacted Concrete)
20/23
2ambar diatas menunjukkan hasil pengujian kuat tekanselfcompacting concrete
dengan berbagai variasi persentase substitusi semen dengan serbuk bata merah.
Pada saat umur hari terlihat penggunaan serbuk bata merah dengan takaran
/*@ berat semen akan memberikan nilai kuat tekan yangtertinggi. >al ini terjadi
karena serbuk bata merah tergolong sebagai po9olan akti#yang merupakan latent
cementicious material, sehingga jika semen portland, air,po9olan dan agregat
bercampur di dalam beton, maka terjadi reaksi hidrasi dari senya'a-senya'a
semen dan hidrasi dari komponen mineral po9olan dengan kalsium hidroksida
yang dihasilkan oleh hidrasi semen portland. Pada penambahan serbuk bata merah
kapur bebas dapat bereaksi dengan silica oksida (SiI), &lI< dan $eI