36010768 self compacting concrete

8/6/2019 36010768 Self Compacting Concrete

1/26

Perancangan dan Fabrikasi Adukan Beton

BAB I

PENDAHULUAN

Impian mendapatkan beton yang mempunyai kuat tekan tinggi tetapi tetap mudah

dikerjakan (workable) merupakan salah satu topik yang selalu menarik dalam

campuran beton. Secara teoritis, parameter utama dalam menentukan kuat tekan

beton dalam beton normal adalah perbandingan air-semen (w/c ratio) dalam

campuran. Semakin tinggi kandungan semen dalam campuran, semakin tinggi

kuat tekannya. Permasalahannya adalah apabila kandungan semen terusdinaikkan, sampai batas tertentu akan timbul masalah seperti campuran menjadi

terlalu kental sehingga sulit dalam pelaksanaan pengecoran, serta seringkali

timbul retak dan susut berlebihan pada beton setelah mengeras.

Dalam beberapa kasus di lapangan, seringkali pula diperlukan beton dengan mutu

dan slump sangat tinggi, dua hal yang pada dasarnya saling bertolak belakang

pada beton campuran normal. Beton dengan spesifikasi slump sangat tinggi

(encer) lebih dikenal dengan sebutan beton dengan pemadatan mandiri (self

compacting concrete SCC) atau sering juga disebut beton alir (flowing

concrete). Beton jenis ini semakin banyak dipakai karena selain dapat memiliki

kekuatan yang sangat tinggi, tetapi tetap lecak dalam pelaksanaan. Sedemikian

lecaknya sehingga dalam pengetesannya dikenal juga istilah slump flow test

untuk mengetahui daya sebar dari campuran beton segar.

Kinerja kelecakan ini tercapai berkat bahan tambah super plasticizer yang

dimasukkan ke dalam beton seperti jenis polymer. Aditif ini seolah-olah akan

menyelimuti partikel-partikel semen sehingga dalam interval waktu tertentu, antar

partikel semen tidak terjadi reaksi tarik-menarik seperti yang terjadi dalam

campuran tanpa aditif. Dalam campuran beton mutu tinggi seringkali juga

digunakan bahan tambah lain dari jenis aditif mineral seperti silica fume, copper

slag, dan abu terbang serta aditif-aditif lain yang lebih khusus. Aditif mineral ini

umumnya mempunyai ukuran partikel yang lebih halus dari pada semen sehingga

menghasilkan beton dengan kelebihan tambahan seperti lebih kedap air.

1


2/26


Tambahan super platicizer, aditif mineral dan aditif lain ini selain membuat beton

tetap lecak/encer, tetapi juga akan menghasilkan beton dengan kuat tekan tinggi

bahkan berkinerja tinggi (high performance concrete).

1.1. PENGERTIAN SECARA UMUM

Self Compacting Concrete atau yang umum disingkat dengan istilah SCC adalah

beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya

mengisi keseluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat-sifat

untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar untuk pemadatan.

Beton SCC yang baik harus tetap homogen, kohesif, tidak segregasi, tidak terjadi

blocking, dan tidakbleeding.

Self-compacting concrete (SCC), pertama kali dikembangkan di Jepang pada

tahun 1986.

Pemakaian beton SCC sebagai material repair dapat meningkatkan kualitas beton

repair oleh karena dapat menghindari sebagian dari potensi kesalahan manusia

akibat manual compaction. Pemadatan yang kurang sempurna pada saat proses

pengecoran dapat mengakibatkan berkurangnya durabilitas beton. Sebaliknya

dengan beton SCC, struktur beton repair menjadi lebih padat terutama pada

daerah pembesian yang sangat rapat, dan waktu pelaksanaan pengecoran juga

lebih cepat.

1.2. KELEBIHAN SELF COMPACTING CONCRETE (SCC)

Kelebihan dari SCC diantaranya :

- Sangat encer, bahkan dengan bahan aditif tertentu bisa menahan slump

tinggi dalam jangka waktu lama (slump keeping admixture).

- Tidak memerlukan pemadatan manual.

- Lebih homogen dan stabil.

- Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi.

2


3/26


- Lebih kedap, porositas lebih kecil.

- Susut lebih rendah.

- Dalam jangka panjang struktur lebih awet (durable).

- Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya

biasanya berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih

tinggi.

- Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara

saat pelaksanaan pengecoran.

- Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat

mengalir dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 %

dari upah buruh.

SCC cocok untuk struktur-struktur yang sangat sulit untuk dilakukan pemadatan

manual misalnya karena tulangan yang sangat rapat ataupun karena bentuk

bekisting tidak memungkinkan, sehingga dikhawatirkan akan terjadi keropos

apabila dipadatkan secara manual. Selain itu bisa juga diaplikasikan untuk lantai,

dinding, tunel, beton precast dan lain-lain.

Di Indonesia sendiri, saat ini relatif tidak menemukan kesulitan untuk membuat

SCC, namun untuk beton dengan tujuan pencapaian kekuatan awal tinggi, SCC

masih memerlukan bahan tambahan lain sehingga menghasilkan SCC dengan

kekuatan awal tinggi yang biasa disebut High Early Strength Self Compacting

Concrete (HESSCC). Penggunaan Silica Fume sebesar 2 % dan Glenium Ace-80

sebesar 2.5 % sudah mampu mencapai kriteria self compactible sekaligus kuat

tekan awal (High Early Strength) yang baik pula, karena nilai water-binder ratio

tetap dijaga pada nilai yang rendah.

Untuk mendapatkan campuran beton SCC dengan tingkat workability yang tinggi

perlu juga diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

Aggregat kasar dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih 50% dari volume

padatnya.

Pembatasan jumlah aggregat halus kurang lebih 40% dari volume mortar.

3


4/26


Water Binder Ratio dijaga pada level kurang lebih 0.3

Saat ini terdapat beberapa produsen yang menyediakan aditif super plasticizer danaditif lain untuk keperluan SCC. Aditif mineral tertentu juga relatif mudah didapat

dengan harga yang ekonomis. Meskipun demikian, pemahaman memadai

mengenai material, perilaku dan metode pelaksanaannya tetap harus diperhatikan

sebelum menggunakan SCC.

Beberapa pakar meramalkan SCC akan merupakan salah satu beton masa depan

karena keunggulannya, tentunya dengan kinerja yang lebih baik lagi.

Gambar 1. Perbandingan Campuran Regular Mix dan SCC

4


5/26


G

a m

b ar

2.

Visual SCC

Gambar 3. Perbandingan Kondisi Permukaan Beton

5

Permukaan SCCPermukaan Regular Mix


6/26


BAB II

KARAKTERISTIK DAN MIX DESAIN SELF COMPACTING

CONCRETE (SCC)

2.1. KARAKTERISTIK

Beberapa syarat yang harus dipenuhi agar campuran beton bisa dikatagorikan

sebagai Self Compacting Concrete (SCC) antara lain :

1. Pemilihan material yang sesuai

Material yang akan digunakan untuk pembuatan SCC haruslah memenuhi

persyaratan sebagai berikut :

Table 1. Selected materials for reference concretes

2. Mix Design yang mampu memenuhi kriteria filling ability, passing ability

dan ketahanan terhadap segregasi.

Tabel 2. Karakteristik SCC secara umum

Self Compacting Concrete (SCC) mempunyai karakteristik yang berbeda dengan

beton biasa. Berikut adalah karakteristik yang harus dipenuhi oleh Self

Compacting Concrete (SCC) untuk House Building dan Civil Engineering

6


7/26


Tabel 3. Karakteristik SCC untuk House Building dan Civil Engineering

2.2. MIX DESAIN

Mix desain untuk Self Compacting Concrete (SCC) dipengaruhi oleh pemilihan

material yang sesuai agar karakteristiknya dapat terpenuhi.

Adapun tahap-tahap pembuatan mix design adalah sebagai berikut :

1. Menentukan berat aggregat kasar dan aggregat halus.

Dimana ;

7

.(1)

.(2)


8/26


Wg : Kandungan aggregat kasar (kg/m3)

Ws : Kandungan aggregat halus (kg/m3)

WgL : Volume agregat kasar pada kondisi SSD

(kg/m3)

WsL : Volume agregat kasar pada kondisi SSD

(kg/m3)

PF : Packing factor, yaitu perbandingan

Antara agregat pada kondisi padat dan

agregat pada kondisi tidak dipadatkan,

biasanya diasumsikan 1.12 s/d 1.18

S/a : Ratio aggregate halus terhadap total

aggregate, biasanya antara 50% s/d 57%.

2. Menentukan berat semen.

Dimana ;

C : Berat semen (kg/m3);

fc : Kuat tekan beton rencana (psi).

3. Menentukan faktor air semen.

Dimana ;

Wwc : Berat air yang dibutuhkan untuk fas

8

.(3)

.(4)


9/26


(kg/m3)

W/C : fas yang ikut menentukan kuat tekan.

4. Menentukan berat jenis dan berat bahan aditif.

Berat pasta FA (VPf) dan pasta GGBS (VPB) dapat dihitung dengan rumus

di atas, dimana ;

tGg : Berat Jenis Agregat Kasar

Gs : Berat Jenis Agregat Halus

Gc : Berat Jenis Semen

Gw : Berat Jenis Air

Va : Berat Udara dalam SCC (%).

Dimana ;

Gf, GB, Gc, W/Fand W/Sdapat diperoleh dari percobaan-percobaan, A%

dan B% ditentukan, dan VPf+VPB dapat diperoleh dari Persamaan (5).

Sementara Wpm dapat dihitung dengan Persamaan (6). Juga, Wf (Berat

FA dalam SCC, Kg/m3) dan WB (Berat GGBS dalam SCC, Kg/m3) dapat

dihitung (Persamaan(7) dan Persamaan(8)),

Wf =A% Wpm

9

(5)

(6)

.....(7)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd5http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd6http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd7http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd8http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd5http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd6http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd7http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TWG-44PCFGK-4&_user=4555062&_coverDate=12%2F31%2F2001&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5562&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000063390&_version=1&_urlVersion=0&_userid=4555062&md5=47efa4b9aaa93332fa653e14003e7144#fd8


10/26


WB = B% Wpm

Berat air yang dibutuhkan untuk membuat FA pasta, Persamaan (9)

Berat air yang dibutuhkan untuk membuat FA pasta, Persamaan (10)

5. Menentukan berat air.

Ww = Wwc + Wwf + WwB

Menurut Japanese Architecture Society, Ww=160185 kg/m3

Berikut ini beberapa contoh mix desain untuk Self Compacting Concrete (SCC)

Tabel 4. Contoh mix desain untukhouse building

10

..(9)

(10)

(11)

.....(8)


11/26


Tabel 5. Contoh mix desain untukCivil Engineering

11


12/26


Tabel 6. Mix Desing SCC (kg/m3)

BAB III

METODE TEST SELF COMPACTING CONCRETE

2.1. WORKABILITY

Berdasarkan spesifikasi SCC dari EFNARC, workabilitas atau kelecakan

campuran beton segar dapat dikatakan sebagai beton SCC apabila memenuhi

kriteria sebagai berikut yaitu :

Filling ability

Passing ability

Segregation resistance

Filling ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir dan mengisi

keseluruh bagian cetakan melalui berat sendirinya.

12


13/26


Passing ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir melalui celah-

celah antar besi tulangan atau bagian celah yang sempit dari cetakan tanpa terjadi

adanya segregasi atau blocking.

Segregation resistance, adalah kemampuan beton SCC untuk menjaga tetap

dalam keadaan komposisi yang homogen selama waktu transportasi sampai pada

saat pengecoran.

2.2. METODE TEST

Metoda test pengukuran workability telah dikembangkan untuk menentukan

karakteristik beton SCC dan sampai saat ini belum ada satu jenis metoda test yang

bisa mewakili ketiga syarat karakteristik beton SCC seperti tersebut di atas. Dari

beberapa metoda test yang telah dikembangkan akan dibahas hanya tiga macam

metoda yang dianggap dapat mewakili ketiga kriteria workability tersebut di atas.

2.2.1. SLUMP-FLOW

Slump-flow test dapat dipakai untuk menentukan filling ability baik di

laboratorium maupun di lapangan; dan dengan memakai alat ini dapat diperoleh

kondisi workabilitas beton berdasarkan kemampuan penyebaran beton segar yang

dinyatakan dengan besaran diameter yaitu antara 60 cm 75 cm.

Kebutuhan nilai slump flow untuk pengecoran konstruksi bidang vertikal berbeda

dengan bidang horisontal. Kriteria yang umum dipakai untuk penentuan awal

workabilitas beton SCC berdasarkan tipe konstruksi adalah sebagai berikut :

Untuk konstruksi vertikal, disarankan menggunakan slump-flow antara 65

cm sampai 70 cm.

Untuk konstruksi horisontal disarankan menggunakan slump-flow antara

60 cm sampai 65 cm.

13


14/26


Gambar 4. Baseplate untuk Slump-Flow Test

14


15/26


Gambar 5. Slump-Flow Test

15


16/26


Gambar 6. Pengukuran Slump-Flow Test

2.2.2. L-SHAPE-BOX

Dipakai untuk mengetahui kriteria passing ability dari beton SCC. Dengan

menggunakan L-Shape Box, dapat diketahui kemungkinan adanya blocking beton

segar saat mengalir, dan juga dapat dilihat viskositas beton segar yang

bersangkutan. Selanjutnya dengan L-Shape-Box test akan didapat nilai blocking

ratio yaitu nilai yang didapat dari perbandingan antara H2 / H1. Semakin besar

nilai blocking ratio, semakin baik beton segar mengalir dengan viskositas tertentu.

Untuk test ini kriteria yang umum dipakai baik untuk tipe konstruksi vertikal

maupun untuk konstruksi horisontal disarankan mencapai nilai blocking ratio

antara 0.8 sampai 1.0

Gambar 7. Dimensi cetakan L-Shape-Box

16


17/26


Gambar 8. Dimensi cetakan L-Shape-Box

Gambar 9. L-Shape-Box Test

Selain L-Shape Box Shape,passing ability juga dapat diukur dengan U-flow Test.

17


18/26


Gambar 10. Alat U-flow Test

2.2.3. V - FUNNEL

Dipakai untuk mengukur viskositas beton SCC dan sekaligus mengetahui

segregation resistance . Kemampuan beton segar untuk segera mengalir melalui

mulut di ujung bawah alat ukur V-funnel diukur dengan besaran waktu antara 6

detik sampai maksimal 12 detik.

Gambar 11. Dimensi V - FUNNEL

18


19/26


Gambar 12. V - FUNNEL Test

2.3 POURING DAN FORMWORK

Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum pengecoran dengan beton SCC

adalah sebagai berikut:

Durasi waktu pengecoran disesuaikan dengan waktu ikat awal beton untuk

menghindari terjadinya cold joint.

Cara terbaik untuk pengecoran beton SCC adalah dari bawah

cetakan/formworkuntuk menghindari udara terjebak (dengan eksternal hose

adalah sangat efektif).

Beton SCC dapat mengalir sampai jarak 10 meter tanpa hambatan.

Elemen tipis 5 7 cm dapat diisi oleh beton SCC tanpa hambatan.

Tidak memerlukan keahlian yang spesifik saat pelaksanaan pengecoran.

19


20/26


Gamb

ar 13. Pouring dan formwork

20


21/26


Gambar 14. Pouring

Gambar 15. Proses perataan SCC dengan Skip Float

21


22/26


Gambar 16. Pelaksanaan pengecoran dengan SCC

Gambar 17. Tempat penyimpanan sementara SCC

22


23/26


Gambar 18. Penuangan SCC dari Mixer Truck

Gambar 19. Kehalusan permukaan SCC

23


24/26


Gambar 20. Konstruksi yang menggunakan SCC

24


25/26


BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. KESIMPULAN

Self Compacting Concrete atau yang umum disingkat dengan istilah SCC adalah

campuran beton segar yang sangat plastis yang mampu mengalir karena berat

sendirinya, mengisi ke seluruh cetakan walaupun pada tulangan yang sangat rapat,

memiliki sifat-sifat untuk memadatkan sendiri tanpa adanya bantuan alat

penggetar untuk pemadatan.

25


26/26


Beton SCC yang baik harus tetap homogen, kohesif, tidak segregasi, tidak terjadi

blocking, dan tidakbleeding.

4.2. SARAN

Agar campuran beton dapat dikatagorikan sebagai Self Compacting Concrete

perlu diperhatikan pemilihan material yang sesuai yang disyaratkan dan Water

Binder Ratio dijaga pada level kurang lebih 0.3 serta mix design yang mampu

memenuhi kriteria filling ability, passing ability dan ketahanan terhadap

segregasi.

Penggunaan Silica Fume sebesar 2 % dan Glenium Ace80 sebesar 2,5 % mampu

memenuhi SCC dengan kekuatan awal yang tinggi yang biasa disebut High Early

Strength Self Compacting Concrete (HESSCC).

36010768 self compacting concrete

Documents