BAB 1

PENGENALAN

PENGENALAN

Akhir tiga dekad ini menyaksikan kepesatan dalam pembangunan konkrit, banyak kajian dan

penyelidikan mengenai konkrit telah dilakukan untuk mempertingkatkan mutu dan kualiti

konkrit.

Konkrit adalah satu komposisi yang terdiri daripada simen, pasir, batu baur kasar, dan air

yang dicampurkan serta digaul mengikut nisbah tertentu dan mengeras supaya membentuk

satu anggota stuktur. Didalam industri pembinaan, konkrit merupakan bahan binaan yang

paling utama serta paling meluas penggunaannya. ( Kamarudin Mohd Yusof, 1995 )

Kualiti konkrit banyak bergantung kepada kualiti bahan-bahan mentah yang digunakan,

kaedah penghasilan dan pengendalian. Jika kriteria-kriteria ini tidak diambil kira sebagai

factor dalam penghasilan konkrit, maka kauliti konkrit akan terjejas dan boleh mengakibatkan

konkrit yang dihasilkan tidak mampu menanggung beban struktur yang direka bentuk. (Mat

Lazim Zakaria, 2001).

Dalam kajian yang akan dilakukan ini adalah menggantikan pasir dengan debu kuari yang

mana mendatangkan masalah kepada penduduk kampung. Bahan yang akan digunakan

merupakan bahan buangan yang jarang digunakan iaitu debu kuari. Ini merupakan satu

alternatif baru untuk menggunakan debu kuari sebagai bahan binaan yang bermutu.

PENYATA MASALAH

Penduduk dikampung Jalan Pengkalan yang berhadapan dengan masalah debu yang dibawa

lori dari kuari berhampiran rumah mereka hampir menemui jalan penyelesaian. Ia berikutan

perbincangan serta lawatan yang dilakukan oleh ahli dewan undangan Negeri Bukit Tengah

Ong Ching Wen, exco pertanian dan industri asas tani, pembangunan luar Bandar dan

Tebatan Banjir, Law Choo Kiang ke lokasi berkenaan. (Sinar Harian bertarikh 19 Februari

2010).

Pengambilan debu kuari dilakukan untuk sebagai langkah alternatif untuk

menggantikan pasir dalam kerja binaan konkrit.

Debu kuari merupakan bahan buangan yang tidak berguna banyak didapati dimana-

mana kilang kuari

Permintaan pasir untuk tujuan pembinaan semakin meningkat disamping itu aktiviti

perlombongan pasir juga boleh menyebabkan sistem ekologi disungai terganggu.

OBJEKTIF

Mengkaji kebolehkerjaan konkrit yang mengandungi debu kuari.

Mengkaji kekuatan konkrit yang mengandungi debu kuari.

Menentukan kandungan optimum debu kuari sebagai bahan pengganti.

SKOP KAJIAN

Skop kajian ini adalah terhad kepada bentuk perubahan sifat umum konkrit campuran biasa

dengan mengambil sifat kekuatan dan kebolehkerjaan konkrit sebagai parameter dalam kajian

ini. Oleh yang demikian, bahan-bahan yang digunakan dalam kajian ini adalah Simen

Portland Biasa (Ordinary Portland Cement), batu baur bersaiz maksimum 20mm diameter.

KEPENTINGAN KAJIAN

Kepentingan utama perlaksanaan kajian ini adalah untuk membuat kajian tentang kesesuaian

penggunaan debu kuari didalam konkrit. Disamping itu, kajian ini boleh dijadikan sebagai

panduan pengakaji-pengkaji seterusnya yang mengjalankan kajian yang sama.

BAB 2 BAHAN

LITERATURE

PENGENALAN

Konkrit ialah bahan yang dihasilkan daripada simen, batu baur kasar, batu baur halus dan air

digaul mengikut kadar campuran yang tertentu dan dibiarkan mengeras supaya membentuk

suatu anggota struktur. Kadang-kadang sejenis bahan tambahan dicampurkan untuk

menghasilkan bersifat tertentu. (Mat Lazim Zakaria, 1987)

Konkrit merupakan satu daripada bahan-bahan binaan yang paling banyak digunakan, oleh

itu teknik membuat konkrit yang baik kualitinya mestilah difahami dan diperhatikan dengan

teliti. Kualiti konkrit adalah bergantung kepada kualiti bahan-bahan mentah yang digunakan,

kadar campuran, banyaknya air yang digunakan, cara menggaul, cara menngangkut, cara

memadatkan konkrit yang telah digaul, kualiti acuan dan cara pengawetan.

Jika bahan-bahan mentah yang digunakan rendah kualitinya atau kerja-kerja penyediaan tidak

mengikut peraturan yang telah ditetapkan, maka konkrit yang terhasil akan rendah kualitinya,

dan mungkin mengakibatkan struktur konkrit yang dibina itu tidak dapat menanggung beban

seperti yang diharapkan.

BAHAN-BAHAN

Konkrit

Konkrit merupakan suatu bahan rencam yang terdiri daripada bahan asas seperti

simen, batu baur dan air. Kualiti dan kuantiti bahan mentah untuk merekabentuk

konkrit gred tertentu diketahui dan boleh dikawal semasa bancuhan konkrit

disediakan. (KamarudinMohd Yusof, 1995)

Bancuhan konkrit yang masih basah akan melalui peringkat pembinaan yang

selanjutnya seperti mengangkut, menuang, memadat dan mengawet. Jika

pengendalian konkrit basah melalui proses tersebut tidak dilakukan dengan sempurna,

pengasingan dalam konkrit boleh berlaku dan menyebabkan konkrit merosot serta

gagal memenuhi spesifikasi apabila konkrit mengeras. (Mat Lazim Zakaria, 1987)

Simen

Simen ialah bahan yang mempunyai lekitan dan lekatan semasa basah kemmudian

memejal dan mengeras serta mengikat pepejal menjadi suatu jasad yang padu.

Simen boleh dikelaskan kepada dua jenis iaitu simen haidraulik dan simen bukan

haidraulik.simen haidraulik boleh memejal dan mengeras apabila bertindak

dengan air seperti simen Portland yang terdiri daripada silikat dan aluminat. Ia

tidak perlu terdedah pada udara atau pengeringan. Malah ia boleh mengeras

walaupun direndam didalam air. Simen bukan haidraulik pula tidak boleh

memejal dan mengeras didalam air kerana ia memerlukan udara untuk tindak

balas seperti kapur. Setiap sejenis simen mempunyai perbezaan dari segi

komposisi dan kehalusan zarahnya. Secara umumnya penggunaan simen yang

mengandungi kuantiti trikalsium silikat yang tinggi lebih cepat mencapai kekuatan

dan member kesan yang besar terhadap kekuatan awal konkrit berbanding simen

yang mengandungi kalsium silikat yang tinggi.

Pasir

Pasir yang biasa digunakan ialah pasir sungai kerana bebas daripada kotoran

kimia. Walau bagaimanapun, pasir terkilang iaitu pasir daripada pecahan batu

kelikir besar boleh digunakan sebagai penggantian. Dalam konkrit biasa 25% -

45% daripadanya adalah terdiri daripada pasir. Pasir yang kesat menghasilkan

konkrit yang berkeboleh kerjaan rendah. Manakala pasir yang halus menghasilkan

konkrit yang tidak ekonomik. Pasir dibahagikan kepada tiga gred iaitu gred kasar,

gres sederhana dan gred halus. Secara umunya, pasir didefinisikan sebagai batu

baur yang mempunyai saiz kurang daripada 5mm. Pasir terdiri daripada dua jenis

iaitu pasir semulajadi dan pasir buatan. Pasir semulajadi biasanya yang terdapat

ditepi pantai, sungai dan lombong. Pasir buatan pula ialah pasir yang dihasilkan

daripada batuan yang dihancurkan dikilang sehingga mencapai saiz yang

dikehendakinya. Biasanya pasir buatan mempunyai bentuk tekstur tajam dan kasar

berbanding dengan pasir semulajadi. Pasir yang biasa digunakan adalah berasal

daripada sungai kerana boleh mengelak daripada serangan sulfat. Serangan biasa

terjadi pada pasir yang diambil daripada pantai yang mana akan menyebabkan

kegagalan dari segi ketahanlasakan dan seterusnya melemahkan kekuatan sesuatu

binaa konkrit.

Batu baur

Mutu batu baur boleh mempengaruhi kekuatan ketahanlasakan konkrit. Pemilihan

batu baur yang sesuai untuk tujuan pembinaan memerlukan pemahan tentang

sifat-sifat batu baur. Sifat-sifat ini boleh diketahui melalui ujikaji-ujikaji seperti

yang telah ditetapkan oleh kod-kod piawai. Batu baur dibahagikan kepada dua

bahagian utama iaitu batu baur halus dan batu baur kasar. Saiz nominal pasir ialah

kurang daripada 5mm dan batu baur kelikir ialah batu baur yang mempunyai saiz

nominal yang lebih besar daripada 5mm. Batu baur kasar boleh didapati dari

sumber semulajadi atau tiruan. Sumber semulajadi biasanya daripada kumpulan

grenik atau batu kapur. Kumpulan batu ini digunakan untuk pembinaan biasa dan

biasanya ketumpatan bandingan batu baur tersebut ialah dalam julat antara 2500 –

2700 kg per meter padu. Batu baur tiruan pula boleh didapati dari bahan buangan

industry. Bebola besi untuk konkrit berat, klinkir atau jermang halis pembakaran

untuk konkrit ringan. Umumnya batu baur ringan mempunyai kekutan yang

rendah dan batu baur berat mempunyai kekuatan yang tinggi. Saiz nominal yang

biasa digunakan ialah 10mm, 20mm dan 40mm. Saiz maksimum adalah

bergantung kepada jenis binaan seperti susunan tetulang yang padat dan binaan

yang tebal atau nipis. Kekuatan batu baur turut member kesan yang banyak

terhadap cirri-ciri konkrit seperti kekuatan konkrit, perubahan bentuk,

ketahanlasakan, perubahan isipadu, graviti tentu, ketelusan dan tinda balas kimia.

Biasanya kekuatan batu baur adalah lebih tinggi daripada kekuatan konkrit yang

akan direka bentuk. Kekuatan konkrit biasanya diantara 30Mpa hingga 50Mpa

dan kekuatan konkrit kuat ialah dalam lingkungan 80Mpa hingga 350Mpa. Oleh

itu, batu igneous adalah lebih kuat daripada sedimen dan batu metamorphic.

Air

Jumlah kuantiti air yang diperlukan untuk menyediakan konkrit adalah sangat

bergantung kepada keadaan semasa batu baur dalam campuran itu. Batu baur

yang ideal ialah yang tepu kandungan air didalam matriksnya, tetapi kering

dipermukaannya. Jika keadaan batu baur itu itdak demikian maka kuantiti air

yang diperlukan untuk membancuh konkrit adalah besar, kerana sebahagian

daripada air itu akan terserap ke dalam matriks batu baur.

Debu kuari

Debu kuari ialah hasil sampingan daripada proses pemecahan batu grenik besar

atau batu baur asli yang tidak mempunyai nilai komersel yang khusus. Debu kuari

dihasilkan secara langsung ketika pemecahan batu dilakukan. Sifat fizikal batu

baur ialah lebih kurang sama dengan batu halus yang lebih dikenali sebagai pasir.

Debu kuari berbentuk pipih, panjang, bersegi dan kadangkala berwarna kelabu.

Tekstur permukaannya lebih kasar berbanding pasir biasa dan mempunyai debu

halus. Secara teori, tekstur permukaan yang kasar akan menghasilkan ikatan yang

lebih kuat berbanding dengan tekstur pasir yang mempunyai permukaan yang

licin.

PENGGUNAAN DEBU KUARI

Melalui beberapa kajian yang dijalankan sebelum ini, debu kuari yang menjadi bahan

buangan dikitar semula untuk kegunaan dalam pelbagai bidang seperti bidang pembinaan,

pembuatan, pertanian dan hortikultur.

Penggunaan debu kuari dalam pembinaan :

Dalam kerja pembinaan, debu kuari digunakan sebagai pengganti pasir dalam konkrit dan

mortar.

Di Seth Sihla, Centre for Housing Planning & Building membina beberapa model rumah kos

rendah menggunakan debu kuari. Kajian yang dijalankan terhadap kos pembinaannya

membuktikan bahawa penggunaan debu kuari lebih menjimatkan jika dibandingkan dengan

pasir. Penggunaan debu kuari dalam pembinaan jalan raya iaitu sebagai lapisan sub tapak

atau tapak juga amat meluas termasuklah di Malaysia.

Penggunaan debu kuari dalam pembuatan:

Di India, debu kuari digunakan sebagai bahan binaan dlaam pembuatan batu blok. Bahan-

bahan yang digunakan dalam penghasilan batu blok ialah campuran debu kuari, kapur dan

gypsum. Selain di India, penggunaan debu kuari dalam pembuatan batu blok juga diamalkan

di Afrika Selatan.

Selain pembuatan batu blok, debu kuari juga digunakan dalam pembuatan jubin. Jubin yang

duhasilkan daripada campuran debu kuari dikatakan mesra alam kerana ia diperbuat daripada

bahan buangan. Contohnya, jubin yang dikeluarkan oleh quarrytile company yang

menggunakan 70% bahan buangan yang dikitar semula iaitu bahan kaca, bahan buangan

industri seperti komputer, batu batan dan debu kuari. Syarikat tersebut mengeluarkan 50 jenis

jubin yang berlainan warna dan size yang sesuai untuk dipasang pada lantai dan dinding.

Penggunaan debu kuari dalam lanskap dan kawasan rekriasi:

Penggunaan debu kuari sebagai lapisan tapak dlaam landskap dan kawasan rekriasi amat

terkenal di Amerika Syarikat, Australia dan New Zealand. Di kawasan rekriasi, debu kuari

banyak digunakan sebagai tapak pejalan kaki dan bahan baja untuk pokok-pokok hiasan.

Penggunaan debu kuari dalam bidang pertanian:

Dalam bidang pertanian, debu kuari dikatakan mampu bertindak sebagai baja yang boleh

membekalkan nutrien kepada tumbuh-tumbuhan. Kajian yang dilakukan dari Universiti of

Massachusetts membuktikan bahawa 4 jenis tanaman yang menggunakan debu kuari sebagai

baja iaitu salad, jagung, tomato dan epal dapat hidup dengan subur dan cepat.

SIFAT KONKRIT

Konkrit mengeras dan membeku dengan adanya kehadiran air. Sifat kekuatan penting dalam

pembinaan terutama dalam pembinaan asas pada tempat yang basah. Konkrit tidak berkarat

atau reput dan bebas daripada serangan oleh anai-anai atau serangga lain. Konkrit juga boleh

dibancuh untuk dijadikan sebarang bentuk mengikut acuan serta konkrit tahan panas dan

tidak terbakar. (Kamarudin Mohd Yusof, 1995)

Kualiti campuran konkrit adalah bergantung kepada kualiti bahan bancuhan, nisbah

campuran, cara mencampur dan mengangkut, kualiti acuan yang digunakan, pemampatan

setelah ditempatkan dalam acuan dan pengawetan yang dilakukan.

KEBOLEHKERJAAN

Kebolehkerjaan konkrit diistilahkan sebagai kesengan konkrit untuk dipadatkan tanpa

pengasingan.sifat kebolehkerjaan tergolong dalam sifat-sifat keplastikan konkrit. (Kamarudin

Mohd Yusof, 1995)

Menurut kajian yang dilakukan 1992, ujian runtuhan yang dijalankan di USA sekitar tahun

1910 untuk tujuan melihat kebolehkerjaan konkrit biasa yang keadaan basah. Konkrit

dikatakan mempunyai kebolehkerjaan yang baik jika mudah dikerjakan, kebolehan melekat

diatas permukaan tegak, dikaitkan dengan lekitan, mobiliti, geseran dalaman, kebolehan

dipam dan kebolehan kemasan. Selain itu, konkrit tersebut mempunyai sifat mengalir, mudah

dipadatkan dan berupaya mengisi ruang yang sempit.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kebolehkerjaan ialah kandungan air dan nisbah simen-

pasir. Oleh itu, pemilihan gred pasir ditentukan sebelum bancuhan konkrit dilakukan. Jika

pasir halus digunakan, terdpaat banyak permukaan yang terdedah menyebabkan kekurangan

lebihan simen dan air yang terdapat didalam konkrit yang mengakibatkan kebolehkerjaan

yang dihasilkan rendah.

KEKUATAN

Mengikut sejarah, keperluan-keperluan pengawetan adalah berdasarkan kepada kekuatan

yang akan dipertimbangkan untuk sesuatu binaan. Kekuatan adunan konkrit secara

keselurahannya dapat dicapai dalam masa 28 hari dari tarikh bancuhan dimana kebanyakkan

jenis simen yang digunakan mencapai kekuatan muktamad pada sekitar 70% - 80% dan

selepas itu pertambahan kekuatan agak perlahan. (Mat Lazim Zakaria, 1987). Oleh itu,

pertumbuhan kekuatan konkrit adalah bergantung kepada masa pengawetan.

Spesifikasi keatas pengawetan dikeluarkan pada 1945 dan dinyatakan dlaam kod amalan

British iaitu menyediakan keperluan asas pengawetan untuk pembinaan konkrit. Pada masa

sekarang, keperluan pengawetan di United State adalah berdasarkan penyelidikan dan

pengalaman-pengalaman lalu iaitu konkrit mempunyai kekuatan mampatan kurang daripada

40Mpa (6000 Psi). ( Kamarudin Mohd Yusof)

BAB 3

METODOLOGI

Penyediaan bahan:

Analisis ayakan

Analisis ayakan untuk bahan seperti batu baur, pasir dan debu kuari dilakukan

dimakmal bagi memastikan peratus bahan tersebut mengikut saiz-saiz pada setiap

ayakan berperingkat.

Penyediaan sampel konkrit:

Penyediaan sampel merangkumi jumlah keperluan dalam 3 peringkat umur konkrit

iaitu 3 hari, 7 hari, 28 hari.

Jenis sampel ujian:

Ujian kebolehkerjaan.

Ujian runtuhan kun.