A2 Laporan Damesha Fix.docx

A-2 PENENTUAN WAKTU PENGIKATAN DARI SEMEN PORTLAND DENGAN MENGGUNAKAN ALAT VICAT I.

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Beton adalah bahan yang di peroleh dari mencampur semen, pasir, agregat kasar (koral atau batu pecah), air, yang mengeras menjadi benda padat jika beton di beri tulangan baja maka kita sebut beton bertulang (“reinforced concrete”).1 Semen merupakan campuran dari beberapa senyawa kimia yang bersifat hidrolis. Hidrolis artinya apabila suatu bahan dicampur dengan air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras serta tidak larut. Secara umum semen dapat didefinisikan sebagai bahan perekat yang dapat merekatkan bagian-bagian benda, dua atau lebih benda sehingga menjadi bentuk yang kuat, kompak dan keras.2 Mengapa harus dilakukan percobaan penentuan waktu pengikatan dari semen Portland yaitu dengan menggunakan alat vicat, pergerakan jarum vicat di hambat oleh kohesi antara partikel semen yang semakin meningkat siring dengan berkembang nya proses hidrasi semen. Jarum vicat memiliki permukaan ujung yang relatif kecil, dengan pemberat hanya 300 gr, sehingga tegangan permukaan dapat diabaikan. Yang terbaca adalah hambatan atau lekatan antara pasta semen dan selimut jarum, pada saat jarum menembus pasta semen.3 Pada praktikum bahan beton jurusan Teknik Sipil Universitas pancasila, mahasiswa harus melakukan metode penentuan waktu pengikatan semen Portland untuk menentukan waktu pengikatan semen dalam konsistensi normal dengan enggunakan alat vicat.

1 2

3

Ir.gunawan.t , 2000 , konstruksi beton jilid 1 , Jakarta , DELTA TEKNIK GRUP JAKARTA. Suci wulandari indah pratama,pengujian kualitas semen yang diperkaya silikat abu ampas tebu,makasar,Unhas. Narayudha Moga. 2005. Waktu ikat adukan beton dengan pocket penetrometer serta korelasinya. Semarang. FT universitas diponegoro.

1.1

Maksud Percobaan Adapun maksud dari percobaan penentuan waktu pengikatan dari semen Portland dengan menggunakan alat vicat adalah untuk mengetahui berapa banyaknya air yang diperlukan dengan dilakukan pengujian konsistensi waktu pengikatan semen Portland dengan menggunalkan alat vicat.

1.2

Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini yaitu : 1. Menentukan waktu pengikatan semen (dalam konsistensi normal) dengan alat vicat. 2. Mengetahui waktu ikata semen portland dengan menggunakan alat vicat.

1.3

Alat yang Digunakan Alat-alat yang akan digunakan pada percobaan ini yaitu : 1. Alat Vicat. 2. Timbangan dengan kepekaan sampai 1,0 gram. 3. Stopwatch. 4. Mesin aduk dengan sudu-sudu baja tahan karat serta mangkuk yang dapat dilepas. 5. Alat pengorek yang agak kaku. 6. Gelas ukur dengan kapasitas 200 sampai 1500 ml. 7. Sarung tangan karet. 8. Ruang lembab yang mampu memberikan kelembaban relatif minimum 90%.

1.4

Bahan yang Digunakan Bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu : 1. Semen Portland ± 3,5 kg (untuk ± 6 percobaan). 2. Air bersih (dengan temperature kamar).

II.

CARA PENGUJIAN

2.1

Cara Memakai Alat 1. Siapkan alat yang akan digunakan, yaitu alat vicat. 2. Pastikan alat vicat dalam keadaan bersih dan kering. 3. Pasang jarum pada alat vicat, lalu posisikan alat vicat berdiri tegak. 4. Alat vicat siap digunakan.

2.2

Prosedur Percobaan Dalam test vicat (pengetesan ikatan awal), waktu pengikatan terjadi apabila jarum vicat yang kecil (jarum Asparatus), membuat penetrasi sedalam 25 mm ke dalam pasta setelah mapan selama 30 detik. 1. Tempatkan sudu serta mangkuk (kering) pada posisi mengaduk pada alat aduk. 2. Tempatkan bahan-bahan untuk satu “bath” ke dalam mangkuk dengan cara sebagai berikut: a. Masukkan

air

pencampur

yang

jumlahnya

telah

ditetapkan

sebelumnya dalam pembuatan pasta semen dengan konsistensi normal untuk semen 500 gram. b. Tambahkan 500 gram semen pada air tersebut dan birkan menyerap untuk 30 detik. 3. Jalankan alat aduk dengan kecepatan rendah (140 ± 5 rpm) selama 30 detik. 4. Hentikan alat aduk selama 15 detik dan koreklah semua pasta dari sisi mangkuk. 5. Jalankan alat aduk dengan kecepatan sedang (248 ± 10 rpm) dan aduklah selama 1 menit. 6. Segera ambil pasta semen dari mangkuk dan bentuklah sebagai bola. Lemparkan bola pasta tersebut dari tangan satu ke tangan yang lain (dengan jarak ± 15cm) beberapa kali. 7. Segera masukkan benda coba tersebut ke dalam ruang lembab dan biarkan di sana terus kecuali bila akan dipakai untuk percobaan.

8. Setelah 30 menit di dalam ruang lembab, tempatkan benda coba pada alat ikat. Turunkan jarum Asparatus hingga menyentuh permukaan pasta semen. Keraskan sekrup pengikat dan geser jarum penunjuk Asparatus pada bagian atas dari skala dan lakukan pembacaan awal. 9. Lepaskan batang tautan dengan memutar sekrup pengikat dan biarkan jarum mapan pada permukaan pasta untuk 30 detik. Adakan pembacaan untuk menetapkan dalamnya penetrasi (25 mm). Apabila pasta ternyata terlalu lembek, lambatkan penurunan batang tautan untuk mencegah melengkungnya jarum. 10. Jarak antara setiap penetrasi pada pasta tidak boleh lebih dari 6 mm. Untuk semen tipe I, percobaan dilakukan segera setelah diambil dari ruang lembab dan setiap 15 menit sesudahnya sampai tercapai penetrasi sebesar 25mm atau kurang untuk semen tipe III, percobaan dilakukan segera setelah diambil dari ruang lembab dan setiap 10 menit sesudahnya sampai tercapai penetrasi sebesar 25mm atau kurang. 11. Gambarkan dalam suatu grafik, besarnya penetrasi jarum vicat sebagai fagsi dari waktu untuk semen-semen tipe I dan III. 12. Catat hasil semua percobaan penetrasi.Tentukan waktu tercapainya penetrasi sebesar 25mm. Inilah waktu ikat dari semen. 13. Setelah prosedur diatas selesai dilakukan, bersihkan alat-alat dan simpan ditempatnya kembali.

III.

PEMBAHASAN TEORI Beton adalah bahan yang di peroleh dari mencampur semen, pasir, agregat kasar (koral atau batu pecah), air, yang mengeras menjadi benda padat jika beton di beri tulangan baja maka kita sebut beton bertulang (“reinforced concrete”). beton dan baja akan bekerja sama satu sama lain semen merupakan bagian terpenting dalam pembuatan beton. Semen adalah pemersatu pasir,koral,air menjadi satu kesatua. Yang kita kenal dengan nama semen yang sebetulnya adalah Portland cement(P.C). Penguunaan material ini sudah di gunakan sejak jaman dahulu.orang orang mesir kuno menggunakan gips yang mengandung kalsium, yang ditambahkan air, pasir, split untuk mebuat campuran beton.orang roma dan yunani menggunakan batu kapur yang mengandung kalsium yang mengandung kalsium yang berfungsi sebagai semen. Tetapi karena bahan kapur tersebut tidak akan mengeras jika terendam air, maka untuk mengecor bangunan-bangunan

yang terendam air

menggunakan debu vulkanis. Debu vulkanis mengandung silica aktif dan alumina, menyatu dengan kapurn membentuk semen yang dinamakan “Pozzolanic cement”. 1 Beton sebagai bahan konstruksi sipil paling banyak digunaskaan saat ini. Hal tersebut dikarenakan beton memiliki bebrapa kelebihan bila dibandingkan dengan bahan-bahan konstruksi lain, diantaranya karena harga yang relative murah, mudah di bentuk, kemampuan menahan gaya tekan yang tinggi, serta ketahanan yang baik tehadap cuaca dan lingkungan sekitar. Namun penggunaan bahan beton juga memiliki kekurangan yait berat struktur yang besar akibat beban dari berat beton sendiri selain dari beban-beban yang lain. Untuk mengatasi kekurangan tersebut perlu dipikirkan adanya beton ringan.4 Semen merupakan bahan dasar utama konstruksi bangunan.Semen portland merupakan semen yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat kalsium yang bersifat hidrolisdengan bahan

4

Ratna widyatwati,2011, studi kuat tekan beton,Bandar Lampung, FT Universitas Lampung.

tambahan berupa gipsum.5 Pada saat semen dicampur dengan air, timbul reaksi antara komponen semen dengan air. Reaksi-reaksi ini menghasilkan beberapa macam senyawa kimia (C3S, C2S, C3A dan C4AF) .6 1. Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) disingkat C3A Senyawa ini bereaksi dengan sangat cepat secara isotermik, memberikan kekuatan awal yang sangat cepat pada 24 jam pertama. C3A sangat berpengaruh pada nilai panas hidrasi yang tinggi, baik pada saat awal maupun pada saat pengerasan berikutnya. Senyawa ini mempengaruhi kuat tekan sampai tingkat tertentu dan semakin kecil pada umur 1 atau 2 tahun.6 2. Trikalsium Silikat (3CaO.SiO2) disingkat C3S Senyawa ini jika terkena air akan cepat bereaksi dan menghasilkan panas, panas tersebut akan mempengaruhi kecepatan pengerasan semen sebelum hari ke 14. Jika kandungan C3S lebih banyak maka akan terbentuk semen dengan panas hidrasi dan kuat tekan awal yang tinggi. C3S memberikan kekuatan besar pada fase permulaan dan memberi efek penambahan kekuatan yang kontinu pada waktu berikutnya.6 3. Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) disingkat C2S Senyawa ini mengalami pelepasan panas yang cenderung lambat. Semen yang mempunyai C2S yang besar memberikan ketahanan terhadap serangan zat kimia yang tinggi dan mempengaruhi susut terhadap pengaruh panas akibat lingkungan. C2S memberikan kontribusi yang besar pada kuat tekan di umur yang lebih panjang.6 4. Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO. Al2O3.Fe2O3) disingkat C4AF Senyawa ini kurang begitu besar pengaruhnya terhadap kekerasan semen sehingga kontribusi dalam kekuatan kecil. C4AF hanya memberi warna pada semen.6 5

Musnaeni. Pembuatan dan Pengujian Pengikatan Awal dan Kekekalan Bentuk Semen Pozolan Kapur Yang Diperkaya Silikat Abu Sekam Padi. Skripsi Jurusan Fisika FMIPA. Universitas Hasanuddin. Makassar. 2010. 6 Triyulia Ningsih, R. Chairunnisa, dan S. Miskah. Pemanfaatan Bahan Additive Abu Sekam Padi Pada Cement Portland PT. Semen Baturaja (Persero).Jurnal Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. 2012 Jan; 4 (18): 59-67.

Semen sebagai perekat hidrolis memerlukan air untuk proses hidrasi. Banyaknya air untuk proses hidrasi sangat tergantung dari komposisi senyawa dalam semen dan kehalusan semen. Jika air untuk proses hidrasi tersebut kurang, maka tidak semua butiran semen akan terhidrasi, demikian pula jika air terlalu banyak, maka kekuatan pasta semen akan menurun. untuk itulah perlu dicari berapa kebutuhan air yang optimum sehingga proses hidrasi dapat berjalan sempurna dan kekuatan semen dapat mencapai maksimum. Untuk mengetahui berapa banyaknya air yang diperlukan, dilakukan pengujian konsistensi. Standar yang digunakan di Indonesia untuk uji konsistensi dilakukan dengan menggunakan alat Vicat. Cara pengujiannya dengan mencoba-coba persentase air, sehingga tercapai konsistensi. Konsistensi tercapai apabila jarum vicat dengan diameter 10 mm masuk ke dalam pasta semen dalam waktu 30 detik sedalam (10 ± 1 mm). Umumnya persentase air untuk mencapai konsistensi berkisar antara 26% − 29%. Nilai ini tergantung dari kehalusan semen, komposisi senyawa dalam semen, suhu udara dan kelembaban disekitarnya.Semen setelah bercampur dengan air akan mengalami pengikatan, dan setelah mengikat lalu mengeras. Lamanya pengikatan sangat tergantung dari komposisi senyawa dalam semen dan suhu

udara sekitarnya. Waktu pengikatan pada pasta semen ada 2 (dua) fase, yaitu waktu ikat awal (initial setting time) yaitu waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi pasta hingga tidak plastis lagidan waktu ikat akhir (final settingtime) adalah waktu yang dibutuhkan sejak semen bercampur dengan air dari kondisi plastis menjadi keras. Yang dimaksud dengan keras pada waktu ikat akhir adalah hanya bentuknya saja yang sudah kaku, tetapi pasta semen tersebut belum boleh dibebani, baik oleh berat sendiri maupun beban dari luar. Waktu ikat awal menurut standar untuk semen tipe I adalah minimum 45 menit, normalnya sekitar 1-2 jam sedangkan waktu ikat akhir maksimum 480 menit. Waktu ikat awal tercapai apabila masuknya jarum vicat ke dalam sampel dalam waktu 30 detik sedalam 25 mm. Waktu ikat akhir tercapai apabila pada saat jarum vicat diletakkan diatas sampel selama 30 detik, pada permukaan sampel tidak berbekas atau tidak tercetak. Untuk beberapa kasus diperlukan initial setting time lebih dari 2 jam agar waktu pengerasan lebih panjang untuk transportasi, penuangan, pemadatan dan finishing adukan.7 Proporsi Semen dan Faktor Air semen banyak sekali faktor yang menentukan kekuatan beton atau mortar. Diantaranya adalah faktor air semen, derajat pemadatan, usia campuran, temperatur, rasio

semen-agregat

dankualitas agregat. Duff Abrams menyatakan bahwa kuat tekan beton berbanding terbalik dengan peningkatan FAS. hubungan tersebut disertai deskripsi pengaruh pemadatan.Hubungan kuat tekan beton dengan FAS Gambar 1, sedangkan pengaruh banyaknya semen yang digunakan terhadap kekuatan tekan terlihat pada Gambar 2 yang menyertakan pengaruh FAS. Terlihat bahwa rasio agregat-semen yang tinggi akan menurunkan kekuatan, atau dengan kata lain proporsi semen yang kecil akan menurunkan kekuatan campuran.

7

Puryanto,2014,Jurnal Teknik Sipil, Volume 10, No. 2, Palembang , FT sipil Polsri Palembang .

Penelitian yang dilakukan Rao (2001) terhadap beberapa jenis adukan yaitu perbandingan semen pasir 1:2, 1:2.5, 1:3 menunjukkan bahwa mortar dengan semen yang lebih banyak memberikan kuat tean yang lebih tinggi pada berbagai umur pengujian. Pada penelitian tersebut juga dilihat pengaruh kadar air dimana kuat tekan tertinggi didapat pada FAS 0,35 dan semakin menurun hingga FAS 0,65 sesuai range FAS yang ditinjau.Sedangkan menurut Schulze (1999) pada penelitiannya yang menggunakan variasi FAS dan kadar semen pada campuran mortar menyimpulkan bahwa penggunaan FAS sangat berpengaruh terhadap kuat tekan, dibandingkan pengaruh kadar semen yang tidak terlalu signifikan.5

IV. DATA PENGUJIAN UNIVERSITAS PANCASILA LABORATORIUM SIPIL FAKULTAS TEKNIK MEKANIKA TANAH – UKUR TANAH – JALAN & ASPAL – KONST. BETON - HIDROLIKA Jl. Lenteng Agung Raya, Srengseng Sawah, Jakarta Selatan (12640) Telp. (021) 7864730 Ext. 25. (021) 7270086 Ext. 326 Fax. (021) 7270128 email : [email protected]

Laporan

: 01

Dikerjakan Tanggal : 8 November 2018

No./Jenis Material : Semen Portland

Dikerjakan Oleh

: M.Damesha (Kel.19)

Instansi

: Laboratorium Beton

Diperiksa Oleh

: Vera Aprilia

Proyek Pekerjaan

: Pengetesan Berat Jenis Semen Portland TABEL DATA

PENENTUAN WAKTU PENGIKATAN DARI SEMEN PORTLAND DENGAN MENGGUNAKAN ALAT VICAT (AWAL / AKHIR) Nomor Pengamatan Penurunan

Waktu penurunan (Menit)

Pembacaan Skala Penurunan (mm)

1.

45

40

2.

60

39

3.

75

34

4.

90

8

5.

105

6

6.

120

2

Grafik Hubungan Antara Waktu Penurunan dan Skala Penurunan Penurunan (mm)

50 40 30 20 10 0 45

60

75 Waktu Penurunan (menit)

90

105

V.

PENUTUP

5.1.

Faktor Kesalahan 1. Praktikan kurang teliti dalam pekerjaan. 2. Praktikan kurang sabar dalam melakukan percobaan. 3. Praktikan terlalu tergesa-gesa dalam praktek. 4. Mesin mixer sering macet. 5. Semen banyak yang tumpah ke luar dari wadah. 6. Kesulitan dalam penggunaan alat vicat mengenai penurunan jarum Aspartus.

5.2.

Kesimpulan 1. Praktikum ini sangat tergantung dari banyaknya campuran air dan semen Portland yang menyebabkan pasta menjadi lembek atau menjadi padat sehingga berpengaruh pada waktu pengikatan. 2. Berdasarkan hasil grafik , konsistensi normal terjadi pada rentang waktu 45 sampai 60 menit. Sedangkan konsistensi penurunan jarum Asparatus yang relatif cepat terjadi pada rentang waktu 75 sampai 90 menit. 3. Pada saat pencampuran. Perbandingan air dan semen sangat penting karena sangat berpengaruh pada kekuatan beton tersebut. 4. Ikat semen terbagi atas 2 yaitu waktu ikat awal dan waktu ikat akhir. Pengujian waktu ikat dapat dilakukan apabila nilai konsistensi normal semen Portland tercapai. Syarat nilai konsistensi normal adalah apabila jarum penetrasi mencapai angka 10 ± 1 mm sedangkan waktu ikat awal 25 ± 1 mm.

5.3.

Saran 1. Praktikan harus lebih teliti dalam mengukur percobaan. 2. Praktikan harus lebih sabar dalam praktek agar mendapat hasil optimal. 3. Praktikan harus lebih berhati-hati dalam penggunaan alat dan praktek percobaan.

VI.

DOKUMENTASI PERCOBAAN

6.1.

Foto Alat dan Bahan

Gambar 6.1.1

Gambar 6.1.2

Alat vicat.

Semen portland dan air.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.1.3

Gambar 6.1.4

Semen Portland.

Mixer.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.1.5

Gambar 6.1.6

Gelas ukur.

Timbangan Digital.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.1.7 Dua buah kaca dan cetakan cincin kronis. (Sumber : Dokumentasi Kel 19)

6.2

Prosedur Percobaan

Gambar 6.2.1

Gambar 6.2.2

Membuat konsistensi semen Portland.

Taruh konsistensi semen Portland dalam cetakan.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.3

Gambar 6.2.4

Masukan semen Portland ke mangkuk. (Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Masukan air ke mangkuk mesin mixer. (Sumber: Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.5 Tempatkan mesin mixer beserta mangkuk (kering) pada posisi mengaduk. (Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.6 Jalankan alat pengaduk(mixer). (Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.7

Gambar 6.2.8

Hentikan alat dan ambil pasta.

Jalankan kembali mixer dengan kecepatan sedang.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.9 Ambil dan bentuk bola.

Gambar 6.2.10 Lempar bola semen Portland dari satu tangan ke tangan yang lain

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.11

Gambar 6.2.12

Cetak pasta semen Portland.

Tempatkan benda uji di atas alat vicat.

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

(Sumber : Dokumentasi Kel 19)

Gambar 6.2.13 Bersihkan kembali alat praktikum setelah di pakai. (Sumber : Dokumentasi Kel 19)