Studi Eksperimental Reologi Beton Keras: Perilaku Rangkak dan Susut Beton Modifikasi Limbah Batu Onyx Sebagai Pengganti Agregat Kasar Dalam Beton

Putra, JB. I Wayan Andika Wibisana Putra and Dr. Ir. Wisnumurti,, MT. and Dr. Eng. Desy Setyowulan,, ST., MT., M.Sc. (2022) Studi Eksperimental Reologi Beton Keras: Perilaku Rangkak dan Susut Beton Modifikasi Limbah Batu Onyx Sebagai Pengganti Agregat Kasar Dalam Beton. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pemanfaatan material limbah merupakan inovasi untuk menciptakan konstruksi yang ramah lingkungan. Batu onyx merupakan salah satu material limbah yang dapat digunakan sebagai pengganti agregat kasar dalam campuran beton. Penggantian agregat kasar normal dengan limbah batu onyx akan mempengaruhi sifat fisis dan mekanis dari beton yang dihasilkan, khususnya ketika berdeformasi saat menerima beban jangka panjang (reologi beton keras). Oleh karena itu, penggunaan limbah batu onyx sebagai pengganti agregat kasar dalam beton perlu dikaji lebih lanjut terutama terhadap pengaruh rangkak dan susut yang terjadi. Pada penelitian ini digunakan dua jenis campuran yaitu, campuran beton beragregat kasar normal dan campuran beton beragregat limbah batu onyx dengan mutu beton 20 MPa. Pengujian beton segar (slump dan slump flow) dilakukan untuk melihat performa beton segar yang dihasilkan. Pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas beton dilakukan untuk mengetahui kualitas dari beton yang dihasilkan. Pengujian rangkak dan susut pengeringan dilakukan untuk mengetahui bagaimana perilaku deformasi jangka panjang yang terjadi pada beton beragregat limbah batu onyx dibandingkan dengan beton normal. Selanjutnya, analisa rangkak pada beton dihitung secara analitis yaitu dengan menggunakan model teoritis Bažant dan Baweja (B3) dan model reologi Kelvin Voigt. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa adanya peningkatan performa beton segar pada campuran beton limbah batu onyx dengan persentase peningkatan nilai slump dan slump flow sebesar 42,42% dan 4,23%. Hasil pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas menunjukkan adanya penurunan kualitas pada beton limbah batu onyx sebesar 19,209% dan 11,649%. Hasil pengujian susut pengeringan menunjukkan deformasi yang terjadi pada beton limbah batu onyx lebih besar dibandingkan beton normal pada dua kondisi perlakuan yaitu sebesar 2,778% di hari ke-90 dengan perlakuan disimpan dalam ruangan laboratorium dan sebesar 4,545% di hari ke-120 dengan perlakuan direndam dalam air kapur. Hasil pengujian rangkak menunjukkan bahwa beton limbah batu onyx mengalami deformasi rangkak yang lebih tinggi ketika dibebani selama 90 hari, dengan persentase berturut-turut sebesar 17,796%, 17,871%, dan 1,580%. Dari hasil perbandingan hasil eksperimental dan model analitis, model reologi Kelvin Voigt memberikan pendekatan yang lebih baik dengan selisih persentase sebesar 32,016% dibandingkan model teoritis Bažant dan Baweja (B3) dengan selisih persentase sebesar 49,781%. Karakteristik agregat yang berbeda memberikan pengaruh perilaku deformasi yang berbeda pula pada beton normal dan beton limbah batu onyx.

English Abstract

Utilization of waste materials is an innovation to create environmentally friendly construction. Onyx stone is one of the waste materials that can be used as a substitute for coarse aggregate in concrete mixes. Replacement of normal coarse aggregate with onyx waste stone will affect the physical and mechanical properties of the resulting concrete, especially when it deforms under long-term loads (hard concrete rheology). Hence the use of onyx stone waste as a substitute for coarse aggregate in concrete needs to be studied further, especially on the influence of creep and shrinkage that occurs. In this study, two types of mixtures were used namely, concrete mixture with normally rough aggregate and concrete mixture with onyx waste stone aggregate with a concrete quality of 20 MPa. The test of fresh concrete (slump and slump flow) was carried out to obtain the performance of the fresh concrete produced. The test of compressive strength and concrete elasticity modulus were carried out to determine the quality of the concrete produced. The test of creep and drying shrinkage were carried out to find how long-term deformation behavior occurs in concrete aggregated with onyx waste stone compared to normal concrete. Furthermore, the creep analysis of concrete is calculated analytically using the theoretical model of Bažant and Baweja (B3) and the Kelvin Voigt rheological model. The study found an increase in fresh concrete performance in a mixture of onyx waste stone concrete with a percentage increase in slump and slump flow values by 42.42% and 4.23%. The compressive strength and modulus of elasticity tests showed a decrease in the quality of the onyx waste stone concrete of 19.209% and 11.649%. The drying shrinkage test results show the deformation that occurs in onyx waste stone concrete greater than normal concrete in the two treatment conditions, namely 2.778% on the 90th day with the treatment stored in the laboratory room and 4.545% on the 120th day with the treatment of soaking in lime water. The creep test results showed that the onyx waste stone concrete experienced higher creep deformation when loaded for 90 days, with successive percentages of 17.796%, 17.871%, and 1.580%. From the results of the comparison of experimental results and analytical models, the Kelvin Voigt rheological model provides a better approach with a percentage difference of 32.016% compared to the theoretical model of Bažant and Baweja (B3) with a percentage difference of 49.781%. The aggregates' different characteristics influence the deformation behavior in normal concrete and onyx waste stone concrete.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0422070038
Uncontrolled Keywords:	limbah batu onyx, reologi beton keras, rangkak, susut pengeringan, model reologi .- onyx waste stone, hard concrete rheology, creep, drying shrinkage, rheological model
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 624 Civil engineering
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Depositing User:	PKN 02 UB
Date Deposited:	08 Jun 2023 02:23
Last Modified:	08 Jun 2023 02:23
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201138

Text (DALAM MASA EMBARGO) JB. I Wayan Andika Wibisana P..pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (16MB)

Actions (login required)

View Item